Hoàn thành PTHH sau: FeCO3 + HNO3?

VnDoc xin giới thiệu bài Hoàn thành PTHH sau: FeCO3 + HNO3? được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Hóa học lớp 10 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

Câu hỏi: Hoàn thành hệ số phản ứng của PTHH sau: FeCO₃ + HNO₃?

Lời giải:

Phương trình hóa học như sau:

- Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ phòng

- Hiện tượng nhận biết được: Dung dịch màu lục dần mất màu và có khí thoát ra hóa nâu trong không khí (NO)

I. Axit nitric là gì? (HNO3)

Axit nitric có công thức hóa học HNO₃, được gọi là dung dịch nitrat hidro hay còn được gọi là axit nitric khan. Axit này được hình thành từ trong tự nhiên, tạo ra từ các cơn mưa do sấm và sét tạo thành.

II. Tính chất vật lý

– Axit nitric là chất lỏng không màu, tan tốt trong nước (C < 65%). Nó cũng có thể tồn tại ở dạng khí, không màu. Trong môi trường tự nhiên, axit nitric có màu vàng nhạt do sự tích tụ của oxit nito.

– Axit nitric tinh khiết có tỷ trọng khoảng 1522 kg/m³, khi để ngoài không khí, nếu axit nitric có nồng độ 86% ta sẽ thấy khói trắng bốc lên. Nhiệt độ đông đặc là - 42°C và nhiệt độ sôi là 83°C.

– Dưới tác dụng của ánh sáng, axit nitric bị phân hủy tạo thành nito dioxit NO₂ ( nhiệt độ thường).

4HNO₃ → 4NO₂ + 2H₂O + O₂

– Do đó cần bảo quản axit nitric trong các chai, lọ tối màu, tránh ánh sáng và khu vực cất giữ phải đảm bảo nhiệt độ thấp hơn 0°C.

– Ở nhiệt độ cao, nito dioxit bị hòa tan bởi axit nitric thành dung dịch có màu vàng hoặc đỏ. Điều này gây ảnh hưởng không nhỏ đến các đặc trưng vật lý, phụ thuộc vào nồng độ NO₂ , đặc biệt là áp suất hơi trên chất lỏng, nhiệt độ sôi, màu sắc dung dịch.

– Chưng cất hỗn hợp axit nitric và nước, ta được azeotrope có nồng độ 68% HNO3 và sôi ở 120.5°C, 1 atm. Axit nitric là một axit có tính ăn mòn cao, cực độc, dễ bắt lửa.

III. Tính chất hóa học

1. Axit nitric thể hiện tính axit

- Axit nitric có tính chất của một axit bình thường nên nó làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

- Tác dụng với bazo, oxit bazo, muối cacbonat tạo thành các muối nitrat

2HNO₃ + CuO → Cu(NO₃)₂ + H₂O

2HNO₃ + Mg(OH)₂ → Mg(NO₃)₂ + 2H₂O

2HNO₃ + BaCO₃→ Ba(NO₃)₂ + H₂O + CO₂

2. Tính oxi hóa của HNO3

Axit nitric tác dụng với kim loại

Tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrat và nước .

Kim loại + HNO₃ đặc → muối nitrat + NO + H₂O ( t^o)

Kim loại + HNO₃ loãng lạnh → muối nitrat + H₂

Mg(rắn) + 2HNO₃ loãng lạnh → Mg(NO₃)₂ + H₂ (khí)

Nhôm, sắt, crom thụ động với axit nitric đặc nguội do lớp oxit kim loại được tạo ra bảo vệ chúng không bị oxy hóa tiếp.

Tác dụng với phi kim → NO₂ + H₂O + oxit của phi kim.

C + 4HNO_{3 đặc,nóng} → CO₂ + 4NO₂ + 2H2O

S + 4HNO_{3 đặc,nóng} → SO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

P + 5HNO_{3 đặc,nóng} → H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

Tác dụng với các chất khử khác: (oxit bazơ, bazơ và muối trong đó kim loại chưa có hóa trị cao nhất...).

4HNO_{3 đặc,nóng} + FeO → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

4HNO_{3 đặc,nóng} + FeCO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O + CO₂

IV. Điều chế axit nitric HNO3 có những cách nào?

Phương pháp sản xuất HNO₃ trong công nghiệp

- Axit nitric được điều chế bằng cách pha trộn nito dioxide và nước với oxy hoặc sử dụng không khí để oxy hóa axit nitro. Phản ứng xảy ra theo phương trình:

4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃

- Axit nitric loãng có thể cô đặc đến nồng độ 68% với một hỗn hợp azeotropic 32% nước. Việc cô đặc này được thực hiện bằng cách chưng cất axit HNO3 loãng với axit sunfuric (vai trò của H₂SO₄ là chất khử nước). Trong quy mô phòng thí nghiệm, muốn cô đặc HNO3 theo cách này thì phải dùng các dụng cụ thủy tinh và chưng cất với áp suất thấp để tránh việc axit bị phân hủy. Lưu ý tránh các mối nối bằng thủy tinh và nút bần vì HNO₃ có thể tấn công.

- Dung dịch HNO₃ cấp thương mại thường có nồng độ là 52% và 68%. Việc sản xuất axit nitric này thường sử dụng công nghệ Ostwald do Wilhelm Ostwald phát minh ra.

- Ngoài ra, HNO₃ cũng có thể được tổng hợp bằng cách oxi hóa amonia, tuy nhiên sản phẩm sẽ bị pha loãng bởi nước do phản ứng tạo ra. Mặc dù vậy thì cách này cũng rất quan trọng trong việc sản xuất amoni nitrat từ amoniac theo công nghệ Haber vì sản phẩm cuối cùng có thể sản xuất từ nguyên liệu đầu vào chính là nito, hidro và oxy.

Điều chế axit nitric HNO₃ trong phòng thí nghiệm

Vì điều chế trong phòng thí nghiệm không cần số lượng lớn. Nên ta có thể sử dụng các loại muối nitrat và H₂SO₄ để tạo thành HNO₃.

Theo áp dụng tính chất hóa học của HNO₃, ta có PTHH sau:

H₂SO_{4 đặc} + NaNO_{3 (tinh thể)} → HNO₃ + NaHSO₄

V. Ứng dụng của axit nitric

+ HNO₃ được dùng để điều chế thuốc nổ

+ HNO₃ được dùng trong sản xuất phân bón

+ HNO₃ được dùng trong điều chế các muối nitrat trong phòng thí nghiệm

+ HNO₃ được dùng phổ biến trong ngành xi mạ, luyện kim

+ HNO₃ được dùng trong nhà máy để tẩy rửa các đường ống, tẩy rửa bề mặt kim loại

+ HNO₃ được dùng để chế tạo thuốc nhuộm vải, len, sợi,…

+ HNO₃ được dùng trong xử lý nước để loại bỏ một số tạp chất, cân bằng lại độ tiêu chuẩn của nước.

+ HNO₃ được dùng làm chất khử màu và để phân biệt một số chất.

Ngoài ra còn dùng để điều chế và sản xuất ra các hóa chất khác.

----------------------------------------

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn nội dung bài Hoàn thành PTHH sau: FeCO3 + HNO3? Để có kết quả học tập tốt và hiệu quả hơn, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Hóa học 10, Chuyên đề Vật Lý 10, Chuyên đề Hóa học 10, Giải bài tập Toán 10. Tài liệu học tập lớp 10 mà VnDoc tổng hợp biên soạn và đăng tải.