PTTQ: Kim loại + HNO3/H2SO4 đặc $\xrightarrow{{}}$ muối + sản phẩm khử + H2O - Kim loại tác dụng với HNO3 và H2SO4 đặc sinh ra muối có số oxi hóa cao nhất - Hầu hết các kim loại đều tác dụng (trừ Au, Pt) - Al, Fe, Cr bị thụ động hóa trong HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội 1. Kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 Sản phẩm khử : + NO2 : khí màu nâu + NO : khí không màu, hóa nâu trong không khí + N2O : khí không màu, gây cười + N2 : khí không màu + NH4NO3 : muối tan trong dung dịch Sản phẩm khử của N+5 tùy thuộc vào độ mạnh của kim loại và nồng độ của dung dịch axit. Thông thường thì dung dịch đặc tạo NO2, loãng tạo NO, kim loại có tính khử càng mạnh thì N bị khử xuống mức càng sâu. * Nhận biết phản ứng có tạo muối NH4NO3 : + Đề cho là sinh ra một sản phẩm khử duy nhất là một trong các khí sau: NO, NO2, N2O, N2 thì sẽ không có NH4NO3. + Nếu đề cho thêm dữ kiện cho NaOH vào dung dịch sau phản ứng thấy có khí mùi khai thoát ra => trong dung dịch còn có thêm NH4NO3. + Nếu đề không nói sinh ra khí gì (không hiện tượng) thì chắc chắn có tạo NH4NO3. + Nếu đề cho sản phẩm khử là các khí, lại vừa cho khối lượng kim loại và vừa cho khối lượng muối thì cẩn thận, từ khối lượng kim loại tính xem khối lượng muối nitrat do kim loại tạo là bao nhiêu, nếu lớn hơn khối lượng muối đề cho => có thêm NH4NO3. + Khi đề cho Zn, Mg hoặc Al tác dụng với HNO3 thì cần chú ý có sinh ra muối NH4NO3 không. Phương pháp giải : ${{n}_{NO_{3}^{-}}}$tạo muối = ne cho mmuối = mkim loại + mNO3 = mkim loại + 62.ne cho - Bảo toàn nguyên tố H: ${{n}_{{{H}^{+}}}}=2{{n}_{{{H}_{2}}}}\,\,hay\,\,{{n}_{{{H}^{+}}}}=4{{n}_{NH_{4}^{+}}}+2{{n}_{{{H}_{2}}O}}$ - Bảo toàn nguyên tố N: nHNO3 = ${{n}_{NO_{3}^{-}}}$trong muối + nN trong sản phẩm khử nHNO3 phản ứng = $2{{n}_{N{{O}_{2}}}}+4{{n}_{NO}}+10{{n}_{{{N}_{2}}O}}+12{{n}_{{{N}_{2}}}}+10{{n}_{N{{H}_{4}}N{{O}_{3}}}}$ - Nếu có hỗn hợp kim loại chứa Fe phản ứng với axit, sau phản ứng còn dư kim loại thì muối sắt thu được là muối Fe(II) - Dung dịch chứa đồng thời ion H+ và $NO_{3}^{-}$ có tính oxi hóa tương tự dung dịch axit HNO3 2. Kim loại tác dụng với dung dịch H2SO4 Sản phẩm khử : + SO2 : khí mùi sốc (mùi hắc) + S : kết tủa vàng + H2S : khí mùi trứng thối Phương pháp giải: sử dụng các định luật bảo toàn Các công thức cần nhớ ${{n}_{SO_{4}^{2-}}}=\frac{{{n}_{e\text{ }cho}}}{2}$ mmuối = mkim loại + mSO4 = mkim loại + 96nSO2 - Bảo toàn nguyên tố S: ${{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}}={{n}_{SO_{4}^{2-}}}$trong muối + nS trong sản phẩm khử - Khi hỗn hợp nhiều kim loại tác dụng với hỗn hợp axit thì dùng định luật bảo toàn mol electron và phương pháp ion–e để giải cho nhanh. So sánh tổng số mol electron cho và nhận để biện luận xem chất nào hết, chất nào dư. - Khi hỗn hợp kim loại trong đó có Fe tác dụng với H2SO4 đặc nóng hoặc HNO3 cần chú ý xem kim loại có dư không. Nếu kim loại (Mg → Cu) dư thì có phản ứng kim loại khử Fe3+ về Fe2+. Ví dụ: Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+ Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+ - Khi hòa tan hoàn hoàn hỗn hợp kim loại trong đó có Fe bằng dung dịch HNO3 mà thể tích axit cần dùng là nhỏ nhất → muối Fe2+ - Kim loại có tính khử mạnh hơn sẽ ưu tiên phản ứng trước - Nếu đề bài yêu cầu tính khối lượng muối trong dung dịch, ta áp dụng công thức sau: m muối = m cation + m anion tạo muối = m kim loại + m anion tạo muối (m anion tạo muối = m anion ban đầu – m anion tạo khí) - Cần nhớ một số các bán phản ứng sau: 2H+ + 2e → H2 NO3- + e + 2H+ → NO2+ H2O SO42– + 2e + 4H+ → SO2 + 2H2O NO3- + 3e + 4H+ → NO + 2H2O SO42– + 6e + 8H+ → S + 4H2O 2NO3- + 8e + 10H+ → N2O + 5H2O SO42– + 8e + 10H+ → H2S + 4H2O 2NO3- + 10e + 12H+ → N2 + 6H2O NO3- + 8e + 10H+ → NH4+ + 3H2O - Cần nhớ số mol anion tạo muối và số mol axit tham gia phản ứng: ${{n}_{SO_{4}^{2-}}}$tạo muối = $\frac{{{n}_{e\,\,cho}}}{2}$ ; ${{n}_{NO_{3}^{-}}}$tạo muối = ne cho ${{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}}=2.{{n}_{S{{O}_{2}}}}+4.{{n}_{S}}+5.{{n}_{{{H}_{2}}S}}$ ${{n}_{HN{{O}_{3}}}}=2.{{n}_{N{{O}_{2}}}}+4.{{n}_{NO}}+10.{{n}_{{{N}_{2}}O}}+12.{{n}_{{{N}_{2}}}}$
