Nitric acid ($HN{O}_3$) là một trong ba acid chính của ngành công nghiệp hóa chất hiện đại.

a) Trong phân tử $HN{O}_3$ có 1 liên kết cho nhận.
(Yêu cầu cần đạt: Nêu được cấu tạo của $HN{O}_3$.)

b) $HN{O}_3$ là một acid mạnh và có tính oxi khử mạnh.
(Yêu cầu cần đạt: Nêu được tính acid của nitric acid.)

c) Trong hóa học hữu cơ, dung dịch nitric acid 68\% được sử dụng để chế tạo thuốc nổ, ví dụ như trinitrotoluene(TNT).
(Yêu cầu cần đạt: Nêu được tính oxi hoá mạnh trong một số ứng dụng thực tiễn quan trọng của nitric acid.)

d) Trong công nghiệp, người ta sản xuất nitric acid ($HN{O}_3$) từ ammonia theo sơ đồ chuyển hoá sau:
$$N{H}_3\stackrel{+O_2}{\to }NO\stackrel{+O_2}{\to }N{O}_2\stackrel{+O_2+H_{2}O}{\to }HN{O}_3$$
Để điều chế 200 000 tấn nitric acid có nồng độ 60\% cần dùng 33660 tấn ammonia (Biết rằng hiệu suất của phản ứng sản xuất nitric acid theo sơ đồ trên là 96,2\%).
(Yêu cầu cần đạt: Trình bày được ứng dụng của ammonia (chất làm lạnh; sản xuất phân bón như: đạm, ammophos; sản xuất nitric acid; làm dung môi...).)

(AI giải đề cho tôi)
Câu 3 về nitric acid (HNO3).

a) Đúng. Cấu tạo phân tử HNO3: phân tử gồm nguyên tử H liên kết với nhóm –NO2 qua một nguyên tử O. Trong phân tử có 2 liên kết cộng hóa trị thường N–O (một liên kết đôi N=O và một liên kết N–OH) và 1 liên kết cho – nhận (liên kết N→O), trong đó nguyên tử N (có cặp electron riêng) cho nhận cặp electron chung với nguyên tử O. Vậy trong HNO3 có đúng 1 liên kết cho nhận.

b) Đúng. HNO3 là acid mạnh: trong dung dịch phân li hoàn toàn HNO3 → H+ + NO3−; tác dụng với kim loại, oxide base, base, muối (ví dụ: HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O; 2HNO3 + CaO → Ca(NO3)2 + H2O; 2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O). Đồng thời HNO3 loãng, đặc đều có tính oxi hóa mạnh (N ở số oxi hóa +5), tác dụng được với hầu hết kim loại kể cả Cu, Ag (không tạo H2 mà tạo các oxide của nitrogen như NO, NO2).

c) Đúng. Do có tính oxi hóa mạnh, dung dịch HNO3 68% (acid đặc) được dùng trong hóa hữu cơ để nitro hóa hợp chất hữu cơ, ví dụ điều chế trinitrotoluene (TNT) từ toluene: CH3C6H5 + 3HNO3 (đặc) →(H2SO4 đặc) CH3C6H2(NO2)3 + 3H2O. TNT là thuốc nổ quan trọng.

d) Đúng (kiểm tra bằng tính toán).
Sơ đồ: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O; 2NO + O2 → 2NO2; 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3.
Tổng quát: NH3 → HNO3 (tỉ lệ mol 1 : 1).
Khối lượng HNO3 nguyên chất: m = 200000 × 60% = 120000 tấn.
Số mol HNO3 = 120000/63 (triệu mol).
Lượng NH3 lý thuyết = 120000 × 17/63 = 32380,95 tấn.
Vì hiệu suất 96,2%: m(NH3) = 32380,95 / 0,962 ≈ 33660 tấn.
Vậy khẳng định cho d) là đúng: cần dùng 33660 tấn ammonia.

Ứng dụng của ammonia: làm chất làm lạnh (do dễ hóa lỏng, hơi amonia hấp thụ nhiều nhiệt); sản xuất phân bón chứa đạm như (NH4)2SO4, NH4NO3, urê CO(NH2)2, ammophos (phối hợp với H3PO4); sản xuất nitric acid (HNO3) theo sơ đồ Ostwald; làm dung môi và nguyên liệu trong nhiều ngành hóa chất.