Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + N2O + H2O là phản ứng oxi hóa khử, được Pgdphurieng.edu.vn biên soạn, phương trình này sẽ xuất hiện trong nội dung các bài học hóa vô cơ xuyên suốt các chương trình, hy vọng có thể giúp các bạn viết và cân bằng phương trình một cách nhanh và chính xác hơn.
1. Phương trình phản ứng giữa Fe và HNO3 loãng
8Fe + 30HNO3 → 8Fe(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
2. Điều kiên phản ứng xảy ra Fe và HNO3 loãng
Nhiệt độ thường
3. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1. Hệ số cân bằng của phương trình hóa học: Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + N2O + H2O
A. 8:24:8:3:12
B. 6:30:6:3:15
C. 6:30:6:2:15
D. 8:30:8:3:15
Câu 2. Dãy nào dưới đây gồm các chất mà nguyên tố nitơ có khả năng vừa thể hiện tính oxi hóa vừa tính khử khi tham gia phản ứng hóa học?
A. NH3, N2O5, N2, NO2
B. NH3, NO, HNO3, N2O5
C. N2, NO, NO2, N2O5
D. NO2, N2, NO, N2O3
Những nguyên tố N mang số oxi hóa trung gian có khả năng vừa thể hiện tính oxi hóa, vừa thể hiện tính khử khi tham gia phản ứng
Trong NH3, Nitơ có số oxi hóa -3, là số oxi hóa thấp nhất nên chỉ thể hiện tính khử.
Trong HNO3 và N2O5, N có số oxi hóa +5, là số oxi hóa cao nhất nên chỉ thể hiện tính oxi hóa.
Câu 3. R có oxit cao nhất là R2O5, trong hợp chất của R với hiđro có 17,64% khối lượng H. Nguyên tố R là:
A. S
B. P
C. N
D. Cl
%H= 3/ M+3= 17,64/100 → M= 14 → M là nguyên tố nitơ
Câu 3. Trong các oxit của nito thì oxit được điều chế trực tiếp từ phản ứng của nitơ với oxi là:
A. NO2
B. NO
C. N2O
D. N2O5
N2 + O2 ⇔ 2NO.
Câu 4. Trong 3 oxit: FeO, Fe2O3, Fe3O4 thì chất nào phản ứng với HNO3 đặc nóng không tạo ra khí là:
A. Fe2O3
B. FeO và Fe3O4
C. Fe3O4
D. FeO
FeO + 4HNO3 đặc nóng → Fe(NO3)3 + NO2↑+ 2H2O
3Fe3O4 + 28HNO3 đặc nóng → 9Fe(NO3)3+ NO2↑+ 14H2O
Câu 5. Cho hỗn hợp gồm 0,14 mol Mg và 0,01 mol MgO phản ứng vừa đủ với dung dịch HNO3 thu được 0,448 lít (đktc) khí N2 và dung dịch X. Khối lượng muối trong X là:
A. 23 gam
B. 24,5 gam
C. 22,2 gam
D. 20,8 gam
nkhí N2 = 0,02 mol.
Quá trình cho e:
Mg → Mg2++ 2e (1)
0,14 → 0,28 mol
Quá trình nhận e:
2NO3– + 10e + 12H+ → N2 + 6H2O (2)
0,2 ← 0,02 mol
Nểu chỉ có 1 quá trình nhận e (2) thì số mol e cho khác số mol e nhận
Do đó phải có quá trình nhận e (3) và số mol e nhận ở (3) bằng:
0,28 – 0,2=0,08 mol
NO3–+ 8e + 10H+ → NH4++ 3H2O (3)
0,08 → 0,01 mol
Muối trong X gồm 0,15 mol Mg(NO3)2 và 0,01 mol NH4NO3
→mmuối= 0,15.148+ 0,01.80 = 23 gam
Câu 6. Đốt cháy 5,6g bột Fe trong bình đựng O2 thu được 7,36g hỗn hợp X gồm 4 chất rắn. Hoà tan hỗn hợp X bằng dung dịch HNO3 vừa đủ thu được V ml (đktc) hỗn hợp khí Y gồm NO và NO2 (không còn sản phẩm khử nào khác của N+5) và dung dịch Z. Tỉ khối của Y so với H2 bằng 19. Giá trị của V là.
A. 0,336 lít
B. 0,224 lít
C. 0,896 lít
D. 1,008 lít
=> nN2 = nNO2 = x
mFe+ mO = moxit
=> mO = moxit– mFe = 7,36 – 5,6 = 1,76 gam
=> nO = 0,11 mol
Fe0 → Fe3+ + 3e
0,1 0,3
O0 +2e → O2-
N+5 + 3e → N+2
3x x x
N+5 +1e → N+4
0,11 0,22 x
Bảo toàn e: 0,3 = 0,22 + 3x + x =0,22 + 4x => x = 0,02
=> nkhí= 2x = 0,04 mol
=> Vkhí= 0,04.22,4 = 0,896 lít
Câu 7. Hòa tan hoàn toàn 20 gam hỗn hợp Mg và Fe trong dung dịch HCl 4M thu được 11,2 lít H2 (đktc) và dung dịch D. Để kết tủa hoàn toàn các ion trong D cần 600 ml dung dịch NaOH 2M. Thể tích dung dịch HCl đã dùng là :
A. 0,1 lít.
B. 0,3 lít.
C. 0,15 lít.
D. 0,2 lít.
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Clo
=> nHCl= nNaCl= 1,2 (mol)
VHCl = 1,2 : 4 = 0,3 lít
Câu 8. Đều chế FeCl2 bằng cách cho Fe tác dụng với dung dịch HCl. Để bảo quản dung dịch FeCl2 thu được không bị chuyển thành hợp chất sắt (III), người ta có thể cho thêm vào dung dịch
A. một lượng sắt dư .
B. một lượng kẽm dư.
C. một lượng HCl dư.
D. một lượng HNO3 dư.
Không dùng HNO3 vì HNO3 oxi hóa luôn ion Fe2+ thành Fe3+,
Không dùng Zn sẽ tạo ra 1 lượng muối Zn2+,
Không dùng HCl sẽ không ngăn cản quá trình tạo Fe3+.