Hình vẽ bên mô tả cách điều chế axit X trong phòng thí nghiệm:
a) X là chất nào? Viết phương trình hóa học.
b) Vì sao phải sử dụng NaNO3 rắn, H2SO4 đặc và đun nóng hỗn hợp phản ứng?
c) Nêu vai trò của nước đá.
d) Bằng phản ứng tương tự giữa H2SO4 đặc với muối halogenua rắn, có thể điều chế được HBr, HCI không? Vì sao?
Câu trả lời tốt nhất
a. X là HNO3, phản ứng:
NaNO3 + H2SO4 (t°) → HNO3 + NaHSO4
b. HNO3 và H2SO4 đều là các axit mạnh nhưng HNO3 dễ bay hơi, H2SO4 khó bay hơi, vì vậy phải dùng NaNO3 rắn, H2SO4 đặc để hạn chế sự có mặt của H2O thì HNO3 mới thoát ra ngoài được. Đun nóng hỗn hợp phản ứng để HNO3 thoát ra nhanh và mạnh hơn.
c. Nước đá có vai trò làm lạnh giúp hơi HNO3 ngưng tụ thành chất lỏng.
d. Có thể dùng NaCl rắn và H2SO4 đặc để điều chế HCl vì HCl dễ bay hơi và có tính khử yếu, không tương tác với H2SO4:
NaCl + H2SO4 (t°) → HCl + NaHSO4
Không thể dùng NaBr rắn và H2SO4 đặc để điều chế HBr vì HBr có tính khử mạnh sẽ bị H2SO4 đặc oxi hóa thành Br2:
2NaBr + 2H2SO4 (t°) → Br2 + SO2 + 2H2O + Na2SO4