Chúng tôi xin giới thiệu phương trình Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NO + 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 của Đồng . Mời các bạn đón xem:
Phương trình Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NO + H2O
1. Phương trình phản ứng hóa học:
Zn + 4HNO3 → Zn(NO3)2 + 2NO + 2H2O
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng.
- Mẩu kẽm tan dần, xuất hiện khí không màu NO hóa nâu trong không khí.
3. Điều kiện phản ứng
- Không có
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)
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 (Axit nitric)
a. Axit nitric là một trong những axit mạnh nhất:
Axit nitric được xếp hạng trong danh sách những axit mạnh nhất. Đây là một axit khan – một monoaxit mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ với hằng số cân bằng axit (pKa) = -2.
Axit nitric phân li hoàn toàn thành các ion H+ và NO3- trong dung dịch loãng. Dung dịch HNO3 làm quỳ tím chuyển đỏ.
HNO3 có tác dụng với oxit bazơ, bazơ và muối của axit yếu hơn tạo ra muối nitrat.
Ví dụ:
CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2
Ba(OH)2 + 2HNO3 → Ba(NO3)2 + 2H2O
Axit nitric tác dụng với oxit bazơ, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa lên hóa trị cao nhất:
Ví dụ:
FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O + CO2
b. Axit nitric có tính oxi hóa:
Axit nitric cũng là 1 trong những axit có tính oxi hóa mạnh. Nó có thể bị khử đến các sản phẩm khác nhau của nitơ, phụ thuộc vào nồng độ axit mạnh hay yếu của chất khử. Cùng tìm hiểu tính oxi hóa của axit nitric thông qua 3 phản ứng:
Một là,Tác dụng với kim loại
Hai là, Tác dụng với phi kim
Ba là, Tác dụng với hợp chất
Tác dụng với kim loại
Axit nitric có khả năng oxi hóa hầu hết các kim loại tạo ra muối nitrat, ngay cả kim loại có tính khử yếu (Cu, Ag)…, ngoại trừ Pt và Au. Lúc này, kim loại bị oxi hóa đến mức cao nhất. Sản phẩm của phản ứng này sẽ là NO2(+4) đối với HNO3 đặc và NO(+2) đối với HNO3 loãng. Nhôm, sắt và crom thụ động với axit nitric đặc nguội vì lớp màng oxit bền được tạo ra bảo vệ chúng không bị oxy hóa tiếp. Đây cũng là lý do bình nhôm hoặc sắt được dùng để đựng HNO3 đặc.
Phương trình phản ứng:
Kim loại + HNO3 đặc → muối nitrat + NO + H2O (nhiệt độ)
Kim loại + HNO3 loãng → muối nitrat + NO + H2O
Kim loại + HNO3 loãng lạnh → muối nitrat + H2
Mg(rắn) + 2HNO3 loãng lạnh → Mg(NO3)2 + H2 (khí)
Ví dụ:
Cu + 4HNO3 đặc → Cu(NO3)2 + 2NO2(↑) + 2H2O
3Cu + 8HNO3 loãng → 3Cu(NO3)2 + 2NO (↑) + 4H2O
Tác dụng với phi kim
Khi được đun nóng, HNO3 đặc có khả năng oxi hóa được các phi kim như S, C, P… (các nguyên tố á kim, ngoại trừ halogen và silic). Sản phẩm tạo thành là nito dioxit (nếu là axit nitric đặc) và oxit nito (với axit loãng và nước).
Ví dụ:
S + 6HNO3 đặc → H2SO4 + 6NO2(↑) + 2H2O (nhiệt độ)
C + 4HNO3 đặc → 4NO2 + 2H2O + CO2
P + 5HNO3 đặc → 5NO2 + H2O + H3PO4
3C + 4HNO3 loãng → 3CO2 + 4NO + 2H2O
Tác dụng với hợp chất
Là một trong những axit cực mạnh, axit nitric (HNO3) đặc có khả năng oxi hóa – phá hủy nhiều hợp chất vô cơ, hữu cơ khác nhau.. Vải, giấy, mùn cưa,… đều bị phá hủy hoặc bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc. Vì vậy, sẽ vô cùng nguy hiểm nếu để axit nitric (HNO3) tiếp xúc với cơ thể người.
Ví dụ:
3H2S + 2HNO3 (>5%) → 3S (↓) + 2NO + 4H2O
PbS + 8HNO3 đặc → PbSO4(↓) + 8NO2 + 4H2O
HNO3 hòa tan Ag3PO4, không tác dụng với HgS.
6. Cách thực hiện phản ứng
- Cho mẫu kẽm bỏ vào ống nghiệm, sau đó cho vài giọt dung dịch HNO3 vào ống nghiệm đã để sẵn kẽm.
7. Bạn có biết
8. Bài tập liên quan
Câu 1. Sắt tây là sắt được phủ lên bề mặt bởi kim loại nào sau đây?
A. Zn
B. Ni
C. Sn
D. Cr
Lời giải:
Câu 2. Hợp chất nào sau đây không có tính lưỡng tính?
A. ZnO
B. Zn(OH)2
C. ZnSO4
D. Zn(HCO3)2
Lời giải:
Câu 3. Cho 32 gam hỗn hợp MgO, Fe2O3, CuO tác dụng vừa đủ với 300ml H2SO4 2M. Khối lượng muối thu được là:
A. 60 gam
B. 85 gam
C. 80 gam
D. 90 gam
Lời giải:
Oxit + H2SO4→ Muối + H2O
0,6 mol 0,6 mol
BTKL: 32+ 0,6.98 = mmuối + 0,6.18
mmuối = 80 gam
Câu 4. Hợp kim của Cu-Ni (25% Ni) được gọi là:
A. Đồng thau
B. Đồng thanh
C. Đồng bạch
D. Đuy ra
Lời giải:
Câu 5. X là hợp chất của Zn được dùng trong y học với tác dụng làm thuốc giảm đau dây thần kinh, chữa bệnh eczema, bệnh ngứa,...Chất X là:
A. ZnO
B. ZnSO4
C. Zn(OH)2
D. Zn(NO3)2
Lời giải:
Câu 6. Cho hỗn hợp X gồm FeO và ZnO vào dung dịch H2SO4 đặc thu được dung dịch Y. Cho dung dịch NaOH loãng (dư) vào Y thu được kết tủa là
A. Fe(OH)3 và Zn(OH)2.
B. Fe(OH)3.
C. Fe(OH)2 và Zn(OH)2.
D. Fe(OH)2.
Lời giải:
FeO + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O
Fe2(SO4)3 + NaOH→ Fe(OH)3 + Na2SO4
ZnSO4 + NaOH → Zn(OH)2 ↓+ Na2SO4
2NaOH + Zn(OH)2↓ → Na2ZnO2 (dd)+ 2H2O
Câu 7. Cho dung dịch NH3 đến dư vào dung dịch chứa AlCl3 và ZnCl2 thu được kết tủa Z. Nung Z được chất rắn R. Cho luồng hiđro đi qua R nung nóng sẽ thu được chất rắn nào trong số các chất sau?
A. Zn và Al2O3.
B. Al và Zn.
C. Al2O3.
D. Al và ZnO.
Lời giải:
Phương trình phản ứng hóa học
AlCl3 + 3NH3 + 6H2O → Al(OH)3 + 3NH4Cl
ZnCl2 + 2NH3+ 2H2O → Zn(OH)2 + 2NH4Cl
Zn(OH)2 + NH3 dư → [Zn(NH3)6](OH)2
Câu 8. Cho m gam hỗn hợp bột Zn và Fe vào lượng dư dung dịch CuSO4. Sau khi kết thúc các phản ứng, lọc bỏ phần dung dịch thu được m gam bột rắn. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Zn trong hỗn hợp ban đầu là
A. 9,27%.
B. 85,30%.
C. 90,27%.
D. 14,7%.
Lời giải:
Gọi x, y là số mol của Zn và Fe
Phương trình phản ứng
Zn + CuSO4 → ZnSO4+ Cu (1)
x x (mol)
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (2)
y y (mol)
nCu = x + y mol
Vì khối lượng chất rắn trước và sau phản ứng bằng nhau nên mZn + mFe = mCu
Do đó 65x + 56y = 64.(x+y)
⇔ x = 8y
Phần trăm khối lượng của Zn trong hỗn hợp ban đầu là
%mZn = .100 =65.8y/(65x + 56y).100 = 90,27%
Câu 9. Khi cho sắt tác dụng với H2SO4 đặc nóng thì ta thu được muối sắt (III) sunfat, khí SO2 và H2O. Phương trình phản ứng thể hiện quá trình trên là:
A. 2Fe + 4H2SO4 (đặc) → Fe2(SO4)3+ SO2 + H2O
B. 2Fe + 6H2SO4 (đặc) → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + H2O
C. 4Fe + 3H2SO4 (đặc) → Fe2(SO4)3 + 5SO2 + H2O
D. 2Fe + 6H2SO4 (đặc) → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Lời giải:
Câu 10. Hòa tan hoàn toàn 9 gam một kim loại M cần dùng 400 ml dung dịch HCl 2,5M. Kim loại M là kim loại nào sau đây? (biết hóa trị của kim loại trong khoảng từ I đến III).
A. Ca
B. Mg
C. Al
D. Fe
Lời giải:
nHCl= 1 mol
Gọi kim loại M có hóa trị n (n = 1, 2, 3)
2M + 2nHCl → 2MCln + nH2
1/n ← 1 mol
=>M = 9/1n = 9n
Ta có bảng sau:
| n | 1 | 2 | 3 |
| M | 9 | 18 | 27 (nhận) |
Vậy kim loại cần tìm là Al
Câu 11. Trộn 200 ml dung dịch NaOH 1M với 150ml dung dich H2SO4 1M. Hỏi sau khi phản ứng kết thúc khối lượng muối thu được là bao nhiêu?
A. 19,1 gam
B. 38,2 gam
C. 28,65 gam
D. 9,55 gam
Lời giải:
Ta có: nNaOH = 0,2 × 1 = 0,2(mol); nH2SO4= 0,15 mol
Phản ứng: NaOH + H2SO4 → NaHSO4 + H2O
(mol) 0,15 ← 0,15 → 0,15
NaOH + NaHSO4 → Na2SO4 + H2O
(mol) 0,05 → 0,05
⇒ nNaHSO4 dư = 0,15 – 0,05 = 0,1 (mol)
⇒ mmuối = mNaHSO4 + mNaSO4 = 120 × 0,1 + 142 × 0,05 =19,1(gam)
9. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Kẽm (Zn) và hợp chất:
