Để điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệm, hoá chất nào sau đây được chọn làm nguyên liệu chính

Câu hỏi: Để điều chế HNO₃ trong phòng thí nghiệm, hoá chất nào sau đây được chọn làm nguyên liệu chính

A. NaNO₃, H₂SO₄ đặc

B. NaNO₃, N₂, H₂, HCl

C. N₂ và H₂

D. AgNO₃, HCl

Lời giải

Đáp án: A. NaNO₃, H2SO4 đặc

Giải thích

Phương trình điều chế HNO₃ trong phòng thí nghiệm:

NaNO_{3tinh thể}  + H₂SO_4đặc t°→NaHSO₄ + HNO₃

Cùng Top lời giải mở rộng kiến thức về HNO3 nhé:

Giới thiệu chung về axit nitric HNO3 

• Axit nitric HNO3 là một axit vô cơ mạnh được tạo thành từ 1 nguyên tử hidro và 1 gốc nitrat NO₃, tạo ra từ sự hòa tan của khí nito dioxit (NO₂) trong nước dưới sự có mặt của khí oxi

4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃ 

• (Nito dioxit NO₂ , là một khí độc màu nâu đỏ này có mùi gắt đặc trưng, nặng hơn không khí và gây ô nhiễm)
• Axit nitric HNO₃ là chất lỏng không màu, dễ bắt lửa, có tính ăn mòn cao . Dung dịch axit HNO₃  không màu,tuy nhiên thường có màu vàng hơi đỏ do khí NO2  hòa tàn. 
• Axit nitric tinh khiết 100% có tỷ trọng 1.51 g/cm³, 
• Nhiệt độ nóng chảy -42 °C 
• Nhiệt độ sôi 83 °C 
• Dễ bị phân hủy tạo thành khí nito dioxit và oxi

Tính chất hóa học của HNO3 

Nitric acid là một axit mạnh, phải nói là một trong những axit mạnh nhất, do đó, nó mang đặc trưng của một axit và một vài đặc điểm của những axit mạnh nhất như:

* Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

- HNO₃ tác dụng kim loại đứng trước H tạo thành muối và khí hidro.

 Fe + 2HNO₃ → Fe(NO₃)₂ + H₂↑

6HNO₃ + 2Al →  2Al(NO₃)₃ + 3H₂↑

2HNO₃ + Mg → Mg(NO₃)₂ + H₂↑

- HNO₃ tác dụng với oxit kim loại 

HNO₃ tác dụng oxit kim loại tạo thành muối và nước.

6HNO₃ + Al2O₃ →2Al(NO₃)₃ + 3H₂O

 Fe₃O4 + 8HNO₃ → 4H2O + Fe(NO₃)₂+ 2Fe(NO₃)₃

2HNO₃ + CuO → Cu(NO₃)₂ + H₂O

- HNO₃ tác dụng với bazơ.

HNO₃ tác dụng bazơ dung dịch hoặc bazơ rắn tạo thành muối và nước

3HNO₃ + Al(OH)₃ → Al(NO₃)₃ + 3H₂O

2HNO₃ + 2NaOH → 2NaNO₃ + H₂O

2HNO₃ + Ca(OH)₂ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O

2HNO₃ + Fe(OH)₂ → Fe(NO₃)₂ + 2H₂O

- HNO₃ tác dụng với muối 

HNO₃ tác dụng muối tạo thành muối và axit mới

*Điều kiện: tạo kết tủa, khí bay lên hoặc axit mới yếu hơn

K2CO­₃ + 2HNO₃ → 2KNO₃ + H₂O + CO₂↑

2HNO₃ + BaS → Ba(NO₃)₂ +  H₂S↑

CaCO­₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂O + CO₂↑

- Bình thường, HNO₃ không giải phóng Hidro (H₂) khi có phản ứng với kim loại và tạo thành các muối có trạng thái oxy hóa ở mức cao hơn. Vì vậy, khi bảo quản Axit nitric thì không nên chứa trong những dụng cụ bằng kim loại, phổ biến là người ta sẽ chứa Acid nitric trong các can nhựa tối màu, thường thấy nhất là màu đen.

Điều chế HNO3 

- Trong phòng thí nghiệm

Để điều chế HNO₃  trong phòng thí nghiệm, người ta cho muối natri nitrat tinh thể tác dụng với axit sunfuric đặc, chưng cất hỗn hợp này tại nhiệt độ sôi của axit nitric là 83 °C cho đến khi còn lại chất kết tinh màu trắng theo phương trình như sau: 

H₂SO_4 đặc + NaNO_{3 (tinh thể)} → HNO₃ + NaHSO₄

Axit nitric bốc khói đỏ thu được có thể chuyển thành axit nitric màu trắng. Khi thực hiện thí nghiệm , các dụng cụ phải làm từ thủy tinh, đặc biệt là bình cổ cong nguyên khối do axit nitric khan.

Ngoài ra còn một cách khác nữa đó là:

Axit nitric có thể được tạo ra bằng cách phân hủy nhiệt của đồng (II) nitrat , tạo ra khí nitơ dioxide và khí oxy, sau đó được truyền qua nước để tạo ra axit nitric.

2Cu(NO₃)₂ → 2 CuO + 4 NO₂ + O₂

4 NO₂ + O₂ →HNO₂ +HNO₃

- Trong công nghiệp

Dung dịch HNO₃ cấp thương mại thường có nồng độ giữa 52% và 68%. Việc sản xuất nó được thực hiện bằng công nghệ Ostwald do Wilhelm Ostwald phát minh.

Axit nitrit loãng có thể cô đặc đến 68% axit với một hỗn hợp azeotropic với 32% nước. Để thu được axit có nồng độ cao hơn, tiến hành chưng cất với axit sunfuric H₂SO₄. H₂SO₄ đóng vai trò là chất khử sẽ hấp thụ lại nước.

4NH₃ + 5O₂  → 4NO + 6H₂O (Pt, 850^oC)

2NO + O₂ → NO₂

4NO₂  + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃

Những tổn thương khi tiếp xúc HNO₃

– Tiếp xúc theo đường mắt: Gây kích ứng có thể gây bỏng làm mù lòa.

– Tiếp xúc theo đường thở: Gây kích ứng nghiêm trọng. Hít phải có thể gây khó thở và dẫn đến viêm phổi và tử vong. Triệu chứng khác bao gồm: Ho, nghẹt thở, kích ứng mũi và đường hô hấp.

– Tiếp xúc theo đường da: Gây kích ứng, mẫn đỏ, đau và bỏng nặng.

– Tiếp xúc theo đường tiêu hóa: nếu nuốt phải có thể gây cháy miệng, dạ dày.

– Phơi nhiễm lâu có thể dẫn tới ung thư.

+ Hít phải: tìm kiếm không khí trong lành và chăm sóc y tế ngay lập tức.

+ Tiếp xúc mắt: ngay lập tức rửa mắt bằng nhiều nước trong ít nhất 15 phút để ngăn ngừa tổn thương thêm, sau đó lập tức tìm kiếm sự chăm sóc y tế.

+ Tiếp xúc với da: ngay lập tức rửa sạch vùng bị ảnh hưởng với nhiều nước trong ít nhất 15 phút. Loại bỏ quần áo bị ô nhiễm và rửa bằng xà bông. Chăm sóc y tế ngay lập tức khi được yêu cầu.

+ Nuốt phải: súc miệng bằng nước hoặc sữa. Lưu ý rằng không được phép cho bất cứ thứ gì vào miệng của nạn nhân khi họ đã bất tỉnh để tránh những trường hợp kích ứng. Tìm kiếm sự chăm sóc y tế nhanh nhất có thể.

Chính vì vây, bạn nên trang bị đầy đủ những thiết bị bảo hộ an toàn như kính mắt, khẩu trang, mũ, găng tay, quần áo dài tay, giày,…và thường xuyên giữ cho nơi làm việc được sạch sẽ, thông thoáng, để xa những đồ dễ cháy nổ.