Giải bài tập hóa học lớp 11: Axit nitric và muối nitrat

[Bài 9 Hóa 11] giải bài 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 trang 45 SGK Hóa lớp 11: Axit nitric và muối nitrat – Chương 2

Lý thuyết cần nhớ về Axit nitric và muối nitrat

1. Trong hợp chất HNO3, nguyên tố nitơ có số oxi hóa cao nhất là +5

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

3. – 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.

– Axit HNO3 là chất oxi hóa mạnh: phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Pt và Au, một số phi kim, nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ. Sản phẩm khử sinh ra tùy thuộc nồng độ axit, tính khử của kim loại và nhiệt độ phản ứng.

4. Trong phòng thí nghiệm axit HNO3 được điều chế bằng cách cho NaNO3 hoặc KNO3 tác dụng với axit H2SO4 đăc, nóng:

2NaNO3(tt) + H2SO4(đ) →t0 Na2SO4 + 2HNO3

Trong công nghiệp được sản xuất theo sơ đồ sau:

Giải bài tập hóa học lớp 11: Axit nitric và muối nitrat

5. Tất cả các muối nitrat đều tan nhiều trong nước và là chất điện li mạnh. Các muối nitrat kém bền với nhiệt, chúng bị phân hủy khi đun nóng: muối nitrat của các kim loại hoạt động mạnh (kali, natri,…) bị phân hủy thành muối nitrit và oxi; muối nitrat của magie, kẽm, sắt, chì, đồng,… bị phân hủy thành oxit kim loại tương ứng, NO2 và O2; muối nitrat của bạc, vàng, thủy ngân,… bị phân hủy thành kim loại tương ứng, khí NO2 và O2.

6. Giải được bài tập về HNO3 và NO3–.

Giải bài tập bài 9 Hóa lớp 11 trang 45

Bài 1. 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 ?

Hướng dẫn:

Giải bài tập hóa học lớp 11: Axit nitric và muối nitrat

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

Bài 2 trang 45 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 + ?

Hướng dẫn: Trước hết, căn cứ vào tính chất, điền công thức các chất còn thiếu ở chỗ có dấu (?). Sau đó, cân bằng pthh 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. 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.

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

Ví dụ: 3FeO +10HNO3 —> 3Fe(NO3)3 + NO ↓+ 5H2O

2FeO + 4H2SO4 —> Fe2SO4)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 l -> 9Fe(NO3)3 + NO↓+ 14H2O Fe3O4 + 4H2SO4 l —> FeSO4 + Fe2(S04)3 + 4H2O

Bài 4. 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 bài 4:

a) Chọn D. 21

4Fe(NO3)3 →t0 2Fe2O3 + 12NO2 + 3O2

b) Chọn A. 5

Hg(NO3)3 →t0 Hg + 2NO2 + O2

Bài 5 trang 45 Hóa lớp 11: Viết phương trình hóa học của các phản ứng thực hiện dãy chuyển hóa sau đây:

NO2 →(1) HNO3 →(2)Cu(NO3)2 →(3)Cu(OH)2 →(4) Cu(NO3)2 →(5) CuO →(6) Cu →(7) CuCl2

Giải bài 5:

PTHH:

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  ->t0 CuO + 2NO2 + ½ O2 

CuO + H2 ->t0 Cu + H2O

Bài 6 trang 45 Hóa lớp 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.

Lời giải bài 6:

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

nHNO3= 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

nHNO3= 1,2 mol

nCu(NO3)2 = 0,45 mol

mCuO = 30 gam – 28,8 gam = 1,2 gam => nCuO = 0,015 mol

CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O                  (2)

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

nCu(NO3)2 là 0,015 mol

Phần tram khối lượng CuO: % mCuO  = 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. 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 xuẩ là 3,8 %.

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

Pthh: 4NH3 + 5O2  → (850 – 9000C)/Pt

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 (bao hụt 3,8 %):

(3,00 . 17,0)/63,0 x (100/96,2) = 0,841 (tấn)

Giải bài tập Hóa 11 Bài 9 Axit nitric và muối nitrat thuộc phần: CHƯƠNG 2: NITƠ – PHOTPHO

1. Giải bài 1 trang 45 SGK Hóa học 11

Giải bài 1 trang 45 SGK Hóa học 11. Viết công thức electron, công thức cấu

Đề bài

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 ?

Lời giải chi tiết

Công thức electron của HNO3:

Công thức cấu tạo phân tử HNO3:

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

2. Giải bài 2 trang 45 SGK Hóa học 11

Giải bài 2 trang 45 SGK Hóa học 11. Lập các phương trình hóa học:

Đề bài

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 + ?

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Trước hết, căn cứ vào tính chất, điền công thức các chất còn thiếu ở chỗ có dấu (?). Sau đó, cân bằng PTHH theo phương pháp thăng bằng electron.

Lời giải chi tiết

3. Giải bài 3 trang 45 SGK Hóa học 11

Giải bài 3 trang 45 SGK Hóa học 11. Hãy chỉ ra những tính chất

Đề bài

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.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

- Chỉ ra những tính chất chung: có tính axit mạnh

- Tính chất riêng: HNO3 và H2SO4 đặc có tính oxi hóa mạnh

Lời giải chi tiết

- Những tính chất chung:

-  Với axit H2SO4 loãng và HNO3 đều có tính axit mạnh

+ Làm quỳ tím đổi sang màu đỏ

+ Tác dụng với bazơ, oxit bazơ không có tính khử (các nguyên tố có số oxi hoá cao nhất):

2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3+ 6H2O

Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O

2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2↑

H2SO4 + Na2SO3 → Na2SO4 + H2O + SO2↑

-  Với axit H2SO4(đặc) và axit HNO3 đều có tính oxi hoá mạnh

+ Tác dụng được với hầu hết các kim loại (kể cả kim loại đứng sau hiđro trong dãy hoạt động hoá học) và đưa kim loại lên số oxi hoá cao nhất.

Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O

Cu + 2H2SO4(đặc) → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O

+ Tác dụng với một số phi kim (đưa phi kim lên số oxi hoá cao nhất)

C + 2H2SO4(đặc) → CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O

S + 2HNO3 → H2SO4 + 2NO↑

+ Tác dụng với hợp chất( có tính khử)

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

2Fe(OH)2 + 4H2SO4(đặc) → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + H2O

Cả hai axit khi làm đặc nguội đều làm Fe và Al bị thụ động hoá (có thể dùng bình làm bằng nhôm và sắt để đựng axit nitric và axit sunfuaric đặc)

- Những tính chất khác biệt:

-  Với axit H2SO4 loãng có tính axit, còn H2SO4 đặc mới có tính oxi hoá mạnh, còn axit HNO3 dù là axit đặc hay loãng đề có tính oxi hoá mạnh khi tác dụng với các chất có tính khử.

-  H2SO4 loãng không tác dụng được với các kim loại đứng sau hiđro trong dãy hoạt động hoá học như axit HNO3.

Fe + H2SO4 (loãng) → FeSO4 + H2↑

Cu + H2SO4 (loãng) : không có phản ứng

4. Giải bài 4 trang 45 SGK Hóa học 11

Giải bài 4 trang 45 SGK Hóa học 11. Trong phương trình hóa học của phản ứng nhiệt phân sắt

Đề bài

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

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Viết PTHH khi nhiệt phân 2 muối. Tính tổng hệ số của phản ứng.

Lời giải chi tiết

a) Phương trình nhiệt phân

4Fe(NO3)3  2Fe2O3 + 12NO2 + 3O2

Vậy tổng hệ số là 4 + 2 + 12 + 3 = 21

Đáp án D

b) Phương trình nhiệt phân

Hg(NO3)3  Hg + 2NO2 + O2

Vậy tổng hệ số là 1 + 1 + 2 + 1 = 5

Đáp án A

Lưu ý: Phản ứng nhiệt phân muối nitrat

+ Các muối nitrat của kim loại hoạt động mạnh (K, Na,…) bị phân hủy tạo muối nitrit và O2

+ Các muối nitrat của kim loại Mg, Zn, Fe, Cu, Pb,… bị phân hủy tạo oxit kim loại tương ứng, NO2 và O2

+ Muối nitrat của Ag, Au, Hg,… bị phân hủy tạo thành kim loại tương ứng, NO2 và O2

5. Giải bài 5 trang 45 SGK Hóa học 11

Giải bài 5 trang 45 SGK Hóa học 11. Viết phương trình hóa học của các phản ứng thực hiện dãy chuyển hóa sau đây:

Đề bài

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

Lời giải chi tiết

6. Giải bài 6 trang 45 SGK Hóa học 11

Giải bài 6 trang 45 SGK Hóa học 11. Khi hòa tan 30,0 g hỗn hợp đồng và đồng

Đề bài

Khi hòa tan 30,0 g hỗn hợp đồng và đồng(II) oxit trong 1,50 lít dung dịch axit nitric 1,00M (loãng) thấy thoát ra 6,72 lít nitơ monooxit (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.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Viết PTHH và tính toán theo PTHH.

Lời giải chi tiết

7. Giải bài 7 trang 45 SGK Hóa học 11

Giải bài 7 trang 45 SGK Hóa học 11. Để điều chế 5,000 tấn

Đề bài

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 %.

Lời giải chi tiết

Giải bài tập Hóa 11 Bài 9 Axit nitric và muối nitrat - Hóa 11 Bài 9 được biên soạn từ nhiều thầy cô giáo dạy giỏi môn Hóa theo chương trình SGK lớp 11 , Soanbaitap.com gửi đến các bạn học sinh đầy đủ các bài soạn hóa 11 và cách Giải Sách bài tập hóa học lớp 11 giúp để học tốt Hóa Học 11.