Bài tập trắc nghiệm về axit HNO3 tác dụng với đơn chất

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM VỀ AXIT HNO₃ TÁC DỤNG VỚI ĐƠN CHẤT

 

Tính lượng axit

Câu 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 Z (gồm hai hợp chất khí không màu) có khối lượng 7,4 gam. Cô cạn dung dịch Y thu được 122,3 gam hỗn hợp muối. Số mol HNO₃ đã tham gia phản ứng gần nhất với giá trị nào sau đây ?

A. 1,81 mol                            B. 1,95 mol                      C. 1,8 mol.                           D. 1,91 mol

Giải

- Xét hỗn hợp khí Z ta có :  \(\left\{ \begin{array}{l}
{n_{NO}} + {n_{{N_2}O}} = 0,2\\
30{n_{NO}} + 44{n_{{N_2}O}} = 7,4
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{n_{NO}} = 0,1\,mol\\
{n_{{N_2}O}} = 0,1\,mol
\end{array} \right.\,\)

\( \Rightarrow {n_{N{O_3}^ - (trong{\rm{ muoi)}}}} = 3{n_{NO}} + 8{n_{{N_2}O}} + 9{n_{N{H_4}^ + }} = 1,1 + 9x\)

- Ta có: \({m_{muoi}} = {m_{kim{\rm{ loai}}}} + 18{n_{N{H_4}^ + }} + 62{n_{N{O_3}^ - }} \to 122,3 = 25,3 + 18x + 62(1,1 + 9x) \Rightarrow x = 0,05\,mol\)

\( \Rightarrow {n_{HN{O_3}}} = 10{n_{N{H_4}^ + }} + 4{n_{NO}} + 10{n_{{N_2}O}} = 1,9mol\)

Câu 2. Hoà tan hết 6,0 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn trong dung dịch HNO₃ vừa đủ, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí gồm 0,02 mol NO và 0,02 mol N₂O. Làm bay hơi dung dịch Y thu được 25,4 gam muối khan. Tổng số mol ion nitrat bị khử trong các phản ứng trên là:

A. 0,07 mol.                B. 0,08 mol.                C. 0,06 mol.                D. 0.09 mol.

Giải

Trước hết nhìn qua thấy các kim loại đều rất mạnh nên gần như sẽ có NH₄NO₃

Khi đó ta có : \({n_{N{H_4}N{O_3}}} = a\,\,\, \to 25,4 = 6 + \underbrace {\left( {0,02.3 + 0,02.8 + 8a} \right).62}_{NO_3^ - } + \underbrace {80a}_{N{H_4}N{O_3}}\)

\( \to a = 0,01\,\,(mol)\,\,\,\,\,\,\, \to n_{{N^{ + 5}}}^{Bi\,\,khu} = 0,02 + 0,02.2 + 0,01 = 0,07(mol)\)

Câu 3. Hòa tan hoàn toàn 7,5 gam hỗn hợp gồm Mg và Al bằng lượng vừa đủ V lít dung dịch HNO₃ 1M. Sau khi các phản ứng kết thúc, thu được 0,672 lít N₂ (ở đktc) duy nhất và dung dịch chứa 54,9 gam muối. Giá trị của V là

A. 0,72.                               B. 0,65.                             C. 0,70.                                D. 0,86.

Giải

- Hướng tư duy 1: Bảo toàn nguyên tố N

- Quá trình:  \(\underbrace {Mg,Al}_{7,5\;(g)} + \underbrace {HN{O_3}}_{V\;(l)} \to \underbrace {Mg{{(N{O_3})}_2},Al{{(N{O_3})}_3},N{H_4}N{O_3}}_{54,9\;(g)\;hon\;hop\;muoi} + \underbrace {{N_2}}_{0,03\;mol} + {H_2}O\)

+ Ta có:  

\(\left\{ \begin{array}{l}
24{n_{Mg}} + 27{n_{Al}} = 7,5\\
148{n_{Mg{{(N{O_3})}_2}}} + 213{n_{Al{{(N{O_3})}_3}}} + 80{n_{N{H_4}N{O_3}}} = 54,9\\
2{n_{Mg}} + 3{n_{Al}} = 8{n_{N{H_4}N{O_3}}} + 10{n_{{N_2}}}
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
{n_{Mg}} = 0,2\\
{n_{Al}} = 0,1\\
{n_{N{H_4}N{O_3}}} = 0,05
\end{array} \right.\)

\( \to {n_{HN{O_3}}} = 2{n_{Mg{{(N{O_3})}_2}}} + 3{n_{Al{{(N{O_3})}_3}}} + 2{n_{N{H_4}N{O_3}}} + 2{n_{{N_2}}} = 0,86(mol)\)

- Hướng tư duy 2: Tính theo số mol HNO₃

+Ta có: 

\(\left\{ \begin{array}{l}
{m_{A{l^{3 + }}}} + {m_{M{g^{2 + }}}} + 18{n_{N{H_4}^ + }} + 62{n_{N{O_3}^ - }} = 54,9\\
{n_{N{O_3}^ - }} = {n_{N{H_4}^ + }} + (8{n_{N{H_4}^ + }} + 10{n_{{N_2}}})
\end{array} \right.\, \to \,{n_{N{H_4}^ + }} = 0,05\,mol\)

\({n_{HN{O_3}}} = 12{n_{{N_2}}} + 10{n_{N{H_4}^ + }} = 0,86mol\)   

Câu 4. Cho 14, 4 gam hổn hợp Fe, Mg, Cu (có số mol bằng nhau) tác dụng hết với dung dịch HNO₃ thu được dung X và 2,688 lít (đktc) hổn hợp gồm N₂, NO, N₂O_, NO₂ ( trong đó 2 khí N₂ và NO₂ có số mol bằng nhau). Cô cạn cẩn thận dung dịch X thu được  58,8 gam muối khan. Số mol HNO₃ đã tham gia phản ứng là

A. 0,893 mol.                   B. 0,883 mol.                   C. 0,864 mol .                  D. 0,838 mol.

Giải

nFe = nMg = nCu = 14,4/(56+24+64) = 0,1 mol 

nN2 = nNO2 → Quy đổi N2 và NO2 thành N3O2 và quy N3O2 về N2O và NO. Vậy ta giả sử rằng hỗn hợp N2,N2O,NO,NO2 sau khi quy đổi thì

có 2 khí là NO và N2O. ĐẶt số mol a,b tương ứng cho NO và N2O 

Tổng số mol e cho = 0,1.3+ 0,1.2 + 0,1.2 = 0,7 mol 

N⁺⁵  +  3e → N⁺² 

          3a       a 

2N⁺⁵  +  2.4e → 2N⁺¹ 

             8b          2b 

Có hệ pt : 3a + 8b = 0,7 và a+b = 2,688/22,4 

a = 0,052 , b = 0,068 

→ số mol tạo muối NO3 = 0,052 + 0,068.2 = 0,188 mol → nNO3 = 0,188mol 

→ m muối = 14,4 + 0,188.62 = 26,056 <58,8. Vậy sau phản ứng còn có NH4NO3 là muối 

Gọi số mol NH4NO3 = c mol 

N⁺⁵ + 8e → N⁻³ 

c        8c       c 

Ta có hệ sau: 

a+b = 2,688/22,4 ( khí) 

3a+8b +8c = 0,7 ( điện tích) 

14,4 + 62.0,7 + 80c = 58,8 ( khối lượng muối) 

→ a= 0,072 

→ b= 0,048 

→ c = 0,0125 

tổng mol HNO3 phản ứng = 4nNO + 10nN2O + 10nNH4NO3 = 0,893 mol 

Câu 5. Cho 5,04 gam hỗn hợp Mg và Al có tỉ lệ mol tương ứng là 3:2 tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng, dư thu được dung dịch X và 0,896 lít (đktc) hỗn hợp hai khí không màu, không hóa nâu trong không khí có tỉ khối hơi so với H₂ bằng 18. Số mol HNO₃ bị khử trong quá trình trên là

A. 0,095 mol.                      B. 0,11mol.                    C. 0,1 mol.                     D. 0,08 mol.

Đặt nMg = a,nAl = b

Ta có:

24a + 27b = 5,04 và 2a −3b = 0 → a = 0,12 và b = 0,08

2 khí không màu đó là N₂ và N₂O

Đặt nN2 = x, nN2O = y

Ta có:

x + y = 0,042 và 8x + 44y = 0,04×2×18 ⇒ x = y = 0,02

Bào toàn e

e nhường = 2nMg + 3nAl = 0,48

e nhận = 10nN2 + 8nN2O = 0,36

⇒ có muối NH₄NO₃

⇒ nNH4NO3 = 0,48 − 0,368 = 0,015 số mol HNO₃ bị khử

= 2nN2 + 2nN2O + nNH4NO3 = 0,0952

Câu 6. Hòa tan hoàn toàn 30 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn trong dung dịch HNO₃, sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y và hỗn hợp gồm 0,1 mol N₂O và 0,1 mol NO. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 127 gam hỗn hợp muối. Vậy số mol HNO₃ đã bị khử trong phản ứng trên là :

A. 0,30 mol                          B. 0,45 mol                      C. 0,40 mol                     D. 0,35 mol

Giải

m muối = m kim loại + 62(8n N2O + 3nNO) = 30+62(0.1*8+0.1*3) = 98.2 khác 127g nên có tạo muối NH4NO3

gọi số mol NH4NO3 là x

m muối = 30 + 62(8*0.1+3*0.1+8x) + 80x = 127 suy ra x = 0.05

n HNO3 bị khử =n NO3 = 2n N2O + nNO + nNH4 = 0.1*2+0.1+0.05 = 0.35

Tính lượng kim loại

Câu 1. Hòa tan hết m gam kim loại M cần dùng 136 gam dung dịch HNO₃ 31,5%. Sau khi kết thúc phản ứng thu được dung dịch X và 0,12 mol khí NO duy nhất. Cô cạn dung dịch X thu được (2,5m + 8,49) gam muối khan. Kim loại M là:

A. Mg                              B. Cu                                 C. Ca                                 D. Zn

Giải

- Khi cho m gam kim loại M tác dụng với 0,68 mol NaOH thì :

\({n_{N{H_4}^ + }} = \frac{{{n_{HN{O_3}}} - 4{n_{NO}}}}{{10}} = 0,02\,mol \Rightarrow {n_{{H_2}O}} = \frac{{{n_{HN{O_3}}} - 4{n_{N{H_4}^ + }}}}{2} = 0,3\,mol\)

\( \to {m_M} + 63{n_{HN{O_3}}} = {m_X} + 30{n_{NO}} + 18{n_{{H_2}O}} \Rightarrow m = 16,9\,(g)\)

- Ta có \({n_{{\rm{e trao doi}}}} = 3{n_{NO}} + 8{n_{N{H_4}^ + }} = 0,52\,mol\)

mà \({n_M} = \frac{{{n_e}}}{a} \Rightarrow {M_M} = \frac{{{m_M}}}{{{n_M}}} = \frac{{16,9a}}{{{n_e}}} \to {M_M} = 65(Zn)\) (với a là số e trao đổi của M)

Cách 2.

\(M + HN{O_3};0,68 \to \left\{ \begin{array}{l}
{M^{n + }}:\frac{{0,56 - 2x}}{n}\\
NO_3^ - :0,56 - x + NO:0,12 + {H_2}O\\
NH_4^ + :x
\end{array} \right.\)

\({n_{HN{O_3}}} = \frac{{136.31,5\% }}{{63}} = 0,68mol\)

Gọi số mol  là x mol

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố N ta có:

\({n_{HN{O_3}}} = {n_{N{O_3}^ - }} + {n_{NH_4^ + }} + {n_{NO}} \to {n_{NO_3^ - }}{\rm{ }} = 0,68 - 0,12 - x = 0,56 - x\)

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích cho dung dịch X ta có:

\(\begin{array}{l}
n.{n_{{M^{n + }}}} + {n_{NH_4^ + }} = {n_{NO_3^ - }} \to {n_{{M^{n + }}}} = \frac{{0,56 - 2x}}{n}\\
M \to {M^{n + }} + ne\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{N^{ + 5}} + 3e \to {N^{ + 2}}\\
\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{N^{ + 5}} + 8e \to {N^{ - 3}}
\end{array}\)

Áp dụng định luật bảo toàn e ta có:

\(\frac{{0,56 - 2x}}{n}.n = 0,12.3 + 8x \to x = 0,02\)

Ta có:  \({m_X} = {m_M} + {m_{NO_3^ - }} + {m_{NH_4^ + }} = m + (0,56 - 0,02).62 + 0,02.18 = 2,5m + 8,49 \to m = 16,9g\)

Ta có:  \({n_M} = \frac{{0,52}}{n} \to {m_M} = \frac{{0,52}}{n}.M = 16,9 \to \frac{M}{n} = \frac{{65}}{2} \to M:Zn\)

Câu 2. Lấy m gam K cho tác dụng với 500ml dung dịch HNO₃ thu được dung dịch M và thoát ra 0,336 lít hỗn hợp X (đktc) gồm 2 khí và dung dịch Y chứa 17,97 gam hỗn hợp muối. Biết rằng quá trình khử HNO₃ chỉ tạo một sản phẩm duy nhất. Giá trị m gần nhất với giá trị  nào dưới đây

A. 6,8.                             B. 5,8.                             C. 6,1.                           D. 7,8.

Giải

khí X là H2 Y là NH3 → sp khử của HNO3 là NH4NO3

gọi số mol H2 là x → nNH3 ban đầu = nKOH = 2nH2 = 2x

→ x + 2x = 0.015 → x = 0.005

tổng số mol NH3 = 2x+0.224/22.4 = 0.02

bảo toàn e : nKali = 2nH2 + 8nNH4NO3 (nNH4NO3 = nNH3)→ m

Câu 3. Để hoà tan hoàn toàn 19,225 gam hỗn hợp X gồm Mg, Zn cần dùng vừa đủ 800 ml HNO3 1,5M. Sau khi pứ kết thúc thu được dung dịch Y và 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm N2, N2O, NO, NO2 (N2O và NO2 có số mol bằng nhau) có tỉ khối đối với H2 là 14,5. Phần trăm về khối lượng của Mg trong X là:

A. 62,55 %

B. 37,45 %

C. 9,42 %

D. 90,58 %

Giai

Hỗn hợp khí A có số mol N₂O và NO₂ bằng nhau ⇒ qui về NO

⇒ Hỗn hợp khí  A gồm NO và N₂ có n_A = 0,1 mol ; M_A = 29g

⇒ n_NO = nN2nN2 = 0,05 mol

Giả sử có  NH₄NO₃ và X có a mol Mg và b mol Zn

⇒ 24a + 65b = 19,225g

Bảo toàn e: 2nMg + 2nZn = 3nNO + 10nN2 + 8nNH4NO3 ⇒ nNH4NO3 = 14(a+b−0,325)

Bảo toàn N: nHNO3 = nNO3n _{muối KL}  + n_{N (sản phẩm khử)}

⇒ 0,8.1,5 = 2a + 2b + 0,05 + 0,05.2 + 2. ¼ (a + b – 0,325)

⇒ a + b = 0,485

⇒ a = 0,3; b = 0,185

⇒ %m_Mg = 37,45%

Câu 4. Hoà tan hoàn toàn 0,775 gam đơn chất (X) trong dung dịch HNO₃ đặc thu được 5,75 gam hỗn hợp gồm hai khí (có thành phần % theo khối lượng của oxi như nhau) và dung dịch (Y). Biết tỷ khối hơi của hỗn hợp khí so với hiđro là 115/3. Ở trạng thái cơ bản nguyên tử X có số electron độc thân là

A. 1.                                 B. 2.                                 C. 3.                                 D. 4.

...

Trên đây là nội dung Bài tập trắc nghiệm về axit HNO3 tác dụng với đơn chất. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .