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 83oC 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. Ứng dụng của H2SO4

H2SO4 được sử dụng rộng rãi trong sản xuất kim loại như đồng, kẽm,... và dùng để làm sạch bề mặt thép và dung dịch tẩy gỉ.

Axit sunfuric còn được dùng để sản xuất nhôm sunfat (phèn làm giấy), các loại muối sunfat, chế tạo thuốc nổ, thuốc nhuộm, chất dẻo, tẩy rửa kim loại trước mạ, sản xuất dược phẩm.

Hỗn hợp H2SO4 với nước được dùng làm chất điện giải trong các dạng ắc quy, axit chì,...

7. 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

8. Bài tập vận dụng

Câu 1. Để điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệm người ta điều chế từ

A. NaNO3, H2SO4 đặc

B. NaNO3, N2, H2, HCl

C. N2 và H2

D. AgNO3, HCl

Lời giải:

Đáp án: A

Câu 2. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về quá trình điều chế Axit nitric?

A. Axit nitric có nhiệt độ sôi thấp ( 83oC) 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

Giải thích:

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

Câu 3. Sơ đồ đúng để điều chế HNO3 trong công nghiệp là:

A. N2 → NH3→ NO → NO2 → HNO3.

B. N2 → NH3 → NO → NO2 → HNO3.

C. NH4NO2 → NO → N2O5→ HNO3.

D. N2 → NH3 → NO → N2O5 → HNO3.

Lời giải:

Đáp án: B

Câu 4. Khi bị nhiệt phân, dãy muối nitrat nào sau đây dều cho sản phẩm là kim loại, khí nitơ đioxit và khí Oxi

A. Zn(NO3)2, NaNO3, Pb(NO3)2

B. Cu(NO3)2, NaNO3, KNO3

C. Ba(NO3)2, LiNO3, KNO3

D. Hg(NO3)2, AgNO3

Lời giải:

Đáp án: D

Xem thêm các phương trình phản ứng hóa học khác:

K2CO3 + HCl → KCl + CO2 + H2O

KClO3 + HCl → Cl2 + KCl + H2O

KClO3 → KCl + O2

BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + HCl

Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 + H2O