Công Thức Tính Nhanh Số Mol HNO3 Phản ứng Hay Nhất

Công thức tính nhanh số mol HNO3 phản ứng hay nhất

Dạng toán cho kim loại, oxit kim loại phản ứng với HNO3 là bài tập đặc trưng liên quan đến các quá trình oxi hóa - khử. Các dạng bài tập này thường tính toán khá phức tạp và dễ nhầm lẫn nếu chưa thành thạo. Một số công thức tính số mol HNO3 dưới đây sẽ giúp các em giải nhanh và chính xác dạng bài tập này.

1. Công thức tính nhanh số mol HNO3 phản ứng

- Trong phản ứng giữa kim loại với dung dịch HNO3 tạo thành muối nitrat, nước và các sản phẩm khử (NO2, NO, N2O, N2, NH4NO3)

Số mol HNO3 cần dùng:

nHNO3= (số e trao đổi + số nguyên tử N trong sản phẩm khử).nsản phẩm khử

→ nHNO3=2nNO2+4nNO+10nN2O+12nN2+10nNH4NO3

- Hỗn hợp cả kim loại và oxit kim loại phản ứng với HNO3 thì:

nHNO3=2nNO2+4nNO+10nN2O+12nN2+10nNH4NO3+ 2nO (trong oxit kim loại)

Chú ý: Sản phẩm khử nào không có thì số mol bằng 0.

Ví dụ: Cho hỗn hợp Al, Fe vào dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 6,72 lít NO (là sản phẩm khử duy nhất của N+5 ở đktc). Số mol axit đã phản ứng là

A. 0,3 mol.

B. 0,6 mol.

C. 1,2 mol.

D. 2,4 mol.

Hướng dẫn giải:

nNO = 0,3 mol

nHNO3= 4.nNO = 4.0,3 = 1,2 mol

→ Chọn C

2. Bạn nên biết

Sử dụng định luật bảo toàn electron tính nhanh các quá trình oxi hóa – khử:

∑ne nhường = ∑ne nhận

∑ (nKl . Hóa trị) = ∑(Số e nhận . n sản phẩm khử )

Nếu là hỗn hợp kim loại và oxit kim loại:

∑ (nKl . Hóa trị) = 2.nO (trong oxit kim loại) +∑ (Số e nhận . nsản phẩm khử )

Trong đó sản phẩm khử thường là các khí hoặc muối NH4+

Khí (NH4+)	NO2	NO	N2O	N2	NH4+
Số e nhận	1	3	8	10	8

3. Kiến thức mở rộng

- Một số kim loại (Fe, Al, Cr,...) thụ động trong axit HNO3 đặc nguội.

- Kim loại Fe tác dụng với HNO3 dư luôn lên mức oxi hóa cao nhất Fe+3.

- Trong phản ứng của kim loại Mg, Al, Zn với dung dịch HNO3 loãng, ngoài những sản phẩm khử là khí thì dung dịch còn có thể có sản phẩm khử khác là muối NH4NO3.

4. Bài tập minh họa

Câu 1: Hòa tan hết m gam hỗn hợp̣ Mg, Al và Cu bằng dung dịch chứa x mol HNO3 (vừa đủ) thu đươc̣ 3,36 lít N2O (là sản phẩm khử duy nhất, đktc). Giá trị của x là

A. 1,0.

B. 1,5.

C. 1,8.

D. 1,2.

Hướng dẫn giải:

nN2O= 0,15 mol

nHNO3= 10.nN2O = 1,5 mol

→ x = 1,5

→ Chọn B

Câu 3: Thể tích dung dịch HNO3 1M (loãng) ít nhất cần dùng để hoà tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu là (biết phản ứng tạo chất khử duy nhất là NO)

A. 1,2 lít.

B. 0,6 lít.

C. 0,8 lít.

D. 1,0 lít.

Hướng dẫn giải:

Áp dụng định luật bảo toàn electron

∑(nKl . Hóa trị) = ∑(Số e nhận . nsản phẩm khử )

3.nFe + 2.nCu = 3. nNO

→ 3.0,15 + 2.0,15 = 3. nNO

→ nNO = 0,25 mol

→nHNO3= 4. nNO= 4.0,25 = 1 mol

→ VHNO3 = 1 lít

→ Chọn D

Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 14,58 gam Al trong dung dịch HNO3 loãng, đun nóng thì có 2,0 mol HNO3, đã phản ứng, đồng thời có V lít khí N2 thoát ra (đktc). Giá trị của V là

A. 2,24

B. 2,80

C. 1,12

D. 1,68

Lời giải

nAl = 0,54 mol

Giả sử sau phản ứng có tạo thành muối NH4NO3

Áp dụng định luật bảo toàn electron:

→3nAl = 10 nNH4NO3+ 8nN2 = 1,62 (1)

Lại có: nHNO3= 12nNH4NO3+ 10nN2 = 2 (2)

Giải hệ (1) và (2) → nN2 = 0,05 mol

→ VN2 = 1,12 lít

→ Chọn C

Xem thêm tổng hợp công thức môn Hóa học lớp 11 đầy đủ và chi tiết khác:

Công thức tính nhanh hiệu suất tổng hợp NH3

Công thức tính số mol OH- khi cho P2O5 tác dụng với dung dịch kiềm

Công thức tính độ dinh dưỡng của phân bón

Lý thuyết cacbon và hợp chất cacbon

Lý thuyết Si và hợp chất của Si, công nghiệp silicat