Bài tập nhiệt phân muối nitrat
Bài 1: Viết phương trình nhiệt phân muối: NH4NO3; NH4NO2; NaNO3; Ba(NO3)2; Mg(NO3)2; Fe(NO3)3; Cu(NO3)2; Hg(NO3)2; Fe(NO3)2. Hãy cho biết muối nào khi nhiệt phân tạo ra khí mà khi hấp thụ vào nước không có khí bay ra.
Bài 2: Nhiệt phân 20 gam hỗn hợp muối Mg(NO3)2; Cu(NO3)2 sau một thời gian còn 15,68 gam chất rắn. Toàn bộ khí thu được cho hấp thụ vào nước thu được 800 ml dung dịch A. Tính pH của dung dịch A.
Hướng dẫn: 4A(NO3)n 2A2On + 4nNO2 + nO2
4NO2 + O2 + 2H2O ® 4HNO3
BTKL ta có: 46.4x +32.x = 4,32 gam Þ x = 0,02 mol Þ [HNO3] = 0,1M Þ pH =1.
Bài 3: Nhiệt phân hỗn hợp muối Zn(NO3)2; Fe(NO3)3 sau một thời gian thu được 0,56 lít hỗn hợp khí (đktc). Toàn bộ khí đó cho hấp thụ hết vào nước thu được 2 lít dung dịch A. Tính pH của dung dịch A.
Hướng dẫn: 4A(NO3)n 2A2On + 4nNO2 + nO2
4NO2 + O2 + 2H2O ® 4HNO3
Ta có: 4x +x = 0,
Þ [HNO3] = 0,01M Þ pH = 2.
Bài 4 (2009-A): Nung 6,58 gam Cu(NO3)2; Al(NO3)3 trong bình kín không có 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. Tính pH của dung dịch Y.
Hướng dẫn: 4A(NO3)n 2A2On + 4nNO2 + nO2
4NO2 + O2 + 2H2O ® 4HNO3
BTKL ta có: 46.4x +32.x = 1,62 gam Þ [HNO3] = 0,1M Þ pH =1.
Bài 5 (2011-B):Hỗn hợp X gồm Fe(NO3)2, Cu(NO3)2 và AgNO3. Thành phần % khối lượng của nitơ trong X là 11,864%. Có thể điều chế tối đa bao nhiêu gam hỗn hợp ba kim loại từ 14,16 gam X?
Hướng dẫn: Muối = KL + NO3–; NO3– = N
nN = 0,12 mol Þ = 0,12 mol Þ mKL = 6,72 gam
Bài 6 (2011-B): Nhiệt phân một lượng AgNO3 được chất rắn X và hỗn hợp khí Y. Dẫn toàn bộ Y vào một lượng dư H2O, thu được dung dịch Z. Cho toàn bộ X vào Z, X chỉ tan một phần và thoát ra khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính % khối lượng của X đã phản ứng.
Hướng dẫn: 2AgNO3 2Ag + 2NO2 + O2
2x 2x 2x x
2NO2 + 1/2O2 + H2O ® 2HNO3
2x 2x
3Ag + 4HNO3® 3AgNO3 + NO + H2O
2x/dư 2x
ÞnAg p/ứng = 1,5x và có mX = 2x.108 Þ%mAgp/ứng = 75%
Bài 7[2013-B]: Hòa tan hoàn toàn 1,28 gam Cu vào 12,6 gam dung dịch HNO3 60% thu được dung dịch X không chứa ion NH4+. Cho X tác dụng hoàn toàn với 105 ml dung dịch KOH 1M. Sau đó lọc bỏ kết tủa được dung dịch Y. Cô cạn Y được chất rắn Z. Nung Z đến khối lượng không đổi được 8,78 gam chất rắn. Tính nồng độ % của Cu(NO3)2 trong X.
Hướng dẫn: Cu + HNO3® Cu2+ + A
0,02 0,12/ 0,04 £ x dư £ 0,067 mol
HNO3 đặc và Cu khử yếu nên có khí NO hoặc NO2.
Số mol Cu = 0,02 nên số mol HNO3 tối thiểu phản ứng là 0,048 (ra N2); tối đa là 0,08 (NO2) nên tổng điện tích Cu2+ + H+Î[ 0,02.2+0,04 =0,08®0,02.2 +0,072 = 0,112]; nên KOH dư vì KOH = 0,105.
H+ + OH–® H2O
x x
Cu2+ + 2OH–® Cu(OH)2
0,02 0,105-x
Þ KNO3 = (0,04+x) và KOHdư = 0,065-x
Nung Z: KNO2 và KOH = 8,78 gam Þ 85(0,04+x)+(0,065-x).56= 8,78 gam
Þ x = 0,06 mol hoặc giải hệ: 85a+56.b= 8,78 gam và a+b = 0,105 mol kali.
CM: KOH dư có mCuO = 1,6 gam < 8,78 gam nên KOH dư.
Cách 1: (5x-2y)Cu + (12x-4y)HNO3® (5x-2y)Cu(NO3)2 + 2NxOy + (6x-2y)H2O
0,02 0,06
Þ Þ N2O3 có m = 76.0,01 = 0,76 gam
Þ mX = (1,28+12,6)-0,76 = 13,12 gam
Cách 2: BTKL trên phương trình (lượng phản ứng) có 1,28 + 0,06.63 = 0,02.188+mkhí + 0,03.18
BTKL tính mX = (1,28+12,6)-0,76 = 13,12 gam.
Þ C%[Cu(NO3)2]= 28,66%