Tìm kiếm
Lớp 12 Giải SGK, SBT, Chuyên đề Hóa H... Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO +...

Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O | Fe3O4 ra Fe(NO3)3

77 lượt xem
Bài trước
Bài sau  

Chúng tôi xin giới thiệu phương trình Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 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 Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O

1. Phương trình phản ứng hóa học

            3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O

2. Hiện tượng nhận biết phản ứng.

- Hiện tượng sau phản ứng thoát ra khí không màu NO hóa nâu trong không khí.

3. Điều kiện phản ứng

- Không có

4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

a. Bản chất của Fe3O4 (Sắt từ oxit)

- Trong phản ứng trên Fe3O4 là chất khử.

- Oxit sắt từ có tính khử thể hiện khi tác dụng với các chất có tính oxi hoá mạnh như: HNO3, H2SO4 đặc...

b. Bản chất của HNO3 (Axit nitric)

- Trong phản ứng trên HNO3 là chất oxi hoá.

- HNO3 tác dụng với oxit bazo, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất chưa lên hoá trị cao nhất.

5. Tính chất hóa học

5.1. Tính chất hóa học của Fe3O4

+ Tính oxit bazơ

Fe3O4 tác dụng với dung dịch axit như HCl, H2SO4 loãng tạo ra hỗn hợp muối sắt (II) và sắt (III).

Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3+ FeCl2 + 4H2O

Fe3O4 + 4H2SO4 loãng→ Fe2(SO4)3+ FeSO4 + 4H2O

+ Tính khử

Fe3O4 là chất khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh:

3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3+ NO + 14H2O

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

+ Tính oxi hóa

Fe3O4 là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh ở nhiệt độ cao như: H2, CO, Al:

Fe3O4 + 4H2 → 3Fe + 4H2O

Fe3O4+ 4CO → 3Fe + 4CO2

3 Fe3O4 + 8Al → 4Al2O3 + 9Fe

5.2. Tính chất hóa học của HNO3

a. Tính axit

    Là một trong số các axit mạnh nhất, trong dung dịch:

HNO3 → H+ + NO3-

    - Dung dịch axit HNO3 có đầy đủ tính chất của môt dung dịch axit: làm đỏ quỳ tím, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối của axit yếu hơn.

b. Tính oxi hóa

    Kim loại hay phi kim khi gặp axit HNO3 đều bị oxi hóa về trạng thái oxi hóa cao nhất.

    - Với kim loại: HNO3 oxi hóa hầu hết các kim loại (trừ vàng (Au) và platin(Pt))

    * Với những kim loại có tính khử yếu: Cu, Ag, ...

    Ví dụ:

Cu + 4HNO3(đ) → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

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

    * Khi tác dụng với những kim loại có tính khử mạnh hơn: Mg, Zn, Al, ...

    - HNO3 đặc bị khử đến NO2.

    Ví dụ:

Mg + 4HNO3(đ) → Mg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O.

    - HNO3 loãng bị khử đến N2O hoặc N2.

8Al + 30HNO3(l) → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O

    - HNO3 rất loãng bị khử đến NH3(NH4NO3).

4Zn + 10HNO3 (rất loãng) → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

    * Lưu ý: Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO3 đặc nguội.

    - Với phi kim:

    Khi đun nóng HNO3 đặc có thể tác dụng với phi: C, P, S, …(trừ N2 và halogen).

S + 6HNO3(đ) → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

    - Với hợp chất:

    - H2S, HI, SO2, FeO, muối sắt (II), … có thể tác dụng với HNO3 nguyên tố bị oxi hoá trong hợp chất chuyển lên mức oxi hoá cao hơn.

    Ví dụ:

3FeO + 10HNO3(đ) → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

3H2S + 2HNO3(đ) → 3S + 2NO + 4H2O

    - Nhiều hợp chất hữu cơ như giấy, vải, dầu thông, … bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc.

6. Cách thực hiện phản ứng

- Cho Fe3O4 tác dụng với dung dịch axit nitric HNO3.

7. Bạn có biết

8. Bài tập liên quan

Câu 1. Fe3O4 có thể tác dụng được với các chất trong dãy nào sau đây?

A. CO, H2SO4

B. HNO3, KCl

C. H2, NaOH

D. HCl, MgCl2

Lời giải:

Đáp án: A 

Phương trình hóa học:

Fe3­O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2

Fe3­O4 + 4H2SO4 → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O

B sai vì Fe3O4 không phản ứng với KCl

C sai vì Fe3O4 không phản ứng với NaOH

D sai vì Fe3O4 không phản ứng với MgCl2

Câu 2. Cho các chất sau: Fe(OH)3, Fe3O4, FeSO4, Fe(NO3)2. Số chất tác dụng với dung dịch HCl là

A. 4.

B. 2.

C. 3.

D. 1.

Lời giải:

Đáp án: C

Các chất tác dụng được với dung dịch HCl là: Fe(OH)3, Fe3O4, Fe(NO3)2 → có 3 chất

Fe(OH)3 + 3HCl → FeCl3 + 3H2O

Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O

9Fe(NO3)2 + 12HCl → 5Fe(NO3)3 + 4FeCl3 + 3NO + 6H2O

Câu 3. Hòa tan hoàn toàn 6,96 gam Fe3O4 vào dung dịch HNO3 loãng sau phản ứng thu được khí không màu hóa nâu trong không khí (sản phẩm khử duy nhất). Tính thể tích khí thu được ở đktc là:

A. 224 ml

B. 448 ml

C. 336 ml

D. 896 ml

Lời giải:

Đáp án: A

Theo đề bài ta có:

nFe3O4 = 0,03 mol;

Phương trình hóa học:

3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO↑+ 14H2O

=> nNO = 0,033 = 0,01

=> VNO= 0,01.22,4 = 0,224 lít = 224 ml

Câu 4. Chất nào dưới đây không phản ứng với HNO3 đặc nguội

A. Zn

B. Cu

C. Fe

D. Ag

Lời giải:

Đáp án: C

Câu 5. Dùng hóa chất nào sau đây để nhận biết 3 dung dịch mất nhãn sau: HNO3, H2SO4, H2O

A.quỳ tím và dung dịch BaCl2

B. quỳ tím và dung dịch NaOH

C. dung dịch NaOH

D. Na và dung dịch quỳ tím

Lời giải:

Đáp án: A 

Trích mẫu thử và đánh số thứ tự

Sử dụng quỳ tím nhận biết được HNO3, H2SO4 

Không làm đổi màu quỳ tím là H2O

Dùng BaCl2 để nhận biết 2 dung dịch còn lại

Ống nghiệm xuất hiện kết tủa trắng thì dung dịch ban đầu là H2SO4

BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + HCl

Không có hiện tượng gì là HNO3

Câu 6. Dung dịch Fe2+  không làm mất màu dung dịch nào sau đây?

A. Dung dịch KMnO4 trong môi trường H2SO4

B. Dung dịch K2Cr2O7 trong môi trường H2SO4

C. Dung dịch Br2

D. Dung dịch CuCl2

Lời giải:

Đáp án: D

Mất màu thuốc tím

10FeCl2 + 24H2SO4+ 6KMnO4 → 10Cl2 + 5Fe2(SO4)3 + 24H2O + 6MnSO4 + 3K2SO4

Mất màu dung dịch màu da cam

6FeCl2 + K2Cr2O7 + 14HCl → 6FeCl3 + 2KCl + 2CrCl3 + 7H2O

Mất màu nâu đỏ

6FeCl2 + 3Br2 → 4FeCl3 + 2FeBr3

Câu 7. Cho hỗn hợp bột Al, Fe vào dung dịch chứa Cu(NO3)2 và AgNO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn gồm ba kim loại là:

A. Al, Cu, Ag.

B. Al, Fe, Cu.

C. Fe, Cu, Ag.

D. Al, Fe, Ag

Lời giải:

Đáp án: C

Nhận thấy, nếu Al dư thì chắc chắn Fe chưa phản ứng , và cả Cu2+ và Ag+ đều bị đẩy ra khỏi muối (tạo Ag , Cu)

2Al + 3Cu(NO3)2→ 2Al(NO3)3 + 3Cu

Al + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag

=> Nêu Al dư có tất cả 4 Kim loại sau phản ứng (trái giả thiết)

=> Do đó Al hết => 3 kim loại là Fe, Cu , Ag

Câu 8. Trộn 5,4 gam bột Al với 17,4 gam bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí. Giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Fe3O4 thành Fe. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư), thu được 5,376 lít khí H2 (đktc). Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là

A. 80%.

B. 90%.

C. 70%.

D. 60%.

Lời giải:

Đáp án: A

nAl= 0,2 mol;

nFe3O4 = 0,075 mol

Gọi x là số mol Al phản ứng.

8Al + 3Fe3O4 → 9Fe + 4Al2O3

x → 9x8

=> nAl dư =0,4 - x

nFe = 9x8

Al + 3HCl →  AlCl3 + 32H2

Fe + 2HCl →  FeCl2+ H2

=> nH2 = 3.(0,4-x)2 + 9x8 = 0,24

=> x = 0,16

=> H = 0,160,2= 80%

Câu 9. Hòa tan hoàn toàn 25,6 gam hỗn hợp A gồm Cu và Fe2O3 vào dung dịch HNO3 2M (dư 20% so với lượng cần phản ứng) thu được dung dịch B và 2,24 lít NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Thành phần phần trăm khối lượng Fe2O3 trong dung dịch A là:

A. 62,5%

B. 37.5%

C. 40%

D. 60%.

Lời giải:

Đáp án: A

Phương trình phản ứng

(1) 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

(2) Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O

nNO= 2,2422,4 = 0,1 mol

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:

2nCu = 3nNO => nCu = 1,5nNO = 1,5.0,1 = 0,15 mol

=> mFe2O3 = mhỗn hợp – mCu = 25,6 – 0,15.64 = 16 gam

=> nFe2O3 = 16160= 0,1 mol

=> %mFe2O3 = (1625,6).100% = 62,5%

Câu 10. Cho bột Fe vào dung dịch AgNO3 dư, sau khi kết thúc thí nghiệm thu được dung dịch X gồm:

A. Fe(NO3)2, H2O

B. Fe(NO3)2, AgNO3

C. Fe(NO3)3, AgNO3

D. Fe(NO3)2, Fe(NO3)3, AgNO3

Lời giải:

Đáp án: C

Phương trình phản ứng hóa học

2AgNO3 + Fe → 2Ag + Fe(NO3)2

AgNO3 + Fe(NO3)2→ Ag + Fe(NO3)3

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