Oxit kim loại tác dụng với HNO₃

I. Phương pháp giải

- Sử dụng phương pháp quy đổi hỗn hợp các oxit kim loại về nguyên tố đơn giản.

- Sử dụng kết hợp với bảo toàn electron và bảo toan nguyên tố để giải toán

+ Đối với oxit sắt: nếu trong một hỗn hợp n_FeO = n_Fe2O3 thì coi hỗn hợp FeO, Fe₂O₃ là Fe₃O4

+ Nếu một bài toán có nhiều quá trình oxi hóa khử chúng ta chỉ cần để ý đến số oxi hóa của nguyên tố đó trước và sau phản ứng, sau đó dùng định luật bảo toàn e áp dụng chung cho cả bài toán.

II. Ví dụ

Bài 1: Nung 2,23 gam hh X gồm (Fe, Cu, Ag) trong oxi một thời gian thu được 2,71 gam hh Y. Hoà tan Y bằng dung dịch HNO₃ dư, thu được 0,672 lít khí NO (sp khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối. Tính khối lượng muối tạo thành và mol HNO₃ phản ứng?

Trả lời

Số mol NO₃^- tạo muối là: n_NO3^- tạo muối = 3.n_NO = 0,03.3 = 0,09 mol

Khối lượng muối tạo thành: m = m_X + m_{NO3-^- tạo muối} = 2,23 + 0,09.62 = 7,81 gam

Số mol oxi tham gia phản ứng: n_O2 = (2,71-2,23)/32 = 0,015 mol => n_O = 0,03 mol

Số mol HNO₃ đã phản ứng là: n = 4.n_NO + 2.n_O = 0,18 mol

Bài 2: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 46,4 gam hỗn hợp chất rắn X. Hoà tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO₃ dư, thoát ra 8,96 lít (đktc) NO (sản phẩm khử duy nhất) và dd Y chứa m1 gam muối nitrat.

a. Tính giá trị của m, m1 ?

b. Số mol của HNO₃ đã phản ứng là bao nhiêu?

Trả lời

Fe + O2 → crX + HNO₃ ^to→ Fe³⁺ + NO

Trong quá trình phản ứng xảy ra sự trao đổi e của Fe, N, O

a. Bảo toàn e ta có: m/56.3= (46,4-m)/32.4 + 0,4.3 => m = 39,2 gam

Khối lượng muối thu được: m = m_Fe(NO3)3 = 0,7.242 = 169,4 gam

b. Số mol HNO₃ phản ứng: n = n_{NO3^- tạo muối} + n_NO = 0,7.3 + 0,4 = 2,5 mol