Nhiệt phân AgNO3 → Ag + NO2 + O2

Phản ứng: Nhiệt phân AgNO3 → Ag + NO2 + O2

1. Phương trình nhiệt phân hoàn toàn AgNO₃

2AgNO₃ $\stackrel{t^o}{\to }$2Ag + 2NO₂ + O₂

2. Điều kiện phản ứng nhiệt phân AgNO₃

Phản ứng diễn ra ở nhiệt độ cao.

3. Mở rộng bài toán nhiệt phân muối nitrat

Các muối nitrat dễ bị phân hủy khi đun nóng:

+ Muối nitrat của các kim loại hoạt động (trước Mg):

Muối nitrat $\stackrel{t^o}{\to }$ muối nitrit + O₂

Ví dụ: $2KN{O}_3\stackrel{t^0}{\to }2KN{O}_2+O_2$

+ Muối nitrat của các kim loại từ Mg đến Cu:

Muối nitrat $\stackrel{t^o}{\to }$oxit kim loại + NO₂ + O₂

Ví dụ: $2Cu{\left(N{O}_3\right)}_2\stackrel{t^0}{\to }2CuO+4N{O}_2+O_2$

+ Muối của những kim loại kém hoạt động (sau Cu):

Muối nitrat $\stackrel{t^o}{\to }$ kim loại + NO₂ + O₂

Ví dụ: $2AgN{O}_3\stackrel{t^0}{\to }2Ag+2N{O}_2+O_2$

- Để giải dạng bài tập này ta thường sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng.

4. Tính chất hóa học của AgNO₃

- Mang tính chất hóa học của muối

4.1 Tác dụng với muối

AgNO₃ + NaCl →AgCl↓+ NaNO₃

2AgNO₃ + BaCl₂ →2AgCl↓+ Ba(NO₃)2

4.2 Tác dụng với kim loại:

Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag

4.3 Tác dụng với axit:

AgNO₃ + HI → AgI ↓ + HNO₃

4.4 Oxi hóa được muối sắt (II)

Fe(NO₃)₂ + AgNO₃ → Fe(NO₃)₃ + Ag

5. Tính chất vật lí của AgNO3

- Là một tinh thể dễ vỡ, trong suốt không màu. Hòa tan trong nước và amoniac, ít tan trong ethanol khan, và gần như không hòa tan trong axit nitric đậm đặc. Dung dịch của nó có tính axit yếu, tính oxy hóa mạnh và có tính ăn mòn nhất định.

6. Câu hỏi vận dụng liên quan đến muối nitrat

Câu 1: Chất X có công thức Fe(NO₃)₃. Tên gọi của X là

A. sắt(II) nitrit.

B. sắt(III) nitrat.

C. sắt(II) nitrat.

D. sắt(III) nitrit.

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Fe(NO₃)₃ có tên gọi là sắt(III) nitrat.

Câu 2: Cho dung dịch KOH dư vào dung dịch gồm FeCl₂ và FeCl₃, thu được kết tủa X. Cho X tác dụng với dung dịch HNO₃ dư, thu được dung dịch chứa muối

A. Fe(NO₃)₃.

B. Fe(NO₃)₂.

C. Fe(NO₃)₂ và KNO₃.

D. Fe(NO₃)₃ và KNO₃.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

2KOH + FeCl₂ → Fe(OH)₂↓ + 2KCl

3KOH + FeCl₃ → Fe(OH)₃↓ + 3KCl

→ Kết tủa X gồm Fe(OH)₂ và Fe(OH)₃.

3Fe(OH)₂ + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO + 8H₂O

Fe(OH)₃ + 3HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

→ Muối là Fe(NO₃)₃.

Câu 3: Số oxi hóa của sắt trong Fe(NO₃)₃ là

A. +3.

B. -2.

C. +2.

D. -3.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Số oxi hóa của sắt trong Fe(NO₃)₃ là +3

Câu 4: Có các mệnh đề sau :

(1) Các muối nitrat đều tan trong nước và đều là chất điện li mạnh.

(2) Ion $N{O}_3^{-}$ có tính oxi hóa trong môi trường axit.

(3) Khi nhiệt phân muối nitrat rắn ta đều thu được khí NO₂.

(4) Hầu hết muối nitrat đều bền nhiệt.

Trong các mệnh đề trên, những mệnh đề đúng là

A. (1) và (3).

B. (2) và (4).

C. (2) và (3).

D. (1) và (2).

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

(1), (2) đúng.

(3) sai vì các muối nitrat của kim loại mạnh (kali, natri,…) khi bị nhiệt phân sinh ra muối nitrit và O₂.

(4) sai vì các muối nitrat dễ bị nhiệt phân hủy.

Câu 5: Nhận định nào sau đây là sai ?

A. HNO₃ phản ứng với tất cả bazơ.

B. HNO₃ (loãng hoặc đặc, nóng) phản ứng với hầu hết kim loại trừ Au, Pt.

C. Tất cả các muối amoni khi nhiệt phân đều tạo khí amoniac.

D. Hỗn hợp muối nitrat và hợp chất hữu cơ nóng chảy có thể bốc cháy.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

C sai vì:

NH₄NO₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ N₂ + 2H₂O

NH₄NO₃ $\stackrel{t^o}{\to }$ N₂O + 2H₂O

Câu 6: Nhiệt phân hoàn toàn Fe(NO₃)₂ trong không khí thu được sản phẩm gồm

A. FeO, NO₂, O₂.

B. Fe₂O₃, NO₂.

C. Fe, NO₂, O₂.

D. Fe₂O₃, NO₂ , O₂.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

4Fe(NO₃)₃ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Fe₂O₃ + 12NO₂↑ + 3O₂↑

Câu 7: Chất nào sau đây tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng, dư sinh ra khí NO?

A. Fe₂O₃.

B. FeO.

C. Fe(OH)₃.

D. Fe₂(SO₄)₃.

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Chất tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng, dư sinh ra khí NO

→ Chất này đóng vai trò là chất khử.

→ FeO thỏa mãn.

3FeO + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 5H₂O

Câu 8: Hòa tan 1,12 gam Fe bằng 300 ml dung dịch HCl 0,2M, thu được dung dịch X và khí H₂. Cho dung dịch AgNO₃ dư vào X, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất của $\stackrel{+5}{N}$) và m gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là

A. 7,36.

B. 10,23.

C. 9,15.

D. 8,61.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

$n_{Fe}=\mathrm{0,02}mol;n_{HCl}=\mathrm{0,06}mol$

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

$\to n_{H^{+}}$_dư = 0,06 – 0,02.2 = 0,02 mol

$\begin{array}{c}3F{e}^{2+}+4H^{+}+N{O}_3^{-}\to 3F{e}^{3+}+NO+2H_{2}O\\ \mathrm{0,015}\leftarrow \mathrm{0,02}\end{array}$

$\begin{array}{c}F{e}^{2+}+A{g}^{+}\to Ag\downarrow +F{e}^{3+}\\ \mathrm{0,005}\to \mathrm{0,005}\end{array}$

$\begin{array}{c}C{l}^{-}+A{g}^{+}\to AgCl\downarrow \\ \mathrm{0,06}\to \mathrm{0,06}\end{array}$

$\to m_{\downarrow }=m_{AgCl}+m_{Ag}$

→ $m_{\downarrow }=\mathrm{0,06.143,5}+\mathrm{0,005.108}=\mathrm{9,15}gam$

Câu 9: Cho 19,2 gam Cu vào 500 ml dung dịch NaNO₃ 1M, sau đó thêm 500 ml dung dịch HCl 2M đến phản ứng hoàn toàn thu được khí NO và dung dịch X. Phải thêm bao nhiêu lít dung dịch NaOH 0,4M để kết tủa hết ion Cu²⁺ trong dung dịch X?

A. 1 lít.

B. 1,25 lít.

C. 1,5 lít.

D. 2 lít.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

$n_{Cu}=\mathrm{0,3}mol;n_{NaN{O}_3}=\mathrm{0,5}mol;n_{HCl}=1mol$

$\begin{array}{c}Cu\to C{u}^{2+}+2e\\ \mathrm{0,3}\to \mathrm{0,6}\\ 4H^{+}+N{O}_3^{-}+3e\to NO+2H_{2}O\\ \mathrm{0,8}\leftarrow \mathrm{0,2}\leftarrow \mathrm{0,6}\end{array}$

→ Cu phản ứng hết, $H^{+}$dư.

→ $n_{NaOH}=2n_{C{u}^{2+}}+n_{H^{+}}$_dư = 2.0,3 + (1 - 0,8) = 0,8 mol

→ $V_{NaOH}=\frac{\mathrm{0,8}}{\mathrm{0,4}}=2$lít

Câu 10: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,03 mol Cu và 0,09 mol Mg vào dung dịch chứa 0,07 mol KNO₃ và 0,16 mol H₂SO₄ loãng thì thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối sunfat trung hòa và 1,12 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm các oxit của nitơ có tỉ khối so với H₂ là x. Giá trị của x là

A. 19,5.

B. 20,1.

C. 18,2.

D. 19,6.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Dung dịch Y gồm $\left(\begin{array}{c}C{u}^{2+}:\mathrm{0,03}mol\\ M{g}^{2+}:\mathrm{0,09}mol\\ K^{+}:\mathrm{0,07}mol\\ S{O}_4^{2-}:\mathrm{0,16}mol\\ N{H}_4^{+}:amol\end{array}\right)$

Bảo toàn điện tích ta có:

0,03.2 + 0,09.2 + 0,07.1 + a.1 = 0,16.2

→ a = 0,01 mol

Bảo toàn H: $n_{H_{2}O}=\frac{\mathrm{0,16.2}-\mathrm{0,01.4}}{2}=\mathrm{0,14}mol$

Bảo toàn khối lượng cho phương trình:

$m_{cationKL}+m_{N{O}_3^{-}}+m_{H^{+}}+m_{S{O}_4^{2-}}$= $m_{cationKL}+m_{N{H}_4^{+}}+m_{S{O}_4^{2-}}+m_{H_{2}O}+m_k$

→ $m_{N{O}_3^{-}}+m_{H^{+}}=m_{N{H}_4^{+}}+m_{H_{2}O}+m_k$

→ m_khí = 0,07.62 + 0,16.2.1 – 0,01.18 – 0,14.18 = 1,96 gam

→ $x=\frac{\mathrm{1,96}}{\mathrm{0,05.2}}=\mathrm{19,6}$

Câu 11: Hòa tan hoàn toàn 26,52 gam Al₂O₃ bằng một lượng vừa đủ dung dịch HNO₃, thu được 247 gam dung dịch X. Làm lạnh X đến 20⁰C thì có m gam tinh thể Al(NO₃)₃.9H₂O tách ra. Biết ở 20⁰C, cứ 100 gam H₂O hòa tan được tối đa 75,44 gam Al(NO₃)₃. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 90.

B. 14.

C. 19.

D. 33.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

$n_{A{l}_2{O}_3}=\mathrm{0,26}mol\to n_{Al{\left(N{O}_3\right)}_3}=\mathrm{0,52}mol$

→ 247 gam dung dịch X$\left(\begin{array}{c}\mathrm{110,76}gamAl\\ \mathrm{136,24}gam{H}_{2}O\end{array}\right)$

n_{tinh thể} = a mol

→ Sau kết tinh, dung dịch chứa $\left(\begin{array}{c}(\mathrm{110,76}-213a)gamAl\\ (\mathrm{136,24}-162a)gam{H}_{2}O\end{array}\right)$

$\begin{array}{c}\to \frac{\mathrm{110,76}-213a}{\mathrm{136,24}-162a}=\frac{\mathrm{75,44}}{100}\\ \to a=\mathrm{0,0879}mol\\ \to m=\mathrm{32,9625}gam\end{array}$

Câu 12: Cho hỗn hợp X gồm a mol Fe và 0,21 mol Mg vào dung dịch Y chứa Cu(NO₃)₂ và AgNO₃ (tỉ lệ mol tương ứng 3:2). Sau khi các phản ứng kết thúc, thu được dung dịch Z và 27,84 gam chất rắn T gồm ba kim loại. Hòa tan toàn bộ T trong lượng dư dung dịch H₂SO₄ đặc nóng, thu được 0,33 mol SO₂ (sản phẩm khử duy nhất của H₂SO₄). Giá trị của a là

A. 0,09.

B. 0,08

C. 0,12.

D. 0,06.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

27,84 gam chất rắn T gồm Fe (x mol), Cu (3y mol) và Ag (2y mol)

Bảo toàn khối lượng:

56x + 64.3y + 108.2y = 27,84 (1)

Bảo toàn electron:

3x + 2.3y + 1.2y = 0,33.2 (2)

Từ (1) và (2) → x = y = 0,06 mol

Bảo toàn electron khi X tác dụng với Y:

$\begin{array}{c}(a-x).2+\mathrm{0,21.2}=2.3y+1.2y\\ \to a=\mathrm{0,09}mol\end{array}$

Câu 13: Cho 0,195 gam kim loại R (hóa trị II) tác dụng hết với dung dịch AgNO₃ dư, thu được 0,648 gam Ag. Kim loại R là

A. Cu.

B. Fe.

C. Mg.

D. Zn.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

$n_{Ag}=\mathrm{0,006}mol$

Bảo toàn electron:

$n_R=\frac{\mathrm{0,006}}{2}=\mathrm{0,003}mol$

$\to M_R=\frac{\mathrm{0,195}}{\mathrm{0,003}}=65$→ R là Zn

Câu 14: Cho 30,6 gam hỗn hợp Cu, Fe, Zn tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng dư thu được dung dịch chứa 92,6 gam muối khan (không chứa muối amoni). Nung hỗn hợp muối đến khối lượng không đổi, thu được m gam rắn. Giá trị của m là

A. 38,6.

B. 46,6.

C. 84,6.

D. 76,6.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Hỗn hợp 30,6 gam kim loại (Cu, Fe, Zn) → 92,6 gam muối khan (Cu(NO₃)₂, Fe(NO₃)₃, Zn(NO₃)₂) → m gam chất rắn (CuO, Fe₂O₃, ZnO).

m_{muối khan} = m_{kim loại} + $m_{N{O}_3^{-}}$

→ 92,6 = 30,6 + 62.$n_{N{O}_3^{-}}$

→ $n_{N{O}_3^{-}}$ = 1 mol → $n_O=\frac{n_{N{O}_3^{-}}}{2}=\mathrm{0,5}mol$

→ m = 30,6 + 0,5.16 = 38,6 gam.

Câu 15: 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 C

Thể tích dung dịch HNO₃ ít nhất → Sau phản ứng thu được $F{e}^{2+},C{u}^{2+},N{O}_3^{-}.$

Bảo toàn electron ta có:

$\begin{array}{c}2n_{Fe}+2n_{Cu}=3n_{NO}\\ \to n_{NO}=\frac{\mathrm{2.0,15}+\mathrm{2.0,15}}{3}=\mathrm{0,2}mol\\ \to n_{HN{O}_3}=4n_{NO}=\mathrm{0,8}mol\end{array}$

$\to V_{HN{O}_3}=\frac{\mathrm{0,8}}{1}=\mathrm{0,8}$lít