Hoà tan hoàn 12,4 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu bằng dung dịch HNO3 1M vừa đủ, sau phản ứng thu được dung dịch A gồm 2 muối Fe(NO3)3 và Cu(NO3)2 đồng thời thu được hỗn hợp khí Y gồm: 0,1 mol NO và 0,15 mol NO2 (đktc). Phần trăm theo khối lượng Fe có trong hỗn hợp là:
nCu = x (mol); nFe = y (mol)
=> mX = 64x + 56y = 12,4 (1)
Cu → Cu+2 + 2e N+5 + 3e → N+2
x → 2x (mol) 0,3 ← 0,1
Fe → Fe+3 + 3e N+5 + 1e → N+4
y → 3y (mol) 0,15 ← 0,15
áp dụng định luật bảo toàn e ta có:
ne cho = ne nhận = 2x + 3y = 0,45 mol (2)
Giải hệ (1) và (2) => x = 0,15 và y = 0,05 (mol)
%Fe = [0,05.56):12,4].100% = 22,68%
Hỗn hợp X gồm Mg(0,10 mol), Al(0,04 mol), Zn(0,15 mol). Cho X tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư, sau phản ứng thu được dung dịch có khối lượng tăng 13,23 gam. Số mol HNO3 tham gia phản ứng là
Ta có mdd tăng = mkim loại - mkhí → 13,23 = 0,1.24 + 0,04.27 + 0,15.65 - mkhí → mkhí = 0
→ sản phẩm khử là NH4NO3
Ta có 10H+ + 8e + NO3- → NH4+ + 3H2O
Có ne = 2nMg + 3nAl + 2nZn = 0,62 mol → nH+ = 0,775 → nHNO3 = 0,775 mol
Hòa tan hoàn toàn 1,2 gam kim loại X vào dung dịch HNO3 dư thu được 0,224 lít khí N2 ở đktc (sản phẩm khử duy nhất). Kim loại X là
Giả sử kim loại X có hóa trị là k
nX = \(\dfrac{{1,2}}{X}\)
nN2 = 0,01 mol
BTe: n e cho = n e nhận
\( \to k.{n_X} = 10{n_{{N_2}}} \to \dfrac{{1,2k}}{X} = 10.0,01 \to X = 12k\)
+ k = 1 => X = 12 (loại)
+ k = 2 => X = 24 (Mg)
+ k = 3 => X = 36 (loại)
Cho sơ đồ phản ứng : FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O
Sau khi cân bằng, hệ số cân bằng của HNO3 trong phản ứng là :
Coi Fe và S ban đầu có trong chất có số oxi hóa là 0
$\begin{align}& {{\overset{0}{\mathop{FeS}}\,}_{2}}+\text{ }H\overset{+5}{\mathop{N}}\,{{O}_{3}}\xrightarrow{{}}\overset{+3}{\mathop{Fe}}\,{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{3}}+\text{ }{{H}_{2}}\overset{+6}{\mathop{S}}\,{{O}_{4}}+\text{ }\overset{+2}{\mathop{N}}\,O\text{ }+\text{ }{{H}_{2}}O \\ & \,\,1.|{{\overset{0}{\mathop{FeS}}\,}_{2}}\to \,\,\overset{+3}{\mathop{Fe}}\,\,\,+\,\,2\overset{+6}{\mathop{S}}\,\,\,+\,\,15e \\ & 5.|\overset{+5}{\mathop{N}}\,\,+\,\,3e\,\,\to \,\,\overset{+2}{\mathop{N}}\, \\ \end{align}$
=> PTHH: FeS2 + 8HNO3 → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 5NO + 2H2O
=> hệ số của HNO3 là 8
Tỉ lệ số phân tử HNO3 đóng vai trò chất oxi hóa và môi trường trong phản ứng sau là :
FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
$\begin{align}& \overset{+2}{\mathop{Fe}}\,O\text{ }+\text{ }H\overset{+5}{\mathop{N}}\,{{O}_{3~}}\xrightarrow{{}}\overset{+3}{\mathop{Fe}}\,{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{3}}+\text{ }\overset{+2}{\mathop{N}}\,O\text{ }+\text{ }{{H}_{2}}O \\ & 3.|\overset{+2}{\mathop{Fe}}\,\,\,\to \,\,\overset{+3}{\mathop{Fe}}\,\,\,+\,\,1e \\ & 1.|\overset{+5}{\mathop{N}}\,\,\,+\,\,3e\,\,\to \,\,\overset{+2}{\mathop{N}}\, \\ \end{align}$
=> PTHH: 3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
=> trong 10 phân tử HNO3 phản ứng, có 1 phân tử là chất oxi hóa tạo NO, 9 phân tử làm môi trường tạo muối Fe(NO3)3
Cho sơ đồ phản ứng : Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2 + N2O + H2O
Biết khi cân bằng tỉ lệ số mol giữa N2O và N2 là 3 : 2. Tỉ lệ mol nAl : nN2O : nN2 lần lượt là
$\begin{align}& \overset{0}{\mathop{Al\text{ }}}\,+\text{ }H\overset{+5}{\mathop{N}}\,{{O}_{3}}\xrightarrow{{}}\overset{+3}{\mathop{Al}}\,{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{3}}+\text{ }{{\overset{0}{\mathop{N}}\,}_{2}}+\text{ }{{\overset{+1}{\mathop{N}}\,}_{2}}O\text{ }+\text{ }{{H}_{2}}O \\ & 44.|\overset{0}{\mathop{Al}}\,\,\,\to \,\,\overset{+3}{\mathop{Al}}\,\,\,+\,3e \\ &3.|10\overset{+5}{\mathop{N}}\,\,\,+\,44e\,\,\to \,\,{{\overset{+1}{\mathop{3N}}\,}_{2}}O\,\,+\,\,2{{\overset{0}{\mathop{N}}\,}_{2}} \\ \end{align}$
=> PTHH: 44Al + 162HNO3 → 44Al(NO3)3 + 6N2 + 9N2O + 81H2O
Cho 0,05 mol Mg phản ứng vừa đủ với HNO3 giải phóng ra V lít khí N2 (đktc, là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là
Quá trình cho – nhận e:
$\overset{0}{\mathop{Mg}}\,\to \overset{+2}{\mathop{Mg}}\,\,+\,2e~~~~~~\,\,\,\,\,\,\,\,~~~2\overset{+5}{\mathop{N}}\,\,\,+\text{ }10e\to {{\overset{0}{\mathop{\,N}}\,}_{2}}$
0,05 → 0,1 0,1 → 0,01
=> V = 0,01.22,4 = 0,224 lít
Cho 19,2 gam kim loại M tan trong dung dịch HNO3 dư được 4,48 lít NO (đktc, là sản phẩm khử duy nhất). M là
nNO = 0,2 mol
Quá trình cho – nhận e:
$\overset{0}{\mathop{M}}\,\to \overset{+n}{\mathop{M}}\,\,+\,ne~~~~~~\,\,\,\,\,\,\,\,~~~\overset{+5}{\mathop{N}}\,\,\,+\text{ 3}e\to \overset{+2}{\mathop{\,N}}\,O$
$\frac{0,6}{n}$ ← 0,6 0,6 ← 0,2
$=>\,\,\frac{19,2}{M}=\frac{0,6}{n}\,\,=>\,\,M=32n$
Với n = 2 => M = 64 => M là Cu
Hoà tan hết 5,4 gam kim loại M trong HNO3 dư được 8,96 lít khí đktc gồm NO và NO2, dX/H2 = 21. Tìm M biết rằng N+2 và N+4 là sản phẩm khử của N+5
Gọi nNO = x mol; nNO2 = y mol
=> nhỗn hợp khí = x + y = 0,4 mol (1)
$\bar{M}=\frac{30x+46y}{x+y}=21.2$ (2)
Từ (1) và (2) => x = 0,1; y = 0,3
Quá trình cho – nhận e:
$\begin{align}& \overset{0}{\mathop{M}}\,\to \overset{+n}{\mathop{M}}\,\,+\,ne;\,\,\,\,\,\,\,\,\overset{+5}{\mathop{N}}\,\,\,+\text{ 3}e\to \overset{+2}{\mathop{\,N}}\,O \\ & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\overset{+5}{\mathop{N}}\,\,\,+\text{ 1}e\to \overset{+4} {\mathop{\,N}}\,{{O}_{2}} \\ \end{align}$
Bảo toàn e: ne cho = ne nhận = 3.nNO + nNO2 = 0,6
$=>\,\,\frac{5,4}{M}.n=0,6\,\,=>\,\,M=9n$
Với n = 3 => M = 27 => M là Al
Cho 11 gam hỗn hợp gồm Al và Fe vào dung dịch HNO3 dư được 6,72 lít NO (đktc, là sản phẩm khử duy nhất). Khối lượng của Al và Fe lần lượt là
Gọi số mol của Al và Fe lần lượt là x và y mol
=> mhỗn hợp = 27x + 56y = 11 (1)
Quá trình cho – nhận e:
\(\begin{align}& Al\to \overset{+3}{\mathop{Al}}\,\,\,\,+\,\,\,3e~~~~~~\,\,\,\,\,\,\,\,~~\overset{+5}{\mathop{N}}\,\,\,+\text{ 3}e\to \overset{+2}{\mathop{\,N}}\,O \\ & Fe\,\to \overset{+3}{\mathop{\,Fe}}\,\,\,+\,\,\,3e \\ \end{align}\)
Bảo toàn e: 3.nAl + 3.nFe = 3.nNO => x + y = 0,3 (2)
Từ (1) và (2) => x = 0,2; y = 0,1
=> mAl = 0,2.27 = 5,4 gam; mFe = 0,1.56 = 5,6 gam
Hoà tan hết m gam Al vào dung dịch HNO3 dư được 0,01 mol NO và 0,015 mol N2O là các sản phẩm khử của N+5. Giá trị của m là
Xét quá trình cho – nhận e:
$\begin{align}& Al\to \overset{+3}{\mathop{Al}}\,\,+\,3e~~~~~~\,\,\,\,\,~~\overset{+5}{\mathop{N}}\,\,\,+\text{ 3}e\to \overset{+2}{\mathop{\,N}}\,O \\ & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\overset{+5}{\mathop{2N}}\,\,\,+\text{ 8}e\to \overset{+1}{\mathop{\,{{N}_{2}}}}\,O \\ \end{align}$
Bảo toàn e: 3.nAl = 3.nNO + 8.nN2O => nAl = (3.0,01 + 8.0,015) / 3 = 0,05 mol
=> m = 0,05.27 = 1,35 gam
Cho 6,4 gam Cu tan vừa đủ trong 200ml dung dịch HNO3 thu được khí X gồm NO và NO2, dX/H2 = 18 (không còn sản phẩm khử nào khác của N+5). Nồng độ mol/lít của dung dịch HNO3 đã dùng là
nCu = 0,1 mol
Gọi số mol của NO và NO2 lần lượt là x và y mol
Xét quá trình cho – nhận e:
$\begin{align}& Cu\to \overset{+2}{\mathop{Cu}}\,\,+\,2e~~~~~~\,\,\,\,~~\overset{+5}{\mathop{N}}\,\,\,+\text{ 3}e\to \overset{+2}{\mathop{\,N}}\,O \\ & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\overset{+5}{\mathop{N}}\,\,\,+\text{ 1}e\to \overset{+4}{\mathop{\,N}}\,{{O}_{2}} \\ \end{align}$
Bảo toàn e: 2.nCu = 3.nNO + nNO2 => 3x + y = 0,2 (1)
\({\bar M_X} = \dfrac{{30x + 46y}}{{x + y}} = 18.2\,\,\,\,(2)\)
Từ (1) và (2) => x = 1/18 mol; y = 1/30 mol
Bảo toàn nguyên tố N: nHNO3 phản ứng = nNO3 (trong muối) + nNO + nNO2 = 0,1.2 + 1/18 + 1/30 = 13/45 mol
=> CM HNO3 = 13/9 M
Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu được hỗn hợp khí gồm 0,01 mol NO và 0,04 mol NO2 (không còn sản phẩm khử nào khác của N+5). Khối lượng muối trong dung dịch là
Bước 1: Tính ne cho
Bảo toàn e: ne cho = ne nhận = 3.nNO + nNO2 = 3.0,01 + 0,04 = 0,07 mol
Bước 2: Tính mmuối
- nNO3 (trong muối) = ne cho = 0,07 mol
⟹ mNO3 = 62.0,07 = 4,34 gam
- mmuối = mkim loại + mNO3 = 1,35 + 4,34 = 5,69 gam
Hòa tan hoàn toàn 8,9 gam hỗn hợp gồm Mg và Zn bằng lượng vừa đủ 500 ml dung dịch HNO3 1M. Sau khi các phản ứng kết thúc, thu được 1,008 lít khí N2O (đktc, khí duy nhất) và dung dịch X chứa m gam muối. Giá trị của m là
nN2O = 0,045 mol
Gọi số mol của Mg và Zn lần lượt là x và y mol => mhỗn hợp = 24x + 65y = 8,9 (1)
Giả sử trong X chứa muối NH4NO3 (a mol)
Xét quá trình cho – nhận e:
$\begin{align}& Mg\to \overset{+2}{\mathop{Mg}}\,\,+\,2e~~~~~~\,\,\,\,\,\,\,\,~~\overset{+5}{\mathop{2N}}\,\,\,+\text{ 8}e\to {{\overset{+1}{\mathop{\,N}}\,}_{2}}O \\ & Zn\to \overset{+2}{\mathop{Zn}}\,\,+\,2e\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\overset{+5}{\mathop{N}}\,\,\,+8e\to \overset{-3}{\mathop{\,N}}\,{{H}_{4}} \\ \end{align}$
Bảo toàn e: 2.nMg + 2.nZn = 8.nN2O + 8.nNH4NO3 => 2x + 2y = 0,36 + 8a (2)
nNO3 (trong muối) = ne cho = 2x + 2y mol
Bảo toàn nguyên tố N: nHNO3 = nNO3 (trong muối) + 2.nN2O + 2.nNH4NO3
=> 0,5 = 2x + 2y + 2.0,045 + 2a (3)
Từ (1), (2) và (3) => x = 0,1; y = 0,1; a = 0,005
=> mmuối = mkim loại + mNO3 (trong muối KL) + mNH4NO3 = 8,9 + 62.(2.0,1 + 2.0,1) + 80.0,005 = 34,1 gam
Hoà tan hết hỗn hợp X gồm Zn và ZnO trong dung dịch HNO3 loãng dư thấy không có khí bay ra và trong dung dịch chứa 113,4 gam Zn(NO3)2 và 8 gam NH4NO3. Phần trăm khối lượng Zn trong X là
nZn(NO3)2 = 0,6 mol; nNH4NO3 = 0,1 mol
ZnO tác dụng với HNO3 không sinh ra sản phẩm khử vì đã đạt số oxi hóa tối đa
Bảo toàn e: 2.nZn = 8.nNH4NO3 => nZn = 4.0,1 = 0,4 mol
Bảo toàn nguyên tố Zn: nZn(NO3)2 = nZn + nZnO => nZnO = 0,6 – 0,4 = 0,2 mol
\( = > \,\,\% {m_{Zn}} = \frac{{0,4.65}}{{0,4.65 + 0,2.81}}.100\% = 61,61\% \)
Cho hỗn hợp gồm 6,72 gam Mg và 0,8 gam MgO tác dụng hết với lượng dư dung dịch HNO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,896 lít một khí X (đktc) và dung dịch Y. Làm bay hơi dung dịch Y thu được 46 gam muối khan. Khí X là
nMg = 0,28 mol; nMgO = 0,02 mol
MgO tác dụng với HNO3 không sinh ra sản phẩm khử vì đã đạt số oxi hóa tối đa
Ta có: nMg(NO3)2 = nMg + nMgO = 0,28 + 0,02 = 0,3 mol => mMg(NO3)2 = 44,4 gam < 46
=> muối khan chứa Mg(NO3)2 và NH4NO3
=> nNH4NO3 = 0,02 mol
Quá trình cho – nhận e:
$\begin{align}& \overset{0}{\mathop{M}}\,g\to \overset{+2}{\mathop{Mg}}\,\,+\,2e~~~~~~\,\,\,~~\overset{+5}{\mathop{N}}\,\,\,+\text{ n}e\to X \\ & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\overset{+5}{\mathop{N}}\,\,\,+\text{ 8}e\to \overset{-3}{\mathop{\,N}}\,{{H}_{4}} \\ \end{align}$
Bảo toàn e: 2.nMg = n.nX + 8.nNH4NO3 => 2.0,28 = 0,04.n + 8.0,02 => n = 10
=> X là N2
Cho 20,88 gam FexOy phản ứng với dung dịch HNO3 dư được 0,672 lít khí B (đktc, là sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Trong dung dịch X có 65,34 gam muối. Oxit của sắt và khí B là
Muối thu được là Fe(NO3)3 0,27 mol
Coi hỗn hợp ban đầu gồm Fe và O
Bảo toàn nguyên tố Fe: nFe(NO3)3 = nFe = 0,27 mol
=> mO = 20,88 – 0,27.56 = 5,76 gam => nO = 0,36 mol
=> nFe : nO = 0,27 : 0,36 = 3 : 4 => oxit sắt là Fe3O4
Xét quá trình cho – nhận e:
$\begin{align}& Fe\to \overset{+3}{\mathop{Fe}}\,\,+\,3e~~~~~~\,\,\,\,~~\overset{+5}{\mathop{\,\,N}}\,\,\,+\text{ n}e\to X \\ & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\overset{0}{\mathop{O}}\,\,\,+\text{ 2}e\to \overset{-2}{\mathop{O}}\, \\ \end{align}$
Bảo toàn e: 3.nFe = n.nX + 2.nO => 3.0,27 = n.0,03 + 2.0,36 => n = 3
=> X là NO
Hoà tan đến phản ứng hoàn toàn 0,1 mol FeS2 vào HNO3 đặc nóng dư. Thể tích NO2 bay ra (ở đktc, biết rằng N+4 là sản phẩm khử duy nhất của N+5) là
Xét quá trình cho – nhận e:
$\begin{align}& Fe{{S}_{2}}\to \,\,F{{e}^{3+}}+\,\,2\overset{+6}{\mathop{S}}\,\,\,+\,\,15e\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\overset{+5}{\mathop{N}}\,\,\,+\,\,1e\,\,\to \,\,\overset{+4}{\mathop{N}}\,{{O}_{2}} \\ & 0,1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\to \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,1,5\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,1,5\,\,\,\,\to \,\,\,\,1,5 \\ \end{align}$
=> VNO2 = 1,5.22,4 = 33,6 lít
Cho 19,2 gam Cu phản ứng với 500 ml dung dịch NaNO3 1M và 500 ml HCl 2M. Tính thể tích khí NO thoát ra (đktc) biết NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 :
nCu = 0,3 mol; nNaNO3 = 0,5 mol; nHCl = 1 mol
3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
Xét \(\dfrac{{{n_{Cu}}}}{3} = \dfrac{{0,3}}{3} = 0,1;\,\,\,\,\dfrac{{{n_{{H^ + }}}}}{8} = \dfrac{1}{8} = 0,125;\,\,\,\,\dfrac{{{n_{NO_3^ - }}}}{2} = \dfrac{{0,5}}{2} = 0,25\)
=> Cu hết, H+ và NO3- còn dư
=> nNO = 2/3.nCu = 0,2 mol => VNO = 4,48 lít
Cho 4,8 gam S tan hết trong 100 gam HNO3 63% thu được NO2 (sản phẩm khử duy nhất, khí duy nhất) và dung dịch X. Dung dịch X có thể hoà tan hết tối đa bao nhiêu gam Cu (biết sản phẩm khử sinh ra là NO2) ?
- nS = 0,15 mol; nHNO3 = 1 mol
S + 6HNO3 → 6NO2 + H2SO4 + 2H2O
0,15 → 0,9 → 0,15
=> dung dịch sau phản ứng gồm H2SO4 0,15 mol và HNO3 0,1 mol
=> nH+ = 0,4 mol; nNO3- = 0,1 mol
- Cu + 4H+ + 2NO3- → Cu2+ + 2NO2 + 2H2O
0,05 ← 0,2 ← 0,1
=> mCu = 3,2 gam
