Phương pháp giải bài tập dạng hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO3 môn Hóa học 12 năm 2021

- 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.

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 \(m = mAl = 27.(0,3 + \frac{{0,8}}{3}) = 15,3g\)

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↑ + 3H_­2O                      (b)

y      4y             y   ←          ymol   

\(nAl = \frac{x}{3} + y = \frac{{0,54}}{{27}} = 0,02\)

Vậy C_M HNO₃ = 0,15 : 0,25 = 0,6M

C_M 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

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!