Tính chất hoá học của axit Nitric HNO3, ví dụ và bài tập - hoá lớp 11

Vậy HNO₃ - axit nitric và các hợp chất muối nitrat có những tính chất hoá học và tính chất vật lý đặc trưng gì, bài viết dưới đây chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết về tính chất hoá học của axit nitric và mối nitrat.

> Tính chất hóa học của muối Nitrat - Hóa 11 bài 9

I. Tính chất vật lý của Axit Nitric

+ Axit nitric tinh khiết là chất lỏng, không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm, D=1,53 g/cm³

+ Axit nitric kém bền. Ngay ở điều kiện thường, khi có ảnh sáng, dung dịch axit nitric bị phân hủy một phần giải phóng nitơ đioxit. Khí này tan trong dung dịch axit làm dung dịch có màu vàng.

+ Axit nitric tan trong nước ở bất kì tỉ lệ nào. Trong phòng thí nghiệm thường có loại HNO₃ nồng độ 68%, D=1,40 g/cm³

Về tính chất hoá học của Axit nitric:

• Tác dụng với Bazơ
• Tác dụng với Oxit bazơ
• Tác dụng với Muối
• Tác dụng với Kim loại
• Tác dụng với phi kim

Dưới đây, chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết về tính chất hoá học của axit nitric.

II. Tính chất hoá học của Axit Nitric

1. Axit Nitric thể hiện tính axit

* HNO₃ là một axit mạnh (do HNO₃ phân ly thành H⁺ và NO₃^-)

a) Axit Nitric làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

b) Axit Nitric tác dụng với oxit bazơ (trong đó kim loại đã đạt hóa trị cao nhất) → muối + H₂O:

• HNO₃ + CuO

  2HNO₃ + CuO → Cu(NO₃)₂ + H₂O

c) Axit Nitric tác dụng với bazơ (trong đó kim loại đã đạt hóa trị cao nhất) → Muối + H₂O:

 • HNO₃ + NaOH

 HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O

• HNO₃ + KOH

 HNO₃ + KOH → KNO₃ + H₂O

• HNO₃ + Mg(OH)₂

 2HNO₃ + Mg(OH)₂ → Mg(NO₃)₂ + 2H₂O

d) Axit Nitric tác dụng với muối (trong muối kim loại đã đạt hóa trị cao nhất) → muối mới + axit mới:

 • HNO₃ + CaCO₃

 2HNO₃ + CaCO₃ → Ca(NO_­3­)₂ + CO₂↑ + H₂O

2. Axit Nitric thể hiện tính oxi hoá

* HNO₃ có số oxi hoá là +5 (có tính oxi hoá mạnh) nên tuỳ vào nồng độ của HNO₃ và khả năng khử của chất tham gia có thể bị khử thành:  

a) Axit Nitric tác dụng với kim loại:

- 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).

 PTPƯ: M + HNO₃ → M(NO₃)_n + H₂O + NO₂ (NO, N₂O, N₂, NH₄NO₃)

- Sản phẩm khử của N⁺⁵ là tùy thuộc vào độ mạnh của kim loại và nồng độ của dung dịch axit, thông thường thì:

• Dung dịch HNO₃ đặc tác dụng với kim loại → NO_2;
• Dung dịch HNO₃ loãng tác dụng với kim loại khử yếu (như: Cu, Pb, Ag,..) → NO;
• Dung dịch HNO₃ loãng tác dụng với kim loại mạnh (như: Al, Mg, Zn,...) thì N bị khử xuống mức càng sâu → (N₂, N₂O, NH₄NO₃).

 Ví dụ: HNO₃ tác dụng với kim loại

 • HNO₃ + Cu

 Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

 • HNO₃ + Fe

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

 • HNO₃ + Na

 8Na + 10HNO₃ → 8NaNO₃ + NH₄NO₃ + 3H₂O

Lưu ý: Nếu cho Fe hoặc hỗn hợp Fe và Cu tác dụng với dung dịch HNO₃ mà sau phản ứng còn dư kim loại → trong dung dịch Fe thu được chỉ ở dạng muối Fe²⁺. 

b) Tác dụng với phi kim → NO₂ + H₂O + oxit của phi kim.

 • HNO₃ + C

 C + 4HNO₃ → CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

 • HNO₃ + S

 S + 4HNO₃ → SO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

 • HNO₃ + P

 P + 5HNO₃ → H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

c) Axit Nitric tác dụng với các chất khử khác (oxit bazơ, bazơ và muối trong đó kim loại chưa có hóa trị cao nhất).

 4HNO₃ + FeO → Fe(NO₃)₃ + NO₂↑ + 2H₂O

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

> Lưu ý:

• Khí N₂O là khí gây cười, khí vui
• N₂ không duy trì sự sống, sự cháy
• Khí NO₂ có màu nâu đỏ
• NH₄NO₃ không sinh ra ở dạng khí, khi cho kiềm vào kim loại thấy có mùi khai
• HNO₃ đặc nguội thụ động (không phản ứng) với Al, Fe, Cr.

III. Bài tập về Axit nitric

* Bài 1 trang 45 SGK Hóa 11: Viết công thức electron và công thức cấu tạo của axit nitric. Cho biết nguyên tố nitơ có hoá trị và số oxi hoá bằng bao nhiêu?

>> Giải Bài 1 trang 45 SGK Hóa 11

* Bài 2 trang 45 sgk hoá 11: Lập các phương trình hoá học

a) Ag + HNO_{3, đặc} → NO₂↑ + ? + ? 

b) Ag + HNO_{3, loãng} → NO↑ + ? + ? 

c) Al + HNO₃ → N₂O↑ + ? + ? 

d) Zn + HNO₃ → NH₄NO₃↑ + ? + ? 

e) FeO + HNO₃ → NO↑ + Fe(NO₃)₃ + ? 

f) Fe₃O₄ + HNO₃ → NO↑ + Fe(NO₃)₃ + ? 

>> Giải Bài 2 trang 45 SGK Hóa 11

* Bài 3 trang 45 SGK Hóa 11: Hãy chỉ ra những tính chất hoá học chung và khác biệt giữa axit nitric và axit sunfuric. Viết các phương trình hoá học để minh hoạ?

>> Giải Bài 3 trang 45 SGK Hóa 11

* Bài 4 trang 45 SGK Hóa 11: a) Trong các phương trình hoá học của phản ứng nhiệt phân sắt (III) nitrat, tổng các hệ số bằng bao nhiêu?

A. 5     B. 7     C. 9      D. 21

b) Trong phương trình hoá học của phản ứng nhiệt phân thuỷ ngân (II) nitrat, tổng các hệ số bằng bao nhiêu?

A. 5     B. 7     C. 9     D. 21

>> Giải Bài 4 trang 45 SGK Hóa 11

* Bài 5 trang 45 sgk hoá 11: Viết phương trình hóa học của phản ứng thực hiện dãy chuyển hóa sau:

 NO₂ → HNO₃ → Cu(NO₃)₂ → Cu(OH)₂ → Cu(NO₃)₂ → CuO → Cu → CuCl₂

>> Giải Bài 5 trang 45 SGK Hóa 11

* Bài tập 6 trang 45 sgk hoá 11: Khi hoà tan 30,0g hỗn hợp đồng và đồng (II) oxit trong 1,5 lít dung dịch axit nitric 1,00M (loãng) thấy thoát ra 6,72 lit nitơ monooxit (đktc).

Xác định hàm lượng phần trăm của đồng (II) oxit trong hỗn hợp, nồng độ mol của đồng (II) nitrat và axit nitric trong dung dịch sau phản ứng, biết rằng thể tích các dung dịch không thay đổi.

>> Giải Bài 6 trang 45 SGK Hóa 11

* Bài tập 7 trang 45 sgk hoá 11: Để điều chế được 5,000 tấn axit nitric nồng độ 60,0% cần dùng bao nhiêu tấn amoniac? Biết rằng sự hao hụt amoniac trong quá trình sản xuất là 3,8%.

>> Giải Bài 7 trang 45 SGK Hóa 11