Công thức tính nhanh muối nitrat

1. Tổng hợp các công thức tính nhanh muối nitrat

Khối lượng muối nitrat thu được khi cho hh kim loại vào HNO₃ ( không có sự tạo thành NH₄NO₃)  tính theo công thức sau: 

Lưu ý:  +) Không tạo ra khí nào thì số mol khí đó bằng 0.

             +) Nếu có sự tạo thành NH₄NO₃ thì cộng thêm vào mNH₄NO₃ có trong dd sau phản ứng. Khi đó nên giải theo cách cho nhận electron.

             +) Chú ý khi tác dụng với Fe³⁺, HNO₃ phải dư.

Khối lượng muối thu được khi cho hh sắt và các oxit sắt vào HNO₃ dư giải phóng NO được tính theo công thức sau:         

Khối lượng muối thu được khi hòa tan hết hh gồm Fe, FeO, Fe₂O₃, Fe₄O₄ bằng HNO₃ đặc nóng dư giải phóng khí NO₂ được tính theo công thức sau:

Lưu ý: Dạng toán này, HNO₃ phải dư để muối thu được là Fe(III). Không được nói HNO₃ đủ vì Fe dư sẽ khử Fe³⁺về Fe²⁺:

Nếu giải phóng hỗn hợp NO và NO₂ thì công thức là 

Khối lượng muối thu được khi hoà tan hết hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ vào H₂SO₄ đặc nóng dư giải phóng khí SO₂ được tính theo công thức sau:

2. Ví dụ 

Bài tập 1. Khi nhiệt phân hoàn toàn muối nitrat của kim loại hóa trị 1 thu được 32,4 gam kim loại và 10,08 lít khí (đktc). Xác định công thức và tính khối lượng muối ban đầu.

Hướng dẫn giải

Gọi kim loại cần tìm là M ⇒ muối nitrat là: MNO₃

MNO₃ → M + NO₂ + 1/2 O₂

x              x       x         x/2

x + x/2 = 1,5x = 10,08/22,4 = 0,45 ⇒ x = 0,3

M = 32,4/0,3 = 108 ⇒ M là Ag

m = 67,3 – (0,8.46 + 0,2.32) = 24,1 gam

Bài tập 2. Nung nóng 66,2 gam Pb(NO₃)₂ thu được 55,4 gam chất rắn.

a. Tính hiệu suất của phản ứng phân hủy.

b. Tính thể tích các khí thoát ra (đkc) và tỷ khối của hỗn hợp khí so với không khí.

Hướng dẫn giải

Phương trình phản ứng

Pb(NO₃)₂ → PbO + 2NO₂ + 1/2 O₂

x                               2x         1/2x mol

m_NO2 + m_O2 = 46.2x + 32.0,5x = 66,2 – 55,4 ⇒ x = 0,1 mol

a. Khối lượng của Pb(NO₃)₂ phản ứng là: m_Pb(NO3)2 = 0,1.331 = 33,1 gam

Hiệu suất phản ứng thủy phân là: H = 33,1/66,2.100% = 50%

b. Thể tích khí thoát ra: V = (0,1.2 + 0,1/2).22,4 = 5,6 lít

M_tb = (0,2.46 + 0,05.32)/0,25 = 43,2 gam ⇒ d_hh/kk = 43,2/29 = 1,49

Bài tập 3. Cho 61,2 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe₃O₄ tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng, đun nóng và khuấy đều. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,36 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc), dung dịch Y và còn lại 2,4 gam kim loại. Cô cạn dung dịch Y, thu được m gam muối khan. Xác định giá trị của m?

Hướng dẫn giải

n_NO = 0,15 (mol)

Gọi a là số mol Cu trong X đã phản ứng. Gọi b là số mol Fe₃O₄ trong X

Ta có: 64a + 232b = 61,2 – 2,4

Các nguyên tố Cu, Fe, O trong hỗn hợp X khi phản ứng với HNO₃ chuyển thành muối Cu²⁺, Fe²⁺ (vì dư kim loại), H₂O do đó theo bảo toàn e:

2a + 2.3b – 2.4b = 3.0,15

Từ đó: a = 0,375; b = 0,15

Muối khan gồm có: Cu(NO₃)₂ (a = 0,375 mol) và Fe(NO₃)₂ (3b = 0,45 mol)

m_muối = 188.0,375 + 180.0,45 = 151,5 (gam)

3. Bài tập luyện tập

Bài 1: Nhiệt phân hoàn toàn 18 gam một muối nitrat của của một kim loại M (trong chân không). Sau khi
phản ứng kết thúc thu được 8 gam chất rắn. Tìm kim loại M và thể tích khí đo (đktc).

Bài 2: Nhiệt phân 26,1 gam một muối nitrat của của một kim loại M (trong chân không). Sau khi phản ứng
kết thúc thu được 20,7 gam chất rắn. Tìm kim loại M và thể tích khí đo (đktc). Biết hiệu suất phản ứng đạt 50%.

Bài 3: Nhiệt phân (trong chân không) hoàn toàn 35,3 gam hỗn hợp 2 muối nitrat của của 2 kim loại hóa trị 2 (không đổi). Sau khi phản ứng kết thúc thu được 0,5 mol khí, và hỗn hợp rắn. Dẫn luồng khí H₂ (dư) qua hỗn hợp rắn sau phản ứng thì thấy lượng H₂ phản ứng là 0,1 mol, và còn lại 12,1 gam chất rắn. Xác định 2 kim loại.

Bài 4: Nhiệt phân (trong chân không) hoàn toàn 35,3 gam hỗn hợp 2 muối nitrat của của 2 kim loại hóa trị 2 (không đổi). Sau khi phản ứng kết thúc thu được 0,3 mol khí, và hỗn hợp rắn. Dẫn luồng khí H₂ (dư) qua hỗn hợp rắn sau phản ứng thì thấy lượng H₂ phản ứng là 0,1 mol, và còn lại 19,7 gam chất rắn. Xác định 2 kim loại.

Bài 5: Nhiệt phân hoàn toàn 34,4 gam hỗn hợp 2 muối nitrat của của 2 kim loại hóa trị 2 (trong chân không). Sau khi phản ứng kết thúc thu được 0,475 mol khí, và hỗn hợp rắn. Dẫn luồng khí H₂ (dư) qua hỗn hợp rắn sau phản ứng thì thấy lượng H₂ phản ứng là 0,15 mol, và còn lại 11,2 gam chất rắn. Xác định 2 kim loại.

Bài 6: Hỗn hợp A gồm ba oxit sắt (FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃) có số mol bằng nhau. Hòa tan hết m gam hỗn hợp A này bằng dung dịch HNO₃ thì thu được hỗn hợp K gồm hai khí NO₂ và NO có thể tích 1,12 lít (đktc) và tỉ khối hỗn hợp K so với hiđro bằng 19,8. Tính giá trị m?

Bài 7: Đem nung hỗn hợp A gồm: x mol Fe và 0,15 mol Cu, trong không khí một thời gian, thu được 63,2 gam hỗn hợp B, gồm hai kim loại trên và hỗn hợp các oxit của chúng. Đem hòa tan hết lượng hỗn hợp B trên bằng dung dịch HNO₃ đậm đặc, thì thu được 0,6 mol NO₂. Trị số của x là:

Bài 8: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ phản ứng hết với dung dịch HNO₃ loãng dư thu được 1,344 lit khí NO (đktc), là sản phẩm khử duy nhất và dung dịch X. Dung dịch X có thể hòa tan tối đa 12,88 gam Fe. Số mol HNO₃ trong dung dịch đầu là:

Bài 9: Nung m gam bột Cu trong oxi thu được 37,6 gam hỗn hợp rắn X gồm Cu, CuO và Cu₂O. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO₃ đặc, nóng (dư) thấy thoát ra 6,72 lít khí (ở đktc). Giá trị của m là:

Bài 10: Cho hỗn hợp gồm 6,96 gam Fe₃O₄ và 6,40 gam Cu vào 300 ml dung dịch HNO₃ CM (mol/l). Sau khi các phản ứng kết thúc thu được dung dịch X và còn lại 1,60 gam Cu. Giá trị C_M là