Tìm kiếm
Lớp 12 Giải SGK, SBT, Chuyên đề Hóa H... Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H...

Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O | Fe ra Fe(NO3)3

121 lượt xem
Bài trước
Bài sau  

Chúng tôi xin giới thiệu phương trình Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học. Mời các bạn đón xem:

Phương trình Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O

1. Phương trình phản ứng hóa 

            Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

2. Hiện tượng nhận biết phản ứng.

- Khi cho Fe tác dụng HNO3 đặc nóng, có khí độc màu nâu đỏ thoát ra chính là NO2

3. Điều kiện phản ứng

- HNO3 đặc nóng

4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

a. Bản chất của Fe (Sắt)

- Trong phản ứng trên Fe là chất khử.

- Fe là kim loại tác dụng được với các axit HNO3, H2SO4 đặc.

b. Bản chất của HNO3 (Axit nitric)

- Trong phản ứng trên HNO3 là chất oxi hoá.

- Đây là một monoaxit mạnh, có tính oxi hóa mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ.

5. Tính chất hóa học

5.1. Tính chất hóa học của Sắt

a. Tác dụng với phi kim 

Với oxi: 3Fe + 2O2 \overset{t^{\circ } }{\rightarrow} Fe3O4 

Với clo: 2Fe + 3Cl2 \overset{t^{\circ } }{\rightarrow} 2FeCl3

Với lưu huỳnh: Fe + S \overset{t^{\circ } }{\rightarrow} FeS

Ở nhiệt độ cao, sắt phản ứng được với nhiều phi kim.

b. Tác dụng với dung dịch axit

Tác dụng với với HCl, H2SO4 loãng

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Tác dụng với H2SO4 đặc, nóng; HNO3 đặc:

2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Không tác dụng với H2SO4 đặc nguội, HNO3 đặc, nguội

c. Tác dụng với dung dịch muối

Đẩy được kim loại yếu hơn ra khỏi muối

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

5.2. Tính chất hóa học của HNO3

a. Axit nitric là một trong những axit mạnh nhất:

Axit nitric được xếp hạng trong danh sách những axit mạnh nhất.  Đây là một axit khan – một monoaxit mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ với hằng số cân bằng axit (pKa) = -2.

Axit nitric phân li hoàn toàn thành các ion H+ và NO3- trong dung dịch loãng. Dung dịch HNO3 làm quỳ tím chuyển đỏ.

HNO3 có tác dụng với oxit bazơ, bazơ và muối của axit yếu hơn tạo ra muối nitrat. 

Ví dụ: 

CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O

CaCO3 + 2HNO3  → Ca(NO3)2 + H2O + CO2

Ba(OH)2 + 2HNO3  → Ba(NO3)2 + 2H2O

Axit nitric tác dụng với oxit bazơ, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa lên hóa trị cao nhất:

Ví dụ:

FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

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

b. Axit nitric có tính oxi hóa:

Axit nitric cũng là 1 trong những axit có tính oxi hóa mạnh. Nó có thể bị khử đến các sản phẩm khác nhau của nitơ, phụ thuộc vào nồng độ axit mạnh hay yếu của chất khử. Cùng tìm hiểu tính oxi hóa của axit nitric thông qua 3 phản ứng:

Một là,Tác dụng với kim loại

Hai là, Tác dụng với phi kim 

Ba là, Tác dụng với hợp chất

Tác dụng với kim loại

Axit nitric có khả năng oxi hóa hầu hết các kim loại tạo ra muối nitrat, ngay cả kim loại có tính khử yếu (Cu, Ag)…, ngoại trừ Pt và Au. Lúc này, kim loại bị oxi hóa đến mức cao nhất. Sản phẩm của phản ứng này sẽ là NO2(+4) đối với HNO3 đặc và NO(+2) đối với HNO3 loãng. Nhôm, sắt và crom thụ động với axit nitric đặc nguội vì lớp màng oxit bền được tạo ra bảo vệ chúng không bị oxy hóa tiếp. Đây cũng là lý do bình nhôm hoặc sắt được dùng để đựng HNO3 đặc.

Phương trình phản ứng:

Kim loại + HNO3 đặc → muối nitrat + NO + H2O (nhiệt độ)

Kim loại + HNO3 loãng → muối nitrat + NO + H2O

Kim loại + HNO3 loãng lạnh → muối nitrat + H2

Mg(rắn) + 2HNO3 loãng lạnh → Mg(NO3)2 + H2 (khí)

Ví dụ: 

Cu + 4HNO3 đặc  → Cu(NO3)2 + 2NO2(↑) + 2H2O

3Cu + 8HNO3 loãng  → 3Cu(NO3)2 + 2NO (↑) + 4H2O

Tác dụng với phi kim

Khi được đun nóng, HNO3 đặc có khả năng oxi hóa được các phi kim như S, C, P… (các nguyên tố á kim, ngoại trừ halogen và silic). Sản phẩm tạo thành là nito dioxit (nếu là axit nitric đặc) và oxit nito (với axit loãng và nước).

Ví dụ: 

S + 6HNO3 đặc → H2SO4 + 6NO2(↑) + 2H2O (nhiệt độ)

C + 4HNO3 đặc → 4NO2 + 2H2O + CO2

P + 5HNO3 đặc → 5NO2 + H2O + H3PO4

3C + 4HNO3 loãng → 3CO2 + 4NO + 2H2O

Tác dụng với hợp chất

Là một trong những axit cực mạnh, axit nitric (HNO3) đặc có khả năng oxi hóa – phá hủy nhiều hợp chất vô cơ, hữu cơ khác nhau.. Vải, giấy, mùn cưa,… đều bị phá hủy hoặc bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc. Vì vậy, sẽ vô cùng nguy hiểm nếu để axit nitric (HNO3) tiếp xúc với cơ thể người.

Ví dụ: 

3H2S + 2HNO3 (>5%) → 3S (↓) + 2NO + 4H2O

PbS + 8HNO3 đặc → PbSO4(↓)  + 8NO2 + 4H2O

HNO3 hòa tan Ag3PO4, không tác dụng với HgS.

6. Cách thực hiện phản ứng

- Cho sắt tác dụng với dung dịch axit nitric.

7. Bạn có biết

- Hiện tại chúng tôi không có thêm bất kỳ thông tin nào thêm về phương trình này.

8. Bài tập liên quan

Câu 1. Cho Fe tác dụng với HNO3 đặc, nóng, thu được khí X có màu nâu đỏ. Khí X là

A. N2O.

B. N2.

C. NO2.

D. NO.

Lời giải:

Đáp án: C
 Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 ↑ + 3H2O

Câu 2. Kim loại nào sau đây tác dụng với axit HCl loãng và khí clo không cho cùng loại muối clorua kim loại

A. Zn

B. Pb

C. Ag

D. Fe

Lời giải:

Đáp án: A

Loại B và C do Cu, Pb không phản ứng với HCl.

Loại D do:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

Câu 3. Cho các sơ đồ phản ứng hoá học sau đây, có bao nhiêu sơ đồ sai?

(1) Fe3O4+ HCl → FeCl2 + FeCl3 + H2O

(2) Fe(OH)3+ H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O

(3) FeO + HNO3→ Fe(NO3)3 + NO + H2O

(4) FeCl2 + HNO3→ Fe(NO3)3 + HCl + NO + H2O

(5) Al + HNO3 → Al(NO3)3 + H2

(6) FeO + H2SO4 đặc nguội → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Lời giải:

Đáp án: B

Những phản ứng hóa học sai là

(2) vì không tạo khí SO2

2Fe(OH)3 + 3H2SO4→ Fe2(SO4)3 + 6H2O

(5) vì không tạo khí H2

Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O

Câu 4. N2O5 được đều chế bằng cách

A. Cho N2 tác dụng với O2 ở nhiệt độ cao

B. Sử dụng tia lửa điện vào không khí

C. Cho kim loại hoặc phi kim tác dụng với HNO3 đặc

D. Tách nước từ HNO3

Lời giải:

Đáp án: D

Câu 5. Cho dãy các chất: FeO, Fe(OH)2, FeSO4, Fe, Fe2(SO4)3, Fe2O3. Số chất trong dãy bị oxi hóa khi tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng là:

A. 6.

B. 3.

C. 5.

D. 4

Lời giải:

Đáp án: D

Chất bị oxi hóa khi tác dụng với HNO3 thì phải chưa đạt hóa trị tối đa Trong dãy trên có 4 chất là: FeO, Fe(OH)2, FeSO4 và Fe.

Phương trình phản ứng

FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2+ 2H2O

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

FeSO4 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O + H2SO4

Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O

Câu 6. Cho 19,2 gam hỗn hợp Cu và CuO tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 448 ml khí NO (đktc) ( sản phẩm khử duy nhất). Phần trăm về khối lượng của CuO trong hỗn hợp:

A. 60%

B. 90%

C. 10%

D. 20%

Lời giải:

Đáp án: B

Chỉ có Cu phản ứng với HNO3 sinh ra khí NO

Phương trình phản ứng hóa học

3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2+ 2NO↑ + 4H2O

nNO = 0,44822,4 = 0,02 mol

=> nCu = 32 nNO = 0,03 mol

=> mCu = 0,03 . 64 = 1,92 (g)

=> mCuO = 19,2 - 1,92 = 17,28 (g)

=> %mCuO = 90%

Câu 7. Những kim lọai nào sau đây đẩy được sắt ra khỏi dung dịch sắt (II) sunfat và bạc ra khỏi bạc Nitrat :

A. Na, Mg, Zn

B. Mg, Zn, Al

C. Fe, Cu, Ag

D. Al, Zn, Pb

Lời giải:

Đáp án: B

Mg + FeSO4 → MgSO4 + Fe

Zn + FeSO4→ ZnSO4+ Fe

Al + FeSO4 → Al2(SO4)3 + Fe

Câu 8. Để điều chế Fe(NO3)2 ta có thể dùng phản ứng nào sau đây?

A. Fe + dung dịch AgNO3 dư

B. Fe + dung dịch Cu(NO3)2

C. Fe2O3 + dung dịch HNO3

D. FeS + dung dịch HNO3

Lời giải:

Đáp án: B

Fe + dung dịch Cu(NO3)2

Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu

Câu 9. Dãy các chất và dung dịch nào sau đây khi lấy dư có thể oxi hoá Fe thành Fe (III)?

A. HCl, HNO3 đặc, nóng, H2SO4 đặc, nóng

B. Cl2, HNO3 nóng, H2SO4 đặc, nguội

C. bột lưu huỳnh, H2SO4 đặc, nóng, HCl

D. Cl2, AgNO3 dư, HNO3 loãng

Lời giải:

Đáp án: D

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Fe + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag

Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 ↑ + 3H2O

Câu 10. Trong quá trình bảo quản, một chiếc đinh sắt nguyên chất đã bị oxi hóa bởi oxi không khí tạo thành hỗn hợp X gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4 và FeO. Hỗn hợp X không bị hòa tan hoàn toàn trong lượng dư dung dịch chất nào sau đây?

A. AgNO3.

B. HCl.

C. HNO3 đặc, nóng.

D. H2SO4 đặc, nóng.

Lời giải:

Đáp án: A

A. Chỉ có Fe tan trong dd AgNO3 dư, còn lại Fe2O3, Fe3O4 và FeO không tan.

B. Hỗn hợp X bị hòa tan hoàn toàn

Phương trình minh họa:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O

Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 3H2O

FeO + 2HCl → FeCl2+ H2O

C. Hỗn hợp X bị hòa tan hoàn toàn trong HNO3 đặc, nóng

Phương trình minh họa:

Fe + 6HNO3 đặc, nóng → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

Fe2O3 + 6HNO3 đặc, nóng → 2Fe(NO3)3 + 3H2O

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

FeO + 4HNO3 đặc, nóng → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

D. Hỗn hợp X bị hòa tan hoàn toàn H2SO4 đặc, nóng.

Phương trình minh họa:

2Fe + 6H2SO4 đặc, nóng→ Fe2(SO4)3+ 3SO2↑ + 6H2O

Fe2O3 + 3H2SO4 đặc, nóng→ Fe2(SO4)3 + 3H2O

2Fe3O4 + 10H2SO4 đặc, nóng → 3Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 10H2O

2FeO + 4H2SO4 đặc, nóng → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 4H2O

Câu 11. Cho m gam Fe tác dụng với dung dịch HNO3 thấy sinh ra 0,1 mol NO là sản phẩm khử duy nhất của HNO3 và còn lại 2,6 gam Fe không tan. Giá trị của m là:

A. 5,6

B. 7,2

C. 12

D. 10

Lời giải:

Đáp án: C

Do Fe còn dư nên dung dịch chỉ chứa Fe(NO3)­2

2nFe = 3nNO ⇒ nFe= 32 . 0,1 =0,15 mol

mFe = 0,15 . 56 + 2,6 = 12 g

9. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Sắt (Fe) và hợp chất:

 

Xem thêm các chương trình khác:

Bài trước
Bài sau