Chúng tôi xin giới thiệu phương trình 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O 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 Kẽm. Mời các bạn đón xem:
Phương trình 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
1. Phương trình phản ứng hóa học:
4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng
Kim loại tan dần tạo thành dung dịch màu không màu và không thấy có khí thoát ra.
3. Điều kiện phản ứng
- Dung dịch HNO3 loãng
4. Tính chất hoá học
a. Tính chất hoá học của Kẽm
- Kẽm là kim loại hoạt động có tính khử mạnh Zn → Zn2+ + 2e
Tác dụng với phi kim
- Zn tác dụng trực tiếp với nhiều phi kim.
2Zn + O2 → 2ZnO
Zn + Cl2 → ZnCl2
Tác dụng với axit
- Với các dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
- Với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc:
Zn + 4HNO3 đ → Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Tác dụng với H2O
- Phản ứng này hầu như không xảy ra vì trên bề mặt của kẽm có màng oxit bảo vệ.
Tác dụng với bazơ
- Kẽm tác dụng với dung dịch bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ca(OH)2....
Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + 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 kẽm tác dụng với dung dịch axit nitric loãng dư
6. Bạn có biết
Zn 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: Cho kẽm tác dụng với axit HNO3 loãng thu được dung dịch màu vàng nâu và không thấy có khí thoát ra. Phương trình hóa học thể hiện đúng thí nghiệm trên là:
A. Zn + 4HNO3 → Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
B. 3Zn + 8HNO3 → 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
C. 5Zn + 12HNO3 → 5Zn(NO3)2 + N2 + 6H2O
D. 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
Đáp án D
Hướng dẫn giải:
Sản phẩm khử của HNO3 là dung dịch muối amoni NH4NO3
Ví dụ 2: Cho 6,5g Zn tác dụng với dụng axit HNO3 loãng thu được dung dịch muối không màu và không thấy có khí thoát ra. Khối lượng muối thu được là
A. 18,9 g
B. 20,9 g
C. 26,9 g
D. 1,89 g
Đáp án B
Hướng dẫn giải:
nZn = 0,1 mol ⇒ nZn(NO3)2 = 0,1 mol; nNH4NO3 = 0,1/4 = 0,025 mol
mmuối = mZn(NO3)2 + mNH4NO3 = 0,1.189 + 0,025.80 = 20,9 g
Ví dụ 3: Tiến hành các thí nghiệm sau:
(1) Cho lá hợp kim Fe - Cu vào dung dịch H2SO4 loãng.
(2) Cho lá Cu vào dung dịch AgNO3.
(3) Cho lá Zn vào dung dịch HNO3 loãng.
(4) Đốt dây Mg trong bình đựng khí Cl2.
Số thí nghiệm có xảy ra ăn mòn hóa học là
A. 4
B. 3
C. 2
D. 1
Đáp án A
8. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Kẽm (Zn) và hợp chất:
5Zn + 12HNO3 → 5Zn(NO3)2 + N2+ 6H2O
4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + N2O + 5H2O
3Zn + 8HNO3 → 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
