Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2O + H2O 2023

Al + HNO₃ → Al(NO₃)₃ + N₂O + H₂O được chinese.com.vn/giao-duc biên soạn hướng dẫn các bạn học sinh viết và cân bằng phản ứng oxi hoá khử. Hy vọng với hướng dẫn chi tiết các bước cân bằng các bạn học sinh sẽ biết cách vận dụng làm các dạng bài tập tương tự. Mời các bạn tham khảo.

1. Phương trình phản ứng Al tác dụng HNO₃ loãng 

8Al + 30HNO₃ → 8Al(NO₃)₃ + 3N₂O + 15H₂O

2. Chi tiết quá trình cân bằng Al tác dụng với HNO₃ loãng

Xác định sự thay đổi số oxi hóa

Al⁰ + HN⁺⁵O₃ —–> Al⁺³(NO₃)₃ + N⁺⁴₂O + H₂O.

Ta có quá trình cho – nhận e:

8 × || Al → Al³⁺ + 3e

3 × || 2N⁺⁵ + 8e → 2N⁺⁴ (N₂O)

⇒ Điền hệ số vào phương trình, chú ý không điền vào HNO₃

(vì N⁺⁵ ngoài vai trò oxi hóa còn giữ lại làm môi trường NO₃):

8Al + HNO₃ —–> 8Al(NO₃)₃ + 3N₂O + H₂O.

Bảo toàn nguyên tố Nitơ ⇒ hệ số của HNO₃ là 30.

Bảo toàn nguyên tố Hidro ⇒ hệ số của H₂O là 15.

⇒ 8Al + 30HNO₃ → 8Al(NO₃)₃ + 3N₂O + 15H₂O

3. Điều kiện phản ứng xảy ra giữa Al và HNO₃ loãng 

Cho  Al tác dụng với HNO₃ loãng ở Nhiệt độ thường

4. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Cho phản ứng: Al + HNO₃ → Al(NO₃)₃ + N₂O + H₂O

Trong phương trình phản ứng trên, khi hệ số của Al là 8 thì hệ số của HNO₃ là

A. 24

B. 30

C. 26

D. 15

Đáp án B

Phương trình phản ứng: 8Al + 30HNO₃ → 8Al(NO₃)₃ + 3N₂O + 15H₂O

Trong phương trình phản ứng trên, khi hệ số của Al là 8 thì hệ số của HNO₃ là 30

Câu 2. Khí không màu hóa nâu trong không khí là

A. N₂O

B. NO

C. NH₃

D. NO₂

Đáp án B

Khí không màu hóa nâu trong không khí là NO

Câu 3. Kim loại không tan trong dung dịch HNO₃ đặc nguội là

A. Mg

B. Fe

C. Ag

D. Cu

Đáp án B

Kim loại không tan trong dung dịch HNO3 đặc nguội là Fe, Al, Cr

Câu 4. Trong phản ứng: Al + HNO₃ (loãng) → Al(NO₃)₃ + N₂O + H₂O, tỉ lệ giữa số nguyên tử Al bị oxi hoá và số phân tử HNO₃ bị khử (các số nguyên, tối giản) là:

A. 8 và 6.

B. 4 và 15.

C. 4 và 3.

D. 8 và 30.

Đáp án D

Phương trình phản ứng: 8Al + 30HNO₃ → 8Al(NO₃)₃ + 3N2O + 15H₂O

Tỉ lệ giữa số nguyên tử Al bị oxi hoá và số phân tử HNO3 bị khử (các số nguyên, tối giản) là 8 và 30

Câu 5. 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

Đáp án C

Al tan hết trong HNO₃ loãng nhưng không có khí sinh ra cho nên sản phần khử mà muối NH₄NO3

Phương trình hóa học:

8Al + 30HNO₃→  8Al(NO₃)₃ + 3NH₄NO₃ + 9H₂O

Câu 6. Hòa tan hoàn toàn hh X gồm 8,1 gam Al và 29,25 gam Zn bằng dung dịch HNO3 12,6% (vừa đủ) thu được V lit N₂O (đktc, khí duy nhất) và dd Y chứa 154,95 gam muối tan. Giá trị của V là:

A. 3,36

B. 5,04

C. 4,48

D. 6,72

Đáp án A

mAl(NO₃)₃ = 8,1.213/27 = 63,9 gam

mZn(NO₃)₃ = 29,25.189/65 = 85,05 gam

m_Y = mAl(NO₃)₃ + mZn(NO₃)₃ + mNH₄NO₃

→ mNH₄NO₃ = 6 gam → nNH₄NO₃ = 0,075 mol

nN₂O = (0,3.3 + 0,45.2 – 0,075.8)/8 = 0,15 mol

→ V = 0,15.22,4 = 3,36 lít

Câu 7. Criolit (còn gọi là băng thạch) có công thức phân tử Na₃AlF₆, được thêm vào Al₂O₃ trong quá trình điện phân Al₂O₃ nóng chảy để sản xuất nhôm. Criolit không có tác dụng nào sau đây?

A. Làm tăng độ dẫn điện của Al₂O₃ nóng chảy

B. Làm giảm nhiệt độ nóng chảy của Al₂O₃

C.Tạo lớp ngăn cách để bảo vệ Al nóng chảy

D. Bảo vệ điện cực khỏi bị ăn mòn

Đáp án D

Criolit (còn gọi là băng thạch) có công thức phân tử Na₃AlF₆, được thêm vào Al₂O₃ trong quá trình điện phân Al₂O₃ nóng chảy để sản xuất nhôm vai trò của Criolit là làm tăng độ dẫn điện của Al₂O₃ nóng chảy, giảm nhiệt độ nóng chảy của Al₂O₃, tạo bởi lớp ngăn để bảo vệ Al nóng chảy

Câu 8. Trộn bột kim loại X với bột sắt oxit (gọi là hỗn hợp tecmit) để thực hiên phản ứng nhiệt nhôm dùng để hàn đường ray tàu hỏa. Kim loại X là:

A. Ag

B. Fe

C. Al

D. Cu

Đáp án C

Dùng bột nhôm với bột oxit sắt phản ứng nhiệt nhôm sinh ra lượng nhiệt lớn để hàn đường ra

Câu 9. Cho a gam Al vào 200 ml dung dịch gồm Cu(NO₃)₂ 0,3M và AgNO₃ 0,3M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được b gam chất rắn R. Nếu cho b gam R tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thì thu được 0,672 lít khí ở (đktc). Giá trị của a và b lần lượt là:

A. 2,16  và 10,86

B. 1,08 và 5,43

C. 8,10 và 5,43

D. 1,08 và 5,16

Đáp án A

Vì R tác dụng với HCl có khí thoát ra nên Al còn dư.

Gọi x là số mol Al tác dụng với 2 muối

Al →  Al³⁺ + 3e

x → 3x

Ag⁺ + 1e → Ag

0,06  → 0,06 → 0,06

Cu²⁺ + 2e → Cu

0,06→  0,12→ 0,06

→ 3x = 0,18 → x = 0,06 mol

Al + 3H⁺→  Al³⁺ + 3/2H₂

0,02 → 0,03

→ b = (108 + 64). 0,06 + 27.0,02 = 10,86 gam

→ a = 27.(0,06 + 0,02) = 2,16 gam

Câu 10. M là hỗn hợp kim loại Ca và Al. Hòa tan a gam M vào lượng dư nước thu được 8,96 lít H₂ (đktc). Cũng hòa tan m gam X vào dung dịch KOH dư thì thu được 12,32 lít khí H₂ (đktc). Giá trị của m là:

A. 12,1

B. 21,8

C. 13,7

D. 24,2

Đáp án A

M hỗn hợp gồm 2 kim loại Ba, Al

Thí nghiệm 1 : M + H₂O →

Thí nghiệm 2 :M + KOH

Có n_H2 TN2 > n_H2 TN1 → TN1 Al dư

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂ (1)

Al + OH^– + H₂O → AlO₂^– + 3/2 H₂ (2)

Gọi x = n_Ba

Thí nghiệm 1:

(1) n_H2 = n_Ca(OH)2 = n_Ca = x mol

(2) n_H2 = 3/2 . n_OH– = 3/2. 2x = 3x mol

→ Tổng n_{H2 TN1} = 4x = 8,96/22,4 → x = 0,1 mol

Thí nghiệm 2:

(1) n_H2 = n_Ca = x mol

Tổng n_{H2 TN2} = 12,32 /22,4 = 0,55 mol

→ n_{H2 (2)} = 0,45 mol

(2) n_Al = 2/3 . n_H2 = 0,3 mol

→ m_Al = 8,1 gam

→ a = m_Al + m_Ca = 8,1 + 0,1.40 = 12,1 gam

Câu 11. Hoà tan hoàn toàn 6,21 gam Al bằng dung dịch HNO₃ loãng (dư), thu được dung dịch X và 0,672 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N₂O và N₂. Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với khí H₂ là 18. Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 38,34 gam

B. 34,08 gam

C. 106,38 gam

D. 53,19 gam

Đáp án D

n_Al = 0,23 mol, n_Y = 0,03 mol

Gọi x, y lần lượt là số mol của N₂, N₂O

Theo đề bài ta có hệ phương trình sau

x + y = 0,03

28x + 44y = 0,03.18.2

Giải hệ phương trình (1), (2) ta có

x = 0,015, y = 0,015

Quá trình cho nhận electron

Al → Al+3 + 3e

0,23 → 0,69

2N⁺⁵ + 10e → N₂⁺²

0,15  ← 0,015

2N⁺⁵ + 8e → N⁺¹₂O

0,12 ← 0,015

Ta thấy 3n_Al > (8n_N2O + 10n_N2) → có muối amoni NH₄NO₃

Áp dụng định luật bảo toàn e ta có:

3n_Al = 8n_N2O + 10n_N2 + 8n_NH4+

→ n_NH4+ = (0,23.3 – 0,27)/8 = 0,0525 mol

→ m = m_Al(NO3)3 + m_NH4NO3 = 0,23.213 +  0,0525.80 = 53,19 gam

Câu 12. Cho 1,62 gam Al tác dụng với 1000 ml dung dịch X chứa Fe(NO3)2 0,1M và Cu(NO3)2 0,09M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là:

A. 2,88.

B. 2,68.

C. 5,76.

D. 5,68.

Đáp án C

n_Al = 0,06 mol;

n_Fe(NO3)2 = 0,1 mol;

n_Cu(NO3)2 = 0,09 mol

Nhận thấy: n_{e Al cho tối đa} = 0,06.3 = 0,18 mol = n_Cu²⁺ nhận e

→ Al phản ứng vừa đủ với Cu(NO₃)₂; còn Fe(NO₃)₂ chưa phản ứng

→ chất rắn thu được chỉ là Cu

n_Cu = n_Cu(NO3)2 = 0,09 mol → m = 5,76 gam

—————————

Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu liên quan 

chinese.com.vn/giao-duc đã gửi tới bạn Al + HNO₃ → Al(NO₃)₃ + N₂O + H₂O được chinese.com.vn/giao-duc biên soạn. Nội dung tài liệu giúp các bạn biết cách viết và cân bằng phương trình phản ứng khi cho Al tác dụng với HNO3 loãng, từ đó có thể nhận biết hiện tượng sau phản ứng.

Các bạn có thể các em cùng tham khảo thêm một số tài liệu liên quan hữu ích trong quá trình học tập như: Giải bài tập Hóa 12, Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Vật Lí 12 ,….

Ngoài ra, chinese.com.vn/giao-duc đã thành lập group chia sẻ tài liệu ôn tập THPT Quốc gia miễn phí trên Facebook: Tài liệu học tập lớp 12 Mời các bạn học sinh tham gia nhóm, để có thể nhận được những tài liệu, đề thi mới nhất.