Xem thêm các sách tham khảo liên quan:

• Giải Hóa Học Lớp 11
• Sách giáo khoa hóa học lớp 11
• Giải Sách Bài Tập Hóa Lớp 11
• Sách Giáo Viên Hóa Học Lớp 11
• Sách Giáo Viên Hóa Học Lớp 11 Nâng Cao
• Giải Hóa Học Lớp 11 Nâng Cao
• Sách Bài Tập Hóa Học Lớp 11
• Sách Bài Tập Hóa Học Lớp 11 Nâng Cao

Biết cấu tạo phân tử, tính chất vật lí và hiếu tính chất hoá học của axit nitric và muối nitrat. Biết phương pháp điều chế axit nitric trong phòng thí nghiệm và sản xuất axit nitric trong công nghiệp. Rèn luyện kĩ năng viết phương trình hoá học của phản ứng oxi hoá – khử.A. AXIT INTTRIC- CÄUTAO PHANTÜ ހަހި Axit nitric (HNO2) có công thức cấu tạo: H – O- N. OTrong hợp chất HNO3, nguyên tố nitơ có số oxi hoá cao nhất là +5.II – TÍNH CHẤT VÂT LI • Axit nitric tỉnh khiết là chất lỏng không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm, D = 1,53 g/cm*, sôi ở 86°C. Axit nitric tinh khiết kém bền, ngay ở điều kiện thường khi có ánh sáng bị phân huỷ một phần giải phóng khí nitơ đioxit (NO2). Khí này tan trong dung dịch axit, làm cho dung dịch có màu vàng. • Axit nitric tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào. Trong phòng thí nghiệm thường có loại axit đặc nồng độ 68%, D = 1,40 g/cm*.III – TÍNH CHẤT H0Á HOC 1. Tính axitAxit nitric là một trong số các axit mạnh, trong dung dịch loãng nó phân li hoàn toàn thành H” và NO. Dung dịch HNO3 làm đỏ quỳ tím, tác dụng với oxit bazơ, bazơ và muối của axit yếu hơn tạo ra muối nitrat. Thí dụ :4-нн 11(мсу-л 49CuО + 2HNO, – Cu(NO,), + H2O Ca(OH)2 + 2HNO – Ca(NO) + 2H2O CaCO3 + 2HNO – Ca(NO) + CO + H2O2. Tính oxi hoá Axit nitric là một trong những axit có tính oxi hoá mạnh. Tuỳ thuộc vào nồng độ của axit và bản chất của chất khử mà HNO; có thể bị khử đến một số sản phẩm khác nhau của nitơ.a). Với kim loại Trong dung dịch HNO, ion NO3 có khả năng oxi hoá mạnh hơn ion H”, nên HNO3 oxi hoá được hầu hết các kim loại, kể cả các kim loại có tính khử yếu như Cu, Ag,…, trừ Au và Pt. Khi đó, kim loại bị oxi hoá đến mức oxi hoá cao và tạo ra muối nitrat. Khi tác dụng với kim loại có tính khử yếu như Cu, Pb, Ag. HNO; đặc bị khử đến NO2 (hình 2.8), còn HNO; loãng bị khử đến NO. Thí dụ :Hình 28. Phản ứng của Cu với HNO3 đặc tạo ra khi NO2 màu nâu đỏO +5 +2 +4 Cu + 4HNO3(đặc) → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2OO +2 +2 3Cu +8HNO3(loãng) → 3.Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2OKhi tác dụng với những kim loại có tính khử mạnh như Mg, Zn, Al,… HNO3O –3 loãng có thể bị khử đến N2O. N2, hoặc NH4NO3, Thí dụ : O +5 +1 8Al + 30HNO3(loãng) → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2OO +5 +2 -3 4Zn + 10HNO3(rất loãng) → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2OFe, AI bị thụ động hoá trong dung dịch HNO3 đặc, nguội vì tạo nên một màng oxit bền trên bề mặt các kim loại này, bảo vệ cho kim loại không tác dụng với axit nitric và những axit khác mà trước đó chúng tác dụng dễ dàng.50 4-H hit (NC-e b). Với phi kim Khi đun nóng, axit nitric đặc có thể oxi hoá được nhiều phi kim như C, S, P. Khi đó, các phi kim bị oxi hoá đến mức oxi hoá cao nhất, còn HNOạ bị khử đến NO2 hoặc NO tuỳ theo nồng độ của axit. Thí dụ : 0 +5 -6 +4 S + 6HNO3 (đặc) → H2SO4 + 6NO2 + 2H2Oc). Với hợp chất Khi đun nóng, axit nitric có thể oxi hoá được nhiều hợp chất như H2S, HI, SO3, FeO, muối sắt(II). Thí dụ : -2 +5 O +2 3H2S + 2HNO3 (loãng) → 3S + 2NO + 4H2ONhiều chất hữu cơ bị phá huỷ hoặc bốc cháy khi tiếp xúc với axit HNO; đặc.TW – UNG DUNG Axit HNO3 là một trong những hoá chất cơ bản quan trọng. Phần lớn axit HNO3 sản xuất trong công nghiệp được dùng để điều chế phân đạm NH4NO3… Axit HNO; còn được dùng để sản xuất thuốc nổ (thí dụ trinitrotoluen (TNT),…), thuốc nhuộm, dược phẩm…V – DIÊU CHÊ 1. Trong phòng thí nghiệm Axit HNO3 được điều chế bằng cách cho natri nitrat hoặc kali nitrat rắn tác dụng với axit H2SO4 đặc, nóng : NaNO,+ HSO – HNO,+ NaHSO Hơi axit HNO; thoát ra được dẫn vào bình, được làm lạnh và ngưng tụ ở đó (hình 2.9). Phương pháp này chỉ được dùng để điều chế một lượng nhỏ axit HNO, bốc khói.Hình 29. Điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệm 2. Trong công nghiệpAxit HNO3 được sản xuất từ amoniac. Quá trình sản xuất gồm ba giai đoạn : • Oxi hoá khí amoniac bằng oxi không khí ở nhiệt độ 850 – 900°C, có mặt chất xúc tác là platin :4NH, +5O, — 4NO + 6H2O ; AH = — 907 kJ Phản ứng này toả nhiệt và xảy ra gần như hoàn toàn. • Oxi hoá NO thành NO2. Hỗn hợp chứa NO được làm nguội và cho hoá hợp với oxi không khí tạo thành khí nitơ đioxit:2NO + O – 2NO • Chuyển hoá NO2 thành HNO3. Cho hỗn hợp nitơ đioxit vừa tạo thành và oxi tác dụng với nước, sẽ thu được dung dịch axit nitric :4NO, +2HO + O. – 4.HNO, Dung dịch HNO; thu được thường có nồng độ từ 52% đến 68%. Để có axit nitric với nồng độ cao hơn 68%, người ta chưng cất dung dịch HNO3 này với H2SO4 đậm đặc trong các thiết bị đặc biệt.B. MUỐI NITRATMuối nitrat là muối của axit nitric, thí dụ : natri nitrat (NaNO3), đồng(II) nitrat (Cu(NO)).I – TÍNH CHẤT CỦA MUỐI NITRAT1. Tính chất vật lí Tất cả các muối nitrat đều tan nhiều trong nước và là chất điện lị mạnh. Trong dung dịch, chúng phân li hoàn toàn thành các ion. Ion NO3 không có màu, nên màu của một số muối nitrat là do màu của cation kim loại trong muối tạo nên. Thí dụ : dung dịch Cu(NO3), có màu xanh. Một số muối nitrat như NaNO, NH4NO;… hấp thụ hơi nước trong không khí nên dễ bị chảy rữa.522. Tính chất hoá học Các muối nitrat dễ bị nhiệt phân huỷ. Độ bền nhiệt của muối nitrat phụ thuộc vào bản chất của cation tạo muối. • Muối nitrat của các kim loại hoạt động mạnh (kali, natri,…) bị phân huỷ thành muối nitrit và oxi : Thí dụ: 2KNO. -” > 2KNO; + O. • Muối nitrat của magie, kẽm, sắt, chì, đồng,… bị phân huỷ thành oxit kim loại tương ứng, NO2 và O2: Thí dụ: 2Mg(NO), – “’y 2MgO + 4NO + O. • Muối nitrat của bạc, vàng, thuỷ ngân,… bị phân huỷ thành kim loại tương ứng, khí NO2 và O2 o Thí dụ : 2AgNO → 2Ag + 2NO2 + O2 Ở nhiệt độ cao, muối nitrat phân huỷ ra oxi nên chúng là các chất oxi hoá mạnh. Khi cho than nóng đỏ vào muối kali nitrat nóng chảy, than bùng cháy. Hỗn hợp muối nitrat nóng chảy với chất hữu cơ dễ bắt cháy và cháy mạnh. 3. Nhận biếtion nitrat Trong môi trường trung tính, ion NO3 không có tính oxi hoá. Khi có mặtion H”, ion NO; thể hiện tính oxi hoá giống như HNO. Vì vậy để nhận raion NO3 người ta đun nóng nhẹ dung dịch chứa NO3 với đồng kim loại và H2SO4 loãng: 3Cu + 8H”+2NOs – 3Cu + 2NOf +4H2O màu xanh không màu 2NO + O. – 2NO, nâu đỏPhản ứng tạo dung dịch màu xanh và khí màu nâu đỏ thoát ra.II – ỨNG DUNG CỦA MUỐI NITRAT Các muối nitrat được sử dụng chủ yếu để làm phân bón hoá học (phân đạm) trong nông nghiệp, thí dụ : NH4NO3, NaNO3, KNO3, Ca(NO2)3. Kali nitrat còn được sử dụng để chế thuốc nổ đen (thuốc nổ có khói). Thuốc nổ đen chứa 75% KNO, 10% S và 15% C.C. CHU TRìNH CỦA NITO TRONG Tự NHIÊNNguyên tố nitơ rất cần cho sự sống trên Trái Đất. Trong tự nhiên luôn luôn diễn ra các quá trình chuyển hoá nitơ từ dạng này sang dạng khác theo một chu trình tuần hoàn khép kín (hình 2.10).Hình 2.10. Chu trình của nitơ trong tự nhiên1. Cây xanh đồng hoá nitơ chủ yếu ở dạng muối nitrat và muối amoni, chuyển hoá thành protein thực vật. Động vật đồng hoá protein thực vật, tạo ra protein động vật. Các chất hữu cơ do động vật bài tiết ra (phân, nước tiểu,…) cũng như xác động vật lại chuyển thành hợp chất hữu cơ chứa nitơ. Nhờ những loại vi khuẩn khác nhau có trong đất, một phần các hợp chất này chuyển hoá thành amoniac, rồi thành muối nitrat, phần còn lại thoát ra ở dạng nitơ tự do bay vào khí quyển. Khi các chất hữu cơ (than gỗ, than đá, than bùn,…) bị đốt cháy, nitơ tự do cũng được thoát ra. 2. Trên thực tế, có một số quá trình tự nhiên cho phép chuyển hoá một phần nitơ ở dạng tự do thành dạng hợp chất. → Trong mưa giông, khi có sự phóng điện do sấm sét”một phần nitơ tự do trong khí quyển kết hợp với oxi tạo thành khí NO, rồi chuyển hoá thành HNO; và theo nước mưa thấm vào đất. HNO3 chuyển thành muối nitrat khi kết hợp với muối cacbonat, thí dụ canxi cacbonat có trong đất. • Một số loại vi khuẩn, đặc biệt là các vi khuẩn cố định đạm sống ở rễ cây họ đậu có khả năng hấp thụ nitơ từ khí quyển và chuyển hoá thành các hợp chất chura nito. Để tăng năng suất mùa màng, lượng nitơ chuyển từ khí quyển vào đất vẫn không thể đủ. Người ta ước tính lượng nitrat tái sinh tự nhiên chỉ bằng một nửa lượng nitrat bị hấp thụ. Do đó, cần phải bón vào đất những hợp chất chứa nitơ dưới dạng các loại phân bón hữu cơ và vô cơ.BẢI TÂP23.4.7- Viết công thức electron và công thức cấu tạo của axit nitric và cho biết nguyên tố nitơ có số oxi hoá là bao nhiêu.- Lập phương trình hoá học của các phản ứng sau đây: a) Fe + HNO3(đặc nóng) → NOf + … c) Ag + HNO3(đặc) → NOî + … b) Fe + HNO3(loãng) → NOf +… d) P+ HNO3(đặc) → NO27 + H3PO4 + …— Sơ đồ phản ứng sau đây cho thấy rõ vai trò của thiên nhiên và con người trong việc chuyển nitơ từ khí quyển vào trong đất, cung cấp nguồn phân đạm cho cây cối:+ x + x + » + 1+ NO-T- – No – NO2 -+H. M + x NO + x No. 1” o (5) (6) (7) (8)2(Ca(NO3 حت Y (که (4) N2+M — NH Y – NH4NO3Hãy viết phương trình hoá học của các phản ứng trong sơ đồ chuyển hoá trên. – Hợp chất nào sau đây của nitơ không được tạo ra khi cho HNO3 tác dụng với kim loại ?A. NO; B. NHANO ; C. NO; D.N.O. . Tại sao khi điều chế axit nitric bốc khói phải sử dụng H2SO4 đặc và NaNO3 ở dạng rắn ? • Phản ứng giữa HNO3 với FeO tạo ra khí NO. Tổng các hệ số trong phương trình củaphản ứng oxi – hoá khử này bằng :A. 22. B. 20. C. 16. D. 12. . Cho 13,5 g nhôm tác dụng vừa đủ với 22 lít dung dịch HNO3, phản ứng tạo ra muối. . . . كر سا III IUI II tor HNO3. Biết rằng tỉ khối của hỗn hợp khí đối với hiđro bằng 19.2.* Đốt cháy hoàn toàn 4,4 g một sunfua kim loại có công thức MS (kim loại M có các số oxi hoá +2 và +3 trong các hợp chất) trong lượng dư oxi. Chất rắn thu được sau phản ứng được hoà tan trong một lượng vừa đủ dung dịch HNO3 37,8%. Nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được là 41,7%, a). Xác định công thức của sunfua kim loại. b) Tính khối lượng dung dịch HNO3 đã dùng.