Dạng 2 : Bài tập về kim loại Fe, Cu tác dụng với axit HNO3

KIM LOẠI SẮT, ĐỒNG TÁC DỤNG VỚI AXIT NITRIC

1.Tính chất oxi hóa mạnh của HNO₃

- HNO₃ có tính oxi hóa rất mạnh. Vì vậy khi kim loại Fe, Cu tác dụng với HNO₃ thì sẽ được đưa về muối có số oxi hóa cao nhất, đồng thời giải phóng các sản phẩm khử của N⁺⁵ như NO₂, NO.

a. Tác dụng với HNO₃ đặc

            Fe  +  6HNO₃ đặc, nóng →  Fe(NO₃)₃  +  3NO₂↑ + H₂O

            Cu  + 4HNO₃ đặc →  Cu(NO₃)₂  +  2NO₂↑  + 2H₂O

Lưu ý: Fe bị thụ động hóa trong HNO₃ đặc, nguội

b. Tác dụng với HNO₃ loãng

             Fe  +  4HNO₃ loãng →  Fe(NO₃)₃  +  3NO↑ +2H₂O

            3Cu  + 4HNO₃ loãng → 3CuNO₃  +  NO↑  +2H₂O

2. Phương pháp giải

-Phương pháp bảo toàn e.

-Phương pháp bảo toàn nguyên tố.

3. Công thức tính nhanh

           n_HNO3 (pư) =  2n_NO2 +  4n_NO 

           n_NO3- (trong muối) =  n_NO2 +  3n_NO 

4. Ví dụ

Bài 1: Hoàn tan 12 g hỗn hợp Fe, Cu ( tỉ lệ mol 1: 1) bằng 500 ml dung dịch HNO₃ có nồng độ aM (phản ứng vừa đủ) thu được V lít hỗn hợp khí X ( đktc) gồm NO, NO₂ và dung dịch Y chứa 2 muối. Tỉ khối của X so với H₂ là 19. Xác định giá trị của V và a.

                                             Bài giải:

    Ta có     M_X =38

 Gọi số mol của NO và NO₂ là x.

 Áp dụng biểu thức 

\(\Sigma e\left(nhan\right)=\Sigmaê\left(nhuong\right)\)

        => 0,5 = 4x  => x=0,125 mol

Vkhí = 0,125*2*22,4 = 5,6 lít

n_HNO3 (pư) =  2n_NO2 +  4n_NO =0,75 mol =>  C_M (HNO₃)=1,5M