HNO3 + HỢP CHẤT

                                      HNO₃ + HỢP CHẤT

Ths Nguyễn Quốc Việt 

Tel: 0916505381 or 0983505381

Nhận luyện thi Đại hoc môn Hóa 8, 9, 10, 11, 12

Tại Thành Phố Hà Tĩnh

2.1.         HNO₃ + muối:

Phương pháp giải:Phương pháp quy đổi

Hổn hợp gồm Fe, FeS, FeS₂ và S ta quy đổi về Fe và S

Hổn hợp gồm FeS₂, Cu₂S, Fe₃O₄ ta quy đổi về Fe, Cu, O và S

Sơ đồ phản ứng:

Fe		Fe3+
FeS2		Cu2+
Cu2S		SO42-
FeS		X

-         Nếu n_{điện tích dương}> n_{điện tích âm}Þ X là NO₃^-(có NO₃^- trong muối)

-         Nếu n_{điện tích dương}< n_{điện tích âm}Þ X là H⁺            (khôngcó NO₃^- trong muối)

-         Nếu n_{điện tích dương}= n_{điện tích âm}Þkhông có X (chỉ có muối sunfat)

Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 25,6 gam chất rắn X (Fe, FeS, FeS₂, S) bằng dung dịch HNO₃ dư, thoát ra V (lít) khí NO duy nhất (ở đktc) và dung dịch Y. Thêm Ba(OH)₂ dư vào Y thu được 126,25 gam kết tủa. Tính V

Hướng dẫn giải:

Quy đổi hổn hợp X (Fe, FeS, FeS₂, S) về Fe và S

Đặt: n_Fe = x mol; n_S = y molÞ 56x + 32y = 25,6      (1)

Sơ đồ phản ứng:

Fe xmol		xmolFe3+		xmol Fe(OH)3
S ymol		ymolSO42-		ymol BaSO4

          m_{kết tủa} = 108x + 233y = 126,25   (2)

Từ (1) và (2) Þ x = 0,2 mol; y = 0,45 mol

Qúa trình cho e :

Fe → Fe³⁺ + 3e

0,2              0,6

           S → SO₄^2- + 6e

          0,45            2,7

Qúa trình nhận e:

N⁺⁵ + 3e → N⁺²O

          3,3     1,1

V_NO = 1,1x22,4 = 24,64 lít

        Ví dụ 2: Hòa tan 3,76 gam hỗn hợp X gồm S, FeS, FeS₂  bằng axit HNO₃ dư thu được 0,48 mol khí NO₂ (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Cho dung dịch BaCl₂ dư vào dung dịch Y thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là:

          Hướng dẫn giải:   

Quy đổi hổn hợp X (FeS, FeS₂, S) về Fe và S

Đặt: n_Fe = x mol; n_S = y molÞ 56x + 32y = 3,76      (1)

Sơ đồ phản ứng

Fe xmol		xmolFe3+		ymol BaSO4
S ymol		ymolSO42-

Qúa trình cho e :

Fe → Fe³⁺ + 3e

x                   3x

            S → SO₄^2- + 6e

            y                   6y

Qúa trình nhận e:

N⁺⁵ + 1e → N⁺⁴O₂

         0,48     0,48

Ta có: 3x + 6y = 0,48      (2)

Từ (1) và (2)Þ x =  0,03 mol;  y = 0,065 mol

m_{kết tủa} = 233*0,065 = 15,145 gam

Ví dụ 3: Cho hỗn hợp X gồm FeS₂, Cu₂S, Fe₃O₄ có cùng số mol tác dụng hoàn toàn với dung dịch axit sunfuric đặc, đun nóng thu được dung dịch và 14,56 lít khí duy nhất SO₂ (ở đktc). Khối lượng hỗn hợp X là (cho:  O =16; S = 32; Fe = 56; Cu = 64)

Hướng dẫn giải:

Đặt: n_FeS2 = x; n_Cu2S = x; n_Fe3O4 = x

Quy đổi hổn hợp X (FeS₂, Cu₂S, Fe₃O₄) gồm Fe, Cu, O và S

     Ta có : n_Fe = x + 3x = 4x ; n_Cu = 2x ; n_O= 4x ; n_S = 2x + x = 3x

     Qúa trình cho e :            Fe → Fe³⁺ + 3e

                             4x                12x

                                      Cu → Cu²⁺ + 2e

                                      2x               4x

S → SO₂ + 4e

                             3x     3x       12x

Qúa trình nhận e:

                             S⁺⁶ + 2e → SO₂

                   2y       y

                             O+ 2e → 2O^-2      

                    4x    8x

Ta có: 12x + 4x + 12x = 2y + 8xÞ y = 10x

n_SO2 = 3x + y = = 0,65 mol

x = 0,05 mol; y = 0,5 mol

m_hhX = 0,05x120 + 0,05x160 + 0,05x232 = 25,6 gam

       Ví dụ 4: Cho hỗn hợp X gồm 0,01mol FeS₂ và 0,02 mol Cu₂S tác dụng với dung dịch HNO₃ đặc nóng thu được khí NO₂ (sản phẩm khử duy nhất). Tính số mol HNO₃ phản ứng

Hướng dẫn giải:

Sơ đồ phản ứng:

		0,01 mol Fe3+
0,01mol FeS2		0,04 mol Cu2+
0,02 mol Cu2S		0,04 mol SO42-
		X

n_{điện tích dương}> n_{điện tích âm}ÞX làNO₃^-

n_NO3^- = 0,01*3 + 0,04*2 – 0,04*2 = 0,03

Quy đổi hổn hợp X (FeS₂, Cu₂S) thành Fe, Cu và S

Þ n_Fe = 0,01; n_Cu = 0,04; n_S = 0,01*2 + 0,02 = 0,04

Qúa trình cho e :Fe → Fe³⁺ + 3e

          0,01             0,03

                   Cu → Cu²⁺ + 2e

                   0,04               0,08

S → SO₄^2-+ 6e

0,04            0,24

n_{e cho} = 0,03+ 0,08 + 0,24 = 0,35

Qúa trình nhận e:

N⁺⁵ + 1e → N⁺¹O₂

      0,35       0,35

n_HNO3 = n_NO3^-+ n_NO2 = 0,03 + 0,35 = 0,38 mol

Ví dụ 5: Cho hỗn hợp X gồm 0,05mol FeS₂ và 0,01 mol Cu₂S tác dụng với dung dịch HNO₃ đặc nóng thu được khí NO₂ (sản phẩm khử duy nhất). Tính số mol HNO₃ phản ứng

Hướng dẫn giải:

Sơ đồ phản ứng:

		0,05 mol Fe3+
0,05 mol FeS2		0,02 mol Cu2+
0,01 mol Cu2S		0,11 mol SO42-
		X

n_{điện tích dương}< n_{điện tích âm}ÞX làH⁺

n_H+ = 0,11x2 – (0,02x2 + 0,05x3) = 0,03 mol

Quy đổi hổn hợp X (FeS₂, Cu₂S) thành Fe, Cu và S

Þ n_Fe = 0,05 ; n_Cu = 0,02 ; n_S = 0,05*2 + 0,01 = 0,11

     Qúa trình cho e :

                   Fe → Fe³⁺ + 3e

                   0,05             0,15

                   Cu → Cu²⁺ + 2e

                   0,02               0,04

S → SO₄^2-+ 6e

                       0,11             0,66

n_{e cho} = 0,15 + 0,04 + 0,66 = 0,85

Qúa trình nhận e:

N⁺⁵ + 1e → N⁺¹O₂

      0,85       0,85

n_HNO3 = n_NO2 = 0,85 mol

Ví dụ 6: Hoà tan hổn hợp X gồm 0,15 mol CuFeS₂ và 0,09 mol Cu₂FeS₂ vào dung dịch HNO₃ dư sau phản ứng thu được V lít khí NO ở đktc (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y.

-      Dung dịch Y tác dung với dung dịch BaCl₂ dư thu được m gam kết tủa.

-      Dung dịch Y tác dung với dung dịch Ba(OH)₂ dư thu được a gam kết tủa.

Tính m và a.

          Hướng dẫn giải

Sơ đồ phản ứng:

		0,24 mol Fe3+
0,15 mol CuFeS2		0,33 mol Cu2+
0,09 mol Cu2FeS2		0,48 mol SO42-
		X

Y + BaCl₂:            Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄

0,48  0,48 

m = 0,48* 233 = 111,84 gam

Y + Ba(OH)₂:Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄

0,48  0,48 

Cu²⁺ + 2OH^- → Cu(OH)_2↓

0,33                    0,33

Fe³⁺ + 3OH^- → Fe(OH)_3↓

                   0,24                  0,24

a = 0,48* 233 + 0,33*98 + 0,24*107 = 169,86 gam