Phản ứng Zn + HNO3

Phản ứng giữa kẽm (Zn) và axit nitric (HNO3) là một trong những phản ứng hóa học cơ bản được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp và nghiên cứu khoa học. Khi Zn phản ứng với HNO3, nó sẽ tạo thành Zn(NO3)2, khí nitơ (N2) và nước (H2O).

Công thức phản ứng:

Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + N2 + H2O

Phản ứng này diễn ra theo cơ chế oxi-hoá khử. Trong đó, kẽm (Zn) bị oxi hóa thành ion kẽm (Zn2+), trong khi đó axit nitric (HNO3) bị khử thành nitơ (N2). Sau đó, các ion kẽm (Zn2+) và ion nitrat (NO3-) kết hợp để tạo thành muối kẽm nitrat (Zn(NO3)2).

Ứng dụng của phản ứng:

Phản ứng giữa Zn và HNO3 được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm:

Sản xuất phân bón:

Zn(NO3)2 được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất phân bón chứa kẽm, giúp cải thiện sự phát triển của cây trồng.

Sản xuất mực in:

Zn(NO3)2 cũng được sử dụng để sản xuất mực in và các chất tẩy trắng.

Nghiên cứu hóa học:

Phản ứng Zn + HNO3 cũng được sử dụng trong các phản ứng hóa học khác, bao gồm việc sản xuất các hợp chất hữu cơ và phản ứng oxi-hoá khử khác.

Xem Thêm: Phản ứng Fe3O4 + H2 → Fe + H2O Công thức, quá trình và ứng dụng

Cách thực hiện phản ứng:

Để thực hiện phản ứng giữa Zn và HNO3, cần có các thiết bị và hóa chất sau:

Kẽm (Zn) tinh khiết
Axit nitric (HNO3) loãng
Bình nước
Bình phản ứng
Đèn cồn hoặc bếp cồn
Kính an toàn, găng tay, khẩu trang

Cách thực hiện:

Đeo kính an toàn, găng tay và khẩu trang để bảo vệ mắt, tay và đường hô hấp.
Đặt kẽm tinh khiết vào bình phản ứng.
Thêm axit nitric loãng vào bình phản ứng với tỉ lệ 1:3 (1 phần axit nitric và 3 phần nước).
Đặt bình phản ứng lên bình nước và đun nóng bằng đèn cồn hoặc bếp cồn.
Khi phản ứng diễn ra, khí nitơ sẽ được giải phóng và tạo thành bọt trắng xốp ở trên bề mặt dung dịch.
Sau khi phản ứng hoàn tất, lọc bỏ bọt trên bề mặt dung dịch và lấy muối kẽm nitrat (Zn(NO3)2) còn lại.

Vì axit nitric là một chất oxi hóa mạnh, vì vậy khi làm việc với nó, cần phải tuân thủ các biện pháp an toàn. Tránh tiếp xúc với mắt, da và đường hô hấp, và luôn đeo các thiết bị bảo hộ khi làm việc với axit nitric.

Trên đây là những thông tin cơ bản về phản ứng giữa Zn và HNO3. Hy vọng những thông tin này sẽ giúp ích cho bạn trong việc tìm hiểu và áp dụng phản ứng này vào công việc và nghiên cứu của mình.

Tính khối lượng Zn(NO3)2 thu được khi cho 9,8 gam Zn tác dụng với dung dịch HNO3 loãng

Phương trình phản ứng:

Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + N2 + H2O

Bước 1: Tính số mol Zn

Số mol Zn (nZn) = khối lượng Zn (mZn) / khối lượng mol Zn (MMZn) = 9,8 / 65,38 = 0,15 (mol)

Xem Thêm: Phản ứng hoá học CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4 Công thức, cách thực hiện

Bước 2: Áp dụng hiệu suất phản ứng

Hiệu suất phản ứng (eff) = 80% = (số mol Zn(NO3)2 thu được / số mol Zn ban đầu) x 100%

Số mol Zn(NO3)2 thu được (nZn(NO3)2) = eff x nZn = 0,8 x 0,15 = 0,12 (mol)

Bước 3: Tính khối lượng Zn(NO3)2

Khối lượng mol Zn(NO3)2 (MMZn(NO3)2) = MMZn + 2 x MMN + 6 x MMO = 65,38 + 2 x 14 + 6 x 16 = 189,38 (g/mol)

Khối lượng Zn(NO3)2 thu được (mZn(NO3)2) = nZn(NO3)2 x MMZn(NO3)2 = 0,12 x 189,38 = 22,73 (g)

Vậy khối lượng Zn(NO3)2 thu được khi cho 9,8 gam Zn tác dụng với dung dịch HNO3 loãng là 22,73 gam.

Phản ứng oxi hóa khử giữa hai kim loại và tác dụng của chúng với dung dịch H+

Đề bài:

Trong một phản ứng oxi hóa khử, kim loại A được oxi hóa thành ion A2+, ion A2+ tiếp tục oxi hóa thành ion A3+. Trong khi đó, kim loại B có khả năng khử ion A3+ thành kim loại A và ion B2+. Kim loại B còn có khả năng khử H+ thành H2. Trong điều kiện đủ, thì việc cho B vào dung dịch chứa A3+ sẽ dẫn đến các sản phẩm nào sau đây?

A. Kim loại A và H2

B. Kim loại B và H2

C. Kim loại A, kim loại B và H2

D. Chỉ có H2 được tạo ra.

Đáp án: C

Phân tích và giải thích:

Theo phương trình phản ứng oxi hóa khử, kim loại A bị oxi hóa từ trạng thái kim loại thành ion A2+, và sau đó oxi hóa tiếp thành ion A3+. Trong khi đó, kim loại B có khả năng khử ion A3+ thành kim loại A và ion B2+. Ngoài ra, kim loại B còn có khả năng khử H+ thành H2.

Trong điều kiện đủ, khi cho kim loại B vào dung dịch chứa ion A3+, kim loại B sẽ khử ion A3+ thành kim loại A và ion B2+, đồng thời cũng khử H+ thành H2. Do đó, trong sản phẩm phản ứng sẽ có cả kim loại A, kim loại B và H2.

Xem Thêm: Phản ứng hóa học Al2O3 + HCl → AlCl3 + H2O: Công thức và cơ chế phản ứng

Vậy đáp án C là đáp án đúng.

Phản ứng tạo khí SO2 từ hỗn hợp Fe và FeO

Đề bài:

Cho hỗn hợp gồm 1 mol chất A và 1 mol chất B tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đăc, nóng (dư) tạo ra 1 mol khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất). Hai chất A, B là:

A. Fe, Fe2O3

B. Fe, FeO

C. Fe3O4, Fe2O3

D. FeO, Fe3O4

Đáp án: D