Nhiệt phân muối nitrat - Hoá học lớp 11

Nhiệt phân muối nitrat

Với Nhiệt phân muối nitrat Hoá học lớp 11 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Nhiệt phân muối nitrat từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 11.

A. Phương pháp giải & Ví dụ minh họa

Các muối nitrat đều dễ bị nhiệt phân.

- Nếu muối nitrat của kim loại đứng trước Mg → muối nitrit và O₂

- Nếu muối của kim loại trung bình (từ Mg đến Cu) → oxit kim loại + NO₂ + O₂

- Nếu muối nitrat của kim loại sau Cu → kim loại + NO₂ + O₂

*Một số phản ứng đặc biệt:

2Fe(NO₃)₃ → Fe₂O₃ + 6NO₂ + 3/2O₂

NH₄NO₃ → N₂O + 2H₂O

NH₄NO₂ → N₂ + 2H₂O

Các lưu ý khi giải bài tập về phản ứng nhiệt phân muối nitrat:

- Khối lượng chất rắn giảm bằng khối lượng khí đã sinh ra.

- Khí sinh ra sau phản ứng thường được dẫn qua nước. Khi đó có phương trình phản ứng:

4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃

Ví dụ minh họa

Bài 1: Nung nóng 66,2 gam Pb(NO₃)₂ thu được 55,4 gam chất rắn.

a. Tính hiệu suất của phản ứng phân hủy.

b. Tính thể tích các khí thoát ra (đkc) và tỷ khối của hỗn hợp khí so với không khí.

Hướng dẫn:

Phương trình phản ứng

Pb(NO₃)₂ → PbO + 2NO₂ + 1/2 O₂

x                                        2x        1/2x mol

m_NO2 + m_O2 = 46.2x + 32.0,5x = 66,2 – 55,4 ⇒ x = 0,1 mol

a. Khối lượng của Pb(NO₃)₂ phản ứng là: m_Pb(NO3)2 = 0,1.331 = 33,1 gam

Hiệu suất phản ứng thủy phân là: H = 33,1/66,2.100% = 50%

b. Thể tích khí thoát ra: V = (0,1.2 + 0,1/2).22,4 = 5,6 lít

M_tb = (0,2.46 + 0,05.32)/0,25 = 43,2 gam ⇒ d_hh/kk = 43,2/29 = 1,49

Bài 2: Khi nhiệt phân hoàn toàn muối nitrat của kim loại hóa trị 1 thu được 32,4 gam kim loại và 10,08 lít khí (đktc). Xác định công thức và tính khối lượng muối ban đầu.

Hướng dẫn:

Gọi kim loại cần tìm là M ⇒ muối nitrat là: MNO₃

MNO₃ → M + NO₂ + 1/2 O₂

x                x        x        x/2

x + x/2 = 1,5x = 10,08/22,4 = 0,45 ⇒ x = 0,3

M = 32,4/0,3 = 108 ⇒ M là Ag

m_cr = 67,3 – (0,8.46 + 0,2.32) = 24,1 gam

Bài 3: Nung 6,58 gam Cu(NO₃)₂ trong bình kín không chứa không khí, sau một thời gian thu được 4,96 gam chất rắn và hỗn hợp khí X. Hấp thụ hoàn toàn X vào nước để được 300 ml dung dịch Y. Dung dịch Y có pH bằng

Hướng dẫn:

n_NO2 = 0,03 ⇒ n_HNO3 = 0,03 mol ⇒ CM = 0,1 M ⇒ pH = 1

Bài 4: Phân huỷ hoàn toàn 18,8g muối nitrat của một kim loại hoá trị II, thu được 8g oxit của kim loại đó. Vậy kim loại chưa biết là:

Hướng dẫn:

n_NO2 = 0,2 ⇒ n_M(NO3)2 = 0,1 mol ⇒ M_M(NO3)2 = 18,8/0,1 = 188 ⇒ M = 64 là Cu

Bài 5: Đem nung một khối lượng Cu(NO₃)₂ sau một thời gian dừng lại, làm nguội, rồi cân thấy khối lượng giảm 0,54g. Vậy khối lượng muối Cu(NO₃) đã bị nhiệt phân là:

Hướng dẫn:

n_NO2 = 0,01 mol ⇒ n_Cu(NO3)2 = 0,005 mol ⇒ m_Cu(NO3)2 = 0,94 gam

Bài 6: Nhiệt phân hoàn toàn 4,7 gam muối nitrat của kim loại M thu được 2 gam chất rắn. Công thức của muối là.

Hướng dẫn:

Công thức muối nitrat là M(NO₃)_n; n_NO2 = 0,05 mol ⇒ n_M(NO3)n = 0,05/n

⇒ M_M(NO3)n = 94n ⇒ M = 32n ⇒ M = 64. CT là Cu(NO₃)₂.

B. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Hòa tan m gam Al vào dd HNO₃ loãng vừa đủ, thu được 17,92 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm N₂O và N₂ biết tỉ khối hơi của X so với H₂ là 18 (không còn sản phẩm khử nào khác) và dd Y chứa a gam muối nitrat. Giá trị của m là.

A. 21,6        B. 97,2        C. 64,8        D. 194,4

Lời giải:

Đáp án: C

M_X = 18.2 = 36 ⇒ n_N2O/n_N2 = 1/1 ⇒ n_N2 = n_N2O = 0,4; n_Al = (10n_N2 + 8n_N2O)/3 = 2,4 mol ; m = 2,4.27 = 64,8 gam

Bài 2: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm (21,6 gam Ag và 32 gam Cu) trong HNO₃ loãng dư thu được V lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm (NO₂ và NO), biết tỉ khối hơi của Z so với H₂ là 21(không còn sản phẩm khử nào khác) và dd Y. Giá trị của V là.

A. 17,92        B. 13,44        C. 20,16        D. 15,68

Lời giải:

Đáp án: A

M_X = 21.2 = 42; n_NO2/n_NO = 3/1 = 3x/x ⇒ 0,2.1 + 0,5.2 = 3x + 3x ⇒ x = 0,2. Vậy V = 0,2.4.22,4 = 17,92 lít

Bài 3: Hòa tan 26,6 gam hỗn hợp X gồm (Ag, Cu, Fe) vào dung dịch HNO₃ 20,16% vừa đủ, thu được 6,72 lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và m gam muối. Giá trị của m:

A. 54,5        B. 82,4        C. 73,1        D. 55,8

Lời giải:

Đáp án: B

n_NO = 6,72/22,4 = 0,3 mol; n_NO3^- tạo muối = 3n_NO ⇒ m = m_X + m_NO3^- tạo muối = 26,6 + 62.0,9 = 82,4 gam

Bài 4: Hoà tan hoàn toàn 19,2 gam một kim loại M trong dung dịch HNO₃ ta thu được 4,48 lít NO (đktc). Kim loại M là :

A. Zn = 65.        B. Fe = 56.        C. Mg = 24.        D. Cu = 64.

Lời giải:

Đáp án: D

n_M = 0,2.3/n = 0,6/n ⇒ M = 19,2.n/0,6 = 32n ⇒ M là Cu

Bài 5: Khi cho kim loại tác dụng với HNO₃, thu được sản phẩm khử X. X không thể là chất nào sau đây:

A. NO        B. N₂        C. NH₄NO₃        D. N₂O₅

Lời giải:

Đáp án: D

Bài 6: Những kim loại nào sau đây không tác dụng được với dd HNO₃ đặc, nguội

A. Fe, Al, Cr        B. Cu, Ag, Cr

C. Al, Fe, Cu        D. Mn, Ni, Al

Lời giải:

Đáp án: A

Bài 7: Nhúng thanh Al vào dung dịch HNO₃ loãng, không thấy có khí thoát ra. Kết luận nào sao đây là đúng:

A. Al không phản ứng với dd HNO₃ loãng

B. Al bị thụ động hóa trong dd HNO₃ loãng

C. Al phản ứng với HNO₃ tạo ra muối amoni

D. Cả A và B đều đúng

Lời giải:

Đáp án: C

Bài 8: Hiện tượng nào xảy ra khi cho mảnh đồng kim loại vào dd HNO₃ loãng

A. Không có hiện tượng gì

B. dd có màu xanh, H₂ bay ra

C. dd có màu xanh, có khí màu nâu bay ra

D. dd có màu xanh, có khí không màu bay ra, bị hoá nâu trong không khí.

Lời giải:

Đáp án: D

Bài 9: Hoà tan hết 18,8 gam hỗn hợp Fe; FeO; Fe₃O₄; Fe₂O₃ trong dung dịch HNO₃ đặc nóng dư được 3,36 lít khí NO₂ (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dd Y. Cô cạn dung dịch Y được m gam muối. Giá trị của m:

A. 64,9        B. 60,5        C. 28,1        D. 65,3

Lời giải:

Đáp án: B

Quy đổi 18,8 gam hỗn hợp X thành Fe và O ⇒ 56x + 16y = 18,8 (1); 3x – 2y = 0,15 (2); Từ 1, 2 ⇒ x = 0,25 và y = 0,3; m = 0,25. (56 + 62.3) =60,5 gam.

Bài 10: Đốt cháy 5,6g bột Fe trong bình đựng O₂ thu được 7,36g hỗn hợp X gồm 4 chất rắn. Hoà tan hỗn hợp X bằng dung dịch HNO₃ vừa đủ thu được V ml (đktc) hỗn hợp khí Y gồm NO và NO₂ (không còn sản phẩm khử nào khác của N⁺⁵) và dung dịch Z. Tỉ khối của Y so với H₂ bằng 19. Giá trị của V là.

A. 0,336 lít        B. 0,224 lít        C. 0,896 lít        D. 1,008 lít

Lời giải:

Đáp án: C

M_Y = 19.2 = 38; n_NO/n_NO2 = 1/1 = x/x; n_O = (7,36 -5,6)/16 = 0,11 mol;

0,1.3 – 0,11.2 = 3x + x ⇒ x = 0,02 ⇒ V = 0,04.22,4 = 0,896 lít

Bài 11: Đem nung hỗn hợp A gồm: x mol Fe và 0,15 mol Cu, trong không khí một thời gian, thu được 63,2 gam hỗn hợp B, gồm hai kim loại trên và hỗn hợp các oxit của chúng. Đem hòa tan hết lượng hỗn hợp B trên bằng dung dịch HNO₃ đậm đặc, thì thu được 0,6 mol NO₂. Trị số của x là:

A. 0,7 mol        B. 0,6 mol        C. 0,5 mol        D. 0,4 mol

Lời giải:

Đáp án: A

n_O = y mol; 56x + 0,15.64 + 16y = 63,2 (1); 3x + 0,15.2 = 2y + 0,6 (2)

Từ 1, 2 ⇒ x = 0,7 và y = 0,9)

Bài 12: Tìm phản ứng nhiệt phân sai:

A. NH₄NO₃ −^tº→ N₂O + 2H₂O

B. 2NaNO₃ −^tº→ 2NaNO₂ + O₂

C. 2AgNO₃ −^tº→ 2Ag + 2NO₂ + O₂

D. 2Fe(NO₃)₂ −^tº→ 2FeO + 4NO₂ + O₂

Lời giải:

Đáp án: D

Bài 13: Nung 67,2g hỗn hợp Fe(NO₃)₃, Cu(NO₃)₂ sau pư thu được 4,48 lit khí oxi (đktc). Chất rắn sau khi nung có khối lượng là:

A. 64g        B. 24g        C. 34g        D. 46g

Lời giải:

Đáp án: B

m_khí = 0,8.46 + 0,2.32 = 43,2 gam ⇒ m_cr = 67,2 – 43,2 = 24 gam)

Bài 14: Cho 17,7 gam hỗn hợp Cu, Zn, Mg tác dụng với dung dịch HNO₃ dư thu được dung dịch X, cô cạn dung dịch X thu được 67,3 gam muối khan (không có NH₄NO₃). Nung hỗn hợp muối khan này đến khối lượng không đổi thì thu được bao nhiêu gam chất rắn.

A.26, 1        B. 25,1        C. 24,1        D. 23,1

Lời giải:

Đáp án: C

n_NO3^- = (67,3 -17,7)/62 = 0,8 mol; n_NO2 = 0,8 mol ⇒ n_O2 = 0,2 mol

m_cr = 67,3 – (0,8.46 + 0,2.32) = 24,1 gam)