Mg + HNO3 loãng → Mg(NO3)2 + N2O + H2O | Mg + HNO3 ra N2O

Phản ứng Mg + HNO₃ ra N₂O 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 Mg có lời giải, mời các bạn đón xem:

4Mg + 10HNO₃ → 4Mg(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O

1. Phương trình phản ứng Mg tác dụng với HNO₃ ra N₂O

4Mg + 10HNO₃ → 4Mg(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O

2. Điều kiện phản ứng giữa Mg với HNO₃ ra N₂O

- Phản ứng diễn ra ở ngay điều kiện thường.

- HNO₃ loãng.

3. Lập phương trình hoá học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron

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

$\stackrel{0}{Mg}+H\stackrel{+5}{N}{O}_3\to \stackrel{+2}{Mg}{\left(N{O}_3\right)}_2+{\stackrel{+1}{N}}_{2}O+H_{2}O$

Chất khử: Mg; chất oxi hóa: HNO₃.

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

- Quá trình oxi hóa: $\stackrel{0}{Mg}\to \stackrel{+2}{Mg}\text{+ 2e}$

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

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

$\begin{array}{c}4\times \\ 1\times \end{array}\left(\begin{array}{c}\stackrel{0}{Mg}\to \stackrel{+2}{Mg}+2e\\ 2\stackrel{+5}{N}+8e\to 2\stackrel{+1}{N}\end{array}\right)$

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

4Mg + 10HNO₃ → 4Mg(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O

3. Mở rộng kiến thức về tính chất hoá học của Mg

3.1. Tác dụng với phi kim

Kim loại Mg khử các nguyên tử phi kim thành ion âm. Ví dụ:

2Mg + O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2MgO

Mg + Cl₂ " MgCl₂

3.2. Tác dụng với dung dịch axit

a) Với axit HCl, H₂SO₄ loãng

- Kim Mg khử mạnh ion H⁺ trong các dung dịch axit HCl, H₂SO₄ loãng thành khí H₂:

Mg +2HCl → MgCl₂ + H₂

Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂

b) Với axit HNO₃, H₂SO₄ đặc

- Kim loại Mg có thể khử $\stackrel{+5}{N},\stackrel{+6}{S}$ thành các hợp chất có mức oxi hoá thấp hơn.

Ví dụ:

Mg + 4HNO₃ đặc $\stackrel{t^o}{\to }$ Mg(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

4Mg + 5H₂SO₄ đặc $\stackrel{t^o}{\to }$ 4MgSO₄ + H₂S + 4H₂O

4Mg + 10HNO_{3 loãng} → 4Mg(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O

3.3. Tác dụng với nước H₂O

Ở nhiệt độ thường, Mg khử chậm nước.

Mg cháy mãnh liệt khi phản ứng với hơi nước nóng.

4. Mở rộng kiến thức về HNO₃

4.1. HNO₃ có tính axit

HNO₃ là một trong các axit mạnh nhất, trong dung dịch loãng phân li hoàn toàn thành ion H⁺ và NO₃^-.

HNO₃ mang đầy đủ các tính chất của 1 axit như: làm quỳ tím hóa đỏ, tác dụng bazơ, oxit bazơ và muối của axit yếu hơn tạo thành muối nitrat. Ví dụ:

MgO + 2HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + H₂O

Ca(OH)₂ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O

BaCO₃ + 2HNO₃ → Ba(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O

4.2. HNO₃ có tính oxi hóa mạnh:

Axit nitric là một trong những axit có tính oxi hóa mạnh. Tùy thuộc vào nồng độ của axit và độ mạnh yếu của chất khử, mà HNO₃ có thể bị khử đến các sản phẩm khác nhau của nitơ.

a. Tác dụng với kim loại:

+ HNO₃ phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrat, H₂­O và sản phẩm khử của N⁺⁵ (NO₂, NO, N₂O, N₂ và NH₄NO₃).
+ Thông thường: HNO₃ loãng → NO, HNO₃ đặc → NO₂ .

+ Với các kim loại có tính khử mạnh: Mg, Al, Zn,… HNO₃ loãng có thể bị khử đến N₂O, N₂, NH₄NO₃.

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

Fe + 4HNO_{3 loãng} → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

4Zn + 10HNO_{3 loãng} → 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

* Chú ý: Fe, Al, Cr bị thụ động trong dd HNO₃ đặc, nguội do tạo màng oxit bền, bảo vệ kim loại khỏi tác dụng của axit, do đó có thể dùng bình Al hoặc Fe để đựng HNO₃ đặc, nguội.

b. Tác dụng với phi kim:

HNO₃ có thể oxi hoá được nhiều phi kim, như:

S + 6HNO₃ $\stackrel{t^o}{\to }$H₂SO₄ + 6NO₂ + 2H₂O

C + 4HNO₃ $\stackrel{t^o}{\to }$CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

5HNO₃ + P $\stackrel{t^o}{\to }$H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

c. Tác dụng với hợp chất:

HNO₃ đặc còn oxi hóa được hợp chất vô cơ và hữu cơ. Vải, giấy, mùn cưa, dầu thông,… bị phá hủy hoặc bốc cháy khi tiếp xúc với HNO₃ đặc.

4HNO₃ + FeO → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

4HNO₃ + FeCO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O + CO₂

Fe₃O₄ + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 5H₂O

5. Bài tập vận dụng liên quan đến Mg và HNO₃

Câu 1: Số oxi hoá của Mg trong hợp chất là

A. +1. B. +2.

C. +3. D. +4.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Số oxi hoá của Mg trong hợp chất là +2.

Câu 2: Khi làm thí nghiệm với dung dịch HNO₃ đặc thường sinh ra khí nitơ đioxit gây ô nhiễm không khí. Công thức của nitơ đioxit là

A. NH₃.

B. NO.

C. NO₂.

D. N₂O.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Công thức của nitơ đioxit là NO₂.

Câu 3. Vị trí của Mg trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học là

A. ô 12, chu kì 3, nhóm IIA.

B. ô 24, chu kì 3, nhóm IIA.

C. ô 12, chu kì 2, nhóm IIIA.

D. ô 12, chu kì 2, nhóm IIIA.

Hướng dẫn giải

Đáp án A
Mg (Z = 12): [Ne]3s².

Vậy Mg ở ô thứ 12 (do Z = 12); chu kì 3 (do có 3 lớp electron); nhóm IIA (do 2 electron hoá trị, nguyên tố s).

Câu 4:Hòa tan hết 23,18 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Fe(NO₃)₃ vào dung dịch chứa 0,46 mol H₂SO₄ loãng và 0,01 mol NaNO₃, thu được dung dịch Y (chứa 58,45 gam chất tan gồm hỗn hợp muối trung hòa) và 2,92 gam hỗn hợp khí Z. Cho Y phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa 0,91 mol NaOH, thu được 29,18 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng Fe(NO₃)₃ trong X là

A. 46,98%.

B. 41,76%.

C. 52,20%.

D. 38,83%.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

- Y+ NaOH thu được dung dịch chứa Na⁺ (0,91 + 0,01 = 0,92 mol), $S{O}_4^{2-}$(0,46 mol).

Bảo toàn điện tích vừa đủ ⇒ Y không còn $N{O}_3^{-}$.

- Đặt u là tổng khối lượng của Fe²⁺, Fe³⁺, Mg²⁺. Đặt $n_{N{H}_4^{+}}$ = v mol

m_muối = u + 18v + 0,01.23 + 0,46.96 = 58,45 gam (1)

$n_{O{H}^{-}}$ _{trong kết tủa} = (0,91 − v) mol

→ $m_{\downarrow }$ = u + 17.(0,91 − v) = 29,18 gam (2)

Từ (1), (2) → u = 13,88 gam và v = 0,01 mol

$n_{N{O}_3^{-}\left(X\right)}=\frac{m_X-u}{62}$ = 0,15 mol → $n_{Fe{\left(N{O}_3\right)}_3}=\mathrm{0,05}mol$

→ % Fe(NO₃)₃ = $\frac{\mathrm{0,05.242}}{\mathrm{23,18}}.100$ = 52,20%

Câu 5: Dãy gồm các chất không bị hòa tan trong dung dịch HNO₃ đặc nguội là

A. Al, Zn, Cu

B. Al, Cr, Fe

C. Zn, Cu, Fe

D. Al, Fe, Mg

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Các kim loại Al, Cr, Fe bị thụ động hóa trong H₂SO₄ và HNO₃ đặc, nguội do tạo trên bề mặt kim loại một lớp màng oxit đặc biệt, bền với axit và ngăn cản hoặc ngừng hẳn sự tiếp diễn của phản ứng.

Câu 6: Cho hỗn hợp X gồm a mol Fe và 0,21 mol Mg vào dung dịch Y chứa Cu(NO₃)₂ và AgNO₃ (tỉ lệ mol tương ứng 3:2). Sau khi các phản ứng kết thúc, thu được dung dịch Z và 27,84 gam chất rắn T gồm ba kim loại. Hòa tan toàn bộ T trong lượng dư dung dịch H₂SO₄ đặc nóng, thu được 0,33 mol SO₂ (sản phẩm khử duy nhất của H₂SO₄). Giá trị của a là

A. 0,09.

B. 0,08

C. 0,12.

D. 0,06.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

27,84 gam chất rắn T gồm Fe (x mol), Cu (3y mol) và Ag (2y mol)

Bảo toàn khối lượng:

56x + 64.3y + 108.2y = 27,84 (1)

Bảo toàn electron:

3x + 2.3y + 1.2y = 0,33.2 (2)

Từ (1) và (2) → x = y = 0,06 mol

Bảo toàn electron khi X tác dụng với Y:

$\begin{array}{c}(a-x).2+\mathrm{0,21.2}=2.3y+1.2y\\ \to a=\mathrm{0,09}mol\end{array}$

Câu 7: Cho 2,4 gam Mg vào dung dịch HCl dư đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được V lít H₂ (ở đktc). Giá trị của V là

A. 2,24 lít. B. 6,72 lít. C. 3,36 lít. D. 4,48 lít.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Bảo toàn electron:

2$n_{H_2}$ = 2n_Mg

→ $n_{H_2}$ = n_Mg = 0,1 mol

V = 2,24 lít

Câu 8: Nung nóng một hỗn hợp gồm CaCO₃ và MgO tới khối lượng không đổi , thì số gam chất rắn còn lại chỉ bằng 2/3 số gam hỗn hợp trước khi nung. Vậy trong hỗn hợp ban đầu thì CaCO₃ chiếm phần trăm theo khối lượng là :

A. 75,76% B. 24,24% C. 66,67% D. 33,33%

Hướng dẫn giải

Đáp án A

CaCO₃ → CaO + CO₂↑

Giả sử số mol CaCO₃ trong hỗn hợp đầu là 1 mol

→$n_{C{O}_2}$= $n_{CaC{O}_3}$= 1 mol

→ m_trước – m_sau = $m_{C{O}_2}$ = m_trước – 2/3m_trước

→ m_trước = 3.$m_{C{O}_2}$ = 3.1.44 = 132g

→ %$m_{CaC{O}_3}$ = $\frac{1.100}{132}.100$ = 75,76%

Câu 9: Trong công nghiệp, Mg được điều chế bằng cách nào dưới đây?

A. Điện phân nóng chảy MgCl₂.

B. Điện phân dung dịch MgSO₄.

C. Cho kim loại K vào dung dịch Mg(NO₃)₂.

D. Cho kim loại Fe vào dung dịch MgCl₂.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Kim loại kiềm thổ chỉ được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy muối halogenua

MgCl₂ $\stackrel{dpnc}{\to }$Mg + Cl₂

Câu 10:Hòa tan hoàn toàn 3,9 gam hỗn hợp Al và Mg trong dung dịch HCl dư, thu được 4,48 lít (ở đktc) khí H₂ và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là

A. 11,6.

B. 17,7.

C. 18,1.

D. 18,5.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

$n_{H_2}=\mathrm{0,2}mol\to n_{HClpu}=\mathrm{0,4}mol$

$\to n_{C{l}^{-}}$_(muối) = 0,4 mol

→ m_muối = m_{kim loại} + m_Cl^- _muối = 18,1 gam

Câu 11: Cho 7,8 gam hỗn hợp X gồm Mg và Al tác dụng vừa đủ với 5,6 lít hỗn hợp khí Y (đktc) gồm Cl₂ và O₂ thu được 19,7 gam hỗn hợp Z gồm 4 chất. Phần trăm khối lượng của Al trong X là:

A. 34,62%.

B. 65,38%.

C. 30,77%.

D. 69,23%.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Gọi số mol Cl₂ và O₂ trong hỗn hợp Y lần lượt là x và y mol.

Gọi số mol Mg và Al trong hỗn hợp X lần lượt là a và b mol.

$\begin{array}{c}\to \left(\begin{array}{c}x+y=\frac{\mathrm{5,6}}{\mathrm{22,4}}\\ 71x+32y=\mathrm{19,7}-\mathrm{7,8}\end{array}\right)\\ \to \left(\begin{array}{c}x=\mathrm{0,1}\\ y=\mathrm{0,15}\end{array}\right)\left(mol\right)\end{array}$

$\begin{array}{c}\to \left(\begin{array}{c}BTKL:24a+27b=\mathrm{7,8}\\ BTelectron:2a+3b=\mathrm{0,1.2}+\mathrm{0,15.4}\end{array}\right)\\ \to \left(\begin{array}{c}a=\mathrm{0,1}\\ b=\mathrm{0,2}\end{array}\right)\left(mol\right)\end{array}$

→ $\%m_{Al}=\frac{\mathrm{0,2.27}}{\mathrm{7,8}}=\mathrm{69,23}\%$

Câu 12: Khi tham gia vào các phản ứng hoá học, nguyên tử kim loại Mg sẽ:

A. nhận proton.

B. cho proton.

C. bị oxi hoá.

D. bị khử.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Khi tham gia vào các phản ứng hoá học, nguyên tử kim loại Mg sẽ đóng vai trò là chất khử hay chất bị oxi hoá.

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• 2Mg + O₂ → 2MgO
• Mg + Cl₂ → MgCl₂
• Mg + Br₂ → MgBr₂
• Mg + I₂ → MgI₂
• Mg + S → MgS
• Mg + HCl → MgCl₂ + H₂
• Mg + 2H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂
• Mg + 2H₃PO₄ → Mg₃(PO₄)₂ + 3H₂
• Mg + 4HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O
• 4Mg + 10HNO₃ → 4Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O
• 5Mg + 12HNO₃ → 5Mg(NO₃)₂ + N₂ + 6H₂O
• 3Mg + 8HNO₃ → 3Mg(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O
• Mg + 2H₂SO₄ → MgSO₄ + SO₂ + 2H₂O
• 3Mg + 4H₂SO₄ → 3MgSO₄ + S + 4H₂O
• 4Mg + 5H₂SO₄ → 4MgSO₄ + H₂S + 4H₂O
• Mg + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Mg + H₂
• Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂
• Mg + 2FeCl₃ → MgCl₂ + 2FeCl₂
• Mg + 2Fe(NO₃)₃ → Mg(NO₃)₂ + 2Fe(NO₃)₂
• Mg + 2Fe₂(SO₄)₃ → MgSO₄ + 2FeSO₄
• 3Mg + 2Fe₂(SO₄)₃ → 3MgSO₄ + 2Fe
• 3Mg + 2Fe(NO₃)₃ → 3Mg(NO₃)₂ + 2Fe
• 3Mg + 2FeCl₃ → 3MgCl₂ + 2Fe
• Mg + CuCl₂ → MgCl₂ + Cu
• Mg + Cu(NO₃)₂ → Mg(NO₃)₂ + Cu
• Mg + CuSO₄ → MgSO₄ + Cu
• Mg + PbSO₄ → MgSO₄ + Pb
• Mg + Pb(NO₃)₂ → Mg(NO₃)₂ + Pb
• Mg + 2AgNO₃ → Mg(NO₃)₂ + Ag
• Mg + 2ZnSO₄ → MgSO₄ + Zn
• Mg + Zn(NO₃)₂ → Mg(NO₃)₂ + Zn
• Mg + ZnCl₂ → MgCl₂ + Zn
• 2Mg + SO₂ → 2MgO + S
• 2Mg + CO₂ → 2MgO + C