A. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- Khi cho nhiều kim loại tác dụng với cùng một dung dịch HNO3 cần nhớ: Kim loại càng mạnh tác dụng với dung dịch HNO3 càng loãng thì N+5 trong gốc NO3- bị khử xuống mức oxi hoá càng thấp (NO2, NO, N2O. N2, NH4NO3 hay NH3)
- Nếu đề yêu cầu xác định thành phần hỗn hợp kim loại ban đầu có thể qua các bước giải:
- Bước 1: Viết các phương trình phản ứng xảy ra (chú ý xác định sản phẩm của nitơ cho đúng), nhớ cân bằng.
- Bước 2: Đặt ẩn số, thường là số mol của các kim loại trong hỗn hợp
- Bước 3: Lập hệ phương trình toán học để giải.
- Trường hợp bài toán không cho dữ kiện để lập phương trình đại số theo số mol và khối lượng các chất có trong phản ứng, để ngắn gọn ta nên áp dụng phương pháp bảo toàn electron.
- Cơ sở của phương pháp này là: dù các phản ứng oxi hoá - khử có xảy ra như thế nào nhưng vẫn có sự bảo toàn electron. Nghĩa là: Tổng số mol electron mà các chất oxi hoá thu vào.
- Phương pháp này sử dụng khi phản ứng xảy ra là phản ứng oxi hoá - khử đặc biệt đối với những trường hợp số các phản ứng xảy ra nhiều và phức tạp.
- Trước hết, ta phải nắm được thế nào là phản ứng oxi hoá - khử?
- Phản ứng oxi hoá - khử là những phản ứng oxi hoá trong đó có sự cho và nhận electron, hay nói cách khác, trong phản ứng có sự thay đổi số oxi hoá của một số nguyên tố.
- Quá trình ứng với sự cho electron gọi là quá trình oxi hoá
- Quá trình ứng với sự nhận electron gọi là quá trình khử.
- Trong phản ứng oxi hoá - khử: tổng số electron do chất khử nhường phải đúng bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận.
- Từ đó suy ra: Tổng số mol electron do chất khử nhường bằng tổng số mol electron mà chất oxi hoá nhận.
- Đó chính là nội dung của định luật bảo toàn electron.
- Điều kiện để có phản ứng oxi hoá - khử: đó là chất oxi hoá mạnh phải tác dụng với chất khử mạnh tạo thành chất oxi hoá yếu hơn và chất khử yếu hơn.
- Khi giải toán mà phản ứng xảy ra là phản ứng oxi hoá - khử, nhất là khi số phản ứng xảy ra nhiều và phức tạp, chúng ta nên viết các quá trinh oxi hoá, các quá trình khử, sau đó vận dụng Định luật bảo toàn electron cho các quá trình này.
B. BÀI TẬP MINH HỌA
Bài 1: Hoà tan hoàn toàn m gam Al trong dung dịch HNO3 thì thu được 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí A (gồm NO và N2O) có tỉ khối dA/H2 = 16,75. Tính m.
Hướng dẫn giải
Đặt số mol NO và N2O trong 8,96 l hỗn hợp A lần lượt là x và y.
Ta có: \(x + y = \frac{{8,96}}{{22,4}} = 0,4\,\,\,\,(I)\)
\({\overline M _{hhA}} = \frac{{30x + 44y}}{{x + y}} = 2.16,75 = 33,5\,\,\,\,(II)\)
Từ (I, II): x = 0,3 và y = 0,1
Các phương trình phản ứng:
Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO↑ + 2H2O (1)
0,03mol ← 0,3 mol
8 Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O↑ + 15H2O (2)
0,8/3 ← 0,1 mol
Vậy \(m = mAl = 27.(0,3 + \frac{{0,8}}{3}) = 15,3g\)
Bài 2: Cho 0,54g bột Al hoà tan hết trong 250 ml dung dịch HNO3 1M. Sau khi phản ứng xong, thu được dung dịch A và 0,896 lít hỗn hợp khí B gồm NO2 và NO (đo ở đktc).
a) Tính tỉ khối của hỗn hợp khí B đối với H2.
b) Tính nồng độ mol các chất trong dung dịch A thu được.
Hướng dẫn giải
Đặt số mol NO2 và NO trong 0,896 l hỗn hợp khí B lần lượt là x và y.
Ta có : \(x + y = \frac{{0,896}}{{22,4}} = 0,04\,\,\,\,(1)\)
Các phương trình phản ứng:
Al + 6HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O (a)
x/3 2x x/3 ← xmol
Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO↑ + 3H2O (b)
y 4y y ← ymol
\(nAl = \frac{x}{3} + y = \frac{{0,54}}{{27}} = 0,02\)
Vậy CM HNO3 = 0,15 : 0,25 = 0,6M
CM Al(NO3)3 = 0,02 : 0,25 = 0,08M
Bài 3: Cho 8,1 gam Al tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa a mol HNO3. Sau phản ứng thu được 0,05 mol khí N2. Tìm giá trị của a?
A. 0,9
B. 1,1
C. 1,3
D. 0,6
Hướng dẫn giải
Có Al nghĩ tới sản phẩm khử có NH4NO3.
Để tính số mol HNO3 ta dùng phân chia nhiệm vụ H+ là tốt nhất:
n H+ = 10 n NH4NO3 + 12 n N2 = 1,1 mol
Bài 4: Cho 6 gam Mg tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa a mol HNO3. Sau phản ứng thu được 0,06 mol NO. Giá trị của a là?
A. 0,64
B. 0,82
C. 0,74
D. 0,68
Hướng dẫn giải
Có Mg nghĩ tới sản phẩm khử có NH4NO3.
Để tính số mol HNO3 ta dùng phân chia nhiệm vụ H+ là tốt nhất:
n H+ = 4 n NO + 10 n NH4+ = 0,64 mol
C. LUYỆN TẬP
Câu 1: Hòa tan hết m(g) Al trong dd HNO3, thu được hỗn hợp khí (đktc) gồm NO và NO2 có thể tích là 8.96 lit và có tỷ khối đối với hiđrô là 16.75. Giá trị của m là:
A. 9.1125
B. 2.7g
C. 8.1g
D. 9.252g
Câu 2: Cho 11g hỗn hợp Al và Fe vào dd HNO3 loãng dư, thì có 6.72lit (đktc) khí NO bay ra. Khối lượng các kim loại Al và Fe trong hỗn hợp đầu lần lượt là:
A.2.7g, 11.2g
B.5.4g, 5.6g
C. 0.54g, 0.56g
D. kết quả khác
Câu 3: Hòa tan hoàn toàn 12g hỗn hợp Fe và Cu ( tỷ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3, thu được V lit( đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO2), và dd Y( chỉ chứa 2 muối và axit dư). Tỷ khối của X đối với H2 bằng 19. Giá trị của V(lit) là:
A. 2.24
B.5.6
C.3.36
D.4.48
Câu 4: Cho m(g) Al tan hoàn toàn trong dd HNO3 thấy tạo ra 11.2lit(đktc) hỗn hợp 3 khí NO, N2O, N2 với tỷ lệ mol tương ứng là 1:2:2. Giá trị của m là:
A. 16.47g
B. 23g
C. 18,9g
D. 12.73g
Câu 5: Cho 0.28mol Al vào dd HNO3 dư thu được khí NO và dd chứa 62.04g muối. Số mol khí NO thu được là:
A. 0.2
B. 0.28
C. 0.1
D. 0.14
Câu 6: Cho m(g) Al tác dụng vừa đủ với dd HNO3 tạo ra hỗn hợp khí A gồm 0.15mol NO và 0.05mol N2O. Giá trị của m là:
A. 7.76g
B. 7.65g
C. 7.85g
D. 8.85
Câu 7: Một hỗn hợp bột gồm 2 kim loại Mg và Al được chia thành 2 phần bằng nhau
- Phần1: cho tác dụng với dd HCl dư thu được 3.36 lit khí H2
- Phần2: hòa tan hết trong dd HNO3 loãng dư thu được một khí không màu hóa nâu trong không khí (thể tích các khí đo ở đktc).
Giá trị của V là:
A. 2.24 lit
B. 3.36 lit
C. 4.48 lit
D. 5.6 lit
Câu 8: Cho a g Al tác dụng vừa đủ với dd HNO3 loãng, thu được dd A và 0.1792 lit hỗn hợp khí X gồm N2 và NO có dX/H2 = 14.25. Tính a?
Câu 9: Cho 28g hh A gồm Cu và Ag vào dd HNO3 đặc, dư, sau pứ kết thúc thu được dd B và 10 lit NO2 ( 0 0C; 0,896atm). Xác định % khối lượng mỗi KL trong hh đầu?
Câu 10: Hoà tan hoàn toàn 9.41g hh 2Kl Al và Zn vào 530ml dd HNO3 2M, sau pứ thu được dd A và 2,464 lit hh khí gồm N2O và NO(đktc) có khối lượng bằng 4,28g.
a) Tính % khối lượng mỗi KL trong hh đầu
b) Tính Vdd HNO3 đã tham gia pứ.
Câu 11 : Cho 1,86 g hỗn hợp Mg và Al vào dung dịch HNO3 loãng dư sau phản ứng thu được 560 ml N2O ( đktc) là sản phẩm khử duy nhất . Tính % về khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
Câu 12: cho m gam sắt tác dụng với dung dịch HNO3 sau phản ứng thu được dung dịch Y; 0,1mol NO (spkhử duy nhất ) và 2 gam kim loại. Tính m?
Câu 13: Hoà tan hoàn toàn 0,368 gam hỗn hợp nhôm và kẽm cần vừa đủ 2,5 lit dung dịch HNO3 0,01M thì không thấy có khí thoát lên, sau phản ứng ta thu được 3 muối. Tính % về khối lượng của mỗi kim loại có trong hỗn hợp.
Câu 14: Cho 4,86g Al tan vừa đủ trong 660ml dung dịch HNO3 1M thu được V lít hỗn hợp khí(đktc) gồm N2 và N2O. Tính V?
A. 0,112lít
B. 0,448lít
C. 1,344lít
D. 1,568lít
Câu 15: Cho 13,5g hỗn hợp gồm Al và Ag tan trong HNO3 dư thu được dung dịch A và 4,48 lít hỗn hợp khí gồm (NO,NO2) có khối lượng 7,6gam. Tính % khối lượng mỗi kim loại.
A. 30 và 70
B. 44 và 56
C. 20 và 80
D. 60 và 40
Câu 16: Hòa tan 16.2g một kim loại chưa rõ hóa trị bằng dd HNO3 loãng, sau pư thu được 4.48lit(đktc) hỗn hợp khí X gồm N2O và N2 . Biết tỷ khối của X đối với H2 bằng 18, dd sau pư không có muối NH4NO3. Kim loại đó là:
A. Ca
B. Mg
C. Al
D. Fe
Câu 17: Hoà tan hoàn toàn 62.1g kim loại M bằng dd HNO3 loãng sau pứ thu được 16.3lit hh khí X gồm 2 khí không màu, không hoá nâu trong kk(đkc).(dX/H2O=17.2) Xác định M.
Câu 18: Hoà tan hoàn toàn 1,35 gam một kim loại M bằng dung dịch HNO3 dư đun nóng thu được 2,24 lit NO và NO2 (đktc) có tỷ khối so với H2 bằng 21 ( không còn sản phẩm khử khác). Tìm kim loại M
Câu 19: Hòa tan 13g một kim loại có hóa trị không đổi vào HNO3. Sau phản ứng thêm vào NaOH dư thấy bay ra 1,12 lít khí có mùi khai. Xác định kim loại đã dùng?
Câu 20: Hoà tan hoàn toàn 19,2 gam một kim loại M trong dung dịch HNO3 ta thu được 4,48 lít NO (đktc). Kim loại M là :
A. Zn = 65.
B. Fe = 56.
C. Mg = 24.
D. Cu = 64.
Trên đây là phần trích dẫn Phương pháp giải bài tập dạng hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO3 môn Hóa học 12 năm 2021, để xem toàn bộ nội dung chi tiết, mời các bạn cùng quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải về máy.
Chúc các em đạt điểm số thật cao trong kì thi sắp đến!
