Giải bài tập Hóa 11 bài 9: Axit nitric và muối nitrat

Giải bài tập Hóa 11 bài 9: Axit nitric và muối nitrat. Tài liệu giúp bạn nắm được kiến thức cơ bản của bài Hóa 11 bài 9 thông qua việc nhắc lại những kiến thức cơ bản đồng thời hướng dẫn bạn vận dụng những kiến thức đã học đó vào việc giải các bài tập hóa 11 bài 9 sách giáo khoa. Mời các bạn tham khảo.

• Sơ đồ tư duy phân bón hóa học lớp 11
• Hóa 11 bài 11: Axit photphoric và muối photphat
• Giải Hóa 11 bài 11: Axit photphoric và muối photphat

A. Tóm Hóa 11 bài 9: Axit nitric và muối nitrat

I. Axit nitric (HNO₃, M = 63)

1. Tính chất vật lý

Axit nitric tinh khiết là chất lỏng không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm. Axit HNO₃ tan tốt trong nước theo bất kì tỉ lệ nào.

Axit nitric kém bền. Trong điều kiện thường, có ánh sáng, dung dịch axit đặc bị phân hủy 1 phần giải phóng khí nito dioxit, khí này lại tan trong dung dịch axit làm cho dung dịch có màu vàng => Bảo quản dung dịch HNO₃ trong bình tối màu

2. Tính chất hóa học:

a. Axit HNO₃ là một trong các axit mạnh:

• Làm quỳ tím hóa đỏ,
• Tác dụng với bazơ và oxit bazơ,
• Tác dụng với muối của axit yếu.
• Tác dụng với kim loại (không giải phóng khí H₂)

VD: Fe₂O₃ + 2HNO₃ → Fe₂(NO₃)₃ + H₂O

Ca(OH)₂ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O

BaCO₃ + 2HNO₃ → Ba(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O

b. Axit HNO₃ là chất oxi hóa mạnh (vì N có số oxi hóa là +5)

• Phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Pt và Au:
• \(M + HN{O_3} \to M{(N{O_3})_n} + \left[ \begin{array}{l} N{O_2}\\ NO\\ {N_2}\\ N{H_4}N{O_3} \end{array} \right. + {H_2}O\)
• Một số phi kim, nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.

(Một số hợp chất hữu cơ bốc cháy khi gặp HNO₃ đặc)

Thí dụ:

C + 4HNO₃ (đ) \(\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}\)  CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

3. Điều chế axit nitric

a. Trong phòng thí nghiệm

Axit HNO₃ được điều chế bằng cách cho NaNO₃ hoặc KNO₃ tác dụng với axit H₂SO₄ đặc, nóng:

b. Trong công nghiệp

Được sản xuất theo sơ đồ sau

N₂ \(\overset{+H_{2} , xt, t^{\circ },p }{\rightarrow}\) NH₃ \(\xrightarrow[t^{\circ }, xt ]{+O_{2} }\) NO \(\overset{+O_{2} }{\rightarrow}\) NO₂ \(\overset{+O_{2}+H_{2} O }{\rightarrow}\) HNO₃

4. Ứng dụng 

Axit nitric là một trong những hóa chất cơ bản và quan trọng. Phần lớn axit này được dùng để sản xuất phân đạm. Ngoài ra nó được dùng để sản xuất thuốc nổ, thuốc nhuộm, dược phẩm.

II. Muối nitrat M(NO₃)_n

1. Tính chất vật lý

Tất cả các muối nitrat đều tan nhiều trong nước và là chất điện li mạnh.

M(NO₃)_n → Mⁿ⁺ + nNO₃^-

2. Tính chất hóa học

Các muối nitrat kém bền với nhiệt, chúng bị phân hủy khi đun nóng

a. Muối nitrat có các tính chất hóa học chung của muối

• Tác dụng với axit: 

AgNO₃ + HCl → AgCl + HNO₃

• Tác dụng với dung dịch bazo

Mg(NO₃)₂ + 2NaOH → Mg(OH)₂ + 2NaNO₃

• Tác dụng với dung dịch muối:

Mg(NO₃)₂ + Na₂CO₃ → MgCO₃ + 2NaNO₃

• Tác dụng với với kim loại

Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag

b. Muối nitrat dễ bị nhiệt phân

• Muối nitrat của các kim loại hoạt động mạnh đứng trước Mg (kali, natri,…) bị phân hủy thành muối nitrit và oxi
• Muối nitrat của kim loại từ Mg đến Cu bị phân hủy thành oxit kim loại tương ứng, NO₂ và O₂
• Muối nitrat của kim loại kém hoạt động (Sau Cu) bị phân hủy thành kim loại tương ứng, khí NO₂ và O₂.

Lưu ý: Một số muối nhiệt phân không theo quy luật trên như Fe(NO₃)₂, NH₄NO₃

c. Tính oxi hóa trong môi trường axit

Nếu muối nitrat tồn tại trong môi trường axit có tính oxi hóa mạnh như HNO₃

Thí dụ: 3Cu + 8HCl + 2KNO₃ → 3CuCl₂ + 2KCl + 2NO + 4H₂O

B. Giải bài tập trang 45 SGK Hóa học lớp 11

Bài 1 trang 45 SGK Hóa 11

Viết công thức electron, công thức cấu tạo của axit nitric. Cho biết nguyên tố nitơ có hóa trị và số oxi hóa bao nhiêu?

Đáp án hướng dẫn giải bài tập

Trong HNO₃, nitơ có số oxi hóa +5 và hóa trị là 4

Bài 2 trang 45 SGK Hóa 11

Lập các phương trình hóa học:

a) Ag + HNO₃ (đặc) → NO₂ + ? + ?
b) Ag + HNO₃ (loãng) → NO + ? + ?
c) Al + HNO₃ → N₂O + ? + ?
d) Zn + HNO₃ → NH₄NO₃ + ? + ?
e) FeO + HNO₃ → NO + Fe(NO₃)₃ + ?
g) Fe₃O₄ + HNO₃ → NO + Fe(NO₃)₃ + ?

Đáp án hướng dẫn giải bài tập

Trước hết, căn cứ vào tính chất, điền công thức các chất còn thiếu ở chỗ có dấu (?). Sau đó, cân bằng phương trình hóa học theo phương pháp thăng bằng electron, ta được kết quả sau:

a) Ag + 2HNO₃ (đặc) → NO₂ + AgNO₃ + H₂O

b) 3Ag + 4HNO₃ (loãng) → NO + 3AgNO₃ + 2H₂O

c) 8Al + 30HNO₃ → 3N₂O + 8Al(NO₃)₃ + 15H₂O

d) 4Zn + 10HNO₃ → NH₄NO₃ + 4Zn(NO₃)₂ + 3H₂O

e) 3FeO + 10HNO₃ → NO + 3Fe(NO₃)₃ + 5H₂O

g) 3Fe₃O₄ + 28HNO₃ → NO + 9Fe(NO₃)₃ + 14H₂O

Bài 3 trang 45 SGK Hóa 11

Hãy chỉ ra những tính chất hóa học chung và khác biệt giữa axit nitric và axit sunfuric. Viết các phương trình hóa học để minh họa.

Đáp án hướng dẫn giải

Axit nitric và axit sunfuric đặc đều có tính oxi hóa mạnh.

Ví dụ:

3FeO + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO ↓ + 5H₂O

2FeO + 4H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 4H₂O

Tuy nhiên nếu như HNO₃ loãng vẫn có tính oxi hóa thì H₂SO₄ loãng lại không có tính oxi hóa.

Ví dụ:

3Fe₃O₄ + 28HNO₃ → 9Fe(NO₃)₃ + NO ↓ + 14H₂O

Fe₃O₄ + 4H₂SO₄ → FeSO₄ + Fe₂(SO₄)₃ + 4H₂O

Bài 4 trang 45 SGK Hóa 11

a) Trong phương trình hóa học của phản ứng nhiệt phân sắt (III) nitrat, tổng các hệ số bằng bao nhiêu?

A. 5

B. 7

C. 9

D. 21

b) Trong phương trình hóa học của phản ứng nhiệt phân thủy ngân (II) nitrat, tổng các hệ số bằng bao nhiêu?

A. 5

B. 7

C. 9

D. 21

Đáp án hướng dẫn giải

a) Chọn D. 21

4Fe(NO₃)₃ \(\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}\) 2Fe₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂

b) Chọn A. 5

Hg(NO₃)₃ \(\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}\) Hg + 2NO₂ + O₂

Bài 5 trang 45 SGK Hóa 11

Viết phương trình hóa học của các phản ứng thực hiện dãy chuyển hóa sau đây:

NO₂ → HNO₃ → Cu(NO₃)₂ → Cu(OH)₂ → Cu(NO₃)₂ → CuO → Cu → CuCl₂

Đáp án hướng dẫn giải

Phương trình hóa học

4NO₂ + 2H₂O → 4HNO₃

CuO + 2HNO₂ → Cu(NO₃)₂ + H₂O

Cu(NO₃)₂ + 2NaOH → Cu(OH)₂ ↓ + 2NaNO₃

Cu(OH)₂ + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2H₂O

Cu(NO₃)₂ \(\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}\) CuO + 2NO₂ ↑ + ½ O₂ ↑

CuO + H_{2 \(\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}\)} Cu + H₂O

Bài 6 trang 45 SGK Hóa 11

Khi hòa tan 30,0 g hỗn hợp đồng và đồng (II) oxit trong 1,50 lít dung dịch axit nitric 1,00 M (loãng) thấy thoát ra 6,72 lít nitơ monoaxit (đktc). Xác định hàm lượng phần trăm của đồng (II) oxit trong hỗn hợp, nồng độ mol của đồng (II) nitrat và axit nitric trong dung dịch sau phản ứng, biết rằng thể tích dung dịch không thay đổi.

Đáp án hướng dẫn giải

n_NO = 6,72/22,4 = 0,300 (mol)

n_HNO3 = 1,00 x 1,5 = 1,5 (mol)

pthh: 3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O (1)

Theo (1) ta tính được nCu = 0,45 mol => mCu = 28,8 gam

n_HNO3 = 1,2 mol

n_Cu(NO3)2 = 0,45 mol

m_CuO = 30 gam – 28,8 gam = 1,2 gam => n_CuO = 0,015 mol

CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O (2)

Theo (2) ta tính được nHNO₃ là 0,030 mol,

n_Cu(NO3)2 là 0,015 mol

Phần trăm khối lượng CuO: % m_CuO = 1,2/30.100% = 4,0%

Từ (1) và (2) ta tính được số mol HNO₃ dư là 0,27 mol.

Nồng độ mol HNO₃ sau phản ứng: 0,18 M

Nồng độ mol của Cu(NO₃)₂: 0,31 M

Bài 7 trang 45 SGK Hóa 11

Để điều chế 5,000 tấn axit nitric nồng độ 60,0% cần dùng bao nhiêu tấn amoniac? Biết rằng sự hao hụt amoniac trong quá trình sản xuất là 3,8%.

Đáp án hướng dẫn giải

Tính khối lượng HNO₃ nguyên chất: 3,00 tấn.

Pthh: 4NH₃ + 5O_{2 \(\xrightarrow[pt]{850-900^{o} C}\)} 4NO + 6H₂O (1)

2NO + O₂ → 2NO₂ (2)

4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃ (3)

Từ các phương trình trên ta có sơ đồ hợp thức: NH₃ → HNO₃ (4)

Theo (4), ta tính được khối lượng NH₃ (hao hụt 3,8%): (3,00.17,0)/63,0 x (100/96,2) = 0,841 (tấn)

>> Mời các bạn tham khảo thêm giải hóa 11 bài tiếp theo tại: Giải bài tập Hóa 11 Bài 10: Photpho

............................

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Giải bài tập Hóa 11 bài 9: Axit nitric và muối nitrat. Để có thể nâng cao kết quả trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán 11, Chuyên đề Hóa học 11, Giải bài tập Hoá học 11. Tài liệu học tập lớp 11 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.