Nitric acid

$\begin{align}& {{\overset{+8/3}{\mathop{Fe}}\,}_{3}}{{O}_{4}}+\text{ }H\overset{+5}{\mathop{N}}\,{{O}_{3}}\xrightarrow{{}}\overset{+3}{\mathop{Fe}}\,{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{3}}+\text{ }\overset{+2}{\mathop{N}}\,O\text{ }+\text{ }{{H}_{2}}O \\ & 3.|3\overset{+8/3}{\mathop{Fe\,}}\,\,\to \,\,3\overset{+3}{\mathop{Fe}}\,\,\,+1e \\ & 1.|\overset{+5}{\mathop{N}}\,\,\,+\,\,3e\,\,\to \,\,\overset{+2}{\mathop{N}}\,O \\ \end{align}$

=> phương trình phản ứng: 3Fe₃O₄ + 28HNO₃ → 9Fe(NO₃)₃ + NO + 14H₂O

=> tổng hệ số cân bằng là: 3 + 28 + 9 + 1 + 14 = 55

Trong phân tử  HNO₃ nguyên tử N có : hoá trị IV, số oxi hoá +5.

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

HNO₃ tinh khiết là chất lỏng không màu, nhưng dung dịch HNO₃ để lâu thường ngả sang màu vàng là do dung dịch HNO₃ bị phân hủy 1 phần tạo thành một lượng nhỏ NO₂.

$\begin{align}& \overset{+2}{\mathop{Fe}}\,O\text{ }+\text{ }H\overset{+5}{\mathop{N}}\,{{O}_{3~}}\xrightarrow{{}}\overset{+3}{\mathop{Fe}}\,{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{3}}+\text{ }\overset{+2}{\mathop{N}}\,O\text{ }+\text{ }{{H}_{2}}O \\ & 3.|\overset{+2}{\mathop{Fe}}\,\,\,\to \,\,\overset{+3}{\mathop{Fe}}\,\,\,+\,\,1e \\ & 1.|\overset{+5}{\mathop{N}}\,\,\,+\,\,3e\,\,\to \,\,\overset{+2}{\mathop{N}}\, \\ \end{align}$

=> 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

Các tính chất hoá học của HNO₃ là : tính axit mạnh, tính oxi hóa mạnh và bị phân huỷ.

$\begin{align}& \overset{0}{\mathop{Al\text{ }}}\,+\text{ }H\overset{+5}{\mathop{N}}\,{{O}_{3}}\xrightarrow{{}}\overset{+3}{\mathop{Al}}\,{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{3}}+\text{ }{{\overset{0}{\mathop{N}}\,}_{2}}+\text{ }{{\overset{+1}{\mathop{N}}\,}_{2}}O\text{ }+\text{ }{{H}_{2}}O \\ & 44.|\overset{0}{\mathop{Al}}\,\,\,\to \,\,\overset{+3}{\mathop{Al}}\,\,\,+\,3e \\ &3.|10\overset{+5}{\mathop{N}}\,\,\,+\,44e\,\,\to \,\,{{\overset{+1}{\mathop{3N}}\,}_{2}}O\,\,+\,\,2{{\overset{0}{\mathop{N}}\,}_{2}} \\ \end{align}$

=> PTHH:   44Al + 162HNO₃ → 44Al(NO₃)₃ + 6N₂ + 9N₂O + 81H₂O

HNO₃ chỉ thể hiện tính axit là không có phản ứng oxi hóa – khử => các chất đều đã đạt số oxi hóa tối đa

Nước cường toan là hỗn hợp của HNO₃ đặc và HCl đặc có tỉ lệ thể tích 1 : 3

Khí sinh ra là NO₂ => cần dung dịch kiềm để hấp thụ => nút ống nghiệm bằng bông tẩm xút.

Vì HNO₃ dễ bay hơi => làm giảm lượng HNO₃ trong bình => phản ứng làm tăng lượng HNO₃ (chiều thuận)

Trong 4 biện pháp trên, biện pháp có hiệu quả nhất là dùng bông có tẩm nước vôi trong để nút vào ống nghiệm.

2Ca(OH)₂ + 4NO₂ → Ca(NO₃)₂ + Ca(NO₂)₂ + 2H₂O

Al, Fe là những kim loại bị thụ động với HNO₃ đặc nguội

A đúng

B loại CuO, CaCO₃

C loại CaO

D loại Fe₂O₃

A loại vì HNO₃ còn thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với Fe(OH)₂ và FeO

B loại vì HNO₃ còn thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với FeCO₃

C đúng

D loại vì HNO₃ còn thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với FeS