Cr + HNO3(đặc) → Cr(NO3)3 + NO2 ↑ + H2O | Cr ra Cr(NO3)3 | HNO3 ra Cr(NO3)3 | HNO3 ra NO2

Phản ứng Cr + HNO_3(đặc) hay Cr ra Cr(NO₃)₃ hoặc HNO₃ ra Cr(NO₃)₃ hoặc HNO₃ ra NO₂ thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về Cr có lời giải, mời các bạn đón xem:

Cr + 6HNO_3(đặc) → Cr(NO₃)₃ + 3NO₂ ↑ + 3H₂O

1. Phương trình hoá học của phản ứng Cr tác dụng với HNO₃ đặc, nóng

Cr + 6HNO_{3 đặc} $\stackrel{t^{°}}{\to }$Cr(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

Cách lập phương trình hoá học:

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hoá, từ đó xác định chất oxi hoá – chất khử:

                         $\stackrel{0}{Cr}+H\stackrel{+5}{N}{O}_{\text{3 }đac}\stackrel{t^{°}}{\to } \stackrel{+3}{Cr}{\left(N{O}_3\right)}_3 +\stackrel{+4}{N}{O}_2+H_{2}O$

Chất khử: Cr; chất oxi hoá: HNO₃.

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hoá, quá trình khử

- Quá trình oxi hoá: $\stackrel{0}{Cr}\to \stackrel{+3}{Cr}+3e$

- Quá trình khử: $\stackrel{+5}{\text{N }}+\text{ 1}e\to \stackrel{+4}{N}$

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hoá

$\begin{array}{c}1\times \\ 3\times \end{array}\left|\begin{array}{l}\stackrel{0}{Cr}\to \stackrel{+3}{Cr}+3e\\ \stackrel{+5}{\text{N }}+\text{ 1}e\to \stackrel{+4}{N}\end{array}\right.$

Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hoá học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

Cr + 6HNO_{3 đặc} $\stackrel{t^{°}}{\to }$Cr(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

2. Điều kiện để Cr tác dụng với HNO₃ đặc, nóng

Phản ứng giữa Cr và HNO₃ đặc diễn ra ở điều kiện đun nóng.

3. Cách tiến hành thí nghiệm

Cho Cr vào ống nghiệm đã để sẵn HNO₃ đặc rồi đun nóng ống nghiệm.

4. Hiện tượng phản ứng

Crom tan dần, có khí màu nâu đỏ thoát ra là khí NO₂.

5. Tính chất hóa học của crom

- Crom là kim loại có tính khử mạnh hơn sắt.

- Trong các phản ứng hóa học, crom tạo nên các hợp chất trong đó crom có số oxi hóa từ +1 đến +6 (thường gặp là +2; +3 và +6).

5.1. Tác dụng với phi kim

Ở nhiệt độ thường, crom chỉ tác dụng với flo. Ở nhiệt độ cao, crom tác dụng với oxi, clo,lưu huỳnh…

          4Cr + 3O₂ $\stackrel{t^{°}}{\to }$ 2Cr₂O₃

          2Cr + 3Cl_{2 $\stackrel{t^{°}}{\to }$}2CrCl₃

          2Cr + 3S $\stackrel{t^{°}}{\to }$ Cr₂S₃

5.2. Tác dụng với nước

Crom có độ hoạt động kém Zn và mạnh hơn Fe, nhưng crom bền hơn nước và không khí do có màng oxit rất mỏng, bền bảo vệ.

5.3. Tác dụng với axit

- Vì có màng bảo vệ, crom không tan ngay trong dung dịch loãng và nguội của axit HCl

H₂SO₄. Khi đun nóng, màng oxit này tan ra, crom tác dụng với axit giải phóng H₂ và tạo ra muối crom(II) khi không có không khí.

             Cr + 2HCl → CrCl₂ + H₂

             Cr + H₂SO₄ → CrSO₄ + H₂

Chú ý: Crom không tác dụng với dung dịch axit HNO₃ đặc, nguội và H₂SO₄ đặc, nguội do bị thụ động hóa.

6. Tính chất của axit nitric

6.1. Tính axit

- Axit nitric là một trong số các axit mạnh nhất, trong dung dịch phân li hoàn toàn:

         $HN{O}_3 \to H^{+} +N{O}_3^{-}$

- Dung dịch axit HNO₃ có đầy đủ tính chất của một dung dịch axit: làm đỏ quỳ tím, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối của axit yếu hơn.

Thí dụ:

         CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O

         NaOH + HNO₃ → NaNO₃ + H₂O

         CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + CO₂↑ + H₂O

6.2. Tính oxi hóa

- HNO₃ có tính oxi hóa mạnh.

- Kim loại hay phi kim khi gặp axit HNO₃ đều bị oxi hóa lên trạng thái có mức oxi hóa cao nhất.

a) Tác dụng với kim loại

- HNO₃ oxi hóa hầu hết các kim loại trừ vàng (Au) và platin (Pt).

 * Với những kim loại có tính khử yếu: Cu, Ag, ...

Cu + 4HNO_{3 (đặc)} → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

3Cu + 8HNO_{3 (loãng)} → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

 * Khi tác dụng với những kim loại có tính khử mạnh hơn: Mg, Zn, Al, ... thì HNO₃ loãng có thể bị khử đến N₂O, N₂ hoặc NH₄NO₃.

8Al + 30HNO_{3 (loãng)} → 8Al(NO₃)₃ + 3N₂O + 15H₂O

4Zn + 10HNO_3 (loãng) → 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

  * Lưu ý: Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO₃ đặc, nguội.

b) Tác dụng với phi kim

- Khi đun nóng, HNO₃ đặc có thể tác dụng với phi kim: C, P, S, …(trừ N₂ và halogen).

Thí dụ:

S + 6HNO_{3 (đ)} → H₂SO₄ + 6NO₂↑ + 2H₂O

c) Tác dụng với hợp chất

- H₂S, HI, SO₂, FeO, muối sắt (II), … có thể tác dụng với HNO₃. 

Thí dụ:

3FeO + 10HNO_{3 (đ)} → 3Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 5H₂O

3H₂S + 2HNO_{3 (đ)} → 3S↓ + 2NO↑ + 4H₂O

- Nhiều hợp chất hữu cơ như giấy, vải, dầu thông, … bốc cháy khi tiếp xúc với HNO₃ đặc.

7. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Phản ứng nào sau đây không đúng?

A. 2Cr + 3F₂ → 2CrF₃                        B. 2Cr + 3Cl₂ $\stackrel{t°}{\to }$ 2CrCl₃

C. Cr + S $\stackrel{t°}{\to }$CrS                          D. 2Cr + N₂ $\stackrel{t°}{\to }$ 2CrN

Hướng dẫn giải

Đáp án C

2Cr + 3S $\stackrel{t°}{\to }$ Cr₂S₃

Câu 2: Khối lượng bột nhôm cần dùng để thu được 78 gam crom từ Cr₂O₃ bằng phản ứng nhiệt nhôm (giả sử hiệu suất phản ứng là 100%) là

A. 13,5 gam.                                      B. 27,0 gam.                  

C. 54,0 gam.                                      D. 40,5 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

n_Cr = 78 : 52 = 1,5 mol

$\begin{array}{l}2Al+C{r}_2{O}_3 \stackrel{t°}{\to }A{l}_2{O}_3+2Cr\\ \mathrm{1,5} \mathrm{1,5} mol\end{array}$

→ m_Al = 1,5.27 = 40,5 gam.

Câu 3: Nung hỗn hợp bột gồm 15,2 gam Cr₂O₃ và m gam Al ở nhiệt độ cao. Sau khi phản ứng hoàn toàn, thu được 23,3 gam hồn hợp rắn X. Cho toàn bộ hỗn hợp X phản ứng với axit HCl nóng, dư thoát ra V lít H₂ (đktc) Giá trị của V là

A. 7,84.                B. 4,48.                C. 3,36                 D. 10,08

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Bảo toàn khối lượng: m_{Al trước phản ứng} = $m_X-m_{C{r}_2{O}_3}$

m_{Al trước phản ứng} = 23,3 – 15,2 = 8,1 gam

n_Al = 0,3 mol; $n_{C{r}_2{O}_3}$ = 0,1 mol

$\begin{array}{l}2Al + C{r}_2{O}_3 \stackrel{t°}{\to }A{l}_2{O}_3+2Cr\\ \mathrm{0,2} \leftarrow \mathrm{0,1} \to \mathrm{0,1} \mathrm{0,2}mol\end{array}$

Hỗn hợp X gồm: 0,1 mol Al dư, 0,1 mol Al₂O₃; 0,2 mol Cr

$\begin{array}{l}2Al+6HCl\to 2AlC{l}_3+3H_2\\ \mathrm{0,1} \to \mathrm{0,15}mol\end{array}$

$\begin{array}{l}Cr+2HCl\to CrC{l}_2+H_2\\ \mathrm{0,2} \to \mathrm{0,2}mol\end{array}$

V = (0,15 + 0,2 ).22,4 = 7,84 lít

Câu 4: Chọn phát biểu đúng về phản ứng của crom với phi kim.

A. Ở nhiệt độ thường crom chỉ phản ứng với flo.

B. Ở nhiệt độ cao, oxi sẽ oxi hoá crom thành Cr(VI).

C. Lưu huỳnh không phản ứng được với crom.

D. Ở nhiệt độ cao, clo sẽ oxi hoá crom thành Cr(II).

Hướng dẫn giải

Đáp án A

A. Đúng. Flo là phi kim có tính oxi hóa rất mạnh nên có thể phản ứng với crom ngay ở nhiệt độ thường.

B. và D Sai vì ở nhiệt độ cao oxi và clo đều oxi hóa crom thành Cr(III).

C. Sai. Crom tác dụng được với lưu huỳnh ở nhiệt độ cao.

Câu 5: Sản phẩm của phản ứng nào sau đây không đúng?

A. 2Cr + KClO₃ → Cr₂O₃ + KCl.                  B. 2Cr + 3KNO₃ → Cr₂O₃ + 3KNO₂.

C. 2Cr + 3H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3H₂.           D. 2Cr + N₂ → 2CrN.

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Crom phản ứng với axit HCl hoặc H₂SO₄ loãng sinh ra khí H₂ và muối Cr²⁺

Cr + H₂SO₄ → CrSO₄ + H₂

Câu 6: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm với một hỗn hợp gồm 8,1 gam Al và 15,2 gam Cr₂O₃, sau phản ứng thu được hỗn hợp X. Cho hỗn hợp X vào dung dịch NaOH dư, đun nóng thấy thoát ra 5,04 lít H₂ (đktc). Khối lượng crom thu được là

A. 5,2 gam                      B. 10,4 gam                    C. 8,32 gam                    D. 7,8 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

$n_{H_2}$= 5,04 : 22,4 = 0,025 mol

n_{Al ban đầu} = 0,3 mol; $n_{C{r}_2{O}_3}$_{ban đầu} = 0,1 mol

Hỗn hợp X phản ứng với NaOH tạo khí H₂ → Al dư

Bảo toàn electron: 3.n_Al = $2.n_{H_2}$

→ n_{Al dư} = 0,15 mol

$\begin{array}{l}2Al + C{r}_2{O}_3\stackrel{t°}{\to }A{l}_2{O}_3+2Cr\\ \mathrm{0,3} \mathrm{0,1} mol\\ \left(\mathrm{0,3}–\mathrm{0,15}\right) \to \mathrm{0,15} mol\end{array}$

→ m_Cr = 0,15.52 = 7,8 gam.

Câu 7: Ở trạng thái cơ bản nguyên tử crom có

A. 3 electron độc thân.                                  B. 4 electron độc thân.  

C. 5 electron độc thân.                                  D. 6 electron độc thân.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Cấu hình electron của crom là: [Ar]3d⁵4s¹

Có 6 electron độc thân

Câu 8: Số oxi hóa phổ biến của crom trong các hợp chất là

A. 0, +2, +3.                                                 B. 0, +2, +3, +6.

C. +1, +2, +3, +4, +5, +6.                             D. +2, +3, +6.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Số oxi hóa phổ biến của crom trong các hợp chất là +2, +3, +6.

0 là số oxi hóa của crom đơn chất.

Câu 9: Tính chất vật lý nào dưới đây là sai đối với crom kim loại?

A. Có màu trắng ánh bạc.                              B. Cứng nhất trong các kim loại.

C. Cứng hơn kim cương.                               D. Là kim loại nặng.

Hướng dẫn giải

Đáp án C

- Tính chất vật lý của crom

+ Crom là kim loại màu trắng bạc

+ Có khối lượng riêng lớn (D = 7,2 g/cm³)

+ Nóng chảy ở 1890^oC.

+ Crom là kim loại cứng nhất, có thể rạch được thủy tinh.

+ Trong các đơn chất, crom chỉ kém kim cương về độ cứng.

Câu 10: Crom không tác dụng với nước vì

A. có lớp oxi bảo vệ.                                     B. có lớp hiđroxit bảo vệ.

C. khí H₂ ngăn cản phản ứng.                        D. có thế điện cực chuẩn lớn.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Crom bền với nước và không khí do có màng oxit rất mỏng, bền bảo vệ.

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• 4Cr + 3O₂ → 2Cr₂O₃
• 2Cr + 3S → Cr₂S₃
• 2Cr + 3Cl₂ → 2CrCl₃
• Cr + H₂SO₄ → CrSO₄ + H₂ ↑
• Cr + 2HCl → CrCl₂ + H₂ ↑
• 2Cr + 6H₂SO_4(đặc) → Cr₂(SO₄)₃ + 3SO₂ ↑ + 6H₂O
• Cr + 4HNO₃ → Cr(NO₃)₃ + NO ↑ + 2H₂O