50 bài tập về Kim loại tác dụng với HNO3 (có đáp án 2024) và cách giải

Với bài tập kim loại tác dụng với HNO3 và cách giải môn Hóa học lớp 11 gồm phương pháp giải chi tiết, bài tập minh họa có lời giải và bài tập tự luyện sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập kim loại tác dụng với HNO3 và cách giải. Mời các bạn đón xem:

1 4292 lượt xem
Tải về


Bài tập kim loại tác dụng với HNO3 và cách giải – Hóa học lớp 11

A. Lý thuyết ngắn gọn

- HNO3 phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt → muối nitrat + 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 + 4HNO3 (đặc)→ Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

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

* Au, Pt tan được trong nước cường toan (cường toan 3HCl : 1HNO3), không hòa tan được Ag vì tạo kết tủa AgCl.

Au + 3HCl + HNO3 → AuCl3 + NO + 2H2O

B. Phương pháp giải

Cách 1: Tính theo phương trình hóa học

Cách 2: Áp dụng bảo toàn e: ne nhận = ne cho

Trong một số trường hợp cần kết hợp với định luật bảo toàn điện tích và định luật bảo toàn nguyên tố.

Chú ý:

- Khi cho nhiều kim loại tác dụng với cùng một dung dịch HNO3 cần nhớ: Kim loại càng mạnh tác dụng với dung dịch HNO3 loãng thì N+5 trong gốc bị khử xuống mức oxi hóa càng thấp: NO2, NO, N2O, N2, NH4NO3.

- Ta có:

nHNO3(phan  ung)=2nNO2+4nNO+10nN2O+12nN2+10nNH4NO3

nNO3(trong  muoi)=nNO2+3nNO+8nN2O+10nN2+8nNH4NO3

C. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho 11 gam hỗn hợp Al và Fe vào dung dịch HNO3 loãng, dư thì có 6,72 lít khí NO bay ra (đktc). Khối lượng Al trong hỗn hợp là

A. 5,4 gam.

B. 8,1 gam.

C. 2,7 gam.

D. 0,54 gam.

Lời giải chi tiết

nNO=6,7222,4=0,3  mol

Gọi x, y lần lượt là số mol Al và Fe trong hỗn hợp

Khối lượng hỗn hợp là 11 gam nên 27x + 56y = 11 (1)

Phương trình hóa học:

Al+4HNO3Al(NO3)3+NO+2H2Ox                                                                                                                 x

Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO+2H2Oy                                                                                                             y

→ nNO = x + y = 0,3 (2)

Từ (1) và (2) x=0,2y=0,1

Khối lượng kim loại Al trong hỗn hợp bằng: mAl = 0,2.27 = 5,4 gam

Chọn A.

Ví dụ 2: Chia m gam hỗn hợp A gồm hai kim loại Cu, Fe thành hai phần bằng nhau:

- Phần 1 tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 đặc, nguội thu được 0,672 lít khí.

- Phần 2 tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 0,448 lít khí.

Giá trị của m là (biết các thể tích khí được đo ở đktc)

A. 4,96 gam.

B. 8,80 gam.

C. 4,16 gam.

D. 17,6 gam.

Lời giải chi tiết

Hỗn hợp Cu, Fe khi tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nguội thì chỉ có Cu phản ứng:

Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (1)

mol: 0,015 0,03

Hỗn hợp Cu, Fe khi tác dụng H2SO4 loãng thì chỉ có Fe phản ứng:

Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 (2)

mol: 0,02 0,02

Theo (1), (2) và giả thiết ta có:

nCu=12nNO2=0,015  mol;  nFe=nHCl=0,02  mol.

Khối lượng của Cu và Fe trong A là : m = 2(0,015.64 + 0,02.56) = 4,16 gam.

Chọn C.

Ví dụ 3: Hòa tan hết 0,02 mol Al và 0,03 mol Cu vào dung dịch HNO3, cô cạn dung dịch sau phản ứng và nung đến khối lượng không đổi thì thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là

A. 3,42 gam.

B. 2,94 gam.

C. 9,9 gam.

D. 7,98 gam.

Lời giải chi tiết

Sơ đồ phản ứng:

2Al HNO3 2Al(NO3)3 toAl2O3 (1)

mol: 0,02 0,02 0,01

Cu HNO3 Cu(NO3)2 toCuO (2)

mol: 0,03 0,03 0,03

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho sơ đồ (1), (2) ta thấy:

nAl2O3=0,01 mol ; nCuO=0,03mol.

Vậy khối lượng chất rắn thu được là : 0,01.102 + 0,03.80 = 3,42 gam.

Chọn A.

D. Bài tập tự luyện

Câu 1: Hòa tan hoàn toàn m gam Fe vào dung dịch HNO3 loãng thì thu được 0,448 lít khí NO duy nhất (đktc). Giá trị của m là

A. 5,60.

B. 11,20.

C. 0,56.

D. 1,12

Câu 2: Khi cho 3 gam hỗn hợp Cu và Al tác dụng với HNO3 đặc, dư, đun nóng sinh ra 4,48 lít khí NO2 ở đktc (sản phẩm khử duy nhất). Phần trăm khối lượng kim loại Cu trong hỗn hợp là

A. 55,7%.

B. 45,5%.

C. 56,0%.

D. 47,0%.

Câu 3: Hòa tan hoàn toàn m gam Al trong dung dịch HNO3 loãng thu được 1,12 lít hỗn hợp X gồm 3 khí NO, N2O, N2 có tỉ lệ số mol là: 1 : 2 : 2. Giá trị của m là

A. 5,4 gam.

B. 3,51 gam.

C. 2,7 gam.

D. 8,1 gam.

Câu 4: Hòa tan 15 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg và Al vào dung dịch Y gồm HNO3 và H2SO4 đặc thu được 0,1 mol mỗi khí SO2, NO, NO2, N2O. Phần trăm khối lượng của Al và Mg trong X lần lượt là

A. 63% và 37%.

B. 36% và 64%.

C. 50% và 50%.

D. 46% và 54%.

Câu 5: Cho m gam bột Fe vào dung dịch HNO3 lấy dư, ta được hỗn hợp gồm hai khí NO2 và NO có thể tích 8,96 lít (đktc) và tỉ khối đối với O2 bằng 1,3125. Thành phần phần trăm theo thể tích của NO, NO2 và khối lượng của Fe đã dùng là

A. 25% và 75% ; 1,12 gam.

B. 25% và 75% ; 11,2 gam.

C. 35% và 65% ; 11,2 gam.

D. 45% và 55% ; 1,12 gam.

Câu 6: Cho 12 gam hỗn hợp hai kim loại Fe, Cu tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 63%. Sau phản ứng thu được dung dịch A và 11,2 lít khí NO2 duy nhất (đktc). Nồng độ % các chất có trong dung dịch A là

A. 36,66% và 28,48%.

B. 27,19% và 21,12%.

C. 27,19% và 72,81%.

D. 78,88% và 21,12%.

Câu 7: Hòa tan 4,59 gam Al bằng dung dịch HNO3 thu được hỗn hợp khí NO và N2O có tỉ khối hơi đối với hiđro bằng 16,75 và dung dịch chỉ chứa muối kim loại. Thể tích NO và N2O thu được lần lượt là

A. 2,24 lít và 6,72 lít.

B. 2,016 lít và 0,672 lít.

C. 0,672 lít và 2,016 lít.

D. 1,972 lít và 0,448 lít.

Câu 8: Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3, thu được V lít (đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO2) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư). Tỉ khối của X đối với H2 bằng 19. Giá trị của V là

A. 2,24 lít.

B. 4,48 lít.

C. 5,60 lít.

D. 3,36 lít.

Câu 9: Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng với dung dịch HNO3 dư, thu được 1,12 lít (đktc) hỗn hợp khí NO và NO2 có tỉ khối so với hiđro bằng 20 và dung dịch không chứa muối NH4NO3. Tổng khối lượng muối nitrat sinh ra là

A. 66,75 gam.

B. 33,35 gam.

C. 6,775 gam.

D. 3,335 gam.

Câu 10: Hòa tan 10,71 gam hỗn hợp gồm Al, Zn, Fe trong 4 lít dung dịch HNO3 aM vừa đủ thu được dung dịch A (không chứa muối NH4NO3) và 1,792 lít hỗn hợp khí gồm N2 và N2O có tỉ lệ mol 1:1. Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối khan. Giá trị của m, a là:

A. 55,35 gam và 2,2M.

B. 55,35 gam và 0,22M.

C. 53,55 gam và 2,2M.

D. 53,55 gam và 0,22M.

ĐÁP ÁN

Câu 1

Câu 2

Câu 3

Câu 4

Câu 5

Câu 6

Câu 7

Câu 8

Câu 9

Câu 10

D

A

B

B

B

B

B

C

C

B

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 11 có đáp án và lời giải chi tiết khác:

Bài tập hợp chất tác dụng với HNO3 và cách giải

Bài tập xác định chất khử, sản phẩm khử và cách giải

Bài tập nhiệt phân muối nitrat và cách giải

Các dạng toán P2O5 tác dụng với dung dịch kiềm và cách giải

Công thức tính nhanh số mol HNO3 phản ứng

1 4292 lượt xem
Tải về


Xem thêm các chương trình khác: