Mục lục bài viết
1. Phương trình hóa học: FeS + HNO3 → H2O + H2SO4 + NO ↑ + Fe(NO3)3:
FeS + 6HNO3 → 2H2O + H2SO4 + 3NO ↑ + Fe(NO3)3
– Điều kiện phản ứng
Nhiệt độ phòng.
– Cách thực hiện phản ứng
Cho FeS tác dụng với dung dịch HNO3
– Hiện tượng nhận biết phản ứng
Xuất hiện khí không màu hóa nâu trong không khí
2. Đặc điểm của các chất tham gia phản ứng:
2.1. FeS:
– Sắt(II) sunfua là một trong những khoáng chất tạo bởi hai nguyên tố Fe và lưu huỳnh với công thức hóa học là FeS.
– Tính chất vật lí
+ Là chất rắn, màu đen, không tan trong nước nhưng tan trong dung dịch axit.
+ Không gây độc do không tan trong nước.
– Điều chế: Sắt (II) sunfua có thể được điều chế bằng cách cho hai nguyên tố là Fe và S phản ứng với nhau bằng cách đun nóng chúng.
2.2. HNO3:
– Tính chất vật lý:
+ Chất lỏng không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm
+ HNO3 kém bền, điều kiện thường khi có ánh sáng, bị phân hủy một phần tạo khí NO2 => dung dịch màu vàng
3. Bài tập vận dụng có đáp án:
Bài 1: Cho hỗn hợp gồm Fe dư và Cu vào dung dịch HNO3 thấy thoát ra khí NO. Muối thu được trong dung dịch là muối nào sau đây:
A. Fe(NO3)3
B. Fe(NO3)2
C. Fe(NO3)3 và Cu(NO3)2
D. Fe(NO3)3 và Cu(NO3)2
Hướng dẫn giải
Vì dung dịch có Cu dư nên sẽ không có Fe (III) nên phản ứng cho ra hỗn hợp Fe(II) là Fe(NO3)2 và Cu(NO3)2.
Đáp án: C
Bài 2: Cho bột sắt vào dung dịch HCl sau đó thêm tiếp vài giọt dung dịch CuSO4. Quan sát thấy hiện tượng nào sau đây?
A. Bọt khí bay lên ít và chậm dần.
B. Bọt khí bay lên nhanh và nhiều dần lên.
C. Không có bọt khí bay lên.
D. Dung dịch không chuyển màu.
Hướng dẫn giải
Đáp án : B
Bài 3: Quặng nào sau đây giàu sắt nhất?
A. Pirit sắt FeS2
B. Hematit đỏ Fe2O3
C. Manhetit Fe3O4
D. Xiđerit FeCO3
Hướng dẫn giải
Quặng giàu sắt nhất là manhetit Fe3O4 với hàm lượng sắt khoảng 72,4%
Đáp án : C
Bài 4: Nêu các ứng dụng quan trọng của axit nitric trong ngành công nghiệp hoặc sản xuất?
Hướng dẫn giải
Axit nitric (HNO3) có nhiều ứng dụng quan trọng trong ngành công nghiệp và sản xuất, bao gồm:
– Sản xuất phân bón: Axit nitric được sử dụng để sản xuất phân bón nitrat amon (NH4NO3), một loại phân bón phổ biến được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp để cung cấp nitơ cho cây trồng.
– Sản xuất chất tẩy trắng: Axit nitric thường được sử dụng để sản xuất các hợp chất như nitrat và amonitrat, được dùng trong
ngành công nghiệp hóa chất và trong các sản phẩm tẩy trắng.
– Sản xuất sợi tổng hợp: Trong sản xuất sợi tổng hợp như nylon và cacbon, axit nitric được sử dụng như một phần của các quá trình sản xuất, giúp tạo ra các sản phẩm nhựa tổng hợp.
– Sản xuất thuốc nổ: Axit nitric được sử dụng để sản xuất nitroglycerin, một thành phần chính của nhiều loại thuốc nổ, bao gồm cả sáp sắc nghiệt (TNT), các loại thuốc phụ gia nổ khác và thuốc nổ dùng trong pháo hoa.
– Ngành dược phẩm: Trong ngành dược phẩm, axit nitric được sử dụng để sản xuất một số loại thuốc và hợp chất dùng trong điều trị bệnh, bao gồm cả việc sản xuất các loại thuốc kháng sinh.
– Ứng dụng trong điện tử: Axit nitric được sử dụng trong quá trình mạ kim loại, giúp tạo ra các linh kiện điện tử và các bộ phận chịu mài mòn cao trong các thiết bị điện tử.
Tóm lại, axit nitric đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp và sản xuất, từ nông nghiệp đến hóa chất, dược phẩm và điện tử, đóng góp vào việc sản xuất các sản phẩm quan trọng và cần thiết cho nhiều lĩnh vực khác nhau.
Bài 5: Giải thích vì sao axit nitric được coi là một trong những axit quan trọng nhất trong hóa học?
Hướng dẫn giải
Axit nitric (HNO3) được coi là một trong những axit quan trọng nhất trong hóa học vì nó có những tính chất và ứng dụng đặc biệt quan trọng như sau:
– Tính oxi hóa mạnh: Axit nitric là một chất oxi hóa mạnh, có khả năng oxi hóa một loạt các chất hữu cơ và vô cơ. Điều này làm cho axit nitric trở thành một chất đa dụng trong các phản ứng hóa học, đặc biệt là trong việc sản xuất các hợp chất quan trọng như nitrat và amonitrat.
– Sản xuất phân bón: Axit nitric được sử dụng rộng rãi để sản xuất phân bón nitrat amon (NH4NO3), loại phân bón quan trọng cung cấp nitơ cho cây trồng. Điều này giúp tăng cường năng suất nông nghiệp và cải thiện chất lượng đất đai.
– Sản xuất thuốc nổ: Axit nitric là thành phần chính để sản xuất nitroglycerin, một loại thuốc nổ phổ biến được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp hóa chất, mỏ và trong y học.
– Ứng dụng trong ngành dược phẩm: Axit nitric được sử dụng trong ngành dược phẩm để sản xuất các loại thuốc kháng sinh và nhiều loại thuốc khác.
– Sản xuất hợp chất hữu cơ: Ngoài ra, axit nitric cũng được sử dụng để sản xuất nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng khác trong ngành hóa học.
Với những ứng dụng quan trọng và sự linh hoạt trong các phản ứng hóa học, axit nitric đã trở thành một trong những chất lượng quan trọng nhất trong ngành hóa học và có ảnh hưởng rộng rãi đến nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống hàng ngày và công nghiệp.
Bài 6: Diễn đạt khả năng oxi hóa của axit nitric và cách nó tham gia vào các quá trình oxi hóa trong hóa học?
Hướng dẫn giải
Axit nitric (HNO3) là một chất oxi hóa mạnh trong hóa học với khả năng oxi hóa rất cao. Khả năng này xuất phát từ khả năng của nó để cung cấp nguyên tử oxi cho các chất khác trong các phản ứng hóa học.
Trong quá trình oxi hóa, axit nitric thường tham gia bằng cách nhường nguyên tử oxi cho chất khác, đồng thời tự mình bị khử trong quá trình này. Đây thực sự là một trong những cách mà axit nitric tham gia vào các phản ứng oxi hóa-trò khử.
Cụ thể, trong một phản ứng oxi hóa, axit nitric có thể oxi hóa các chất hữu cơ, như các hydrocarbon, thành các hợp chất oxit hoá cao hơn như axit cacboxylic hoặc các hợp chất nitro. Đồng thời, nó sẽ tự chuyển thành các dạng khử hơn, ví dụ như nitric oxide (NO), dioxide nitơ (NO2) hoặc nước (H2O), tùy thuộc vào điều kiện phản ứng cụ thể.
Trong một số trường hợp, axit nitric có thể phân hủy để tạo ra nguyên tử oxi, gây ra hiện tượng oxi hóa mạnh mẽ và đôi khi có thể gây cháy hoặc nổ trong điều kiện phù hợp.
Khả năng oxi hóa mạnh của axit nitric là một trong những đặc tính quan trọng khiến nó trở thành một công cụ quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp, từ sản xuất hóa chất đến ngành dược phẩm và nông nghiệp. Tuy nhiên, cần cẩn trọng khi làm việc với axit nitric vì tính chất oxi hóa mạnh có thể gây nguy hiểm nếu không được xử lý đúng cách.
Bài 7: Mô tả quá trình điều chế axit nitric từ nguyên liệu tự nhiên hay hợp chất hóa học khác?
Hướng dẫn giải
Axit nitric (HNO3) thường được điều chế thông qua quá trình quan trọng gọi là quá trình Ostwald hoặc quá trình Ostwald-Bayer. Dưới đây là mô tả tổng quan về quá trình này:
– Nguyên liệu: Quá trình điều chế axit nitric thường bắt đầu với hai nguyên liệu chính: khí amoniac (NH3) và khí nitơ (N2). Khí amoniac thường được sản xuất từ quá trình Haber-Bosch – quá trình tổng hợp amoniac từ nitơ và hidro.
Quá trình
+ Bước 1 – Oxidation: Khí amoniac (NH3) và khí nitơ (N2) được đưa qua một lớp xúc tác (ví dụ như platinum hoặc rhodium) ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cao để phản ứng tạo thành oxit nitric (NO).
+ Bước 2 – Oxi hóa: Oxit nitric (NO) sau đó được oxi hóa tiếp theo bằng không khí trong môi trường có chứa oxi (O2) để tạo ra dioxide nitơ (NO2).
+ Bước 3 – Hấp thụ và hòa tan: Dioxide nitơ (NO2) được hấp thụ vào nước để tạo thành axit nitric (HNO3).
Quy trình phụ trợ: Sau đó, axit nitric được tách ra từ dung dịch bằng cách sử dụng các phương pháp như cô lập, điều chế hoặc chiết tách.
Đây là một quá trình phức tạp và công nghệ cao, thường được thực hiện trong những nhà máy hóa chất lớn để sản xuất lượng lớn axit nitric. Quá trình này không chỉ quan trọng trong việc sản xuất axit nitric mà còn có thể được điều chỉnh và cải tiến để tăng hiệu suất và giảm khí thải độc hại ra môi trường.
THAM KHẢO THÊM:
