Bài giảng Tiết 14: Axit nitric và muối nitrat

Kính chào quý thầy cô đến tham dự tiết thao giảng hôm nay cùng lớp 11c13Kiểm tra bài cũ :Viết và cân bằng PTPỨ (ghi rõ điều kiện nếu có)N2NH4Cl(3) NH3Al(OH)3NONO2(1)(2)(4)(5)Trả lời :(1)N2+3H22NH3450-5000CP, xúc tác(2)4NH34NO5O26H2O++850 – 9000CPt - Ir(3)2NO+O22NO2(4)AlCl3+3H2O3NH3++Al(OH)33NH4Cl(5)HClNH3+3NH4ClTieát 14axit nitric và muối nitratHOÙA HOÏCLôùp 11A.Axít nitric (HNO3)I.Cấu tạo phân tửI.Tính chất vật lýIII.Tính chất hóa họcI.Cấu tạo phân tử Công thức phân tử : HNO3 ( M = 63 ) Công thức electron Công thức cấu tạo O H – O – N O =Trong hợp chất HNO3, nitơ có số oxi hóa cao nhất là +5II.Tính chất vật lílà chất lỏng, không màu , bóc khói mạnh trong không khí ẩm , D=1,53g/cm3Kém bền, khi có ánh sáng dung dịch HNO3 đặc bị phân hủy 1 phần giải phóng khí NO2, khí này tan trong dung dịch axít làm cho dung dịch có màu vàngTan trong nước theo bất kì tỉ lệ nàoTrong PTN , dung dịch HNO3 đặc có nồng độ 68% (D=1,40 g/cm3)III.Tính chất hóa họcI.Tính AxítLà axit mạnh nhất , trong dung dịch , HNO3 điện li gần như hoàn toàn : HNO3  H+ + NO3-*Nêu tính chất chung của một axítlàm quỳ tím hóa đỏTác dụng với oxít bazơTác dụng với bazơTác dụng với muối của axit yếu hơnVí dụ :CuO + HNO3 Ba(OH)2 + HNO3 CaCO3 + HNO3 Cu(NO3)2 + H2OBa(NO3)2 + 2H2OCa(NO3)2 + H2O + CO2222Hãy dựa vào số oxi hóa giải thích tại sao HNO3 có tính oxi hóa mạnh ? Vì Nitơ trong hợp chất HNO3 có số oxi hóa cao nhất là +5 nên ngoài tính axit ra thì HNO3 còn có tính oxi hóa mạnh2>Tính oxi hóaLà một trong những axit có tính oxi hóa mạnh nhất, tùy vào nồng độ của axit và bản chất của chất khử mà HNO3 có thể bị khử đến : NO2 , NO , N2O , N2 , NH4NO3a-Tác dụng với kim loạiMuối nitrat củaKim loại có hóa trị cao nhất (Fe0  Fe+3)+NO2NON2ON2NH4NO3+H2OKim loại (trừ Au, Pt)HNO3+Phản ứng không giải phóng khí H2Thông thường :M + HNO3(đặc)  M(NO3)n + NO2 + H2OM + HNO3(loãng)  M(NO3)n + NO +H2O(KL có tính khử 	 (N2O,N2,NH4NO3)mạnh: Mg, Al , Zn, . . .)Chú Ý : Al, Fe bị thụ động hóa trong HNO3 đặc, nguội do tạo ra một lớp màng oxit bền ,bảo vệ cho kim loại khỏi tác dụng với axít. Vì vậy ,có thể dùng bình bằng nhôm hoặc sắt để đựng HNO3 đặc.-3+5+4+5+20+1Khí vui, khí gây cườiHỗn hợp gồm 1V là HNO3 đặc và 3V là HCl đặc  gọi là nước cường thuỷ.Nước cường thuỷ hoà tan được cả Au và Pt ( mà HNO3 không phản ứng được ) Au + HNO3 + 3HCl -> AuCl3 +NO + 2H2OVí dụ: kim lọai Cu tác dụng với axit HNO3đặc nóngCu + HNO3(đặc)  Cu(NO3)2 + NO2 + H2O 	Cu  Cu + 2e N + 1e  NCu + 4H+ + 2NO3- ----> Cu2+ + 2NO2 + 2H2O+4+5+204 22+4+5+20X 1X 2Nâu đỏ Viết PTHH dạng phân tử và ion rút gọn Chất khử : CuChất oxh : HNO3Dd màu xanhKim loại Cu tác dụng với dung dịch HNO3 loãngCu + HNO3 (loãng)  Cu(NO3)2 + NO + H2OCu  Cu + 2eN + 3e  N3Cu + 8H+ + 2NO3- ----> 3Cu2+ + 2NO + 4H2O	2NO + O2  2NO2+5+2+20+2+5+20X 3X 248 3 3 2Chất khử : CuChất oxh : HNO3Dd màu xanhKhông màuKhông màuNâu đỏKhí NO2 ,NO là nguyên nhân gây ra hiện tượng mưa axit, làm ô nhiễm môi trườngVậy chúng ta xem một số hình ảnh về nguyên nhân sinh ra khí NO2 , NO và hậu quả ảnh hưởng đến môi trườngDo đó chúng ta cần có ý thức bảo vệ môi trườngb>Tác dụng với phi kimThí nghiệm : Cho một mẫu S vào ống nghiệm đựng dd axit HNO3 đặc, đun nóng nhẹHiện tượng: có khí màu nâu thoát ra -> là NO20 +5 +6 +4 S + HNO3 (đặc,t0)  H2SO4 + NO2 + H2O6 6 2  Khi đun nóng ,HNO3 đặc có thể oxi hóa được các phi kim như C , S , P , . . . c. Phản ứng với hợp chất có tính khử : H2S, SO2, FeO, muối sắt(II),..có thể tác dụng với HNO3 , nguyên tố bị oxi hóa trong hợp chất chuyển lên mức oxi hóa cao hơn 	+2 +5 +3 +2 -2 +5 0 +2Kết luận: Axit nitric có đầy đủ tính chất của một axit mạnh. Là chất oxi hoá mạnh. Khả năng oxi hoá phụ thuộc nồng độ, chất phản ứng và nhiệt độ.FeO + HNO3 (loãng)  Fe(NO3)3 + NO + H2O3 10 3 5 H2S + HNO3 (loãng)  S + NO + H2O3 2 3 2 4Vậy nếu so với dung dịch axit HCl và H2SO4 loãng thì cần phân biệt như thế nào? Chúng ta xem kết luận sau !KẾT LUẬN-Axit HNO3 là axit mạnh-Axít HNO3 có tính oxi hóa mạnh thể hiện ở ion NO3-  do đó phản ứng được với kim loại dứng sau H(trừ Au, Pt)-Không tạo ra H2-Tạo ra NO2,NO, N2O , N2, NH4NO3 (NH3)-Đưa kim loại, phi kim lên hóa trị cao nhất (Fe lên Fe (III))-Axit HCl và H2SO4 loãng có tính oxi hóa yếu thể hiện ở ion H+ -Do đó không phản ứng với kim loại đứng sau H-Giải phóng ra H2 khi phản ứng với kim loại-Đưa kim loại lên hóa trị thấp (Fe lên Fe (II))-Không tác dụng với phi kimCủng cốCâu 1: Viết lại phương trình phân tử và phương trình ion rút gọn của các phản ứng theo sơ đồ sau:a>Mg + HNO3(loãng)  N2 + . . . + . . . b>Zn + HNO3(rất loãng)  NH4NO3 + . . . + . . .c>Fe3O4 + HNO3 (loãng)  NO +. . .+ . . .Đáp ána> Mg + HNO3(loãng)  N2 + Mg(NO3)2 + H2O5Mg + 12H+ + 2NO3-  N2 + 5Mg2+ + 6H2Ob> Zn + HNO3(rất loãng) NH4NO3+ Zn(NO3)2+ H2O 4Zn + 10H+ + NO3-  NH4+ + 4Zn2+ + 5H2Oc> Fe3O4 + HNO3(loãng)  NO + Fe(NO3)3+ H2O3Fe3O4 + 28H+ + NO3-  NO + 9Fe3+ + 14H2O 0 +5 0 +2 5 12 5 6 0 +5 -3 +2 4 10 4 3 +8/3 +5 +2 +3 3 28 9 14 Câu 2: Cho 11 g hỗn hợp Al và Fe vào dung dịch HNO3 loãng lấy dư thì có 6,72 lít (đktc) khí NO bay ra. Tính thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ?Đáp án : Cách 1: Phương pháp dại sốPTPỨ :Al + 4HNO3  Al(NO3)3 + NO + 2H2O1mol 1molx mol  x molFe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O1mol 1moly mol  y molGọi x, y lần lượt là số mol của Al , Fe trong 11g hỗn hợpTa có hệ pt% m(Al) = 0,2.27.100/11 = 49,09%  %m(Fe) = 50,90% x = 0,2 y = 0,1 27 x + 56y = 11 x + y = 6,72 /22,4 = 0,3Cách 2 : áp dụng định luật bảo toàn electron : tổng số mol e chất oxh nhận = tổng số e chất khử nhườngQuá trình nhận eN+5 + 3e  N+2n(e) nhận = n(NO).3Quá trình nhường eAl0  Al+3 + 3eFe0  Fe+3 + 3en(e)nhường = n(Al).3 + n(Fe).3n(e)nhận = n(e)nhường n(NO).3 = n(Al).3 + n(Fe).3 3x + 3y = 0,3.3  x + y =0,3Gọi x, y lần lượt là số mol của Al , Fe trong 11g hỗn hợpTa có hệ pt x = 0,2 y = 0,1 27 x + 56y = 11 x + y = 0,3% m(Al) = 0,2.27.100/11 = 49,09%  %m(Fe) = 50,90%Câu 3: Một hỗn hợp gồm Ag, Cu có khối lượng 6,24g. Cho hỗn hợp đó phản ứng vừa đủ với 250ml dung dịch HNO3 đặc thì thu được 2,24 lit khí NO2 bay ra (đktc).% khối lượng của Ag trong hỗn hợp làA.30,77B.77,30C.69,23D.69,77Bài tập về nhà : 1, 2, 3, 5 /sgk*Hòa tan hoàn toàn 3g hỗn hợp gồm Cu và Ag bằng dung dịch HNO3 đặc, sau đó đem cô cạn dung dịch thì thu được 7,34g hỗn hợp muối khan .Tính thể tích khí bay ra ở đktcCHÚC CÁC EM HỌC TỐT