Chúng tôi xin giới thiệu phương trình Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NO2 + H2O 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. Mời các bạn đón xem:
Phương trình Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NO2 + H2O
1. Phương trình phản ứng hóa học
Zn + 4HNO3 → Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng.
- Kim loại tan dần tạo thành dung dịch không màu và khí màu nâu đỏ thoát ra
3. Điều kiện phản ứng
- Nhiệt độ thường
4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng
a. Bản chất của Zn (Kẽm)
- Trong phản ứng trên Zn là chất khử.
- Zn là kim loại hoạt động có tính khử mạnh tác dụng được với các axit.
b. Bản chất của HNO3 (Axit nitric)
- Trong phản ứng trên HNO3 là chất oxi hoá.
- Đây là một monoaxit mạnh, có tính oxi hóa mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ.
5. Tính chất hóa học
5.1. Tính chất hóa học của Zn
Kẽm là kim loại hoạt động có tính khử mạnh Zn → Zn2+ + 2e
a. Tác dụng với phi kim
Zn tác dụng trực tiếp với nhiều phi kim.
2Zn + O2 → 2ZnO
Zn + Cl2 → ZnCl2
b. 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
c. Tác dụng với H2O
Phản ứng này hầu như không xảy ra vì trên bề mặt của kẽm có màng oxit bảo vệ.
d. 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
5.2. Tính chất hóa học của HNO3
a. 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.
b. 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.
6. Cách thực hiện phản ứng
- Cho HNO3 (axit nitric) tác dụng Zn (kẽm) và tạo ra chất H2O (nước), NO2 (nitơ dioxit), Zn(NO3)2 (Kẽm nitrat)
7. Bạn có biết
- Hiện tại chúng tôi không có thêm bất kỳ thông tin nào thêm về phương trình này.
8. Bài tập liên quan
Câu 1. Cho phản ứng hóa học sau: Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NO + NO2 + H2O
Tổng hệ số (nguyên, tối giản) của phản ứng trên là bao nhiêu? Biết tỉ lệ số mol NO : NO2 = 1 : 1)
A. 10
B. 12
C. 13
D. 15
Lời giải:
2x Ι (Zn → Zn+2 + 2e)
1x Ι(2N+5 + 4e → N+2 + N+4)
Phương trình hóa học: 2Zn + 6HNO3 → 2Zn(NO3)2 + NO + NO2+ 3H2O
Tổng hệ số là: 2 + 6 + 2 + 1 + 1 + 3 = 15
Câu 2. Cho phương trình hoá học: Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + N2 + H2O
Tổng hệ số cân bằng (nguyên, tối giản) của phản ứng là
A. 26
B. 28
C. 27
D. 29
Lời giải:
Phương trình hóa học: 5Zn + 12HNO3 → 5Zn(NO3)2 + N2+ 6H2O
Tổng hệ số là: 5 + 12 + 5 + 5 + 1 + 6 = 29
Câu 3. Cho một lượng hỗn hợp bột Zn vào dung dịch X gồm FeCl2 và CuCl2. Khối lượng chất rắn sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn nhỏ hơn khối lượng bột Zn ban đầu là 1 gam. Cô cạn phần dung dịch sau phản ứng thu được 27,2 gam
A. 13,1 gam.
B. 14,1 gam.
C. 17,0 gam.
D. 19,5 gam.
Lời giải:
Theo bảo toàn khối lượng:
mZn + mX = mcrắn + mdd sau (1)
Mà mc.rắn = mZn – 1 (2)
=> mdd sau – 1 = mX (thế 2 vào 1)
Từ đó , mX = 27,2 - 1 = 26,2 gam
Câu 4. Trường hợp nào sau đây xảy ra sự ăn mòn hoá học?
A. Tôn (sắt tráng kẽm) để ngoài không khí ẩm (có vết sây sát sâu tới lớp sắt bên trong).
B. Sợi dây đồng nối với một sợi dây nhôm để ngoài không khí ẩm.
C. Vỏ tàu biển tiếp xúc với nước biển.
D. Thiếc bị bằng thép trong lò đốt tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao.
Lời giải:
Câu 5. Cuốn một sợi dây thép vào một thanh kim loại rồi nhúng vào dung dịch H2SO4 loãng. Quan sát thấy bọt khí thoát ra rất mạnh từ sợi dây thép. Thanh kim loại có thể là kim loại nào trong số kim loại sau ?
A. Mg
B. Zn
C. Cu
D. Pt
Lời giải:
Câu 6. Cho 6,5 gam Zn tác dụng với HNO3 dư thu được V lít NO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị của V là
A. 2,24
B. 3,36
C. 4,48
D. 6,72
Lời giải:
Zn → Zn+2 + 2e
0,1 0,2
N+5 + 1e → N+4
x x
Bảo toàn electron ne cho= ne nhận
=> x = 0,2
=> V= 0,2.22,4 = 4,48 lít
Câu 7. Cho kim loại kẽm tác dụng với HNO3. Kẽm đóng vai trò là chất gì?
A. Khử
B. oxi hóa
C. vừa là chất khử vừa là chất oxi hóa
D. môi trường.
Lời giải:
Câu 8. Cho m gam kim loại Zn tác dụng hết với dung dịch HNO3 loãng, sinh ra 0,56 lít khí N2O (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị m là
A. 6,5 gam.
B. 20,48 gam.
C. 12,8 gam.
D. 5,6 gam.
Lời giải:
nN2O = = 0,025 mol
Phương trình hóa học phản ứng
4Zn + 10HNO3 → N2O + 4Zn(NO3)2+ 5H2O
0,1 ← 0,025
mZn = 0,1 . 65 = 6,5 gam
Câu 9. Cho 11 g hỗn hợp hai kim loại Al và Fe vào dung dịch HNO3 loãng dư, thu được 6,72 lit khí NO (đktc) duy nhất. Khối lượng (g) Fe trong hỗn hợp đầu?
A. 5,6 gam
B. 2,8 gam
C. 8,4 gam
D. 4,2 gam
Lời giải:
nNO = = 0,3 mol
N+5 + 3e → N+2
Gọi x, y lần lượt là số mol Al và Fe trong hỗn hợp đầu
Ta có: 27x + 56y = 11 (1)
Al → Al+3 + 3e
x mol 3x mol
Fe → Fe+3 + 3e
y mol 3y mol
Theo định luật bảo toàn e: ne (KL nhường) = ne (N nhận) = 0,9 mol
hay: 3x + 3y = 0,9 (2)
Từ (1) và (2) ta có x = 0,2; y = 0,1 => mAl= 5,4; mFe = 5,6 gam
Câu 10. Cho m (g) hỗn hợp Mg, Al, Zn tác dụng với 0,224 lit Cl2 ở đktc, phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch axit HCl dư thu được dung dịch Y và 0,336 lit H2 đktc. Làm khô dung dịch Y thu được 2,49 gam chất rắn khan. m có giá trị là:
A. 3,12
B. 1,43
C. 2,14
D. 0,715
Lời giải:
nCl2 = 0,01 mol
nH2 = 0,015 mol
nCl- = 2nCl2 + 2nH2 = 0,05 mol
Bảo toàn khối lượng: mmuối = mKL + mCl-
=> 2,49 = mKL+ mCl- = m + 0,05.35,5
=> m = 0,715 g
9. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Kẽm (Zn) và hợp chất:
Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NO2 + H2O
