NO2 + O2 + H2O → HNO3 | NO2 ra HNO3

Phản ứng NO₂ + O₂ + H₂O hay NO₂ ra HNO₃ thuộc loại phản ứng oxi hóa khử, phản ứng hóa hợp đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về NO₂ có lời giải, mời các bạn đón xem:

4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃

1. Phương trình phản ứng NO₂ ra HNO₃

4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃

2. Điều kiện để NO₂ ra HNO₃

Phản ứng diễn ra ngay điều kiện thường.

3. Cách cân bằng phản ứng

$\begin{array}{l}\stackrel{+4}{N}{O}_2+{\stackrel{0}{O}}_2+H_{2}O\to H\stackrel{+5}{N}{\stackrel{-2}{O}}_3\\ \begin{array}{c}4\times \\ 1\times \end{array}\left|\begin{array}{l}\stackrel{+4}{N}\to \stackrel{+5}{N}+1e\\ {\stackrel{0}{O}}_2+4e\to 2\stackrel{-2}{O}\end{array}\right.\end{array}$

Phản ứng được cân bằng: 4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃

4. Mở rộng kiến thức về NO₂ (nitơ đioxit)

4.1 Khí NO₂ là gì?

Công thức hóa học: NO₂.

Khí NO₂ hay có tên gọi khác là nitrite, khí nitơ đioxit hay đioxit nitơ. Nó là một trong các loại oxit của nitơ.

Khí NO₂ có màu nâu đỏ, có mùi gắt rất đặc trưng. Vì thế khí NO₂ có mùi dễ nhận biết hơn so với các khí độc khác và dễ dàng phát hiện ra nếu có rò rỉ.

4.2. Tính chất hóa học của NO₂

NO₂ tham gia vào phản ứng oxi hóa khử:

3NO₂ + H₂O → 2HNO₃ + NO

(Trong phản ứng này ta thấy NO₂ vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử).

NO₂ tham gia vào phản ứng quang hóa trong điều chế NO:

NO₂ + hv (λ < 430 nm) → NO + [O]

5. Mở rộng kiến thức về HNO₃

5.1. HNO₃ có tính axit

HNO₃ là một trong các axit mạnh nhất, trong dung dịch loãng phân li hoàn toàn thành ion H⁺ và NO₃^-.

HNO₃ mang đầy đủ các tính chất của 1 axit như: làm quỳ tím hóa đỏ, tác dụng bazơ, basic oxide và muối của axit yếu hơn tạo thành muối nitrate. Ví dụ:

MgO + 2HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + H₂O

Ca(OH)₂ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O

BaCO₃ + 2HNO₃ → Ba(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O

5.2. HNO₃ có tính oxi hóa mạnh:

Nitric acid là một trong những axit có tính oxi hóa mạnh. Tùy thuộc vào nồng độ của axit và độ mạnh yếu của chất khử, mà HNO₃ có thể bị khử đến các sản phẩm khác nhau của nitơ.

a. Tác dụng với kim loại:

+ HNO₃ phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrate, H₂­O và sản phẩm khử của N⁺⁵ (NO₂, NO, N₂O, N₂ và NH₄NO₃).
+ Thông thường: HNO₃ loãng → NO, HNO₃ đặc → NO₂ .

+ Với các kim loại có tính khử mạnh: Mg, Al, Zn,… HNO₃ loãng có thể bị khử đến N₂O, N₂, NH₄NO₃.

Cu + 4HNO_3 đặc → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

Fe + 4HNO_3 loãng → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

4Zn + 10HNO_{3 loãng} → 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

* Chú ý: Fe, Al, Cr bị thụ động trong dd HNO₃ đặc, nguội do tạo màng oxit bền, bảo vệ kim loại khỏi tác dụng của axit, do đó có thể dùng bình Al hoặc Fe để đựng HNO₃ đặc, nguội.

b. Tác dụng với phi kim:

HNO₃ có thể oxi hoá được nhiều phi kim, như:

S + 6HNO₃ $\stackrel{t^0}{\to }$H₂SO₄ + 6NO₂ + 2H₂O

C + 4HNO₃ $\stackrel{t^0}{\to }$CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

5HNO₃ + P $\stackrel{t^0}{\to }$H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

c. Tác dụng với hợp chất:

HNO₃ đặc còn oxi hóa được hợp chất vô cơ và hữu cơ. Vải, giấy, mùn cưa, dầu thông,… bị phá hủy hoặc bốc cháy khi tiếp xúc với HNO₃ đặc.

4HNO₃ + FeO → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

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

Fe₃O₄ + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 5H₂O

6. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Quá trình nào dưới đây không làm giảm lượng oxi trong không khí?

A. Sự gỉ của các vật dụng bằng sắt ngoài không khí

B. Sự quang hợp của cây xanh trong tự nhiên

C. Sự cháy của than, củi, bếp ga

D. Sự hô hấp của động vật con người

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Quá trình không làm giảm lượng oxi trong không khí là: Sự quang hợp của cây xanh.

Vì sự quang hợp của cây xanh là quá trình sản sinh ra khí oxi

Câu 2. Trong công nghiệp bằng cách nào sau đây để sản xuất khí nitơ?

A. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng

B. Nhiệt phân NH₄NO₃

C. Dùng phương pháp dời nước

D. Nhiệt phân muối ammonium chloride NH₄Cl

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Điều chế nito trong công nghiệp (cũng giống oxi) là chưng cất phân đoạn không khí lỏng, hạ nhiệt độ rất thấp để hóa lỏng không khí, loại tạp chất rồi tăng dần để thu N₂ và O₂

Câu 3. Nhỏ từ từ dung dịch NH₃ cho đến dư vào ống nghiệm đựng sẵn dung dịch Al₂(SO₄)₃. Hiện tượng quan sát được trong quá trình phản ứng là:

A. Có kết tủa keo trắng xuất hiện, sau đó kết tủa lại tan dần

B. Có kết tủa keo màu trắng xuất hiện

C. Có kết tủa màu xanh lục xuất hiện, sau đó kết tủa lại tan dần

D. Có kết tủa màu xanh lục xuất hiện

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Nhỏ từ từ dung dịch NH₃ cho đến dư vào ống nghiệm đựng sẵn dung dịch Al₂(SO₄)₃ thấy xuất hiện

6NH₃ + Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3(NH₄)₂SO₄

Xuất hiện kết tủa trắng

Câu 4. Oxit phi kim nào dưới đây không phải là acidic oxide?

A. CO₂ 

B. N₂O₅

C. P₂O₅

D. NO

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Câu 5. Dãy kim loại nào dưới đây không phản ứng với HNO₃ đặc nguội

A. Al, Zn, Fe

B. Al, Cr, Fe

C. Cu, Ag, Cr

D. Cu, Cr, Fe

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Dãy kim loại nào dưới đây không phản ứng với HNO₃ đặc nguội

Loại A. vì Zn phản ứng với HNO₃ đặc nguội

Đúng B vì Al, Cr, Fe không phản ứng với HNO₃ đặc nguội

Loại C vì Cu, Ag phản ứng với HNO₃ đặc nguội

Loại D vì Cu phản ứng với HNO₃ đặc nguội

Câu 6. Sau cơn mưa người ta thường cảm thấy không khí trong lành hơn vì:

A. Mưa kéo theo những hạt bụi làm giảm lượng bụi trong không khí.

B. Trong khi mưa có sấm sét là điều kiện để tạo ra lượng nhỏ ozon có tác dụng diệt khuẩn.

C. Sau cơn mưa cây cối quang hợp mạnh hơn.

D. Cả A, B.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Sau cơn mưa người ta thường cảm thấy không khí trong lành hơn vì:

A. Mưa kéo theo những hạt bụi làm giảm lượng bụi trong không khí.

B. Trong khi mưa có sấm sét là điều kiện để tạo ra lượng nhỏ ozon có tác dụng diệt khuẩn.

Câu 7. Nhận định đúng về phản ứng điều chế HNO₃ trong phòng thí nghiệm bằng phản ứng

NaNO₃ + H₂SO₄ → HNO₃+ NaHSO₄.

A. có thể dùng axit sunfuric loãng.

B. có thể thay thế natri nitrate bằng kali nitrate.

C. Nitric acid thu được ở dạng lỏng không cần làm lạnh.

D. đây là phản ứng oxi hóa khử.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

A sai vì không thể dùng axit sunfuric loãng.

B đúng vì có thể thay thế natri nitrate bằng kali nitrate.

C sai vì nitric acid dễ bay hơi nên thu được hơi HNO₃.

D sai vì đây là phản ứng trao đổi vì không làm thay đổi số oxi hóa.

Câu 8. Chỉ dùng H₂O và điều kiện đun nóng có thể tách hổn hợp nào sau đây?

A. NH₄Cl, K₂CO₃, KCl

B. NH₄NO₃, CaCO₃, Na₂SO₄

C. NH₄Cl, CaSO₄, MgSO₄

D. Tất cả đều thực hiện được

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Chỉ dùng H₂O và điều kiện đun nóng có thể tách hổn hợp: NH4Cl, CaSO₄, MgSO₄

Ta có NH₄Cl, MgSO₄ tan => Nhận ra CaSO₄

Nung dung dịch chứa hai chất kia, NH₄Cl phân hủy ra NH3, HCl nên thu được MgSO₄.

Còn NH₃, HCl, cho tái tại amoni là được NH₄Cl.

Câu 9. Cho kim loại Cu tác dụng với HNO₃ đặc hiện tượng quan sát được là :

A. Khí màu nâu bay lên, dung dịch chuyển màu xanh

B. Khí không màu bay lên, dung dịch chuyển màu xanh

C. Khí không màu bay lên, dung dịch có màu nâu

D. Khí thoát ra không màu hoá nâu trong không khí, dung dịch chuyển sang màu xanh

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Cho kim loại Cu tác dụng với HNO₃ đặc hiện tượng quan sát được là: Khí màu nâu bay lên, dung dịch chuyển màu xanh

Phương trình phản ứng

Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

Câu 10. Cho từ từ dung dịch NH₃ đến dư vào dung dịch AlCl₃. Hiện tượng quan sát được:

A. có kết tủa keo trắng tan dần đến hết.

B. có kết tủa keo trắng rồi tan, sau đó lại có kết tủa.

C. có kết tủa keo trắng, không thấy kết tủa tan.

D. dung dịch trong suốt.

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Dẫn NH₃vào dung dịch AlCl₃ có phản ứng hóa học sau:

AlCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃+ 3NH₄Cl

Vì NH₃ là bazo yếu nên không thể hòa tan được hidroxit Al(OH)₃

=> Hiện tượng: Có kết tủa keo trắng không tan

Câu 11. Dãy các chất nào sau đây tác dụng với HNO₃đặc nóng đều xảy ra phản ứng oxi hóa khử là

A. Fe, FeO, Fe(OH)₂, Fe(OH)₃

B. Fe, FeO, Fe(NO₃)₂, FeCO₃

C. Fe, FeSO₄, Fe₂(SO₄)₃, FeCO₃

D. Fe, FeO, Fe(NO₃)₂, Fe(NO₃)₃

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Phản ứng oxi hóa khử xảy ra khi Fe trong hợp chất chưa đạt số oxi hóa tối đa

Mà trong Fe(OH)₃, Fe₂(SO₄)_3, Fe(NO₃)₃sắt có số oxi hóa +3 => A, C, D sai

Phương trình phản ứng minh họa cho đáp án đúng

Fe + 6HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ ↑ + 3H₂O

FeO + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

Fe(NO₃)₂ + 2HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + H₂O

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

Câu 12. Hãy cho biết dãy hóa chất nào sau đây khi phản ứng với HNO₃ đặc nóng đều thu được khí NO₂ bay ra?

A. Fe₂O₃, CuS, NaNO₂, NaI.

B. Fe₃O₄, Na₂SO₃, As₂S₃, Cu.

C. Fe, BaCO₃, Al(OH)₃, ZnS

D. CaSO₃, Fe(OH)₂, Cu, ZnO.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Câu 13. Đem nung hỗn hợp A gồm: x mol Fe và 0,15 mol Cu, trong không khí một thời gian, thu được 63,2 gam hỗn hợp B, gồm hai kim loại trên và hỗn hợp các oxit của chúng. Đem hòa tan hết lượng hỗn hợp B trên bằng dung dịch HNO₃ đậm đặc, thì thu được 0,6 mol NO₂. Trị số của x là:

A. 0,7 mol

B. 0,6 mol

C. 0,5 mol

D. 0,4 mol

Hướng dẫn giải

Đáp án A

n_O = y mol; n_Fe = x mol

56x + 0,15.64 + 16y = 63,2 (1);

3x + 0,15.2 = 2y + 0,6 (2)

Từ 1, 2 => x = 0,7 và y = 0,9

Câu 14. Đốt cháy 11,2 gam bột Fe trong bình đựng O₂ thu được 14,72 gam hỗn hợp X gồm Fe₂O₃, Fe₃O₄ và Fe. Hòa tan hoàn toàn lượng hỗn hợp X bằng dung dịch HNO₃­ thu được V lít hỗn hợp khí Y gồm NO và NO₂. Tỉ khối của B so với H₂ bằng 19. Thể tích V ở đktc là:

A. 1792 ml

B. 672 ml.

C. 448 ml.

D. 896 ml.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

M_X = 19.2 = 38

=> $n_{N_2}$= $n_{N{O}_2}$ = x

m_Fe + m_O = m_oxit

=> m_O = m_oxit -  m_Fe = 14,72 - 11,2 = 3,52 gam

=> n_O= 0,22 mol

$\stackrel{0}{Fe} \to \stackrel{3+}{Fe} +3e$

0,2 →  0,6

$\stackrel{0}{O} +\text{ 2}e\to \stackrel{2-}{O}$

0,22 →  0,44

$\stackrel{+5}{N} +\text{ 3}e\to \stackrel{+2}{N}$

3x      x

$\stackrel{+5}{N} +\text{ 1}e\to \stackrel{+4}{N}$

x         x

Bảo toàn e: 0,6 = 0,44 + 3x + x =0,44 + 4x => x= 0,04

=> n_khí = 2x = 0,08 mol

=> V_khí = 0,08.22,4 = 1,792 lít = 1792 ml

Câu 15. Cho 30 gam hỗn hợp X gồm: Fe; FeO; Fe₂O₃ và Fe₃O₄ phản ứng hết với dung dịch HNO₃ loãng dư được 5,6 lít khí NO (đktc, sp khử duy nhất) và dung dịch Y. Số mol của HNO₃ đã phản ứng là:

A. 1 mol

B. 1,45 mol

C. 1,6 mol

D. 1,35 mol

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Quy đổi 30 gam hỗn hợp X thành Fe, và O. Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe và O =>56x + 16y = 30 (1);

3x – 2y = 0,25.3 (2);

Từ 1, 2 => x = 0,45 và y = 0,3; n_HNO3 = 4.n_NO + 2n_O = 4.0,25 + 2.0,3 = 1,6 mol

Câu 16. Cho 150 ml dung dịch KOH 1M tác dụng với 200 ml dung dịch H₃PO₄ 0,5M. Sau phản ứng, trong dung dịch chứa các muối

A. KH₂PO₄ và K₂HPO₄.

B. KH₂PO₄ và K₃PO₄.

C. K₂HPO₄ và K₃PO₄.

D. KH₂PO₄, K₂HPO₄và K₃PO₄

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Ta có:

n_KOH= 0,15 (mol); nH₃PO₄ = 0,1 (mol)

Ta thấy: 1 < $\frac{n_{KOH} }{n_{H_{3}P{O}_4}}$ = $\frac{\mathrm{0,15}}{\mathrm{0,1}}$ = 1,5 < 2 → Tạo muối KH₂PO₄ và K₂HPO₄

KOH + H₃PO₄→ KH₂PO₄ + H₂O

2KOH + H₃PO₄ → K₂HPO₄ + 2H₂O

Câu 17. Hòa tan hết m gam FeS bằng một lượng tối thiểu dung dịch HNO₃ (dung dịch X), thu được dung dịch Y và khí NO. Dung dịch Y hòa tan tối đa 1,92 gam Cu. Biết trong các quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵ đều là NO. Số mol HNO₃ trong X là

A. 0,48.

B. 0,12.

C. 0,36.

D. 0,24.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

n_Cu = 0,03 mol

Ta có: 2Fe³⁺ + Cu → 2Fe²⁺ + Cu²⁺

=> $n_{F{e}^{3+ }\left(Y\right)}$ =0,6 mol => n_FeS = 0,6 mol

FeS → Fe³⁺ + S⁺⁶ + 9e

N⁺⁵ + 3e → N⁺²

=> Bảo toàn e: n_NO =3.$n_{F{e}^{3+ }}$ = 0,18 mol

Dung dịch Y chứa Fe₂(SO₄)₃ và Fe(NO₃)₃

Bảo toàn nguyên tố S: $n_{F{e}_2{\left(S{O}_4\right)}_3}$ = $\frac{1}{3}$.n_FeS = 0,02 mol

Bảo toàn nguyên tố Fe và S :

n_FeS = 2.$n_{F{e}_2{\left(S{O}_4\right)}_3}$$n_{Fe{\left(N{O}_3\right)}_3}$

=> $n_{Fe{\left(N{O}_3\right)}_3}$ = 0,06 − 2.0,02 = 0,02 => n_NO − 3_{$n_{N{O_3}^{-}}$ muối = 0,06 mol}

Bảo toàn nguyên tố N:

$n_{HN{O}_3}$ = n_NO + _{$n_{N{O_3}^{-}}$ muối}= 0,36 + 0,12 = 0,24 mol

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃
• N₂ + O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2NO
• 2NO + O₂ → 2NO₂
• NH₃ + HNO₃ → NH₄NO₃
• 8NH₃ + 3Cl₂ → N₂ + 6NH₄Cl
• 4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O
• NH_{3 (k)} + HCl _(k) → NH₄Cl _(r)
• NH₃ + H₂O ⇄ NH₄OH
• 3NH₃ + AlCl₃ + 3H₂O → Al(OH)₃↓ + 3NH₄Cl
• NH₄Cl + AgNO₃ → AgCl↓ + NH₄NO₃
• NH₄Cl + NaOH → NaCl + NH₃↑ + H₂O
• 2NH₄Cl + Ca(OH)₂ → CaCl₂ + 2NH₃ ↑ + 2H₂O
• 2NH₄Cl + Ba(OH)₂ → BaCl₂ + 2NH₃ ↑+ 2H₂O
• NH₄Cl _(r) $\stackrel{t^o}{\to }$NH_{3 (k)} + HCl _(k)
• NH₄NO₃ → N₂O + 2H₂O
• NH₄NO₂ $\stackrel{t^o}{\to }$N₂ + 2H₂O
• NH₄HCO₃ $\stackrel{t^o}{\to }$NH₃ + CO₂ + H₂O
• NH₄NO₃ + NaOH → NaNO₃ + NH₃↑ + H₂O
• 2NH₄NO₃ + Ba(OH)₂ → Ba(NO₃)₂ + 2NH₃↑+ 2H₂O
• (NH₄)₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ ↓+ 2NH₄Cl
• (NH₄)₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2NH₃ ↑+ 2H₂O

---