Phương pháp nhận biết và điều chế muối Nitrat (NO₃⁻) Trong hóa học vô cơ, muối nitrat (NO₃⁻) là một loại muối phổ biến, có mặt trong nhiều s...
Phương pháp nhận biết và điều chế muối Nitrat (NO₃⁻)
Trong hóa học vô cơ, muối nitrat (NO₃⁻) là một loại muối phổ biến, có mặt trong nhiều sản phẩm công – nông nghiệp như phân bón, thuốc súng, pháo hoa, chất bảo quản thực phẩm... Tuy nhiên, để nhận biết và điều chế được muối nitrat, học sinh cần hiểu rõ đặc điểm ion NO₃⁻, từ đó vận dụng vào bài tập nhận biết, phản ứng hóa học và đời sống.
I. Cách nhận biết ion Nitrat(NO₃⁻)
1. Tính chất đặc trưng:
Ion NO₃⁻ là ion oxi hóa mạnh trong môi trường axit.
Không có màu, không mùi, tan tốt trong nước.
2. Phản ứng nhận biết:
Cách 1: Dùng dung dịch H₂SO₄ đặc và kim loại Cu (hoặc Fe²⁺)
Cu + 4HNO₃ (đặc) → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O
→ Khí màu nâu đỏ NO₂ bay ra là dấu hiệu nhận biết.
3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ (dd màu xanh) + 2NO(↑) + 4H20 (ĐK: nhiệt độ)
2NO + O2(không khí) → 2NO2 (màu nâu đỏ)
Hoặc:
Fe²⁺ + NO₃⁻ + H⁺ → Fe³⁺ + NO₂↑ + H₂O
Lưu ý: Phản ứng cần môi trường axit mạnh, đặc biệt với H₂SO₄ đặc → tiến hành trong tủ hút khí độc!
3. Thí nghiệm nhận biết NO₃⁻ (phản ứng tạo khí NO₂):
Chuẩn bị:
- Ống nghiệm chứa dung dịch muối nitrat (như NaNO₃, KNO₃)
- Thêm vài giọt H₂SO₄ đặc
- Nhỏ một mảnh Cu vào
Hiện tượng:
→ Khí màu nâu đỏ (NO₂) xuất hiện → ion NO₃⁻ có mặt.
II. Phương pháp điều chế muối Nitrat
Tùy thuộc vào loại nitrat (muối của kim loại kiềm, kiềm thổ, trung bình...), có các cách điều chế phổ biến sau:
1. Từ phản ứng axit nitric với bazơ, oxit hoặc muối khác
a. Axit nitric + bazơ → muối nitrat + nước
Ví dụ:
HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O
b. Axit nitric + oxit bazơ → muối nitrat + nước
2HNO₃ + CuO → Cu(NO₃)₂ + H₂O
c. Axit nitric + muối khác → muối nitrat mới + muối phụ hoặc axit yếu
BaCl₂ + 2HNO₃ → Ba(NO₃)₂ + 2HCl
Điều kiện: Phản ứng trao đổi phải tạo thành chất kết tủa, chất bay hơi hoặc điện li yếu.
2. Từ phản ứng trung hòa giữa amoniac và axit nitric
NH₃ + HNO₃ → NH₄NO₃
→ Amoni nitrat – phân bón phổ biến trong nông nghiệp, dễ gây nổ nếu lạm dụng.
3. Phản ứng trực tiếp kim loại với HNO₃ (loãng hoặc đặc)
a. Với HNO₃ loãng:
Zn + 2HNO₃ → Zn(NO₃)₂ + H₂↑
b. Với HNO₃ đặc:
Cu + 4HNO₃ (đặc) → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O
Cẩn trọng với phản ứng HNO₃ đặc vì sinh khí NO₂ độc hại.
III. Ứng dụng quan trọng của muối nitrat
Muối nitrat mang nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống thực tiễn. Và, mỗi loại muối khác nhau lại mang những tính chất và ứng dụng riêng.
Muối natri nitrat (NaNO3): Được ứng dụng nhiều nhất trong phân bón hóa học (phân đạm) trong nông nghiệp, cùng với NH4NO3, KNO3 và Ca(NO3)2. Bên cạnh đó, nó còn được sử dụng trong chế tạo thuốc súng, dùng để sản xuất axit nitric - một trong những loại hóa chất quan trọng nhất. Ngoài ra, nó còn được sử dụng chung với muối kali nitrat để làm chất bảo quản, ứng dụng trong công nghệ xử lý nước thải...
Muối Kali nitrat (KNO3): Ứng dụng nổi bật của Kali nitrat là chế tạo thuốc nổ đen với 75% KNO3, 10% S và 15% C. Muối kali nitrat còn được làm phân bón cho cây trồng, bảo quản thực phẩm, điều chế oxy và axit nitric, sử dụng làm phụ gia trong thực phẩm, kem đánh răng…
Muối amoni nitrat (NH4NO3): Được ứng dụng trong sản xuất chất nổ, phân bón, xử lý các quặng titanium, sản xuất N2O, điều chế amoniac khan,…
Muối Canxi Nitrat Ca(NO3)2: Nguyên liệu để sản xuất phân bón và sử dụng làm chất phụ gia bê tông trong xây dựng. Sản xuất cao su, ứng dụng trong xử lý nước thải, làm lạnh phòng, tích trữ năng lượng mặt trời… cũng là những ứng dụng nổi bật của Canxi Nitrat.
Xem thêm: chuyên đề về nitrogen và sulfur.
Lý thuyết hóa học 11 chương 2 nitrogen và sulfur.
Nitrogen (Nitơ) - Tính chất hóa học của nitrogen Hóa 11.
Ammonia NH3 và một số hợp chất muối ammonium NH4+ Hóa 11.
Toán hiệu xuất tổng hợp Ammonia NH3 Hóa học 11.
Nitric acid HNO3 và Muối nitrat Hóa Học 11.
Bài toán về Nitric acid HNO3 Hóa Học 11 - Phương pháp bảo toàn Electron.
Công thức tính nhanh Nitric acid HNO3 - Bài toán về HNO3 Lớp 11.
Bài toán Nitric acid HNO3 có sản phẩm khử là muối NH4NO3 - Hóa 11.
COMMENTS