Phản ứng Zn + HNO3 loãng ra NH4NO3 thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về Zn có lời giải, mời các bạn đón xem:
4Zn + 10HNO3 loãng → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
1. Phương trình hoá học của phản ứng Zn tác dụng với HNO3 ra NH4NO3
4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
2. Điều kiện phản ứng Zn tác dụng với HNO3 ra NH4NO3
– Phản ứng xảy ra ở ngay điều kiện thường.
– HNO3 loãng.
3. Lập phương trình hoá học của phản ứng Zn tác dụng với HNO3 ra NH4NO3 theo phương pháp thăng bằng electron
Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa, từ đó xác định chất oxi hóa – khử:
Zn0+HN+5O3→Zn+2NO32+N−3H4NO3+H2O
Chất khử: Zn; chất oxi hóa: HNO3.
Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử
– Quá trình oxi hóa: Zn0→Zn+2 + 2e
– Quá trình khử: N+5+8e→N−3
Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hóa
4×1×Zn0→Zn+2+2eN+5+8e→N−3
Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hóa học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.
4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
4. Mở rộng kiến thức về kẽm (Zn)
4.1. Vị trí trong bảng tuần hoàn
– Kẽm ở ô số 30, thuộc chu kì 4, nhóm IIB của bảng tuần hoàn.
– Trong các hợp chất, kẽm có số oxi hóa là +2.
4.2. Tính chất
– Zn là kim loại có màu lam nhạt. Trong không khí ẩm, kẽm bị phủ một lớp oxit mỏng nên
có màu xám.
– Kẽm là kim loại có khối lượng riêng lớn (D = 7,13g/cm3), có tonc = 419,5oC.
– Ở điều kiện thường, Zn khá giòn nên không kéo dài được, nhưng khi đun nóng từ 100 –
150oC lại dẻo và dai, đến 200oC thì giòn trở lại và có thể tán được thành bột.
– Zn ở trạng thái rắn và các hợp chất của kẽm không độc. Riêng hơi của ZnO thì rất độc.
– Zn là một kim loại khá hoạt động, có tính khử mạnh hơn sắt. Phản ứng với nhiều phi kim như O2, Cl2, S, … và các dung dịch axit, kiềm, muối. Ví dụ:
Zn + S →to ZnS
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
4.3. Ứng dụng
– Mạ (hoặc tráng) để bảo vệ bề mặt các dụng cụ, thiết bị bằng sắt, thép để chống gỉ, chống ăn mòn.
– Chế tạo hợp kim như hợp kim với Cu – Zn.
– Chế tạo pin điện hóa, phổ biến nhất là pin Zn – Mn … .
– Một số hợp chất của Zn dùng trong y học, chẳng hạn như ZnO dùng làm thuốc giảm đau dây thần kinh, chữa bệnh eczema, bệnh ngứa,…
5. Mở rộng tính chất về HNO3
5.1. HNO3 có tính axit
HNO3 là một trong các axit mạnh nhất, trong dung dịch loãng phân li hoàn toàn thành ion H+ và NO3-.
HNO3 mang đầy đủ các tính chất của 1 axit như: làm quỳ tím hóa đỏ, tác dụng bazơ, oxit bazơ và muối của axit yếu hơn tạo thành muối nitrat. Ví dụ:
MgO + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + H2O
Ca(OH)2 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + 2H2O
BaCO3 + 2HNO3 → Ba(NO3)2 + CO2 + H2O
5.2. HNO3 có tính oxi hóa mạnh:
Axit nitric là một trong những axit có tính oxi hóa mạnh. Tùy thuộc vào nồng độ của axit và độ mạnh yếu của chất khử, mà HNO3 có thể bị khử đến các sản phẩm khác nhau của nitơ.
a. Tác dụng với kim loại:
+ HNO3 phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành 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 loãng → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
* Chú ý: Fe, Al, Cr bị thụ động trong dd HNO3 đặc, nguội do tạo màng oxit bền, bảo vệ kim loại khỏi tác dụng của axit, do đó có thể dùng bình Al hoặc Fe để đựng HNO3 đặc, nguội.
b. Tác dụng với phi kim:
HNO3 có thể oxi hoá được nhiều phi kim, như:
S + 6HNO3 →t0H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
C + 4HNO3 →t0VCO2 + 4NO2 + 2H2O
5HNO3 + P →t0H3PO4 + 5NO2 + H2O
c. Tác dụng với hợp chất:
HNO3 đặc còn oxi hóa được hợp chất vô cơ và hữu cơ. Vải, giấy, mùn cưa, dầu thông,… bị phá hủy hoặc bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc.
4HNO3 + FeO → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
Xem thêm : BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + NaCl | BaCl2 ra BaSO4
4HNO3 + FeCO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O + CO2
Fe3O4 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O
6. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1: Cho biết số hiệu nguyên tử của Zn là 30. Vị trí của Zn trong bảng tuần hoàn là?
A. Ô 30, chu kì 4, nhóm IIA. B. Ô 30, chu kì 5, nhóm IIB.
C. Ô 30, chu kì 4, nhóm IIB. D. Ô 30, chu kì 3 nhóm IIB.
Hướng dẫn giải
Đáp án A
Cấu hình electron của Zn là: [Ar]3d104s2
Zn ở ô 30 (z = 30), chu kỳ 4 (4 lớp electron), nhóm IIB (2 electron hóa trị, nguyên tố d).
Câu 2: Cho hỗn hợp X gồm Fe(NO3)2 và ZnO vào dung dịch H2SO4 loãng (dư) thu được dung dịch Y. Cho dung dịch NaOH loãng (dư) vào Y thu được kết tủa là
A. Fe(OH)3 và Zn(OH)2. B. Fe(OH)3.
C. Fe(OH)2 và Zn(OH)2. D. Fe(OH)2.
Hướng dẫn giải
Đáp án B
3Fe2+ + 4H+ + NO3- → 3Fe3+ + NO + 2H2O
ZnO + 2H+ → Zn2+ + H2O
Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3↓
Zn2+ + 2OH- → Zn(OH)2↓
Zn(OH)2↓ + 2OH- → ZnO22− + 2H2O
Sau phản ứng chỉ thu được kết tủa là Fe(OH)3
Câu 3: Dãy oxit nào sau đây có tính lưỡng tính?
A. MgO, ZnO. B. ZnO, CaO.
C. MgO, Al2O3. D. ZnO, Al2O3.
Hướng dẫn giải
Đáp án D
ZnO, Al2O3 có tính lưỡng tính.
Câu 4: Để bảo vệ vỏ tàu biển bằng thép bằng phương pháp điện hóa người ta dùng kim loại nào sau đây?
A. Cu. B. Pb. C. Zn. D. Sn.
Hướng dẫn giải
Đáp án C
Để chống ăn mòn, người ta dùng một kim loại có tính khử lớn hơn Fe, thường là Zn, ghép vào vỏ tàu biển bằng thép để bảo vệ vỏ tàu, như thế Zn sẽ bị ăn mòn điện hóa trước.
Câu 5: Khi điều chế Zn từ dung dịch ZnSO4 bằng phương pháp điện phân với điện cực trơ, ở anot xảy ra quá trình nào sau đây?
A. Khử ion kẽm. B. Khử nước.
C. Oxi hóa nước. D. Oxi hóa kẽm.
Đáp án: C
Điện phân ZnSO4
Anot (+): oxi hóa nước: 2H2O → 4H+ + O2 +4e
Catot (-): khử Zn2+: Zn2+ + 2e → Zn
Câu 6: X là một hợp chất của Zn thường được dùng trong y học, với tác dụng làm thuốc giảm đau dây thần kinh, chữa bệnh eczema, bệnh ngứa,…. Chất X là
A. Zn(NO3)2. B. ZnSO4. C. ZnO. D. Zn(OH)2 .
Đáp án: C
ZnO được dùng trong y học, với tác dụng làm thuốc đau dây thần kinh, chữa bệnh eczema, bệnh ngứa,..do ZnO có tính chất làm săn da, sát khuẩn, bảo vệ, làm dịu tổn thương da,..
Câu 7: Cho m gam hỗn hợp hai kim loại Fe, Zn tác dụng hết với 200 ml dung dịch HCl 1,6M thoát ra 3,36 lít (đktc) khí H2. Dung dịch thu được có giá trị pH là (bỏ qua các quá trình thuỷ phân của muối)
A. 2. B. 7. C. 4. D. 1.
Hướng dẫn giải
Đáp án D
nkhí = 0,15 mol → nHCl phản ứng = 2.nkhí = 0,3 mol
nHCl dư = 0,2.1,6 – 0,3 = 0,02 mol
→ CM (HCl dư) = 0,02 : 0,2 = 0,1M → pH = 1.
Câu 8: Cho m gam hỗn hợp bột Zn và Fe vào lượng dư dung dịch CuSO4. Sau khi kết thúc các phản ứng, lọc bỏ phần dung dịch thu được m gam bột rắn. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Zn trong hỗn hợp ban đầu là
A. 12,67%. B. 85,30%. C. 90,27%. D. 82,20%.
Hướng dẫn giải
Đáp án C
Gọi nZn = a mol; nFe = b mol
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
→ nCu = nZn + nFe = a + b mol
Vì khối lượng chất rắn trước và sau phản ứng bằng nhau nên mZn + mFe = mCu
Do đó 65a + 56b = 64(a+b)
→ a = 8b
Vậy phần trăm khối lượng của Zn trong hỗn hợp ban đầu là
%mZn = 65a65a+56b.100=65.8b65.8b+56b.100= 90,27%
Câu 9: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm Zn và ZnO bằng dung dịch HNO3 dư. Kết thúc thí nghiệm không có khí thoát ra, dung dịch thu được chứa 8g NH4NO3 và 113,4g Zn(NO3)2. Phần trăm số mol của Zn trong hỗn hợp ban đầu là
A. 66,67%. B. 33,33%. C. 61,61%. D. 40,00%.
Hướng dẫn giải
Đáp án A
4Zn+10HNO3→4ZnNO32+NH4NO3+3H2O1x→x→0,1 mol
ZnO+ 2HNO3→ZnNO32+H2O2y→y mol
Theo (1) có nZn = x = 4.0,1 = 0,4 mol
nZn(NO3)2 = x + y = 0,6 mol
→ y = nZnO = 0,2 mol
%nZn = 0,40,6.100% = 66,67%
Câu 10: Kim loại Fe thụ động bởi dung dịch
A. H2SO4 loãng B. HCl đặc, nguội
C. HNO3 đặc, nguội D. HCl loãng
Hướng dẫn giải
Đáp án C
Fe thụ động trong dung dịch HNO3 đặc, nguội và H2SO4 đặc, nguội.
Câu 11:Để 4,2 gam sắt trong không khí một thời gian thu được 5,32 gam hỗn hợp X gồm sắt và các oxit của nó. Hòa tan hết X bằng dung dịch HNO3, thấy sinh ra 0,448 lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Vậy khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch Y làA. 13,5 gam. B. 15,98 gam.
C. 16,6 gam. D. 18,15 gam.
Hướng dẫn giải
Đáp án C
nFe=4,256=0,075 mol;nNO2=0,02 mol;nO=5,32−4,216=0,07mol
Gọi x = nFe2+; y = nFe3+
→x + y = 0,0752x + 3y = 0,07.2 + 0,02.3 →x = 0,025y = 0,05
→ m = mFe(NO3)2+mFe(NO3)3 = 0,025.180 + 0,05.242 = 16,6 gam
Câu 12: Cho Fe tác dụng với dd HNO3 đặc, nóng, thu được khí X màu nâu đỏ. Khí X là
A. N2 B. N2O C. NO D. NO2
Hướng dẫn giải
Đáp án D
N2: Khí không màu, nhẹ hơn không khí
N2O: Khí không màu, nặng hơn không khí.
NO: Khí không màu, hóa nâu ngoài không khí.
NO2: Khí màu nâu đỏ
Câu 13: Hòa tan 5,6g Fe bằng dung dịch HNO3 loãng (dư), sinh ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Giá trị của V làA. 2,24. B. 3,36. C. 4,48. D. 6,72.
Hướng dẫn giải
Đáp án A
Bảo toàn số mol electron
→ 3nFe = 3nNO → nNO = nFe = 0,1 → V = 2,24 lít
Câu 14: Hòa tan 3,04 gam hỗn hợp bột kim loại sắt và đồng trong axit nitric loãng thu được 0,896 lít khí (đktc) khí NO là sản phẩm khử duy nhất. Thành phần % khối lượng Fe trong hỗn hợp?
A. 36,2% B. 36,8%. C.63,2%. D. 33,2%.
Hướng dẫn giải
Đáp án B
mFe + mCu = 3,04
→ 56.nFe + 64.nCu = 3,04 (1)
Bảo toàn electron: 3.nFe + 2.nCu = 3.nNO
→ 3.nFe + 2.nCu = 3.0,89622,4 = 0,12 mol (2)
Từ (1) và (2) → nFe = 0,02 mol; nCu = 0,03 mol
→ %mFe = 0,02.563,04.100= 36,8%
Câu 15. Cho phương trình hóa học: Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
Tổng hệ số cân bằng (là số nguyên, tối giản) của phương trình là
A. 22.
B. 24.
C. 25.
D. 26.
Hướng dẫn giải
Đáp án A
Phương trình phản ứng minh họa
4Zn + 10HNO3→ 4Zn(NO3)2+ NH4NO3 + 3H2O
Tổng hệ số của phương trình là 22.
Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:
- 2Zn + O2 → 2ZnO
- Zn + Cl2 → ZnCl2
- Zn + Br2 → ZnBr2
- Zn + I2 → ZnI2
- Zn + S → ZnS
- Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
- Zn + 2H2SO4 → ZnSO4 + H2
- Zn + 2H3PO4 → Zn3(PO4)2 + 3H2
- Zn + 4HNO3 → Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
- 5Zn + 12HNO3 → 5Zn(NO3)2 + N2+ 6H2O
- 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + N2O + 5H2O
- 3Zn + 8HNO3 → 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
- Zn + 2H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + 2H2O
- 3Zn + 4H2SO4 → 3ZnSO4 + S + 4H2O
- 4Zn + 5H2SO4 → 4ZnSO4 + H2S + 4H2O
- Zn + 2CH3COOH → (CH3COO)2Zn + H2
- Zn + 2FeCl3 → ZnCl2 + 2FeCl2
- Zn + 2Fe(NO3)3 → Zn(NO3)2 + 2Fe(NO3)2
- Zn + 2Fe2(SO4)3 → ZnSO4 + 2FeSO4
- 3Zn + 2Fe2(SO4)3 → 3ZnSO4 + 2Fe
- 3Zn + 2Fe(NO3)3 → 3Zn(NO3)2 + 2Fe
- 3Zn + 2FeCl3 → 3ZnCl2 + 2Fe
- Zn + CuCl2 → ZnCl2 + Cu
- Zn + Cu(NO3)2 → Zn(NO3)2 + Cu
- Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
- Zn + PbSO4 → ZnSO4 + Pb
- Zn + Pb(NO3)2 → Zn(NO3)2 + Pb
- Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + Ag
- 8NaNO3 + 7NaOH + 4Zn → 2H2O + NH3+4Na2ZnO2
- 2NaOH + Zn → Na2ZnO2 + H2
- ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O
- ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O
- Zn(OH)2 + 2HCl → ZnCl2 + 2H2O
- Zn(OH)2 ↓+ 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2O
- ZnS + H2SO4 → ZnSO4 + H2S↑
Săn SALE shopee tháng 9:
- Đồ dùng học tập giá rẻ
- Sữa dưỡng thể Vaseline chỉ hơn 40k/chai
- Tsubaki 199k/3 chai
- L’Oreal mua 1 tặng 3
Nguồn: https://thegioiso.edu.vn
Danh mục: Hóa