NaNO3 + H2SO4 → HNO3 + NaHSO4 | NaNO3 ra HNO3

Phản ứng NaNO₃ + H₂SO₄ → HNO₃ + NaHSO₄

1. Trong phòng thí nghiệm thường điều chế HNO₃ bằng phản ứng

NaNO₃ + H₂SO₄  HNO₃ + NaHSO₄

2. Điều kiện phương trình phản ứng từ NaNO₃ ra HNO₃

Nhiệt độ

3. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

3.1. Bản chất của NaNO₃ (Natri nitrat)

NaNO3 với phản ứng trao đổi khi đun hỗn hợp NaNO₃ với H₂SO4 đặc. Hơi HNO₃ thoát ra được dẫn vào bình làm lạnh và ngưng tụ.

3.2. Bản chất của H₂SO₄ (Axit sunfuric)

H₂SO₄ là một axit mạnh tác dụng với muối tạo thành axit mới và muối mới.

4. Tiến hành thí nghiệm 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^oC cho đến khi còn lại chất kết tinh màu trắng theo phương trình như sau:

H₂SO₄ đặc + NaNO₃(tinh thể) → HNO₃ + NaHSO₄

Axit nitric thoát ra được dẫn vào bình làm lạnh và ngưng tụ ở đó.

5. Tính chất hoá học của H₂SO₄

5.1. H₂SO₄ loãng

Axit sunfuric là một axit mạnh, hóa chất này có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit như:

• Axit sunfuric H₂SO₄ làm chuyển màu quỳ tím thành đỏ. 
• Tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb) tạo thành muối sunfat.

                    Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

• Tác dụng với oxit bazo tạo thành muối mới (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) và nước .

                    FeO + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂O

• Axit sunfuric tác dụng với bazo tạo thành muối mới và nước.

                    H₂SO₄ + NaOH → NaHSO₄ + H₂O

                    H₂SO₄­ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

• H2SO4 tác dụng với muối tạo thành muối mới (trong đó kim loại vẫn giữ nguyên hóa trị) và axit mới.

                    Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + CO₂

                    H₂SO₄ + 2KHCO₃ → K₂SO₄ + 2H₂O + 2CO₂

5.2. H₂SO₄ đặc

Axit sunfuric đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh với tính chất hóa học nổi bật như:

• Tác dụng với kim loại: Khi cho mảnh Cu vào trong H₂SO₄ tạo ra dung dịch có màu xanh và có khí bay ra với mùi sốc.

                        Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

• Tác dụng với phi kim tạo thành oxit phi kim + H₂O + SO₂.

                        C + 2H₂SO₄ → CO₂ + 2H₂O + 2SO₂ (nhiệt độ)

                        2P + 5H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + 5SO₂ + 2H₂O

• Tác dụng với các chất khử khác.

                        2FeO + 4H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 4H₂O

• H₂SO₄ còn có tính háo nước đặc trưng như đưa H₂SO₄ vào cốc đựng đường, sau phản ứng đường sẽ bị chuyển sang màu đen và phun trào với phương trình hóa học như sau.

                       C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂SO₄ → 12C + H₂SO₄.11H₂O

6. Tính chất hoá học của NaNO₃

- Natri nitrat thể hiện tính oxy hóa khử khi cho kẽm tác dụng với NaNO3 trong dd NaOH theo phương trình sau:

NaNO₃ + 7NaOH + 4Zn → 2H₂O + NH₃ + 4Na₂ZnO₂

- NaNO₃ diễn ra phản ứng trao đổi khi đun nóng hỗn hợp natri nitrat (NaNO₃) với axit sunfuric (H₂SO₄) đặc. Phản ứng xảy ra, hơi HNO₃ thoát ra sẽ được dẫn vào bình làm lạnh và ngưng tụ.

H₂SO₄ + NaNO₃ → HNO₃ + NaHSO₄

- NaNO₃ trong phương trình hóa học hữu cơ khi Cu tác dụng với H₂SO₄/NaNO₃.

3Cu + 4H₂SO₄ + 2NaNO₃ → 4H₂O + Na₂SO₄ + 2NO + 3CuSO₄

7. Bài tập vận dụng

Câu 1. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về quá trình điều chế Axit nitric?

A. Axit nitric có nhiệt độ sôi thấp ( 83^oC) nên dễ bị bay hơi khi đun nóng.

B. Axit nitric là axit yếu hơn axit sufuric nên bị đẩy ra khỏi muối.

C. Axit nitric thoát ra được dẫn vào bình làm lạnh và ngưng tụ ở đó.

D. Đốt nóng bình cầu bằng đèn cồn để phản ứng xảy ra nhanh hơn.

Lời giải:

Đáp án: B

Sai vì HNO₃ là axit mạnh, bị đẩy ra khỏi dung dịch muối do tính dễ bay hơi của HNO₃

Câu 2. Cho mẩu Mg vào ống nghiệm chứa dung dịch gồm NaNO₃ và NaCl hiện tượng xảy ra là

A. Mẩu Mg tan dần, Na sinh ra bám vào magie.

B. Mẩu Mg tan dần, có khí không màu thoát ra.

C. Mẩu Mg tan dần, có khí nâu đỏ thoát ra.

D. Không xảy ra hiện tượng gì.

Lời giải:

Đáp án: D

Mg không phản ứng với NaNO₃ và NaCl.

Câu 3. Trường hợp nào sau đây có phản ứng hóa học xảy ra?

A. Cho magie phản ứng với NaNO₃.

B. Cho đồng phản ứng với Mg(NO₃)₂.

C. Cho magie phản ứng với hỗn hợp NaNO₃ và H₂SO₄.

D. Cho đồng phản ứng với hỗn hợp NaNO₃ và KCl.

Lời giải:

Đáp án: C

2NaNO₃ + 3Mg + 4H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 3MgSO₄ + 2NO ↑ + 4H₂O

Câu 4. Thể tích khí NO ở đktc thoát ra khi cho 1,44g Cu phản ứng hoàn toàn với dung dịch gồm NaNO₃ và H₂SO₄ là

A. 1,12 lít.   

B. 2,24 lít.   

C. 3,36 lít.   

D. 0,896 lít.

Lời giải:

Đáp án: D

V = 0.04.22,4= 0,896 lít.

Câu 5. Thể tích khí NO ở đktc thoát ra khi cho 0,72g Mg phản ứng hoàn toàn với dung dịch gồm NaNO₃ và HCl là

A. 1,12 lít.   

B. 2,24 lít.   

C. 0,448 lít.   

D. 0,224 lít.

Lời giải:

Đáp án: C

Áp dụng định luật bảo toàn e có 3n_NO = 2n_Mg = > n_NO = 0,02 mol

V = 0.02.22,4= 0,448 lít.

Câu 6. Cho mẩu Al vào ống nghiệm chứa dung dịch gồm NaNO₃ và K₂SO₄ hiện tượng xảy ra là

A. Mẩu Al tan dần, K sinh ra.

B. Mẩu Al tan dần, có khí không màu thoát ra.

C. Mẩu Al tan dần, có khí nâu đỏ thoát ra.

D. Không xảy ra hiện tượng gì.

Lời giải:

Đáp án: D

Al không phản ứng với NaNO₃ và K₂SO₄.

Câu 7. Cho Al vào dung dịch chứa NaNO₃ và H₂SO₄ thấy thu được khí N₂. Tổng hệ số cân bằng (tối giản) của chất tham gia phản ứng là

A. 6.   

B. 32.   

C. 34.   

D. 36.

Lời giải:

Đáp án: C

6NaNO₃ + 10Al + 18H₂SO₄ → 3Na₂SO₄ + 5Al₂(SO₄)₃ + 3N₂ ↑+ 18H₂O

Xem thêm các phương trình hóa học khác:

NH4NO3 ra NH3 | NH4NO3 + NaOH → NaNO3 + NH3↑ + H2O

Fe2O3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O | Fe2O3 ra Fe2(SO4)3

NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4

FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O l FeSO4 ra Fe2(SO4)3

FeS + H2SO4 → FeSO4 + H2S | FeS ra FeSO4