Chuyên đề Bài tập kim loại phản ứng với axit HNO3, H2SO4 đặc nóng

Chuyên đề :

Bài tập Kim loại phản ứng với axit HNO3 , H2SO4 đặc nóng

I. Phương pháp:

- Chủ yếu là sử dụng định luật bảo toàn electron, kết hợp với các phương pháp khác như bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn điện tích

- Khi làm dạng này cần chú ý một số vấn đề sau:

· KL + dung dịch HNO3 :

+ kim loại: Mức oxi hóa cao nhất trong muối

+ Bảo toàn nguyên tố N :

nHNO3 = ne(trao đổi) + nNO2 + nNO + 2nN2O+ 2nN2 + 2 nNH4NO3

= 2 nNO2 + 4 nNO + 10 nN2O + 12nN2 + 10nNH4NO3

+ Công thức: nNO3- (trong muối kim loại) =ne trao đổi = nNO2 + 3 nNO + 8nN2O +10nN2 +8nNH4+

+ mmuối = mKL + mNO3-( trong muối kim loại) + mNH4NO3

+ ion NO3- trong môi trường axit có tính oxi hóa như HNO3 loãng

· KL+ H2SO4 đặc nóng:

+ kim loại: mức oxi hóa cao nhất trong muối

+ sản phẩm khử: SO2 , S, H2S (thông thường là SO2)

+ bảo toàn nguyên tố S: nH2SO4 =nSO4 (trong muối) + nS + nSO2 + nH2S

+ công thức: nSO4 trong muối

II. Chú ý:

- HNO3 loãng sản phẩm thường là NO, HNO3 đặc thường là NO2

- Kim loại càng hoạt động mạnh thì N+5 càng bị khử sâu

VD. Al, Mg, Zn có thể khử thành N2O, N2, NH4NO3

- Trong các bài toán có kim loại Mg, Zn, Al thường sẽ có NH4NO3 bị ẩn

· Nếu 1 bài toán có nhiều quá trình oxi hóa khử chúng ta chỉ cần để ý đến số oxi hóa của nguyên tố đó trước và cuối quá trình, sau đó dùng định luật bảo toàn e với tư duy đầu- cuối.

· Sử dụng phương trình ion thu gọn trong tính toán.

III. Bài tập mẫu:

Câu 1. Cho 12 gam hợp kim của Ag vào dung dịch HNO3 loãng (dư), đun nóng đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch có 8,5 gam AgNO3. Phần trăm khối lượng của Ag trong mẫu hợp kim là

A. 65%

B. 30%

C. 55%

D. 45%

Hướng dẫn giải: nAgNO3 = =0,05 mol -> nAg = 0,05 mol

%mAg = .100= 45%

Đáp án D

Câu 2. Hòa tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng ( dư) thu được dung dịch X và 13,44 lit (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm 2 khí là N2O và N2. Tỷ khối của hỗn hợp khí Y so với H2 là 18. Cô cạn dung dịch X thu được m gam chất rắn khan. Tính giá trị của m?

A. 38,34 g

B. 34,08 g

C. 106,38 g

D. 97,98 g

Hướng dẫn giải: nAl = 0,46 mol , nkhí =0,06 mol

Đặt nN2 = x, nN2O =y

=> x+y = 0,06

28x + 44y = 0,06.18.2

=> x = 0,03=y

Áp dụng định luật bảo toàn e ta có :

3nAl = 8nN2O + 10nN2+ 8nNH4 , nNH4 = 0,105 mol , m=mAl(NO3)3 + mNH4NO3 = 0,46.213+ 0,105.80= 106,38 gam

Đáp án C

IV. Bài tập tự luyện:

Câu 1. : Cho m gam Cu tác dụng với HNO₃ thì thu được 2,24 lít khí NO ( đktc). Tính khối lượng của đồng?

A. 19,2g B. 9,6g C. 4,8g D. 6,4g

Câu 2. : Cho 10 gam hỗn hợp Mg và Fe tác dụng với dung dịch HNO₃ dư thì thu được 4,48 lít khí NO (đktc). Tính % về khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu?

A. 39% và 61% B. 2,16% và 7,84%

C. 51% và 49% D. 52,7% và 47,3%

Câu 3. : Cho 3,445g Cu, Zn, Al tác dụng với HNO₃ (loãng, dư) thu được 1,12 lít NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và a gam muối. Giá trị của a là

A. 12,745 B. 11,745 C. 13,745 D. 10,745

Câu 4. : Cho 1,35gam hỗn hợp A gồm Cu, Mg, Al tác dụng với HNO₃ dư được 1,12lit hỗn hợp NO và NO₂ c khối lượng trung bình là 42,8. i t thể tích khí đo ( đktc ). Tổng khối lượng muối nitrat sinh ra là:

A. 9,65g B. 7,28g C. 4,24g D. 5,69g

Câu 5. : Cho tan hoàn toàn 58g hỗn hợp A gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch HNO₃ 2M thu được ,15 mol NO, 0,05mol N₂O và dung dịch D. Cô cạn dung dịch , khối lượng muối khan thu được là:

A. 120,4 g B. 89,8 g C. 110,7 g D. 90,3 g

Câu 6. : H a tan hoàn toàn 5,1g hỗn hợp Al và Mg b ng dung dịch HNO₃ dư thu được 1,12 lit ( đktc) khí N₂ ( là sản phẩm khử du nhất ). Tính khối lượng muối c trong dung dịch sau phản ng

A. 36,6g B. 36,1g C. 31,6g D. t quả khác

Câu 7. : Cho 21 gam hỗn hợp gồm 3 kim loại Fe, Cu , Al tác dụng hoàn toàn với lượng dư dd HNO₃ thu được 5,376 lít hỗn hợp hai khí NO, NO₂ c tỷ khối so với H₂ là 17. Tính khối lượng muối thu được sau phản ng .

A. 38,2 g B. 38,2g C. 48,2 g D. 58,2 g

Câu 8. : Oxi hoá x mol Fe bởi oxi thu được 5,04 gam hỗn hợp A gồm các oxit sắt. Hoà tan hết A trong dung dịch HNO₃ thu được 0,035 mol hỗn hợp Y chứa NO, NO₂ có tỷ khối hơi so với H₂ là 19. Tính x

A. 0,035 B. 0,07 C. 1,05 D. 1,5

Câu 9. : Lấy 9,9 gam kim loại M có hoá trị kh ng đ i đem hoà vào HNO₃ loãng dư thu được 4,48 lít hỗn hợp khí X ( Đ TC) gồm hai khí NO và N₂O, tỉ khối của khí X đối với H₂ b ng 18,5. Vậy kim loại M là

A. Zn B. Al C. Mg D. Ni

Câu 10. : H a tan 32 gam kim loại R trong dung dịch HNO₃ dư thu được 8,96 lít hỗn hợp khí gồm NO và NO₂. Hỗn hợp khí nà c tỉ khối hơi so với hiđro là 17. Xác định M?

A. Fe B. Zn C. Cu D. Kim loại khác

Câu 11. : Cho 0,125 mol một oxit kim loại R tác dụng với dd HNO₃ vừa đủ thu được NO duy nhất và dung dịch B ch a một muối duy nhất. C cạn dd thu được 30,25 g chất rắn. CT oxit là :

A. Fe₂O₃ B. Fe₃O₄ C. Al₂O₃ D. FeO .

Câu 12. : Cho một d ng CO đi qua 16 gam Fe₂O₃ nung n ng thu được m gam hỗn hợp A gồm Fe₃O₄ , FeO , Fe và Fe₂O₃ dư và hỗn hợp khí X , cho X tác dụng với dd nước v i trong dư được 6 gam k t tủa. N u cho m gam A tác dụng với dd HNO₃ loãng dư thì th tích NO du nhất thu được ( đktc) là

A. 0,56 lít B. 0,672 lít C. 0 ,896 lít D. 1,12 lít

Câu 13. : Hoà tan 35,1 gam Al vào dd HNO₃ loãng vừa đủ thu được dd A và hh ch a 2 khí là N₂ và NO c phân tử khối trung bình là 29 ( kh ng c muối NH₄NO₃). Tính t ng th tích hh khí đktc thu được

A. 11,2 lít B. 12,8 lít C. 13,44lít D. 14,56lít

Câu 14. : Hoà tan 56 gam Fe vào m gam dd HNO₃ 2 % thu được dd X , 3,92 gam Fe dư và V lít hh khí đktc gồm 2 khí NO, N₂O có khối lượng là 14,28 gam. Tính V

A. 7,8 4 lít B. 8, 48 lít C. 9,4 8 lít D. K t quả khác

Câu 15. : Hoà tan hoàn toàn 17,4 gam hh 3 kim loại Al , Fe , Mg trong dd HCl thấ thoát ra 13,44 lít khí đktc . Nếu cho 34,8 gam hh 3 kim loại trên tác dụng với dd CuSO₄ dư , lọc toàn bộ chất rắn tạo ra rồi hoà tan h t vào dd HNO₃ đặc nóng thì th tích khí thu được đktc là :

A. 11,2 lít B. 22,4 lít C. 53,76 lít D. 76,82 lít

Câu 16. : Cho 1,92g Cu hòa tan vừa đủ trong HNO₃ thu được V lit NO( đktc). Thể tích V và khối lượng HNO₃ đã phản ứng:

A. 0, 448lit; 5,04g B. 0,224lit; 5,84g C. 0,112lit; 10,42g D. 1,12lit; 2,92g

Câu 17. : Oxi hoá chậm m gam Fe ngoài không khí thu được 12 gam hỗn hợp A gồm FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ và Fe dư. Hoà tan A bằng lượng vừa đủ 200 ml dd HNO₃ thu được 2,24 lít NO duy nhất đktc. Tính m và C_M dd HNO₃:

A. 1 , 8 g và 3,2M B. 1 , 8 g và 2M

C. Kết quả khác D. không xác định

Câu 18. : Cho 6,72 gam Fe vào 4 ml dung dịch HNO₃ 1M, đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Dung dịch X có thể hoà tan tối đa

m gam Cu. Giá trị của m là

A. 1,92. B. 3,20. C. 0,64. D. 3,84.

Câu 19. : Cho 7,04 gam kim loại đồng được hòa tan hết bằng dung dịch HNO₃, thu được hỗn hợp hai khí là NO₂ và NO. Hỗn hợp khí này có tỉ khối so với hiđro bằng 18,2. Thể tích mỗi khí thu được ở đktc là

A. 0,896 lít NO₂; 1,344 lít NO. B. 2,464 lít NO₂; 3,696 lít NO.

C. 2,24 lít NO₂; 3,36 lít NO. D. 2,24 lít NO₂; 3,696 lít NO.

Câu 20. : Cho hỗn hợp gồm 4,2 gam Fe và 6 gam Cu vào dung dịch HNO₃ sau phản ng thu thu được ,896 lít khí NO. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng muối thu được là

A. 5,4 gam. B. 11gam. C. 10,8 gam. D. 11,8 gam.

Câu 21. : Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄ phản ng hết với dung dịch HNO₃ loãng dư thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất đktc) và dung dịch X. cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là

A. 35,5. B. 34,6. C. 49,09. D. 38,72.

Câu 22. : Hoà tan hết m gam hỗn hợp gồm FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ bằng dung dịch HNO₃ đặc nóng thu được 4,48 lít khí NO₂ (đktc). C cạn dung dịch sau phản ứng thu được 145,2 g muối khan . Giá trị m sẽ là

A. 33,6 gam. B. 42,8 gam. C. 46,4 gam. D. Kết quả khác

Câu 23. : Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm một số kim loại quan trọng dung dịch H₂SO₄ đặc nóng thu được dung dịch Y và hỗn hợp sản phẩm khử Z gồm 0,15 mol SO₂, 01 mol H₂S và 0 , 5 mol

S. C cạn dung dịch Y c n lại 120 gam chất rắn khan. Giá trị của m và số mol axit đã phản ng lần lượt là

A. 52,8 và 1 mol. B. 91,2 và 0,7 mol.

C. 52,8 và 0,7 mol. D. 91,2 và 0,5 mol.

Câu 24. : Hòa tan hoàn toàn 2 ,88 gam một oxit sắt b ng dung dịch axit H₂SO₄ đặc, nóng thu được dung dịch X và 3,248 lít khí SO₂(Sản phẩm khử duy nhất, đktc). Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là

A. 52,2. B. 48,4. C. 58,0. D. 54,0.

Câu 25 : Hòa tan hết 15,2 gam hỗn hợp hai kim loại Fe và Cu trong dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng, dư, thu được 6,72 lít khí SO₂(sản phẩm khử duy nhất, đktc). Mặt khác cho 1,52 gam hỗn hợp vào dung dịch H₂SO₄ loãng dư. Thể tích khí thoát ra đktc là