4Mg + 10HNO3 → 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O

4Mg + 10HNO3 → 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O | Mg ra Mg(NO3)2

Ngọc Nguyễn Ngày: 23-05-2023 Lớp 12

206

Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu phương trình phản ứng 4Mg + 10HNO3 → 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O | Mg ra Mg(NO3)2. Phản ứng 4Mg + 10HNO3 → 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O | Mg ra Mg(NO3)2 thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bài viết giới thiệu các nội dung liên quan giúp học sinh nắm bắt kiến thức cơ bản. Mời các bạn đón đọc:

1. Phương trình phản ứng hóa học:

4Mg + 10HNO₃ → 4Mg(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O

2. Phương trình ion thu gọn Mg + HNO₃

Phương trình phân tử:

4Mg + 10HNO₃ → 4Mg(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O

Phương trình ion thu gọn:

4Mg + 10H⁺ + 2NO₃^- → 4Mg²⁺ + N₂O + 5H₂O

3. Hiện tượng nhận biết phản ứng

Kim loại tan dần tạo thành dung dịch không màu và khí không màu thoát ra.

4. Điều kiện phản ứng

Dung dịch HNO3 loãng dư.

5. Tính chất hóa học

5.1. Tính chất hóa học của Mg

- Magie là chất khử mạnh:

Mg → Mg²⁺ + 2e

a. Tác dụng với phi kim

4Mg + 10HNO3 → 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O | Mg ra Mg(NO3)2 (ảnh 1)

Lưu ý:

- Do Mg có ái lực lớn với oxi: 2Mg + CO₂ → MgO. Vì vậy không dùng tuyết cacbonic để dập tắt đám cháy Mg.

b. Tác dụng với axit

- Với dung dịch HCl và H₂SO₄ loãng:

Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂

- Với dung dịch HNO₃:

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

5.2. Tính chất hóa học của HNO3 (Axit nitric)

a. Axit nitric là một trong những axit mạnh nhất:

Axit nitric được xếp hạng trong danh sách những axit mạnh nhất. Đây là một axit khan – một monoaxit mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ với hằng số cân bằng axit (pKa) = -2.

Axit nitric phân li hoàn toàn thành các ion H+ và NO3- trong dung dịch loãng. Dung dịch HNO3 làm quỳ tím chuyển đỏ.

HNO3 có tác dụng với oxit bazơ, bazơ và muối của axit yếu hơn tạo ra muối nitrat.

Ví dụ:

CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O

CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2

Ba(OH)2 + 2HNO3 → Ba(NO3)2 + 2H2O

Axit nitric tác dụng với oxit bazơ, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa lên hóa trị cao nhất:

Ví dụ:

FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O + CO2

b. Axit nitric có tính oxi hóa:

Axit nitric cũng là 1 trong những axit có tính oxi hóa mạnh. Nó có thể bị khử đến các sản phẩm khác nhau của nitơ, phụ thuộc vào nồng độ axit mạnh hay yếu của chất khử. Cùng tìm hiểu tính oxi hóa của axit nitric thông qua 3 phản ứng:

Một là,Tác dụng với kim loại

Hai là, Tác dụng với phi kim

Ba là, Tác dụng với hợp chất

Tác dụng với kim loại

Axit nitric có khả năng oxi hóa hầu hết các kim loại tạo ra muối nitrat, ngay cả kim loại có tính khử yếu (Cu, Ag)…, ngoại trừ Pt và Au. Lúc này, kim loại bị oxi hóa đến mức cao nhất. Sản phẩm của phản ứng này sẽ là NO2(+4) đối với HNO3 đặc và NO(+2) đối với HNO3 loãng. Nhôm, sắt và crom thụ động với axit nitric đặc nguội vì lớp màng oxit bền được tạo ra bảo vệ chúng không bị oxy hóa tiếp. Đây cũng là lý do bình nhôm hoặc sắt được dùng để đựng HNO3 đặc.

Phương trình phản ứng:

Kim loại + HNO3 đặc → muối nitrat + NO + H2O (nhiệt độ)

Kim loại + HNO3 loãng → muối nitrat + NO + H2O

Kim loại + HNO3 loãng lạnh → muối nitrat + H2

Mg(rắn) + 2HNO3 loãng lạnh → Mg(NO3)2 + H2 (khí)

Ví dụ:

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

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

Tác dụng với phi kim

Khi được đun nóng, HNO3 đặc có khả năng oxi hóa được các phi kim như S, C, P… (các nguyên tố á kim, ngoại trừ halogen và silic). Sản phẩm tạo thành là nito dioxit (nếu là axit nitric đặc) và oxit nito (với axit loãng và nước).

Ví dụ:

S + 6HNO3 đặc → H2SO4 + 6NO2(↑) + 2H2O (nhiệt độ)

C + 4HNO3 đặc → 4NO2 + 2H2O + CO2

P + 5HNO3 đặc → 5NO2 + H2O + H3PO4

3C + 4HNO3 loãng → 3CO2 + 4NO + 2H2O

Tác dụng với hợp chất

Là một trong những axit cực mạnh, axit nitric (HNO3) đặc có khả năng oxi hóa – phá hủy nhiều hợp chất vô cơ, hữu cơ khác nhau.. Vải, giấy, mùn cưa,… đều bị phá hủy hoặc bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc. Vì vậy, sẽ vô cùng nguy hiểm nếu để axit nitric (HNO3) tiếp xúc với cơ thể người.

Ví dụ:

3H2S + 2HNO3 (>5%) → 3S (↓) + 2NO + 4H2O

PbS + 8HNO3 đặc → PbSO4(↓) + 8NO2 + 4H2O

HNO3 hòa tan Ag3PO4, không tác dụng với HgS

6. Cách thực hiện phản ứng

Cho kim loại magie tác dụng với dung dịch axit nitric

7. Bạn có biết

Mg tác dụng với axit HNO3 có thể tạo ra sản phẩm khử là khí NO₂; NH₄NO₃; NO;… Trong đó chỉ có sản phẩm khử là muối amoni ở dạng dung dịch không phải dạng khí.

8. Bài tập liên quan

Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 25,3 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al và Zn bằng dung dịch HNO₃. Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Y và 4,48 lít (đkc) khí N₂O (sản phẩm khử duy nhất). Cô cạn dung dịch Y thu được m gam hỗn hợp muối. Giá trị của m là:

A. 26,5 g

B. 27,78 g

C. 32,5 g

D 28,6 g

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Ta có n_NO₃^-_tạomuối = 8n_N₂O = 0,02.2 = 0,04 mol

m_muối = m_KL + m_NO₃^-_tạomuối = 25,3 + 0,04.62 = 27,78 g

Ví dụ 2: Cho 2,4 g Mg tác dụng với dụng với HNO₃ dư thu được V lít khí N₂O sản phẩm khử duy nhất. Giá trị của V là:

A. 2,24 lít

B. 0,56 lít

C. 1,12 lít

D. 0,336 lít

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

4Mg + 10HNO₃ → 4Mg(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O

nN₂O = .nMg /4 = 0,1/4 = 0,025 mol ⇒ V = 0,56 lít

Ví dụ 3: Cho phản ứng hoa học sau: Mg + HNO3→ Mg(NO3)2 + N2O + H2O

Tổng hệ số cân bằng của phản ứng trên là:

A. 24

B. 18

C. 12

D. 16

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

4Mg + 10HNO₃ → 4Mg(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O

Ví dụ 4: Tiến hành thí nghiệm sau: thả một mẩu natri vào dung dịch chứa MgSO₄.

Hiện tượng xảy ra được dự đoán như sau :

(a) Mẩu natri chìm xuống đáy dung dịch

(b) Kim loại magie màu trắng bạc thoát ra, lắng xuống đáy ống nghiệm.

(d) Có khí thoát ra.

Trọng các hiện tượng trên, số hiện tượng xảy ra đúng như dự đoán là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D.4.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Hiện tượng phản ứng xảy ra: Mẩu Na tan dần, có khí thoát ra, xuất hiện kết tủa trắng.

Phương trình hóa học

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑

MgSO₄ + 2NaOH → Mg(OH)₂ (↓trắng) + Na₂SO₄

Ví dụ 5: Tiến hành đồng thời 3 thí nghiệm sau với cùng một khối lượng bột nhôm như nhau :

Thi nghiệm 1: Cho bột nhôm vào dung dịch HCl dư thu được V₁ lít khí không màu.

Thí nghiệm 2: Cho bột nhôm vào dung dịch NaOH dư thu được V₂ lít khí không màu.

Thí nghiệm 3: Cho bột nhôm vào dung dịch HNO₃ loãng dư thu được khí V₃ lít khí không màu và hoá nâu trong không khí.

Các thểtích V₁, V₂ và V₃ đo ở cùng điều kiện.

Mối quan hệ giữa V1, V₂ và V₃ nào sau đây là đúng ?

A. V₁ = V₂ = V₃

B. V₁ > V₂ > V₃

C. V₁ < V₂ < V₃

D. V₁ = V₂ > V₃

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Gọi số mol của al ở mỗi thí nghiệm là x mol

Ta có:

Thí nghiệm 1: Áp dụng bào toàn electron

3.n_Al = 2n_H2

Thí nghiệm 2: Áp dụng bào toàn electron

3.n_Al = 2n_H2

=> n_H2 = 1,5x mol

Thí nghiệm 3: Áp dụng bào toàn electron

n_Al = n_NO = x mol

=> V₁ = V₂ > V₃

Ví dụ 6: Cho hỗn hợp các chất sau: Na, Na₂O, Fe, Al hòa tan vào nước, các chất tan được trong nước là:

A. Na, Na₂O

B. Na, Al

C. Na, Al, Na₂O

D. Na₂O, Al

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Phương trình phản ứng minh họa

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑

Na₂O + H₂O → 2NaOH

Ví dụ 7: Dung dịch các chất không làm đổi màu quỳ tím là:

A. Na₂CO₃

B. NaHCO₃

C. CH₃COOH

D. C₆H₅OH

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Ví dụ 8: Chọn câu đúng nhất trong số các câu sau đây;

A. NaHCO₃ tan trong nước tạo dung dịch có pH < 7

B. NaHCO₃ kém bền có tính axit

C. NaHCO₃ kém bền, có tính lưỡng tính

D. NaHCO₃ tác dụng với CaCl₂ tạo kết tủa trắng

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Phương trình phản ứng minh họa

2NaHCO₃ + CaCl₂ ⟶ CaCO₃ + H₂O + 2NaCl + CO₂

Ví dụ 9: Hỗn hợp X chứa K₂O, NH₄Cl, KHCO₃ và BaCl₂ có số mol mỗi chất đều bằng nhau. Cho hỗn hợp X vào H₂O dư, đun nóng thu được dung dịch chứa:

A. KCl, KHCO₃, NH₄Cl, BaCl₂.

B. KCl, KOH, BaCl₂.

C. KCl.

D. KCl, KOH.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

K₂O thả vào nước tạo ra KOH, các chất sẽ phản ứng với nhau tạo ra khí amoniac, BaCO₃ kết tủa... chỉ còn lại KCl.

Ví dụ 10:Cho các chất sau: Ca(OH)₂, KOH, BaCO₃, Ba(HCO₃)₂, KNO₃, Mg(OH)₂.

Số chất bị nhiệt phân có chất khí trong sản phẩm tạo thành là:

A. 5

B .4

C. 3

D. 2

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Có ba chất khi bị nhiệt phân sinh ra chất khí là: BaCO₃; Ba(HCO₃)₂; KNO₃

BaCO₃ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ BaO + CO₂

Ba(HCO₃)₂ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ BaCO₃ + CO₂ + H₂O

KNO₃ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ KNO₂ + O₂

Ví dụ 11: Cho 1,08 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO₃ (dư). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,448 lít khí NO (ở đktc) và dung dịch M. Khối lượng muối khan thu được khi làm bay hơi dung dịch M là

A. 13,32 gam.

B. 6,96 gam.

C. 8,88 gam.

D. 13,92 gam.

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Theo đầu bài ta có

n_Mg = 0,045 mol ; n_NO = 0,02 mol

Bảo toàn e:

2n_Mg = 3n_NO + 8n_NH4NO3 nếu có

=> n_NH4NO3 = 0,00375 mol

=> Chất rắn gồm: 0,00375 mol NH₄NO₃ ; 0,045 mol Mg(NO₃)₂

=> m_{muối khan} = m_NH4NO3 + m_Mg(NO3)2 = 6,96 gam

Ví dụ 12: Cho Ag vào 100ml dung dịch Mg(NO₃)₂ 0,5M. Thêm tiếp vào hổn hợp 150 ml dung dịch H₂SO₄ 2M. Khuấy dều và thêm nước vào đến dư cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy Ag tan 1 phần và có khí bay ra. Thêm tiếp dung dịch NaBr đến dư vào dung dịch sau phản ứng thấy có kết tủa màu vàng. Khối lượng kết tủa vàng là:

A. 94 gam

B. 112,8 gam

C. 169,2 gam

D. 56,4 gam

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

n_NO3−= 2n_Mg(NO3)2 = 0,1 mol

n_H+ = 2n_H2SO4= 0,6 mol

4H⁺+ NO₃^-+ 3e → NO + H₂O

0,6 0,1 → 0,3

Ag + 1e → Ag⁺

0,3 → 0,3

Ag⁺+ Br⁻→ AgBr

0,3 → 0,3

m_AgBr= 0,3.188 = 56,4 gam

Ví dụ 13: Cho m gam Mg vào dung dịch chứa 0,06 mol FeCl₃. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 1,68 gam chất rắn. Giá trị của m là

A. 4,32

B. 2,88

C. 2,16

D. 1,44

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Xét 2 trường hợp:

Trường hợp 1. Sau phản ứng Mg còn dư. Chỉ có phản ứng (1) khối lượng chất rắn thu được là Fe vào Mg dư

n_Fe = n_FeCl3 = 0,06 mol => m_Fe= 0,06 . 56 = 3,36 gam > 1,68 (loại)

Trường hợp 2: Xảy ra 2 phản ứng (1) và (2) (khi Mg hết FeCl₃ còn sẽ tác dụng tiếp với Fe)

3Mg + 2FeCl3 → 3MgCl₂+ 2Fe (1)

a → 2a/3 → 2a/3

Fe + 2FeCl3 → 3FeCl₂(2)

2a/3 - 0,03 --> 2(2a/3 - 0,03)

Gọi số mol Mg là: n_Mg = a mol

n_{Fe dư sau pư 2} = 1,68 : 56 = 0,03 mol => n_{Fe (pư2)} = (2a/3 - 0,03) mol

Theo phản ứng (1, 2) ta có:

n_FeCl3 = 2a/3 + 2(2a/3 - 0,03) = 0,06 mol

=> a = 0,06 mol

=> m = 0,06 . 24 = 1,44 gam

Ví dụ 14: Cho miếng Mg tác dụng với HNO₃, sau phản ứng không thấy có khí sinh ra. Hệ số cân bằng của HNO₃trong phản ứng là

A. 8

B. 9

C. 10

D. 12

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Phản ứng không sinh ra khí => sản phẩm khử là muối NH₄NO₃

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

Ví dụ 15: Có những nhận định sau về muối amoni:

1) Tất cả muối amoni đều tan trong nước

2) Các muối amoni đều là chất điện li mạnh, trong nước muối amoni điện li hoàn toàn tạo ra ion NH4+ không màu, tạo môi trường bazơ

3) Muối amoni đều phản ứng với dung dịch kiềm giải phóng khí amoniac

4) Muối amoni kém bền đối với nhiệt

Số nhận định đúng là

A. 2

B. 3

C. 4

D. 1

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

1) Đúng

2) Sai vì NH₄⁺ tạo môi trường axit

3) Đúng

4) Đúng

Ví dụ 16: Tiến hành các thí nghiệm sau:

(a) Cho Mg vào dung dịch Fe₂(SO₄)₃dư

(b) Sục khí H₂S vào dung dịch FeCl₃

(d) Cho dung dịch AgNO₃ vào dung dịch HCl

(e) Cho tinh thể NaNO₂ vào dung dịch NH₄Cl bão hòa rồi đun nóng

Số thí nghiệm không sinh ra đơn chất là

A. 4

B. 2

C. 3

D. 5

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

(a) Mg + Fe₂(SO₄)₃ → MgSO₄ + FeSO₄

(b) H₂S + FeCl₃ → FeCl₂ +HCl + S↓

(d) AgNO₃ + HCl → AgCl↓ + HNO₃

(e) NaNO₂+ NH₄Cl → NaCl + N₂↑ + 2H₂O

Số thí nghiệm không sinh đơn chất là 2

Xem thêm Một số phương trình phản ứng hóa học khác của Magie (Mg) & Hợp chất, chi tiết khác:

Từ khóa :

Giải bài tập

Đánh giá

0 đánh giá

Đánh giá

Bài viết cùng môn học

Hóa học Tổng hợp kiến thức

Oxit B có công thức X2O. Tổng số hạt cơ bản là 140, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện Nguyễn Trang

208

Hóa học Tổng hợp kiến thức

Cấu hình electron ở trạng thái cơ bản của nguyên tử nguyên tố X có tổng số electron trên các phân lớp p là 8 Nguyễn Trang

229

Hóa học Tổng hợp kiến thức

Một nguyên tử R có tổng số các hạt là 115. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 25 Nguyễn Trang

156

Hóa học Tổng hợp kiến thức

Một nguyên tử A có tổng số hạt là 40.Trong đó số hat mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện Nguyễn Trang

220