Kim loại tác dụng với HNO3 không tạo ra được

Điều kiện kim loại tác dụng với axit HNO3

Axit nitric có tính oxi hóa mạnh, có thể oxi hóa được hầu hết các kim loại như Cu, Ag, (trừ Au, Pt). Khi đó kim loại bị oxi hóa đến mức oxi hóa cao nhất và tạo muối nitrat.

Xem video hướng dẫn chi tiết

a. Kim loại tác dụng với HNO3 đặc

Khi các kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 đặc thì sản phẩm khử tạo thành là NO2.
-Ví dụ: Mg + 4HNO3(đặc) 􏰀 Mg(NO3)2 + 2NO2􏰁 + 2H2O
Fe + 4HNO3(đặc,nóng) 􏰀 Fe(NO3)3 + NO2􏰁 + 2H2O
-Lưu ý: Ba kim loại Fe, Al, Cr không tác dụng với HNO3 đặc, nguội (bị thụ động hóa).

b. Kim loại tác dụng với HNO3 loãng

Khi các kim loại khác nhau tác dụng với dung dịch HNO3 loãng thì có thể tạo thành các sản phẩm khử khác nhau.
*Kim loại có tính khử mạnh như Mg, Al, Zn, Cr.

Khi các kim loại mạnh tác dụng với dung dịch HNO3 loãng thì sản phẩm khử tạo thành có thể là NO,N2O,N2,NH4 .

Ví dụ: 10Al + 36HNO3 (loãng) 􏰀 10Al(NO3)3 + 3N2􏰁 + 18H2O
4Mg + 10HNO3 (loãng) 􏰀 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 5H2O

*Kim loại có tính khử trung bình và yếu như Fe, Cu, Ag.

Khi tác dụng với các kim có tính khử trrung bình và yếu thì sản phẩm khử tạo thành là NO.

Ví dụ: 3Cu + 8HNO3 (loãng)​ 􏰀 3Cu(NO3)2 + 2NO􏰁 + 4H2O

BÀI TẬP VẬN DỤNG

VD1: Hòa tan hoàn toàn 100 gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu , Ag trong dung dịch HNO3(dư). Kết thúc phản ứng thu được 13,44 lít hỗn hợp khí Y gồm NO2, NO, N2O theo tỉ lệ số mol tương ứng là 3 : 2 : 1 và dung dịch Z (không chứa muối NH4NO3). Cô cạn dung dịch Z thu được m gam muối khan. Giá trị của m và số mol HNO3đã phản ứng lần lượt là:
A. 205,4 gam và 2,5 molB. 199,2 gam và 2,4 mol
C. 205,4 gam và 2,4 molD. 199,2 gam và 2,5 mol

Hướng dẫn: nY = 0,6 mol nNO2= 0,3 mol ; nNO = 0,2 mol ; nN2O = 0,1 mol
nNOtạo muối= nNO+ 3.nNO+ 8.nNO= 0,3 + 3.0,2 + 8.0,1 = 1,7 mol mZ= mKl+ mNOtạo muối= 100 + 1,7.62 = 205,4 gam (1)
nHNOphản ứng= 2.nNO+ 4.nNO+ 10.nNO= 2.0,3 + 4.0,2 + 10.0,1 = 2,4 mol (2)
Từ (1) ; (2) đáp án C

Ví dụ 2: Cho 6,72 gam Fe vào 400 ml dung dịch HNO31M, 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 gamB. 3,20 gamC. 0,64 gamD. 3,84 gam

Hướng dẫn: nFe = 0,12 mol necho = 0,36 mol; nHNO3= 0,4 mol nenhận = 0,3 mol
Do necho > nenhận Fe còn dư dung dịch X có Fe2+và Fe3+
Các phản ứng xảy ra là:
Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3+ NO + 2H2O
0,10,4 0,1
Fe (dư) + 2Fe3+ 3Fe2+
0,02 0,04
Cu + 2Fe3+(dư) Cu2++ 2Fe2+
0,030,06
mCu = 0,03.64 = 1,92 gam đáp án A

Ví dụ 3: Hoà tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO3loãng (dư), thu được dung dịch X và 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N2O và N2. Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với khí H2là 18. Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là:
A. 38,34 gamB. 34,08 gamC. 106,38 gamD. 97,98 gam

Hướng dẫn: nAl = 0,46 mol necho = 1,38 mol ; nY = 0,06 mol ; Y = 36
Dễ dàng tính được nN2O = nN2= 0,03 mol Σ nenhận = 0,03.(8 + 10) = 0,54 mol < necho dung dịch X còn chứa muối NH4NO3 nNH4+= NO3 = mol
Vậy mX= mAl(NO)+ mNHNO= 0,46.213 + 0,105.80 = 106,38 gam đáp án C
(Hoặc có thể tính mX= mKl+ mNOtạo muối+ mNH= 12,42 + (0,03.8 + 0,03.10 + 0,105.8 + 0,105).62 + 0,105.18 = 106,38 gam)