Câu hỏi:
05/07/2024 685Đọc văn bản sau và trả lời các câu hỏi từ 47 đến 53:
Nước cường toan hay nước cường thủy là một hỗn hợp có tính oxy hóa mạnh được điều chế bằng cách trộn hai acid vô cơ đậm đặc là hydrochloric acid đậm đặc (HCl) và nitric acid đậm đặc (HNO3). Với đặc tính acid và oxy hóa mạnh của nước cường toan, nó có khả năng hòa tan nhiều loại khoáng chất, bao gồm các khoáng chất có chứa gold, platinum và các kim loại quý khác. Nước cường toan không chỉ là hỗn hợp của hai acid mạnh. Trong hỗn hợp này, nitric acid vừa là acid mạnh vừa là chất oxy hóa mạnh, có khả năng oxy hóa hydrochloric acid thành khí chlorine và nước, tự khử thành nitrosyl chloride. Phương trình phản ứng như sau:
HNO3(aq) + 3HCl(aq) → NOCl(g) + 2H2O(l) + Cl2(g) (1)
Khí chlorine là một loại khí gây kích ứng và có tính ăn mòn cao do tính chất oxy hóa mạnh của nó. Nitrosyl chloride không ổn định, trải qua phản ứng tự oxy hóa - khử để tạo ra nitrogen oxide và một phân tử chlorine khác. Nitrogen oxide sau đó có thể phản ứng với oxygen trong không khí để tạo ra nitrogen dioxide. Các phản ứng được mô tả được trình bày dưới đây:
2NOCl(g) → 2NO(g) + Cl2(g) (2)
2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g) (3)
Phản ứng chung như sau:
2HNO3(aq) + 6HCl(aq) + O2(g) → 2NO2(g) + 4H2O(l) + 3Cl2(g) (4)
Ta có thể thấy, tỉ lệ nHCl:nHNO3=3:1. Với tỉ lệ này, nó có khả năng tạo ra 3 mol khí chlorine, dễ dàng oxy hóa hầu hết các hợp chất hữu cơ và vô cơ.
Các bước chuẩn bị nước cường toan trong phòng thí nghiệm như sau:
Bước 1: Xác định thể tích mỗi acid cần trộn
Bước đầu tiên, ta cần xác định thể tích nước cường toan cần dùng.
Nitric acid đậm đặc có khối lượng riêng khoảng 1,44 g/ml, trong khi hydrochloric acid đậm đặc có khối lượng riêng khoảng 1,2 g/ml. Vì phản ứng cần tỉ lệ HCl : HNO3 là 3 : 1, điều này có nghĩa là cần tối thiểu 3,6 ml hydrochloric acid đậm đặc cho mỗi 1 ml nitric acid đậm đặc. Tỉ lệ này có thể được tăng lên đến 4:1 để bù cho sự thất thoát do bay hơi của hydrochloric acid đậm đặc.
Như vậy:
Cứ 5 ml nước cường toan thì cần 4 ml HCl đậm đặc.
Cứ 5 ml nước cường toan thì cần 1 ml HNO3 đậm đặc.
Do đó, nếu chúng ta muốn chuẩn bị 100 ml nước cường toan, thì chúng ta sẽ cần:
Thể tích HCl đậm đặc là: 100.4:5 = 80 ml.
Thể tích HNO3 đậm đặc là: 100 – 80 = 20 ml.
Bước 2: Lấy thể tích của từng acid
Sử dụng pipette chia độ hoặc pipette định mức để lấy các thể tích tương ứng: HCl (80 ml) và HNO3 (20 ml).
Bước 3: Trộn hỗn hợp 2 acid
Tiến hành cho 80 ml HCl vào bình thủy tinh trước. Sau đó, thêm từ từ HNO3 vào bình thủy tinh chứa HCl (trong quá trình thêm HNO3 cần khuấy liên tục).
Bước 4: Sử dụng nước cường toan
Nước cường toan không ổn định, vì vậy nên sử dụng ngay. Trong trường hợp còn dư nước cường toan, có thể bảo quản trong bình thủy tinh không có nắp đậy ở nơi thoáng mát. Trường hợp muốn vứt bỏ nước cường toan dư thừa, tuyệt đối không đổ trực tiếp xuống cống mà đổ vào thùng chứa chất thải có tính acid trong phòng thí nghiệm.
Phát biểu sau đúng hay sai?
Gold là kim loại có tính khử yếu nên không bị hòa tan trong acid kể cả HNO3 nhưng lại bị hòa tan trong nước cường toan. Sau phản ứng thu được kết tủa gold(III) chloride theo phương trình sau:
Au + HNO3 + 3HCl → AuCl3↓ + 2H2O + NO↑
Sách mới 2k7: 30 đề đánh giá năng lực DHQG Hà Nội, Tp. Hồ Chí Minh, BKHN 2025 mới nhất (600 trang - chỉ từ 140k).
Quảng cáo
Trả lời:
Sai, vì: gold(IIII) chloride tồn tại ở dạng dung dịch, không phải kết tủa.
Chọn B
Câu hỏi cùng đoạn
Câu 2:
Các phát biểu sau đúng hay sai?
|
Phát biểu |
Đúng |
Sai |
|
Có thể trung hòa nước cường toan bằng sodium bicarbonate hoặc sodium hydroxide. |
||
|
Al, Fe và Cr đều bị thụ động trong dung dịch nước cường toan. |
||
|
Khi bảo quản nước cường toan cần bảo quản trong bình thủy tinh không có nắp đậy, vì khí sinh ra có thể tích tụ và tạo áp suất làm bình chứa bị vỡ. |
||
|
Cho phương trình hóa học sau: Pt + HNO3 + HCl → H2PtCl6 + H2O + NO2↑ Sau khi cân bằng, tổng hệ số tối giản của các chất trong phản ứng này là 18. |
Lời giải của GV VietJack
Đáp án
|
Phát biểu |
Đúng |
Sai |
|
Có thể trung hòa nước cường toan bằng sodium bicarbonate hoặc sodium hydroxide. |
X | |
|
Al, Fe và Cr đều bị thụ động trong dung dịch nước cường toan. |
X | |
|
Khi bảo quản nước cường toan cần bảo quản trong bình thủy tinh không có nắp đậy, vì khí sinh ra có thể tích tụ và tạo áp suất làm bình chứa bị vỡ. |
X | |
|
Cho phương trình hóa học sau: Pt + HNO3 + HCl → H2PtCl6 + H2O + NO2↑ Sau khi cân bằng, tổng hệ số tối giản của các chất trong phản ứng này là 18. |
X |
Giải thích
1. Đúng, vì:
Sodium bicarbonate và sodium hydroxide đều có tính base, tham gia phản ứng trung hòa được với nước cường toan có tính acid.
2. Sai, vì: Al, Fe và Cr đều tham gia phản ứng được với nước cường toan.
3. Đúng, vì: khi trộn hydrochloric acid đậm đặc (HCl) với nitric acid đậm đặc (HNO3) để thu được nước cường toan, xảy ra phản ứng:
2HNO3(aq) + 6HCl(aq) + O2(g) → 2NO2(g)↑ + 4H2O(l) + 3Cl2(g)↑
4. Sai, vì: Phương trình phản ứng sau khi cân bằng như sau:
Pt + 4HNO3 + 6HCl → H2PtCl6 + 4H2O + 4NO2↑
Tổng hệ số tối giản của phương trình này là 20.
Câu 3:
Điền số thích hợp vào chỗ trống
Hòa tan hoàn toàn 24,3 gam silver trong hỗn hợp 1 thể tích HNO3 đặc và 3 thể tích HCl đặc thu được V lít một chất khí không màu, hóa nâu trong không khí (ở đktc). Giá trị của V là (1) _____ lít.
Lời giải của GV VietJack
Đáp án
Hòa tan hoàn toàn 24,3 gam silver trong hỗn hợp 1 thể tích HNO3 đặc và 3 thể tích HCl đặc thu được V lít một chất khí không màu, hóa nâu trong không khí (ở đktc). Giá trị của V là (1) 1,68 lít.
Giải thích
Số mol silver tham gia phản ứng là: 24,3:108 = 0,225 mol
Theo phương trình phản ứng:
3Ag + HNO3 + 3HCl → 3AgCl↓ + 2H2O + NO↑
0,225 → 0,075(mol)
Giá trị của V là: 0,075.22,4 = 1,68 lít.
Câu 4:
Kéo thả ô vuông vào vị trí thích hợp: 1:2, 4:1, 2:3
Tỉ lệ về thể tích của hydrochloric acid đậm đặc và nitric acid đậm đặc cần dùng để pha chế nước cường toan là _______.
Lời giải của GV VietJack
Đáp án
Tỉ lệ về thể tích của hydrochloric acid đậm đặc và nitric acid đậm đặc cần dùng để pha chế nước cường toan là 4:1.
Giải thích
Theo đoạn văn “Nitric acid đậm đặc có khối lượng riêng khoảng 1,44 g/ml, trong khi hydrochloric acid đậm đặc có khối lượng riêng khoảng 1,2 g/ml. Vì phản ứng cần tỉ lệ HCl : HNO3 là 3 : 1, điều này có nghĩa là cần tối thiểu 3,6 ml hydrochloric acid đậm đặc cho mỗi 1 ml nitric acid đậm đặc. Tỉ lệ này có thể được tăng lên đến 4:1 để bù cho sự thất thoát do bay hơi của nitric acid đậm đặc.”
Do đó, tỉ lệ về thể tích của hydrochloric acid đậm đặc và nitric acid đặc dùng để pha chế nước cường toan là 4 : 1.
Câu 5:
Điền công thức hóa học hoặc số thích hợp vào chỗ trống
Hòa tan hoàn toàn 29,125 gam muối sulfide của kim loại X trong dung dịch nước cường toan thu được muối X(II) chloride, 4 gam chất rắn màu vàng và V lít chất khí không màu, hóa nâu trong không khí (ở đktc). Công thức của muối sulfide ban đầu là (1) ______ và giá trị của V là (2)_______ lít (làm tròn kết quả đến phần thập phân thứ ba)
Lời giải của GV VietJack
Đáp án
Hòa tan hoàn toàn 29,125 gam muối sulfide của kim loại X trong dung dịch nước cường toan thu được muối X(II) chloride, 4 gam chất rắn màu vàng và V lít chất khí không màu, hóa nâu trong không khí (ở đktc). Công thức của muối sulfide ban đầu là (1) _HgS _ và giá trị của V là (2) __1,867_ lít (làm tròn kết quả đến phần thập phân thứ ba)
Giải thích
Chất rắn màu vàng thu được là S và chất khí không màu hóa nâu trong không khí là NO.
Ta có phương trình phản ứng:
3XS + 2HNO3 + 6HCl → 3XCl2 + 3S + 2NO↑ + 4H2O
Số mol S thu được là: nS = 4:32 = 0,125 mol
3XS + 2HNO3 + 6HCl → 3XCl2 + 3S + 2NO↑ + 4H2O
0,125 ← 0,125 → \(\frac{1}{{12}}\) (mol)
\[ \to {M_{XS}} = \frac{{29,125}}{{0,125}} = 233 \to {M_X} = 233 - 32 = 201\,\,\left( {g/mol} \right)\]
→ X là Hg
→ Công của muối sulfide là HgS
VNO = 22,4.\(\frac{1}{{12}}\)≈ 1,867 lít.
Câu 6:
Lời giải của GV VietJack
Khi cho silver phản ứng với nước cường toan thì thu được hiện tượng: xuất hiện kết tủa trắng và có khí không màu hóa nâu trong không khí thoát ra.
Phương trình phản ứng:
3Ag + HNO3 + 3HCl → 3AgCl↓ + 2H2O + NO↑
Chọn B
Câu 7:
Cho các phát biểu sau:
(1) Nước cường toan được sử dụng để tinh chế một số kim loại quý như gold, platinum.
(2) Có thể bảo quản nước cường toan trong thời gian dài.
(3) Khi bị cường toan tiếp xúc với da, hãy trung hòa bằng dung dịch sodium hydroxide và rửa lại nhiều lần với nước.
(4) Nước cường toan cũng được sử dụng trong phòng thí nghiệm để làm sạch dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh.
Số phát biểu đúng là
Lời giải của GV VietJack
Giải thích
Các phát biểu đúng là: (1) và (4).
(2) sai, vì: nước cường toan không ổn định, nên được sử dụng ngay.
(3) sai, vì: sodium hydroxide có tính base mạnh, có thể gây ăn mòn da nên không khuyến khích sử dụng để trung hòa nước cường toan.
Chọn B
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Phần tư duy khoa học / giải quyết vấn đề
Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về đặc điểm của ánh sáng khả kiến?
Câu 2:
Phát biểu sau đây là đúng hay sai?
Trong 4 Nghiên cứu trên thì dòng điện chạy qua đường ray đều theo một chiều nhất định, đúng hay sai?
Câu 3:
Phần tư duy đọc hiểu
Theo bài viết, tế bào gốc đang được nghiên cứu để ứng dụng vào điều trị vấn đề gì về sức khỏe của con người?
Câu 4:
Điền số thích hợp vào chỗ trống.
Biên độ của sóng có biên độ cao là (1) _______ cm.
Câu 5:
Để cạnh tranh với các nền tảng xuyên biên giới như Facebook, Google, các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình trực tuyến trong nước đang làm gì?
Câu 6:
Phát biểu sau đúng hay sai?
Dựa trên kết quả của Thí nghiệm 2, độ hấp thụ hiệu chỉnh của mơ khô có giá trị lớn nhất.
về câu hỏi!