Cân bằng Cu + HNO3 (loãng) → Cu(NO3)2 + NO + H2O

1. Cân bằng phương trình phản ứng Cu + HNO3→ Cu(NO3)2 + NO + H2O:

Xác định sự thay đổi số oxi hóa

Cuo + HN+5O3→ Cu+2(NO3)2+ N+2O + H2O

Vậy 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

– Điều kiện phản ứng Cu tác dụng với HNO3

Điều kiện phản ứng xảy ra khi dung dịch HNO3 loãng dư

– Phương trình ion thu gọn Cu tác dụng HNO3 loãng

3Cu + 8H+ + 2NO3-  → 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O

– Cách tiến hành phản ứng cho Cu tác dụng HNO3

Ta tiến hanh cho đồng Cu tác dụng với dung dịch axit nitric HNO3

– Hiện tượng cho Cu tác dụng HNO3 loãng

Khi cho Cu tác dụng HNO3, kim loại Cu rắn đỏ dần tạo thành dung dịch màu xanh lam và khí không màu hóa nâu trong không khí thoát ra.

2. Tính chất hóa học của HNO3 :

– Axit nitric thể hiện tính axit

Axit nitric có tính chất của axit thường nên làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

Phản ứng với bazơ, oxit bazơ và muối cacbonat tạo thành muối nitrat

2HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O

2HNO3 + Mg(OH)2 → Mg(NO3)2 + 2H2O

2HNO3 + BaCO3→ Ba(NO3)2 + H2O + CO2

– Tính oxi hóa của HNO3

Axit nitric tác dụng với kim loại

Phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt để tạo thành muối nitrat và nước.

Kim loại + HNO3 đặc → muối nitrat + NO + H2O ( to)

Mg + HNO3 đặc

Kim loại + HNO3 loãng → muối nitrat + NO + H2O

Kim loại + HNO3loãng lạnh → muối nitrat + H2

Mg(rắn) + 2HNO3 loãng lạnh → Mg(NO3)2 + H2 (khí)

Nhôm, sắt và crom được thụ động hóa bằng axit nitric đậm đặc như một lớp oxit kim loại được tạo ra để bảo vệ chúng khỏi quá trình oxy hóa thêm.

Axit nitric Phản ứng với phi kim loại

(Các nguyên tố kim loại, trừ silicon và halogen) tạo thành nitơ dioxit nếu cô đặc axit nitric và oxit nitơ với axit bột và nước, oxit của phi kim loại.

C + 4HNO3 đặc → 4NO2 + 2H2O + CO2

Tác dụng với oxit bazo, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa lên hóa trị cao nhất:

FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3+ NO2 + 2H2O + CO2

3Fe(OH)2 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 8H2O

Tác dụng với hợp chất

3H2S + 2HNO3 (>5%) → 3S ↓+ 2NO + 4H2O

Ag3PO4 tan trong HNO3, HgS không tác dụng với HNO3.

3. Bài tập vận dụng liên quan:

Câu 1. Hãy cho biết, ứng dụng nào sau đây không phải của HNO3?

A. Để điều chế phân đạm NH4NO3, Ca(NO3)2

B. Sản xuất dược phẩm

C. Sản xuất khí NO2và N2H4

D. Để sản xuất thuốc nổ, thuốc nhuộm

Đáp án C

Khi axit nitric phản ứng với axit clorua, chúng ta thu được dung dịch có độ hòa tan cao hơn.

Axit nitric sử dụng axit HNO3 như làm chất nổ (TNT,…), điều chế các chất hữu cơ cơ bản, sản xuất bột màu, sơn, thuốc nhuộm, …

⇒ Sản xuất khí NO2 và N2H4 không phải ứng dụng của HNO3.

Câu 2. Hãy cho biết, phát biểu nào sau đây đúng:

A. Dung dịch HNO3 làm xanh quỳ tím và làm phenolphtalein hóa đỏ.

B. Axit nitric được dùng để sản xuất phân đạm (NH4NO3, Ca(NO3)2), thuốc nổ (TNT), thuốc nhuộm, dược phẩm.

C. Trong công nghiệp, để sản xuất HNO3 người ta đun hỗn hợp (KNO3) với H2SO4 đặc

D. điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệm người ta dùng khí amoniac (NH3)

Đáp án B

Axit nitric được dùng để sản xuất phân đạm (NH4NO3, Ca(NO3)2), thuốc nổ (TNT), thuốc nhuộm, dược phẩm.

A Sai: dung dịch HNO3 chỉ làm xanh quỳ tím hóa đỏ.

C. Trong công nghiệp để sản xuất axit nitric, người ta thường đun nóng hỗn hợp natri nitrat rắn với dung dịch H2SO4 đặc

D. Để điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệm người ta dùng NaNO3 và H2­SO4 đặc

Câu 3. Trong các thí nghiệm với dung dịch HNO3thường sinh ra khí độc NO2. Để hạn chế khí NO2 thoát ra từ ống nghiệm, người ta sử dụng biện pháp nhét bông có tẩm hóa chất và nút ống nghiệm. Hóa chất đó chính là chất nào sau đây:

A. H2O

B. Dung dịch nước vôi trong

C. dung dịch giấm ăn

D. dung dịch muối ăn

Đáp án B

Phương trình phản ứng minh họa

4NO2 + 2Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + 2H2O + Ca(NO2)2

Khí màu nâu đỏ NO2 bị hòa tan trong dung dịch, tạo thành chất rắn Ca(NO2)2 và Ca(NO3)2

Câu 4. Có 4 dung dịch muối riêng biệt: CuCl2, ZnCl2, FeCl3, AlCl3. Nếu thêm dung dịch KOH dư, rồi thêm tiếp dung dịch NH3 dư vào 4 dung dịch trên thì số chất kết tủa thu được là bao nhiêu:

A. 1

B. 3

C. 2

D. 4

Đáp án B

Khi cho KOH dư

Cu2 + + 2OH – →Cu(OH)2↓

Zn2 + + 4OH – → 4Zn(OH)42 –

Fe3 + + 3OH – → Fe(OH)3↓

Al3 + + 4OH – →Al(OH)4 –

Thêm tiếp NH3 thì NH3 sẽ tạo phức với Cu2+, Zn2+

Zn(OH)2 + 4NH3 → [Zn(NH3)4](OH)2

Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2

=> chỉ còn kết tủa Fe(OH)3

Câu 5. Cho 19,2 gam Cu tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 loãng dư, sau phản ứng thu được V lít NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là bao nhiêu:

A. 6,72 lít

B. 2,24 lít

C. 3,36 lít

D. 4,48 lít

Đáp án D

Phương trình phản ứng hóa học

3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

2nCu = 3nNO

=> nNO = 0,2 mol

=> V = 4,48 lit

Câu 6. Cho các phản ứng sau đây:

(1) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

(2) 2NaOH + (NH4)2SO4 → Na2SO4 + 2NH3+ 2H2O

(3) BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 + 2NaCl

(4) 2NH3 + 2H2O + FeSO4 → Fe(OH)2 + (NH4)2SO4

Các phản ứng thuộc loại phản ứng axit – bazơ là

A. (2), (4)

B. (3), (4).

C. (2), (3).

D. (1), (2).

Đáp án A

Phản ứng axit-bazơ là phản ứng có chất cho proton và chất nhận proton mà không làm thay đổi số oxi hóa.

(2) 2NaOH + (NH4)2SO4 → Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O

(4) 2NH3 + 2H2O + FeSO4 → Fe(OH)2 + (NH4)2SO4

Câu 7. Thực hiện thí nghiệm sau: Nhỏ từ từ dung dịch NH3 cho đến dư vào ống nghiệm đựng dung dịch CuSO4. Hãy cho biết, hiện tượng quan sát đầy đủ và đúng nhất là:

A. Tạo kết tủa màu xanh lam không tan.

B. Chỉ thấy xuất hiện dung dịch màu xanh thẫm.

C. Lúc đầu có kết tủa màu xanh lam, sau đó kết tủa tan dần tạo thành dung dịch màu xanh thẫm.

D. Có kết tủa màu xanh lam tạo thành, có khí màu nâu đỏ thoát ra

Đáp án A

Các phương trình phản ứng xảy ra

CuSO4+ 2NH3+ H2O → Cu(OH)2↓xanh lam+ (NH4)2SO4

Cu(OH)2 + NH3+ H2O → [Cu(NH3)4](OH)2­ (dd màu xanh thẫm)

Lúc đầu có kết tủa màu xanh, sau đến cuối tủ tăng dần tạo thành dung dịch màu xanh

Câu 8. Chỉ dùng 1 chất để phân biệt 3 kim loại sau: Al, Ba, Mg? Cho biết là chất nào?

A. Dung dịch HCl

B. Nước

C. Dung dịch NaOH

D. Dung dịch H2SO4

Đáp án B

Để phân biệt ba kim loại Al, Ba, Mg người ta dùng nước. Cho nước vào 3 mẫu kim loại, kim loại tốt trong nước và sủi bọt khí là Ba, 2 kim loại không tan trong nước là Al và Mg.

Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 ↑

Lấy dung dịch Ba(OH)2 vừa thu được đổ vào mẫu 2 kim loại còn lại, kim loại nào tan, sủi bọt khí là Al, kim loại không có hiện tượng gì là Mg

2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2 ↑

Câu 9. Cho mẩu Cu vào dung dịch FeCl3. Hiện tượng xảy ra là hiện tượng nào sau đây:

A.  Kim loại Fe màu trắng bám vào Cu, dung dịch chuyển sang màu xanh.

B.  Đồng tan ra, sủi bọt khí không màu và kết tủa màu trắng.

C.  Không hiện tượng, vì phản ứng không xảy ra.

D.  Đồng tan ra, dung dịch từ màu đỏ nâu chuyển sang màu xanh.

Đáp án C

Phản ứng hóa học xảy ra khi cho mẩu Cu vào dung dịch FeCl3:

Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + FeCl2

nâu đỏ xanh

Sau phản ứng đồng tan ra, dung dịch từ màu nâu đỏ chuyển sang màu xanh.

Câu 10. Hãy cho biết, hiện tượng nào xảy ra khi cho mảnh đồng kim loại vào dung dịch HNO3 loãng

A. không có hiện tượng gì

B. dung dịch có màu xanh, H2 bay ra

C. dung dịch có màu xanh, có khí màu nâu bay ra

D. dung dịch có màu xanh lam, có khí không màu bay ra, bị hoá nâu trong không khí.

Đáp án D

Phương trình hóa học xảy ra

Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

→ Hiện tượng: khi cho mảnh đồng kim loại vào dung dịch HNO3 loãng thì dung dịch có màu xanh của Cu(NO3)2 và khí màu nâu đỏ NO2.