Chúng tôi xin giới thiệu phương trình 4Mn + 10HNO3 → 4Mn(NO3)2 + N2O + 5H2O gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học của Mangan. Mời các bạn đón xem:
Phương trình 4Mn + 10HNO3 → 4Mn(NO3)2 + N2O + 5H2O
1. Phương trình phản ứng hóa học:
4Mn + 10HNO3 → 4Mn(NO3)2 + N2O + 5H2O
3. Điều kiện phản ứng
Dung dịch HNO3 loãng dư.
4. Tính chất hoá học
a. Tính chất hoá học của Mangan
- Trạng thái ôxi hóa phổ biến của nó là +2, +3, +4, +6 và +7. Trạng thái ôxy hóa ổn định nhất là mangan +2.
- Mangan có tính khử khá mạnh
Tác dụng với phi kim
- Tác dụng trực tiếp được với nhiều phi kim.
Mn (bột) + O2→ MnO2. (tự bốc cháy)
Mn + Cl2 → MnCl2.
Tác dụng với axit
- Tác dụng với HCl và H2SO4 loãng:
Mn (bột) + 2HCl (loãng) → MnCl2 + H2
- Tác dụng với HNO3 và H2SO4 đặc:
Mn + 2H2SO4 (đặc) → MnSO4 + SO2 + 2H2O.
3Mn + 8HNO3 (loãng, nóng) → 3Mn(NO3)2 + 2NO + 4H2O.
Tác dụng với nước
Mn (bột) + 2H2O (hơi) → Mn(OH)2 + H2
b. Tính chất hoá học của HNO3
Tính axit
Là một trong số các axit mạnh nhất, trong dung dịch:
HNO3 → H+ + NO3-
- Dung dịch axit HNO3 có đầy đủ tính chất của môt dung dịch axit: làm đỏ quỳ tím, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối của axit yếu hơn.
Tính oxi hóa
Kim loại hay phi kim khi gặp axit HNO3 đều bị oxi hóa về trạng thái oxi hóa cao nhất.
- Với kim loại: HNO3 oxi hóa hầu hết các kim loại (trừ vàng (Au) và platin(Pt))
* Với những kim loại có tính khử yếu: Cu, Ag, ...
Ví dụ:
Cu + 4HNO3(đ) → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
3Cu + 8HNO3(l) → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
* Khi tác dụng với những kim loại có tính khử mạnh hơn: Mg, Zn, Al, ...
- HNO3 đặc bị khử đến NO2.
Ví dụ:
Mg + 4HNO3(đ) → Mg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O.
- HNO3 loãng bị khử đến N2O hoặc N2.
8Al + 30HNO3(l) → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
- HNO3 rất loãng bị khử đến NH3(NH4NO3).
4Zn + 10HNO3 (rất loãng) → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
* Lưu ý: Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO3 đặc nguội.
- Với phi kim:
Khi đun nóng HNO3 đặc có thể tác dụng với phi: C, P, S, …(trừ N2 và halogen).
S + 6HNO3(đ) → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
- Với hợp chất:
- H2S, HI, SO2, FeO, muối sắt (II), … có thể tác dụng với HNO3 nguyên tố bị oxi hoá trong hợp chất chuyển lên mức oxi hoá cao hơn.
Ví dụ:
3FeO + 10HNO3(đ) → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
3H2S + 2HNO3(đ) → 3S + 2NO + 4H2O
- Nhiều hợp chất hữu cơ như giấy, vải, dầu thông, … bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc.
5. Cách thực hiện phản ứng
Cho kim loại magie tác dụng với dung dịch axit nitric loãng
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng
Có khí không màu thoát ra
6. Bạn có biết
Mangan tác dụng với axit HNO3 có thể tạo ra sản phẩm khử là khí NO2; NH4NO3; NO;… Trong đó chỉ có sản phẩm khử là muối amoni ở dạng dung dịch không phải dạng khí.
7. Bài tập liên quan
Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 38,7 gam hỗn hợp X gồm Mn, Fe bằng dung dịch HNO3. Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Y và 4,48 lít (đkc) khí N2O (sản phẩm khử duy nhất). Cô cạn dung dịch Y thu được m gam hỗn hợp muối. Giá trị của m là:
A. 58 g
B. 63,5 g
C. 66,6 g
D. 75,9 g
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Ta có nNO3-(tạo muối) = 8nN2O = 0,2.2 = 0,4 mol
mmuối = mKim loại + mNO3-(tạo muối) = 38,7 + 0,4.62 = 63,5 g
Ví dụ 2: Cho phản ứng sau: Mn + HNO3 → Mn(NO3)2 + N2O + H2O
Hệ số cân bằng tối giản của HNO3 trong phản ứng trên:
A. 21
B. 22
C. 23
D. 24
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
4Mn + 10HNO3 → 4Mn(NO3)2 + N2O + 5H2O
Ví dụ 3: Cho m g mangan tác dụng với dung dịch axit nitric loãng dư thu được 0,224 lít khí N2O ( sản phẩm khử duy nhất) ở đktc . Tính giá trị của m ?
A. 0,55g
B. 1,1g
C. 1,65g
D. 2,2g
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
nMn = 4.nN2O = 4. 0,224/22,4 = 0,04 mol ⇒ mMn = 0,04.55 = 2,2g
8. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Mangan (Mn) và hợp chất:
4Mn + 10HNO3 → 4Mn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
3Mn + 2H3PO4 → Mn3(PO4)2 + 3H2
2KMnO4 + 3H2S → 2KOH + 2MnO2↓ + 3S↓ + 2H2O
