Phản ứng của Cu HNO3 loãng, Cu HNO3 đặc và CuO HNO3

Phản ứng Cu HNO3 loãng là phản ứng hóa học về kim loại với axit. Hơn nữa đây là phản ứng oxi hóa khử nên cũng được vận dụng rất nhiều vào đề thi. Lessonopoly mời các bạn và các em cùng tìm hiểu chi tiết về phản ứng này.

Phản ứng Cu HNO3 loãng  tạo ra sản phẩm là gì?
Phản ứng Cu HNO3 loãng  tạo ra sản phẩm là gì?

 Cu + HNO3 loãng

3Cu + 8HNO3         →        3Cu(NO3)2     +     2NO   +     4H2O

(rắn)     (dung dịch loãng)              (dung dịch)                 (khí)            (lỏng)

(đỏ)                                               (màu xanh lam)                      

64 63             188           30               18

Điều kiện phản ứng

– Kim loại đồng

– Dung dịch HNO3 loãng 

– Điều kiện phản ứng: không có.

Tiến hành phản ứng

– Cho vào ống nghiệm 1 đến 2 lá đồng, nhỏ từ từ vừa đủ dung dịch HNO3 loãng vào trong ống nghiệm. Xem hiện tượng xảy ra.

Hiện tượng hóa học

– Lá đồng màu đỏ (Cu) tan dần trong dung dịch axit HNO3 loãng, ống nghiệm chuyển sang màu xanh (đó là dung dịch Cu(NO3)2 ) và có khí NO thoát ra.

Phương trình phản ứng và cân bằng

3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2     +     2NO↑   +     4H2O

Phương trình ion  

Quá trình nhường electron: Cu →  Cu+2 + 2e

Quá trình nhận electron: N+5 + 3e → N+2

=> Phương trình sau khi cân bằng với hệ số tối giản nhất:

3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2     +     2NO↑   +     4H2O

Xem thêm: thí nghiệm Cu với HNO3 loãng 

Cu + HNO3 đặc

Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2     +    2NO2     + 2H2O

(rắn)        (dd đậm đặc)             (rắn)     (khí)          (lỏng)

(đỏ)   (không màu)            (trắng)   (nâu đỏ)     (không màu)

64 63             188 46         18

– Hiện tượng nhận biết: 

Chất rắn màu đỏ của Đồng (Cu) tan dần trong dung dịch và sủi bọt khí do khí màu nâu đỏ Nitơ dioxit (NO2) sinh ra.

HNO3 đặc thì sản phẩm là NO2, HNO3 loãng tạo thành NO.
HNO3 đặc thì sản phẩm là NO2, HNO3 loãng tạo thành NO.

 

– Lưu ý: 

Axit nitric HNO3 oxi hoá được hầu hết các kim loại, kể cả kim loại có tính khử yếu như Cu. Khi đó, kim loại bị oxi hoá đến mức oxi hoá cao và tạo ra muối nitrat. Thông thường, nếu dùng dung dịch HNO3 đặc thì sản phẩm là NO2, còn dung dịch loãng thì tạo thành NO.

CuO + HNO3 loãng 

CuO + 2HNO3 Cu(NO3)2 + H2O

(rắn) (dd)               (dd)             (lỏng)

(đen)     (không màu)             (xanh lam)             (không màu)

80 63                 188             18

Mg + HNO3 loãng 

– Mg + HNO3 loãng sinh ra khí NO

3Mg + 8HNO3      →    3Mg(NO3)2   +  2NO +  4H2O

(rắn) (dung dịch)         (rắn)         (khí)           (lỏng)   

                                                          (không màu)      (không màu)

 

cu hno3 loang 3

– Mg + HNO3 loãng sinh ra NH4NO3

10HNO3 + 4Mg 4Mg(NO3)2 +    NH4NO3 +  3H2O

(dung dịch)         (rắn)                 (rắn) (khí)           (lỏng)

(không màu)                   (không màu)

Al + HNO3 loãng 

– Al + HNO3 loãng sinh ra khí N2O

8Al + 30HNO3 8Al(NO3)3     +     3N2O    +        15H2

(rắn) (dd loãng) (rắn)                     (khí)         (lỏng)

(trắng bạc) (không màu) (trắng)               (không màu)    (không màu)

– Al + HNO3 loãng sinh ra NH4NO3

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

(rắn) (lỏng)             (lỏng)                                       (lỏng)

(trắng bạc) (không màu)   (không màu)       (không màu)           (không màu)

Fe + HNO3 loãng 

Fe +      4HNO        →    Fe(NO3)3   +    NO   +   2H2O

         (dd loãng, nóng)                                 (khí)

Ag + HNO3 loãng 

3Ag + 4HNO3   → 3AgNO3 + 2H2O + NO

(rắn)   (dd pha loãng)         (kết tủa)         (lỏng) (khí)

(trắng) (không màu)             (trắng)                      

– Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ.

Kim loại tác dụng với HNO3
Kim loại tác dụng với HNO3

Bài tập vận dụng

cu hno3 loang 5

Bài 1. Hòa tan hoàn toàn 1,28 gam Cu vào dung dịch chứa 7,56 gam HNO3 thu được dung dịch X và V lít hỗn hợp khí gồm NO và NO2 (đktc). Cho X tác dụng hoàn toàn với 105ml dung dịch KOH 1M, sau đó lọc bỏ kết tủa được dung dịch Y. Cô cạn Y được chất rắn Z. Nung Z đến khối lượng không đổi, thu được 8,78 gam chất rắn. Giá trị V là                          A.  0,336                                                                                                                                                                              B. 0,448.                                                                                                                                                                              C. 0,560.                                                                                                                                                                            D. 0,672.

Giải: 

– Chất rắn Z gồm KNO3 và KOH(dư). Khi nung Z ta thu được KNO2 và KOH(dư). Theo đề ta có :

85nKNO2 + 56nKOH = m rắn, => nKNO2 = 0,1 mol

BT: K → nKNO2 + nKOH = nKOH ban đầu, => nKOH dư = 0,005 mol.

BT: N → nNO2 + nNO = nHNO3 – nKNO2 = 0,02 mol;

=> V(NO, NO2) = 0,448 lít

Bài 2. Hoà tan hoàn toàn m gam Cu trong dung dịch HNO3 thu được 1,12 lít hỗn hợp khí NO và NO2 (đktc) có tỉ khối hơi đối với H2 là 16,6. Giá trị của m là                                                                                                                                                          A.  8,32.                                                                                                                                                                              B.  3,90.                                                                                                                                                                              C.  4,16.                                                                                                                                                                               D.  6,40.

Bài 3. Hiện tượng quan sát được khi cho Cu vào dung dịch HNO3 đặc là                                                                                                A. Dung dịch chuyển sang màu vàng và có khí màu nâu đỏ thoát ra                                                                                B. Dung dịch chuyển sang màu nâu đỏ và có khí màu xanh thoát ra                                                                                C. Dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí không màu thoát ra                                                                                  D. Dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí màu nâu đỏ thoát ra

Bài 4.  Khi hòa tan hiđroxit kim loại M(OH)2 bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 20% thu được dung dịch muối trung hòa có nồng độ 27,21%. Kim loại M là                                                                                                                                            A.  Cu                                                                                                                                                                                  B.  Fe                                                                                                                                                                                  C.  Zn                                                                                                                                                                                   D.  Al

Bài 5. Tổng hệ số là các số nguyên, tối giản của tất cả các chất trong phương trình phản ứng giữa Cu với dung dịch HNO3 đặc, nóng là:                                                                                                                                                                                A.  8                                                                                                                                                                                   B.  10                                                                                                                                                                                   C.  11                                                                                                                                                                                   D.  9

Bài 6. Cho 2,16 gam hỗn hợp gồm Al và Mg tan hết trong dung dịch axit HNO3 loãng, đun nóng nhẹ tạo ra dung dịch X và 448 ml (đo ở 354,90 K và 988 mmHg) hỗn hợp khí Y khô gồm 2 khí không màu, không đổi màu trong không khí. Tỷ khối của Y so với oxi bằng 0,716 lần tỷ khối của khí cacbonic so với nitơ. Làm khan X một cách cẩn thận thu được m gam chất rắn Z, nung Z đến khối lượng không đổi thu được 3,84 gam chất rắn T. Tính giá trị của m

Bài 7. Cho 0,54g bột Al hoà tan hết trong 250 ml dung dịch HNO3 1M. Sau khi phản ứng xong, thu được dung dịch A và 0,896 lít hỗn hợp khí B gồm NO2 và NO (đo ở đktc).

a) Tính tỉ khối của hỗn hợp khí B đối với H2.

b) Tính nồng độ mol các chất trong dung dịch A thu được.

Bài 8. Hoà tan hoàn toàn m gam Al trong dung dịch HNO3 thì thu được 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí A (gồm NO và N2O) có tỉ khối dA/H2 = 16,75. Tính m.

Bài 9. Nếu cho 9,6 gam Cu tác dụng hết với 180ml HNO3 1M sau khi phản ứng kết thúc thu được V1 lít NO (đktc) duy nhất  và dung dịch A. Nếu cho 9,6 gam Cu tác dụng hết với 180ml dung dịch hỗn hợp HNO3 1M và H2SO4 0,5M sau khi phản ứng kết thúc thu được V2 lít NO (đktc) duy nhất  và dung dịch B.Tính khối lượng muối thu được khi cô cạn dung dịch B. Chọn đáp án đúng.                                                                                                                                                                                A.  22,86 gam                                                                                                                                                                     B.  21,86 gam                                                                                                                                                                     C.  20,86 gam                                                                                                                                                                     D.  23,86 gam

Bài 10. Cho m gam bột kim loại đồng vào 200 ml dung dịch HNO3 2M, có khí NO thoát ra. Để hòa tan vừa hết chất rắn, cần thêm tiếp 100 ml dung dịch HCl 0,8M vào nữa, đồng thời cũng có khí NO thoát ra. Trị số của m là:                                                          A.  9,60 gam                                                                                                                                                                       B.  11,52 gam                                                                                                                                                                     C.  10,24 gam                                                                                                                                                                      D.  12,54 gam

Như vậy, phản ứng Cu HNO3 loãng tạo ra dung dịch Cu(NO3)2 , khí NO  thoát ra và  nước. Các em nên chú ý phản ứng của kim loại với HNO3, vì HNO3 là axit mạnh, có tính khử mạnh, nên sẽ tạo ra sản phẩm sinh ra các khí khác nhau thi thay đổi điều kiện và tỉ lệ mol. Hy vọng bài viết của lessonopoly giúp các em vận dụng và làm bài tập tốt. 

Trả lời