Công thức tính nhanh khối lượng muối nitrat hay nhất - Hóa học lớp 11

Luyện 100 đề thi thử 2021. Đăng ký ngay!

Bài viết Công thức tính nhanh khối lượng muối nitrat hay nhất, chi tiết với bài tập minh họa có lời giải sẽ giúp học sinh nắm vững Công thức tính nhanh khối lượng muối nitrat từ đó biết cách làm bài tập về tính nhanh khối lượng muối nitrat.

Công thức tính nhanh khối lượng muối nitrat hay nhất

Việc viết phương trình phản ứng hóa học, tính toán theo phương trình đối những bài toán oxi hóa - khử phức tạp, có nhiều sản phẩm tạo ra là rất khó khăn và làm tốn thời gian. Vậy có cách nào để tính nhanh khối lượng muối nitrat tạo thành sau phản ứng của kim loại, oxit kim loại tác dụng với HNO₃? Bài viết dưới đây sẽ giúp các em hiểu rõ vấn đề này.

1. Công thức tính:

Sơ đồ phản ứng:

M + HNO₃ → M(NO₃)_n+ sản phẩm khử (NO₂, NO, N₂O, N₂, NH₄NO₃) + H₂O

- Khối lượng muối nitrat kim loại M(NO₃)_n

m _{muối nitrat kim loại}= m_M(NO3)n = m_KL + 62( n_NO2 + 3n_NO + 8n_N2O + 10n_N2 + 8n_NH4⁺ )

- Khối lượng muối nitrat bao gồm M(NO₃)_n và NH₄NO₃

m_M(NO3)n+ m_NH4NO3= m_KL + 62( n_NO2 + 3n_NO + 8n_N2O + 10n_N2 + 8n_NH4⁺ )+ 80n_NH4NO3.

Chú ý: Sản phẩm khử nào không có thì số mol cho bằng 0.

Ví dụ: Cho 5,52 gam Mg tan hết vào dung dịch HNO₃ thì thu được 0,896 lít hỗn hợp khí N₂ và N₂O có tỉ khối so với H₂ là 16. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được một lượng chất rắn là

A. 34,04 gam

B. 34,64 gam

C. 34,84 gam

D. 44,6 gam

Hướng dẫn giải:

n _Mg = 0,23 mol

n _{hỗn hợp khí}= 0,4 mol

m _{hỗn hợp khí}= 16.2.0,4 = 12,8 gam

→ Công thức tính nhanh khối lượng muối nitrat →

Áp dụng định luật bảo toàn electron:

∑(n_Kl . Hóa trị)= ∑(Số e nhận . n _{sản phẩm khử})

→ 2.n _Mg = 10.n_N2+ 8.n_N2O+ 8n_NH4NO3

→ 2.0,23 = 10.0,03 + 8.0,01 + 8.n_NH4NO3

→n_NH4NO3 = 0,01 mol

→ m _rắn = m _Mg + 62.(10.n_N2+ 8.n_N2O+ 8n_NH4NO3) + 80.n_NH4NO3

→ m _rắn = 5,52 + 62.( 10.0,03 + 8.0,01 + 8.0,01) + 80.0,01 = 34,84 gam

→ Chọn C

2. Bạn nên biết

Các bán phản ứng biểu diễn sự nhận electron

2H⁺ + NO₃^- + 1e -> NO₂ + H₂O

4H⁺ + NO₃^- + 3e -> NO₂ + 2H₂O

10H⁺ + 2NO₃^- + 8e -> NO₂ + 5H₂O

12H⁺ + 2NO₃^- + 10e -> NO₂ + 6H₂O

10H⁺ + NO₃^- + 10e -> NO₂ + 3H₂O

3. Mở rộng

Bài toán hỗn hợp kim loại và oxit kim loại phản ứng với HNO₃

Giả sử có hỗn hợp (Fe, FeO, Fe₂O₃) ta có thể quy đổi hỗn hợp thành (Fe, O)

Áp dụng công thức:

n_HNO₃= 2n_NO2 + 4n_NO + 10n_N2O + 12n_N2 + 10n_NH4⁺ + 2n_O_{(trong oxit kim loại)}

m _{muối nitrat} = m_KL + 62(n_NO2 + 3n_NO + 8n_N2O + 10n_N2 + 8n_NH4⁺ + 2n_O_{(trong oxit kim loại)}) + 80.n_NH4NO3

Tính toán theo yêu cầu đề bài.

Công thức tính nhanh khối lượng muối nitrat

4. Bài tập minh họa

Câu 1: Hòa tan hết 13,28 gam hỗn hợp Cu và Fe vào V lít dung dịch HNO₃ 0,5M dư thu được 8,064 lít hỗn hợp khí NO và NO₂ (sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc) có tỉ khối hơi so với H₂ là 21 và dung dịch G. Khối lượng muối khan có trong dung dịch G và giá trị V là

A. 46,76 gam; 1,8. B. 39,08 gam; 1,8.

C. 46,76 gam; 0,9. D. 39,08 gam; 0,9.

Hướng dẫn giải:

n _{hỗn hợp khí}= 0,36 mol

m _{hỗn hợp khí}= 21.2.0,36 = 15,12 gam

Công thức tính nhanh khối lượng muối nitrat →

n_HNO₃= 4.n_NO + 2.n_NO2 = 0,9 mol → V = 1,8 lít

m _muối = m_KL + 62.(3n_NO + n_NO2 ) = 13,28 + 62.(3.0,09 + 0,27) = 46,76 gam

→ Chọn A

Câu 2: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄ phản ứng hết với dung dịch HNO₃ loãng dư, thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là:

A. 49,09. B. 34,36 C. 35,50 D. 38,72

Hướng dẫn giải:

n _NO = 0,06 mol

Quy đổi (Fe, FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄) → (Fe, O)

Ta có 56.n_Fe + 16.n_O = 11,36 (1)

Bảo toàn electron: 3.n_Fe = 2n_O + 3n_NO

→ 3n_Fe – 2n_O = 3.0,06 (2)

Từ (1) và (2) → n_Fe = 0,16 mol; n_O = 0,15 mol

m _muối = m_KL + 62.(3n_NO + 2n_O) = 0,16.56 + 62.(3.0,06 + 2.0,15) = 38,72 gam

→ Chọn D

Xem thêm các Công thức Hóa học lớp 11 quan trọng hay khác: