Hóa HọcLớp 9

Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất vừa tác dụng được với dung dịch HCl?

Câu hỏi: Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất vừa tác dụng được với dung dịch HCl, vừa tác dụng được với dung dịch AgNO3?

A. Zn, Cu, Mg

B. Al, Fe, CuO

Bạn đang xem: Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất vừa tác dụng được với dung dịch HCl?

C. Hg, Na, Ca

D. Fe, Ni, Sn

Trả lời:

Đáp án D. Fe, Ni, Sn

Cùng THPT Đông Đô tìm hiểu thêm về axit HCl và axit HNO3 nhé!

I. Axit Clohidric (HCl)

1. Axit Clohidric là gì? Cấu tạo phân tử của HCl

   Axit Clohidric là một axit vô cơ mạnh, nó tồn tại 2 dạng là lỏng và khí. Ở dạng lỏng, nó được tạo ra từ sự hòa tan của khí hydro clorua trong nước. Axit Clohydric có công thức hóa học là HCl. Ngoài ra, nó còn có tên gọi khác như axit hydrochloric, cloran, axit muriatic.

   Theo trang Wikipedia HCl – Axit Clohidric hay axit muriatic là một axit vô cơ mạnh, tạo ra từ sự hòa tan của khí hydro clorua (HCl) trong nước. Axit Muriatic đậm đặc nhất có nồng độ tối đa là 40%. Ở dạng đậm đặc, axit này có thể tạo thành các sương mù axit, có khả năng ăn mòn các mô con người, gây tổn thương cơ quan hô hấp, mắt, da và ruột. Axit clohydric dạng hỗn hợp đẳng phí (khoảng 20,2%) có thể được dùng như một tiêu chuẩn cơ bản trong phân tích định lượng.

2. Các tính chất đặc trưng của axit clohydric

2.1. Tính chất vật lý của HCl

Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất vừa tác dụng được với dung dịch HCl? (ảnh 2)

– Khi ở dạng khí, HCl không màu, có mùi xốc, nặng hơn không khí và tan nhiều trong nước tạo dung dịch axit mạnh.

– Khi ở dạng lỏng, HCl loãng không màu. Ở dạng đậm đặc 40%, axit HCl có màu vàng ngả xanh lá và có thể tạo thành sương mù axit, có khả năng ăn mòn và làm tổn thương các mô của con người.

– Độ hòa tan trong nước: 725g/l ở 20 độ C.

– Trọng lượng phân tử: 36,5 g/mol.

– Dung dịch HCl dễ bay hơi.

2.2. Tính chất hóa học của axit clohydric – Những chất tác dụng với HCl

Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất vừa tác dụng được với dung dịch HCl? (ảnh 3)

– Axit HCl làm đổi màu chất chỉ thị, cụ thể là làm quỳ tím chuyển đỏ (dấu hiệu nhận biết HCl)

– HCl tác dụng với kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học ( trừ Pb) tạo thành muối và khí Hydro

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

– HCl có tính oxy hóa: Tác dụng oxit kim loại tạo thành muối clorua + nước (kim loại không thay đổi hóa trị)

CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O

– Tác dụng bazơ tạo thành muối clorua + nước

Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O

Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O

– HCl tác dụng với muối có gốc anion hoạt động yếu hơn tạo thành muối mới và axit mới, sản phẩm được tạo thành có thể kết tủa, khí bay lên hoặc là một axit mới yếu hơn

AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3

CaCO­3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2

– HCl có tính khử khi tác dụng với chất có tính oxy hóa mạnh như KMnO4, K2Cr2O7, MnO2, KClO3, …axit clohydric có tính khử.

6HCl + KClO3 → KCl + 3Cl2↑ + 3H2O

2HCl + MnO2 → MnCl+ Cl2↑ + H2O

14HCl + K2Cr2O7 → 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2↑ + 7H2O

16HCl + 2KMnO4 → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O

2.3. HCl không tác dụng với chất nào

– Kim loại đứng sau H trong dãy điện hóa như Cu, Ag, Au,….

– Muối không tan có gốc CO3 và PO4, trừ K2CO3 và Na2CO3,K3PO4 và Na3PO4.

– HCl không tác dụng với tất cả các axit, phi kim, oxit kim loại, oxit phi kim.

3. Cách điều chế HCl

Trong phòng thí nghiệm: 

HCL được điều chế bằng phương pháp axit sulfuric có thể nồng độ lên đến 40% với phương trình điều chế sau:

NaCl rắn + H2SO4 đặc → NaHSO4 + HCl  (< 2500C)

2NaCl rắn + H2SOđặc → Na2SO­4 + 2HCl  (> 4000C)

Trong công nghiệp: 

Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất vừa tác dụng được với dung dịch HCl? (ảnh 4)

Điều chế HCL bằng phương pháp tổng hợp

HCL trong công nghiệp thường được điều chế ở nồng độ phần trăm là 32 -34 % bằng phương pháp tổng hợp  với phương trình điều chế sau:

H2 + Cl2 → 2HCl (đun nóng)

4. Ứng dụng của Axit Clohidric

   Dùng axit clohydric để tẩy rỉ: Một trong những công dụng của axit clohydric là tẩy rỉ sắt, tức là oxit sắt, trên thép, sau đó dùng thép để cán, mạ điện và các công trình khác. Sản xuất hợp chất hữu cơ trong sản xuất PVC.

   Sử dụng axit clo để kiểm soát và trung hòa độ pH: HCl có tính axit có thể được sử dụng để điều chỉnh độ kiềm của dung dịch. Trong các ngành công nghiệp yêu cầu độ tinh khiết (thực phẩm, dược phẩm, nước uống). HCL trung hòa nước thải và xử lý nước hồ bơi. Sử dụng axit clohydric để tái tạo trao đổi ion. 

   Axit clohydric chất lượng cao được sử dụng để tái sinh nhựa trao đổi ion. Trao đổi cation được sử dụng rộng rãi để loại bỏ các ion Na + và Ca2 + khỏi dung dịch nước để sản xuất nước làm mềm. Axit này được sử dụng để rửa các cation khỏi nhựa. Bộ trao đổi ion và nước làm mềm được sử dụng trong tất cả các ngành công nghiệp hóa chất, sản xuất nước uống và một số ngành công nghiệp thực phẩm.

   Axit clohydric được sử dụng trong cơ thể sống. Axit dạ dày là một trong những chất chính do dạ dày tiết ra. Nó chủ yếu chứa axit clohiđric, tạo thành môi trường axit trong dạ dày. Sử dụng axit HCL để tạo ra các hợp chất vô cơ thông qua phản ứng axit-bazơ để tạo ra các hợp chất vô cơ. Được sử dụng làm chất kết tụ và đông tụ cho các thành phần kết tủa trong xử lý nước thải, sản xuất nước uống, sản xuất giấy hoặc mạ điện, và clorua kẽm trong ngành mạ điện và sản xuất pin.

II. Acid Nitric (HNO3

1. HNO3 là gì?

   HNO3 là tên viết tắt của hợp chất vô cơ Axit nitric. HNO3 được xem làm một dung dịch nitrat hidro hay còn được gọi là axit nitric khan. HNO3 được hình thành từ tự nhiên do những cơn mưa, sấm chớp tạo thành. HNO3 (Axit nitric) là một chất lỏng tinh khiết, không có màu, nó sẽ bốc khói mạnh mẽ khi ở trong không khí và nguy hiểm hơn HNO3 (Axit nitric) là một chất axit độc hại làm ăn mòn và có thể gây cháy. Nếu một dung dịch có hơn 86% HNO3 (Axit nitric), nó được gọi là axit nitric bốc khói. HNO3 (Axit nitric) bốc khói có đặc trưng axit nitric bốc khói trắng và axit nitric bốc khói đỏ, tùy thuộc vào số lượng nitơ đioxit hiện diện.

2. Cấu tạo phân tử Axit Nitric – HNO3

Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất vừa tác dụng được với dung dịch HCl? (ảnh 5)
Cấu tạo phân tử – HNO3

3. Tính chất vật lý của axit nitric

+ Axit nitric là chất lỏng không màu, tan tốt trong nước (C<65%). Nó cũng có thể tồn tại ở dạng khí, không màu. Trong môi trường tự nhiên, axit nitric có màu vàng nhạt do sự tích tụ của oxit nito.

+ Axit nitric tinh khiết có tỷ trọng khoảng 1522kg/m3, khi để ngoài không khí, nếu axit nitric có nồng độ 86% ta sẽ thấy khói trắng bốc lên. Nhiệt độ đông đặc là -42 °C và nhiệt độ sôi là 83 °C.

+ Dưới tác dụng của ánh sáng, axit nitric bị phân hủy tạo thành nito dioxit NO2 ( nhiệt độ thường).

                 4HNO3 →  4NO2 + 2H2O + O2

+ Do đó cần bảo quản axit nitric trong các chai, lọ tối màu, tránh ánh sáng và khu vực cất giữ phải đảm bảo nhiệt độ thấp hơn 0 °C.

+ Ở nhiệt độ cao, nito dioxit bị hòa tan bởi axit nitric thành dung dịch có màu vàng hoặc đỏ. Điều này gây ảnh hưởng không nhỏ đến các đặc trưng vật lý, phụ thuộc vào nồng độ NO2 , đặc biệt là áp suất hơi trên chất lỏng, nhiệt độ sôi, màu sắc dung dịch.

+ Chưng cất hỗn hợp axit nitric và nước, ta được azeotrope có nồng độ 68% HNO3 và sôi ở 120.5 °C, 1 atm. Axit nitric là một axit có tính ăn mòn cao, cực độc, dễ bắt lửa.

4. Tính chất hóa học của HNO3

Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất vừa tác dụng được với dung dịch HCl? (ảnh 6)
Tính chất hóa học của HNO3

    Axit nitric là một dung dịch nitrat hydro có công thức hóa học HNO3 . Đây là một axit khan, là một monoaxit mạnh, có tính oxy hóa mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ, có hằng số cân bằng axit (pKa) = −2.

   Axit nitric là một monoproton chỉ có một sự phân ly nên trong dung dịch, nó bị điện ly hoàn toàn thành các ion nitrat NO3 và một proton hydrat, hay còn gọi là ion hiđroni.

H3O+ HNO3 + H2O → H3O+ + NO3

– Axit nitric có tính chất của một axit bình thường nên nó làm giấy quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

– Tác dụng với bazo, oxit bazo, muối cacbonat tạo thành các muối nitrat

 2HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O

2HNO3 + Mg(OH)→ Mg(NO3)2 + 2H2O

2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2

– Axit nitric tác dụng với kim loại: Tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrat và nước .

Kim loại + HNO3 đặc → muối nitrat + NO + H2O ( to)

Kim loại + HNO3 loãng → muối nitrat + NO + H2O

Kim loại + HNO3 loãng lạnh → muối nitrat + H2

Mg(rắn) + 2HNO3 loãng lạnh → Mg(NO3)2 + H2 (khí)

– Nhôm, sắt, crom thụ động với axit nitric đặc nguội do lớp oxit kim loại được tạo ra bảo vệ chúng không bị oxy hóa tiếp.

– Tác dụng với phi kim (các nguyên tố á kim, ngoại trừ silic và halogen) tạo thành nito dioxit nếu là axit nitric đặc và oxit nito với axit loãng và nước, oxit của phi kim.

C + 4HNO3 đặc → 4NO2 + 2H2O + CO2

P + 5HNO3 đặc → 5NO2 + H2O + H3PO4

3C + 4HNO3 loãng → 3CO2 + 4NO + 2H2O

– Tác dụng với oxit bazo, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa lên hóa trị cao nhất:

FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO+ 2H2O + CO2

– Tác dụng với hợp chất:

3H2S + 2HNO3 (>5%) → 3Skết tủa + 2NO + 4H2O

PbS + 8HNO3 đặc → PbSO4 kết tủa  + 8NO2 + 4H2O

Ag3PO4 tan trong HNO3, HgS không tác dụng với HNO3.

– Tác dụng với nhiều hợp chất hữu cơ: Axit nitric có khả năng phá hủy nhiều hợp chất hữu cơ, nên sẽ rất nguy hiểm nếu để axit này tiếp xúc với cơ thể người.

5. Điều chế axit nitric HNO3 có những cách nào?

Phương pháp sản xuất HNO3 trong công nghiệp

Axit nitric được điều chế bằng cách pha trộn nito dioxide và nước với oxy hoặc sử dụng không khí để oxy hóa axit nitro. Phản ứng xảy ra theo phương trình:

4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3

    Axit nitric loãng có thể cô đặc đến nồng độ 68% với một hỗn hợp azeotropic 32% nước. Việc cô đặc này được thực hiện bằng cách chưng cất axit HNO3 loãng với axit sunfuric (vai trò của H2SO4 là chất khử nước). Trong quy mô phòng thí nghiệm, muốn cô đặc HNO3 theo cách này thì phải dùng các dụng cụ thủy tinh và chưng cất với áp suất thấp để tránh việc axit bị phân hủy. Lưu ý tránh các mối nối bằng thTính chất hóa học của HNO3 (ảnh 7)ủy tinh và nút bần vì HNO3 có thể tấn công.

Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất vừa tác dụng được với dung dịch HCl? (ảnh 7)
Phương pháp sản xuất HNO3 trong công nghiệp

   Dung dịch HNO3 cấp thương mại thường có nồng độ là 52% và 68%. Việc sản xuất axit nitric này thường sử dụng công nghệ Ostwald do Wilhelm Ostwald phát minh ra.

   Ngoài ra, HNO3 cũng có thể được tổng hợp bằng cách oxi hóa amonia, tuy nhiên sản phẩm sẽ bị pha loãng bởi nước do phản ứng tạo ra. Mặc dù vậy thì cách này cũng rất quan trọng trong việc sản xuất amoni nitrat từ amoniac theo công nghệ Haber vì sản phẩm cuối cùng có thể sản xuất từ nguyên liệu đầu vào chính là nito, hidro và oxy.

Điều chế axit nitric trong phòng thí nghiệm

Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất vừa tác dụng được với dung dịch HCl? (ảnh 8)
Điều chế axit nitric trong phòng thí nghiệm

   Trong phòng thí nghiệm, axit HNO3 được điều chế bằng cách cho CuNO3 hoặc cho KNO3 phản ứng với H2SO4 96% theo khối lượng bằng nhau, sau đó chưng cất hỗn hợp này ở nhiệt độ sôi 83 ℃ cho đến khi chỉ còn lại chất kết tinh màu trắng và kali bisunfat còn lưu lại trong bình.

   Khi tiến hành thí nghiệm thì cần phải dùng các trang thiết bị bằng thủy tinh, tốt nhất là  bình cổ cong nguyên khối vì axit nitric khan tấn công cả nút bần, da và cao su nên sự rò rỉ có thể sẽ rất nguy hiểm.

KNO3 + H2SO4 → KHSO4 + HNO3

   NOx hòa tan được loại bỏ bằng cách giảm áp suất tại nhiệt độ phòng từ 10 – 30 phút với áp suất 200 mmHg (27 kPa).

6. Ứng dụng của axit nitric – HNO3 trong thực tiễn là gì?

Điều chế axit nitric trong phòng thí nghiệm (ảnh 9)
Một số ứng dụng của axit nitric – HNO3

6.1. Trong phòng thí nghiệm

   Axit nitric được sử dụng làm thuốc thử liên quan tới clorit. Cho axit nitric tác dụng với mẫu thử, sau đó cho dung dịch bạc nitrat vào để tìm kết tủa trắng của bạc clorua. Ngoài ra, nó cũng dùng để điều chế muối nitrat.

6.2. Trong công nghiệp

+ Axit nitric 68% được sử dụng để chế tạo thuốc nổ bao gồm nitroglycerin, trinitrotoluen (TNT) và cyclotrimethylenetrinitramin (RDX), và các loại phân bón chứa nito như phân đạm một lá nitrat amoni NH4NO3, các muối nitrat như KNO3 , Ca(NO3)2 ,…

+ Axit nitric có nồng độ 0,5-2% được sử dụng làm hợp chất nền nhằm xác định trong dung dịch có tồn tại kim loại không. Người ta gọi đó là kỹ thuật ICP-MS và ICP-AES. Cần sử dụng axit nitric tinh khiết hoàn toàn vì có một số lượng những ion kim loại nhỏ có thể gây ảnh hưởng tới kết quả phân tích.

+ Do axit nitric phản ứng với hầu hết các kim loại trong các hợp chất hữu cơ nên nó được dụng trong ngành luyện kim, xi mạ và tinh lọc. Khi cho axit này kết hợp với axit clorua, ta được dung dịch nước cường toan có khả năng hòa tan bạch kim và vàng.

+ Sử dụng axit nitric để sản xuất các chất hữu cơ, bột màu, sơn, thuốc nhuộm vải.

+ Dùng làm thuốc tẩy màu- colorometric test, giúp phân biệt heroin và morphine.

+ Axit nitric được dùng để sản xuất nitrobenzen – tiền chất để sản xuất anilin và các dẫn xuất anilin với những ứng dụng then chốt trong sản xuất bọt xốp polyuretan, sợi aramit và dược phẩm.

+ Axit nitric cũng là hợp chất trung gian dùng trong sản xuất bọt xốp polyuretan mềm và các sản phẩm polyuretan khác, ví dụ các chất kết dính, các chất bịt kín, các chất bọc phủ và các chất đàn hồi, đi từ nguyên liệu toluen diisoxyanat.

+ Dùng làm chất tẩy rửa các đường ống, bề mặt kim loại trong các nhà máy sữa. Axit nitric được dùng để loại bỏ các tạp chất, cân bằng lại độ tiêu chuẩn của nước. Một trong những ứng dụng khác cho IWFNA là một chất oxy hóa trong nhiên liệu lỏng tên lửa.

Đăng bởi: Đại Học Đông Đô

Chuyên mục: Lớp 9, Hóa Học 9

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Check Also
Close
Back to top button