Bài tập về tính oxi hoá của HNO₃ (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập về tính oxi hoá của HNO₃ lớp 11 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập về tính oxi hoá của HNO₃.

Bài tập về tính oxi hoá của HNO₃ (cách giải + bài tập)

A. Lý thuyết và phương pháp giải

Để thuận lợi khi giải bài tập về tính oxi hoá của HNO₃ nên áp dụng định luật bảo toàn electron.

Bước 1: Tóm tắt bài toán thành sơ đồ, đặt các dữ kiện đã biết vào sơ đồ.

Bước 2: Xác định các quá trình oxi hoá, quá trình khử.

Bước 3: Áp dụng định luật bảo toàn electron, tìm số mol chất chưa biết, giải quyết yêu cầu đề bài.

Thông thường, bài tập tính toán về tính oxi hoá của HNO₃ thường phức tạp. Trong quá trình giải, cần phối hợp với các phương pháp như bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố…

Một số bài toán hay gặp:

B. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Cho 19,2 gam kim loại M tan trong dung dịch HNO₃ dư được 4,958 lít khí NO (đkc, là sản phẩm khử duy nhất). Kim loại M là

A. Fe.

B. Cu.

C. Zn.

D. Mg.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

n_NO = 0,2 mol; Đặt hóa trị của kim loại M là n.

Bảo toàn electron có:

$n.n_M=3.n_{NO}\Rightarrow n.\frac{19,2}{M}=3.0,2\Rightarrow M=32n$

Vậy n = 2, M = 64 (thỏa mãn). Kim loại M là Cu.

Ví dụ 2. Nung m bột Cu trong oxygen,sau một thời gian thu được 29,6 gam hỗn hợp chất rắn X gồm (Cu, CuO, Cu₂O). Hòa tan hỗn hợp X trong HNO₃ đặc, nóng vừa đủ thu được 7,437 lít khí NO₂ (đkc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Giá trị của m là

A.41,6.

B.19,2.

C.25,6.

D.44,8.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

C. Bài tập minh hoạ

Câu 1: Hòa tan hoàn toàn 2,4 gam kim loại Mg vào dung dịch HNO₃ loãng, chỉ thu được V lít khí N₂ sản phẩm khử duy nhất (đkc). Giá trị của V là

A. 0,7437 lít.

B. 7,4370 lít.

C. 0,4958 lít.

D. 4,9580 lít.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Ta có: $n_{Mg}=0,1mol\stackrel{BTE}{\to }{n}_{N_2}=\frac{0,1.2}{10}=0,02mol\stackrel{}{\to }V=0,4958\left(L\right).$

Câu 2: Thể tích dung dịch HNO₃ 1M (loãng) ít nhất cần dùng để hoà tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu là (biết phản ứng tạo chất khử duy nhất là NO)

A. 1,2 lít.

B. 0,6 lít.

C. 0,8 lít.

D. 1,0 lít.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Để thể tích HNO₃ là ít nhất thì sau phản ứng thu được muối Fe(NO₃)₂ và Cu(NO₃)₂.

Bảo toàn electron có:

$n_{NO}=\frac{2.n_{Fe}+2.n_{Cu}}{3}=\frac{2.0,15+2.0,15}{3}=0,2mol$

Bảo toàn N có:

$n_{HN{O}_3}=2.n_{Fe{\left(N{O}_3\right)}_2}+2.n_{Cu{\left(N{O}_3\right)}_2}+n_{NO}=4n_{NO}=0,8mol$

Vậy V = 0,8 lít.

Câu 3:Hoà tan hết m gam Al vào dung dịch HNO₃ dư được 0,01 mol NO và 0,015 mol N₂O là các sản phẩm khử của $\stackrel{+5}{N}$. Giá trị của m là

A. 5,4 gam.

B. 2,7 gam.

C. 1,35 gam.

D. 8,1 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Bảo toàn electron có:

$3.n_{Al}=3.n_{NO}+8n_{N{O}_2}\Rightarrow n_{Al}=\frac{0,01.3+0,015.8}{3}=0,05mol$

Vậy m = 0,05.27 = 1,35 gam.

Câu 4:Cho 20 gam Fe tác dụng với HNO₃ loãng thu được sản phẩm khử duy nhất NO. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn còn dư 3,2 gam Fe. Thể tích NO thu được ở đkc là

A. 2,479 lít.

B. 12,395 lít.

C. 4,958 lít.

D. 7,437 lít.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Do Fe dư nên tạo thành muối Fe²⁺

n_{Fe pư} = $\frac{\left(20–3,2\right)}{56}=0,3mol$

Bảo toàn e ta có: 2n_Fe = 3n_NO $\Rightarrow n_{NO}=\frac{2.0,3}{3}=0,2mol$

Vậy V = 0,2.24,79 = 4,958 lít.

Câu 5:Hoà tan hoàn 12,4 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu bằng dung dịch HNO₃ 1M vừa đủ, sau phản ứng thu được dung dịch A gồm 2 muối Fe(NO₃)₃ và Cu(NO₃)₂ đồng thời thu được hỗn hợp khí Y gồm: 0,1 mol NO và 0,15 mol NO₂. Phần trăm theo khối lượng Fe có trong hỗn hợp là

A. 22,58%.

B. 77,42%.

C. 45,16%.

D. 54,84%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

n_Cu = x (mol); n_Fe = y (mol)

$\Rightarrow$ m_X = 64x + 56y = 12,4 (1)

Bảo toàn electron:

$2.n_{Cu}+3.n_{Fe}=3.n_{NO}+n_{N{O}_2}\Rightarrow 2x+3y=0,45\left(2\right)$

Giải hệ (1) và (2) được x = 0,15 và y = 0,05 (mol)

%m_Fe = $\frac{0,05.56}{12,4}.100\%=22,58\%.$

Câu 6. Cho 29 gam hỗn hợp gồm Al, Cu và Ag tác dụng vừa đủ với 950 ml dung dịch HNO₃ 1,5M, thu được dung dịch chứa m gam muối và 6,1975 lít hỗn hợp khí X (đkc) gồm NO và N₂O. Tỉ khối của X so với H₂ là 16,4. Giá trị của m là

A. 98,20.

B. 97,20.

C. 98,75.

D. 91,00.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

$\begin{array}{c}\stackrel{BTNT.nitrogen}{\to }0,95.1,5=0,2+0,05.2+0,2.3+0,05.8+2a+8a\\ \to a=0,0125mol\end{array}$

$\stackrel{BTKL}{\to }m=29+62(0,2.3+0,05.8+0,0125.8)+0,0125.80=98,2g$

Câu 7. Hỗn hợp X gồm Fe, Cu có khối lượng 6 gam. Tỉ lệ khối lượng giữa Fe và Cu là 7 : 8. Cho lượng X nói trên vào một lượng dung dịch HNO₃, khuấy đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được một phần chất rắn Y nặng 4,32 gam, dung dịch muối sắt và NO. Khối lượng muối Fe tạo thành trong dung dịch là

A. 4,5 gam.

B. 5,4 gam.

C. 7,4 gam.

D. 6,4 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Ta có:

Khối lượng muối tạo thành trong dung dịch là: 0,03.(56 + 62.2) = 5,4 gam.

Câu 8.Nung m gam bột Cu trong oxygen thu được 37,6 gam hỗn hợp rắn X gồm Cu, CuO và Cu₂O. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO₃ dư thấy thoát ra 7,437 lít khí NO₂ (đkc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y chứa a gam muối. Giá trị của a là

A.90.

B.92.

C.94.

D.96.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Bảo toàn electron:

$\begin{array}{c}2.n_{Cu}=4.n_{O_2}+n_{N{O}_2}\\ \iff \frac{m}{64}.2=\frac{37,6-m}{32}.4+0,3\\ \iff m=32\left(g\right)\\ n_{Cu{\left(N{O}_3\right)}_2}=n_{Cu}=\frac{32}{64}=0,5mol\\ \Rightarrow m_{Cu{\left(N{O}_3\right)}_2}=0,5.188=94gam.\end{array}$

Câu 9. Đốt 5,6 gam Fe trong không khí, thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho toàn bộ X tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng (dư), thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là

A. 18,0.

B. 22,4.

C. 15,6

D. 24,2.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

$\stackrel{BTNT.Fe}{\to }{n}_{Fe}=0,1\to n_{Fe{\left(N{O}_3\right)}_3}=0,1mol\to m=0,1.242=24,2g$

Câu 10. Cho hỗn hợp gồm 0,14 mol Mg và 0,01 mol MgO phản ứng vừa đủ với dung dịch HNO₃, thu được 0,4958 lít (đkc) khí nitrogen và dung dịch X. Khối lượng muối trong X là

A. 24,5 gam.

B. 22,2 gam

C. 23 gam.

D. 20,8 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

$n_{N_2}=0,02mol\stackrel{BTe}{\to }{n}_{N{H}_{4}N{O}_3}=\frac{2.0,14-10.0,02}{8}=0,01mol.$

m_muối = 148(0,14 + 0,01) + 80.0,01 = 23 gam.

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học 11 hay, chi tiết khác:

• Bài tập tổng hợp ammonia (NH₃)
• Bài tập về tính acid của H₂SO₄ loãng
• Bài tập về tính oxi hoá của H₂SO₄ đặc
• Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ
• Ứng dụng độ bất bão hoà, xác định công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ
• Bài toán về năng lượng hóa học, đốt cháy nhiên liệu

---