Công thức tính nhanh khối lượng muối nitrate (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức tính nhanh khối lượng muối nitrate 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 nitrate từ đó biết cách làm bài tập về tính nhanh khối lượng muối nitrate.

Công thức tính nhanh khối lượng muối nitrate (hay, chi tiết)

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 nitrate 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 nitrate kim loại M(NO₃)_n

m _{muối nitrate kim loại}  = m_M(NO3)n  = m_KL + 62( n_NO2  + 3n_NO  + 8n_N2O  + 10n _N2   + 8n_NH4⁺ )

- Khối lượng muối nitrate 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

→ →

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 nitrate} = 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.

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

→

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:

• Công thức tính nhanh hiệu suất tổng hợp NH3

• Công thức tính số mol OH- khi cho P2O5 tác dụng với dung dịch kiềm

• Công thức tính độ dinh dưỡng của phân bón

• Công thức tính số mol OH- ( hoặc CO2) khi cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm

• Công thức tính nhanh bài toán khử oxit kim loại bằng CO

---