Bài tập HNO3 áp dụng các định luật bảo toàn

Bài tập sử dụng các định luật (BTE, BTNT)

Bài 1: Hoà tan 3,78 gam Al vào dung dịch HNO₃ thu được 1,008 lít hh khí N₂ và N₂O (ở 273 K và 1atm; không còn sản phẩm khử khác). Tính V của từng khí.

Hướng dẫn: a+ b = 0,045 mol và 10a+ 8b =0,14.3 mol  a = 0,03 và b =0,015 mol.

Bài 2: Hoà tan 7,68 gam Cu vào dung dịch HNO₃ thu được 3,136 lít hh khí NO₂ và NO (ở 273 K và 1atm; không còn sản phẩm khử khác). Tính V của từng khí và số mol HNO₃ tham gia phản ứng.

Hướng dẫn:

Þ a = 0,09 và b = 0,05 mol.

HNO₃ p/ứng = 0,09.2+0,05.4 = 0,38 mol [HNO₃ phản ứng = oxi hóa+tạo muối]

Bài 3: Hoà tan Au bằng nước cường toan thì sản phẩm thu được là khí NO; hoà tan Ag trong dung dịch HNO₃ đặc thì sản phẩm khử  là NO₂. Để số mol NO₂ bằng số mol NO thì tỉ lệ số mol Ag và Au tương ứng là bao nhiêu?

Hướng dẫn: ⁿNO.3 = ⁿAu.3; ⁿNO₂ = ⁿAg ®ⁿAg=ⁿAu (tỉ lệ 1:1).

Bài 4: Khi hoà tan hoàn toàn 0,02 mol Au bằng nước cường toan thì số mol HCl phản ứng và số mol NO (sản phẩm khử duy nhất) sinh ra là bao nhiêu?

Hướng dẫn: Au + 3HCl + HNO₃® AuCl₃ + NO + 2H₂O

0,02®0,06                                                        ® 0,02 mol

Bài 5 :Cho m gam hỗn hợp  X gồm Al, Cu vào dung dịch HCl dư, sau khi phản ứng kết thúc sinh ra 3,36 lít khí (đktc). Nếu cho m gam X vào dung dịch HNO₃ đặc nguội, sau khi phản ứng kết thúc thu được  6,72 lít khí NO₂ (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Tính m?

Hướng dẫn: m = 27. +64. = 12,3 gam

Bài 6: Hoà 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 so với H₂ bằng 19. Tính V.

Hướng dẫn: Fe; Cu + HNO₃® Fe³⁺; Cu²⁺ + NO; NO₂

® a= b = 0,125 mol ® V = 5,6 lít.

Bài 7: Cho 13,28 gam hỗn hợp Fe và Cu vào dung dịch  HNO₃ dư thu được 8,512 lít hỗn hợp khí A gồm NO và NO₂ (đktc, không còn sản phẩm khử khác). Để chuyển toàn bộ hỗn hợp khí A thành NO₂ thì cần 0,896 lít O₂ (đktc). Tính khối lượng mỗi kim loại.

Hướng dẫn: 56a + 64y = 13,28 gam và 3x + 2y = 0,08.3 + 0,3.1 = 0,54 mol

x = 0,1 mol và  y = 0,12 mol.

Bài 8 : Hoà tan hoàn toàn 1,23 gam hỗn hợp X gồm Cu và Al vào dung dịch HNO₃ đặc, nóng thu được 1,344 lít khí NO₂ (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Sục từ từ khí NH₃ dư vào dung dịch Y, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Tính % khối lượng của các chất trong X và m?

Hướng dẫn: Cu = 0,015 và Al = 0,01 mol ® m = 0,01.78 = 0,78 gam.

Bài 9: Cho 8,7 gam hỗn hợp Al, Fe, Cu tác dụng với dung dịch HNO₃ đặc, nóng, dư thu được 12,32 lít khí nâu đỏ (đktc) và dung dịch A. Cho NaOH dư vào dung dịch A thì thu được kết tủa B. Lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi được 8 gam chất rắn.

1. Viết các ptpứ?
2. Tính thành phần % khối lượng của các kim loại trong hỗn hợp đầu?

Hướng dẫn: Mô tả hóa học: Al, Fe, Cu + HNO₃® Al³⁺; Fe³⁺; Cu²⁺ + NO₂

27x+ 56y +64z = 8,7 gam; 3x+3y +2z = 1.ⁿNO₂ = 0,55 mol và 80y + 80z = 8 gam

x = 0,1; y = 0,05; z = 0,05 mol ..

Bài 10: Cho 23,5 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu tác dụng với HNO₃ loãng thu được 8,96 lít khí không màu hóa nâu trong không khí (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Mặt khác, lấy 11,75 gam hỗn hợp X cho tác dụng với H₂SO₄ loãng, dư thì thu được 3,92 lít khí (đktc).

1. Viết ptpứ dạng ion rút gọn?
2. Tính thành phần phần trăm số mol các kim loại trong hỗn hợp đầu?

Hướng dẫn: Mô tả hóa học: Al, Fe, Cu + HNO₃® Al³⁺; Fe³⁺; Cu²⁺ + NO

Đặt số mol theo phần nhỏ: 27x +56y +64z = 11,75gam; 6x+ 6y +4z = 1,2 mol và 1,5x+y = 0,175 mol x = 0,05; y = 0,1; z =0,075 mol ..

Bài 11: Cho 4 gam hỗn hợp Fe, Cu, Ag vào V ml dung dịch HNO₃ 1,2M (loãng, dùng vừa đủ) thu được 0,672 lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch A. Cho dung dịch NH₃ đến dư vào dung dịch A thu kết tủa B. Nung B đến khối lượng không đổi được a gam chất rắn D.

1. Tính V?
2. Tính khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch A?
3. Nếu a = 0,8 gam, thì % số mol kim loại là bao nhiêu?

Hướng dẫn: Fe, Cu, Ag + HNO₃® Fe³⁺; Cu²⁺; Ag⁺ + NO

1. ⁿHNO₃ = 4ⁿNO = 0,12 mol V = 100 ml
2. BTKL: ^m muối = 9,58 gam; c. Hệ: 56x+64y +108z = 4 gam; 3x+2y+z =0,03.3 = 0,09 mol và 80x = 0,8 gam x = 0,01; y = 0,02 và z =0,02 mol ..

Bài 12: Hoà tan m gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Ag tác dụng với 20 ml dung dịch HNO₃ aM (vừa đủ) đặc nguội thu được 1,344 lít khí nâu đỏ (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Mặt khác, cho m gam hỗn hợp X tác dụng với HCl dư được 0,224 lít khí (đktc) và còn lại 4,96 gam chất rắn không tan.

1. Tính a?
2. Tính % khối lượng các chất trong X?

Hướng dẫn: 64x + 108y = 4,96 gam và 2x+ y = 0,06 mol  x = 0,01 và y = 0,04 mol và ⁿFe = 0,01 mol  m = 5,52 gam và a = 6M.

Bài 13 : Cho 61,2 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe₃O₄ tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng, đun nóng và khuấy đều. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,36 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc), dung dịch Y và còn lại 2,4 gam kim loại. Cô cạn dung dịch Y, được m gam muối khan. Tính m.

Hướng dẫn: Cu; Fe₃O₄+HNO₃® Fe²⁺; Cu²⁺ + NO

® x = 0,375 mol và y = 015 mol.

Có:  m = 151,5 gam

Hoặc quy chuẩn: ® x = 0,375 mol và y = 015 mol.

Bài 14:Cho 10,24 gam hỗn hợp X gồm Fe₃O₄; FeCO₃ và Fe vào 42 gam dung dịch HNO₃ a%. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,136 lít hỗn hợp khí NO₂ và CO₂ (đktc), dung dịch A và 1,68 gam kim loại. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch A thu được kết tủa B. Lọc B nung trong không khí đến khối lượng không đổi được 9,6 gam chất rắn.

1. Viết ptpư.
2. Tính khối lượng các chất trong X.
3. Tính a.

Hướng dẫn: b. 232x+116y+56 (z+ ) = 10,24-1,68 = 8,56 gam

hay: 316x+144y +84z = 8,56 g(*);

x+ (y+ y) + 3z = 0,14 mol (2*) và (3x+y+z)160 = 9,6 gam

hay: 3x+ y+ z = 0,08 mol (*)

x = 0,01 mol; y = 0,02 mol và z = 0,03 mol ..

^mFe₃O₄ = 2,32g; ^mFeCO₃ = 2,32 g; ^mFe = 5,6 g.

1. ⁿHNO₃ = 0,36 mol ^mHNO₃ = 22,68 gam a =54 %

Bài 15 : Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ thu được 15,68 lít  hỗn hợp khí X (đktc) gồm CO, CO₂, H₂. Cho toàn bộ X tác dụng với CuO nung nóng (dư), thu được chất rắn Y. Hoà tan hoàn toàn Y bằng dung dịch HNO₃ đun nóng (loãng dư) được 8,96 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Tính % thể tích CO trong X?

Hướng dẫn: C + H₂O ® CO + H₂

C +2H₂O ® CO₂ + 2H₂

Có: x+y+(x+2y) = 0,7 mol

CuO + X ® Cu + CO₂, H₂O

Cu + HNO₃® Cu²⁺ + NO

BT electron: 0,4.3 = 2x+2.(x+2y)

® x = 0,2 và y = 0,1 mol ® %V_CO = 28,57%

Bài 16 : Dẫn luồng khí CO đi qua hỗn hợp gồm CuO và Fe₂O₃ nung nóng, sau một thời gian thu được chất rắn X và khí Y. Cho Y hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ba(OH)₂ dư thu được 29,55 gam kết tủa. Chất rắn X phản ứng với dung dịch HNO₃ dư thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tính V?

Hướng dẫn: CuO, Fe₂O₃+ CO ® X + CO₂

CO₂ + Ba(OH)₂® BaCO₃ + H₂O

X + HNO₃® Cu²⁺; Fe³⁺ + NO

ⁿCO₂ = 0,15 mol, BT electron: 0,15.2= ⁿNO.3 ® V_NO =2,24 lít.