Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO+ 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 học ở các chương trình.
1. Phương trình phản ứng Fe HNO3 loãng
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
2. Cách cân bằng phương trình Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
Xác định số oxi hóa của các nguyên tố thay đổi
Fe0 + HN+5O3 → Fe+3(NO3)3+ N+2O + H2O
| 1x
1x |
Fe0 → Fe3+ + 3e
N+5 + 3e → N+2 |
Vậy ta có phương trình: Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
3. Điều kiện phản ứng Fe tác dụng với HNO3
HNO3 loãng dư
4. Cách tiến hành phản ứng cho Fe tác dụng HNO3
Cho Fe (sắt) tác dụng với dung dịch axit nitric HNO3
5. Hiện tượng Hóa học
Kim loại tan dần tạo thành dung dịch muối Muối sắt(III) nitrat và khí không màu hóa nâu trong không khí NO thoát ra.
6. Tính chất hóa học cơ bản của sắt
6.1. Tác dụng với phi kim
Với oxi: 3Fe + 2O2 Fe3O4
Với clo: 2Fe + 3Cl2 2FeCl3
Với lưu huỳnh: Fe + S FeS
Ở nhiệt độ cao, sắt phản ứng được với nhiều phi kim.
6.2. 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
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 ↑ + 3H2O
Không tác dụng với H2SO4 đặc nguội, HNO3 đặc, nguội
6.3. Tác dụng với dung dịch muối
Đẩy được kim loại yếu hơn ra khỏi muối
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Fe + AgNO3 → Fe(NO3)2 + Ag
7. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1. Cho 11,2 gam Fe tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 loãng dư, sau phản ứng thu được V lít NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là:
A. 6,72 lít
B. 2,24 lít
C. 3,36 lít
D. 4,48 lít
Câu 2. Tính chất vật lý nào dưới đây là của sắt:
A. Sắt có màu vàng nâu, nhẹ, có ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt kém.
B. Sắt có màu trắng bạc, nặng, có ánh kim, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt
C. Sắt có màu trắng xám, nặng, có ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt
D. Sắt có màu trắng xám, nhẹ, có ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.
C. Sắt có màu trắng xám, nặng, có ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt
Câu 3. Hoà tan m gam hỗn hợp gồm Al, Fe vào dung dịch H2SO4 loãng (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X. Cho dung dịch Ba(OH)2 (dư) vào dung dịch X, thu được kết tủa Y. Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được chất rắn Z là:
A. hỗn hợp gồm Al2O3 và Fe2O3
B. hỗn hợp gồm BaSO4 và Fe2O3
C. hỗn hợp gồm BaSO4 và FeO
D. Fe2O3
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2Dung dịch X gồm Al2(SO4)3 và FeSO4 + Ba(OH)2
Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 → BaSO4↓ + Al(OH)3↓
Ba(OH)2 + Al(OH)3 → Ba(AlO2)2 + H2O
Ba(OH)2 + FeSO4 → Fe(OH)2↓ + BaSO4↓
Nung kết tủa Y được Fe2O3 và BaSO4
Câu 4. Biết A là oxit, B là muối, C và D là kim loại. Cho các phản ứng sau:
a) A + HCl → 2 muối + H2O
b) B + NaOH → 2 muối + H2O
c) C + muối → 1 muối
d) D + muối → 2 muối
Các chất A, B, C, D có thể là
A. Fe3O4, CaCO3, Fe, Cu.
B. Fe3O4, CaCO3, Cu, Fe.
C. Fe2O3, Ca(HCO3)2, Fe, Cu.
D. Fe3O4, Ca(HCO3)2, Fe, Cu.
a) Fe3O4 (A) + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
b) Ca(HCO3)2 (B) + NaOH → CaCO3 + Na2CO3+ 2H2O
c) Fe (C) + 2FeCl3 → 3FeCl2
d) Cu (D) + 2FeCl3 → CuCl2+ 2FeCl2
Câu 5. Nhận định nào sau đây là sai?
A. HNO3 phản ứng với tất cả bazơ.
B. HNO3 (loãng, đặc, nóng) phản ứng với hầu hết kim loại trừ Au, Pt.
C. Tất cả các muối amoni khi nhiệt phân đều tạo khí amoniac.
D. Hỗn hợp muối nitrat và hợp chất hữu cơ nóng chảy có thể bốc cháy.
Câu 6. Dung dịch của chất X làm quỳ tím hóa đỏ, dung dịch của chất Y làm quỳ tím hóa xanh. Trộn lẫn dung dịch X của hai chất lại thì xuất hiện kết tủa. Vậy X và Y có thể lần lượt là
A. H2SO4 và Ba(OH)2.
B. H2SO4 và KOH.
C. KHSO4 và BaCl2.
D. HCl và K2CO3.
Dung dich chất Y làm quỳ tím hóa xanh => dung dịch Y có môi trường bazo
Trộn X với Y có kết tủa
=> X là H2SO4 và Y là Ba(OH)2
Phương trình phản ứng minh họa
H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2H2O
Câu 7. 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. FeO + dung dịch HNO3
D. FeS + dung dịch HNO3
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2+ 2Ag
Fe(NO3)2 + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag
B. Fe + dung dịch Cu(NO3)2
Fe + Cu(NO3)2 → Cu + Fe(NO3)2
C. FeO + dung dịch HNO3
3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
D. FeS + dung dịch HNO3
FeS + 12HNO3 → 9NO2 + Fe(NO3)3 + 5H2O + H2SO4
Câu 8. Chỉ sử dụng dung dịch HNO3 loãng, có thể nhận biết được bao nhiêu chất rắn riêng biệt sau: MgCO3, Fe3O4, CuO, Al2O3?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Chất rắn tan dần, có khí không màu thoát ra → MgCO3
MgCO3 + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + CO2 ↑ + H2O
+ Chất rắn tan dần, thoát ra khí không màu hóa nâu trong không khí, dung dịch thu được màu vàng nâu → Fe3O4
3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 (vàng nâu) + NO + 14H2O
2NO (không màu) + O2 → 2NO2 (nâu đỏ)
Chất rắn tan dần, sau phản ứng thu được dung dịch màu xanh
CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 (xanh) + H2O
Chất rắn tan dần, sau phản ứng thu được dung dịch không màu
Al2O3 + 6HNO3 → 2Al(NO3)3(không màu) + 3H2O
Câu 9. Trong các phản ứng sau, phản ứng nào HNO3 không đóng vai trò chất oxi hóa?
A. ZnS + HNO3(đặc nóng)
B. Fe2O3 + HNO3(đặc nóng)
C. FeSO4 + HNO3(loãng)
D. Cu + HNO3(đặc nóng)
A. ZnS + HNO3 (đặc nóng)
ZnS + 8HNO3 → 6NO2 + Zn(NO3)2 + 4H2O + SO2
B. Fe2O3 + HNO3 (đặc nóng)
Fe2O3+ 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O
C. FeSO4 + HNO3(loãng)
FeSO4 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4+ NO2 + H2O
D. Cu + HNO3 (đặc nóng)
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
Câu 10. Cho 16,8 gam bột Fe vào 400 ml dung dịch HNO3 1M, thu được khí NO duy nhất, lượng muối thu được cho vào dung dịch NaOH dư thu được kết tủa. Nung nóng kết tủa mà không có không khí thu được m gam chất rắn. Tính m?
A. 10,8 gam
B. 21,6 gam
C. 7,2 gam
D. 16,2 gam
Phương trình hóa học
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
Ban đầu: 0,3 0,4
Phản ứng 0,1 0,4 0,1 0,1
Kết thúc 0,2 0 0,1 0,1
→ 2Fe(NO3)3 + Fe dư → 3Fe(NO3)2
Bđ 0,1 0,2
Pư 0,1 0,05 0,15
Kt 0 0,15 0,15
Fe(NO3)2 → Fe(OH)2 → FeO
0,15 0,15
→ Khối lượng FeO thu được: 0,15.72 = 10,8 gam
Câu 11. Cho các mệnh đề sau:
1) Các muối nitrat đều tan trong nước và đều là chất điện li mạnh.
2) Ion NO3– có tính oxi hóa trong môi trường axit.
3) Khi nhiệt phân muối nitrat rắn ta đều thu được khí NO2.
4) Hầu hết muối nitrat đều bền nhiệt. Các mệnh đề đúng là :
A. (1), (2), (3).
B. (2) và (4).
C. (2) và (3).
D. (1) và (2).
(3) sai vì muối nitrat của K, Na, Ba, Ca nhiệt phân không thu được khí NO2
(4) sai vì các muối nitrat hầu hết kém bền nhiệt
Câu 12. Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M và H2SO4 0,25M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại và V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5, ở đktc). Giá trị của m và V lần lượt là:
A. 10,8 và 4,48.
B. 10,8 và 2,24.
C. 17,8 và 4,48.
D. 17,8 và 2,24.
nH2SO4 = 0,8.0,25 = 0,2 mol
Do sau phản ứng còn dư hỗn hợp bột kim loại ⇒ Fe còn dư, Cu2+ hết, muối Fe2+
3Fe + 2NO3– + 8H+ → 3Fe2+ + 2NO + 4H2O (1)
0,32 0,4
0,15 0,1 0,4 0,1
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu
V = 0,1.22,4 = 2,24 lít
m – (0,15 + 0,16).56 + 0,16.64 = 0,6m
m = 17,8 gam
Câu 13. 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, HNO3 loãng
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
Các phản ứng hóa học xảy ra là:
Fe + 2AgNO3→ Fe(NO3)2 + 2Ag (1)
Fe(NO3)2 + AgNO3→ Fe(NO3)3+ Ag (2)
Fe + 4HNO3→ Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
Câu 14. Dung dịch FeSO4 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
Dung dịch FeSO4 không thể làm mất màu CuSO4
10 FeSO4 + 2 KMnO4 + 8 H2SO4 → 5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2 MnSO4+ 8 H2OFeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 → 3 Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4+ 7H2O
SO2+ Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4
Câu 15. Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M và H2SO4 0,25M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại và V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5, ở đktc). Giá trị của m và V lần lượt là:
A. 10,8 và 4,48.
B. 10,8 và 2,24.
C. 17,8 và 4,48.
D. 17,8 và 2,24.
nCu2+ = nCu(NO3)2 = 0,16mol;
nNO3– = 2nCu(NO3)2 = 0,32 mol;
nH+ = 2nH2SO4 = 0,4 mol
Phương trình hóa học
3Fe + 8H+ + 2NO3– → 3Fe2+ + 2NO + 4H2O (Ta thấy: 0,4/8 < 0,32/2 nên H+ hết, NO3– dư)
0,15 ← 0,4 → 0,1 → 0,1
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu
0,16 ← 0,16 → 0,16
Vậy nFe pư = 0,15 + 0,16 = 0,31 mol
=> mKL sau = mFe dư + mCu => m – 0,31.56 + 0,16.64 = 0,6m => m = 17,8 gam
=> VNO = 0,1.22,4 = 2,24 lít
Câu 16. 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, HNO3 loãng
Phương trình phản ứng hóa học xảy ra
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
Fe + 2AgNO3→ Fe(NO3)2 + 2Ag
Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 ↑ + 3H2O
Câu 17. Có 4 kim loại để riêng biệt: Ag, Al, Mg, Fe. Chỉ dùng hai thuốc thử có thể phân biệt được từng chất
A. Dung dịch NaOH; phenolphtalein
B. Dung dịch NaOH, dung dịch HCl
C. Dung dịch HCl, giấy quỳ xanh
D. Dung dịch HCl, dung dịch AgNO3
Kim loại Ag vì không có phản ứng
+ 3 kim loại còn lại đều tạo khí
Phương trình hóa học xảy ra
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
Dùng vài giọt dung dịch NaOH thì nhận ra được
+ Dung dịch MgCl2( có chứa kim loại ban đầu là Mg ) với hiện tượng có kết tủa trắng xuất hiện
Phương trình hóa học:
MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓+ 2NaCl
+ Dung dịch AlCl3 ( có chứa kim loại ban đầu là Al ) với hiện tượng có kết tủa keo trắng sau đó tan dần
Phương trình hóa học:
AlCl3 + 4NaOH → NaAlO2 + 3 NaCl + 2H2O (PTHH viết gộp )
+ Dung dịch FeCl3 ( có chứa kim loại ban đầu là Fe) với hiện tượng có kết tủa màu trắng xanh xuất hiện , sau đó chuyển sang màu nâu khi để lâu ngoài không khí
Phương trình hóa học: FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓+ 2NaCl
Câu 18. Hòa tan Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 loãng dư thu được dung dịch X. Tìm phát biểu sai
A. Dung dịch X làm mất màu thuốc tím
B. Cho NaOH dư vào dung dịch X thu được kết tủa để lâu ngoài không khí kết tủa có khối lượng tăng lên.
C. Dung dịch X tác dụng được với Zn
D. Dung dịch X không thể hòa tan Cu
Fe3O4 + 4H2SO4→ FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
A đúng: FeSO4 làm mất màu thuốc tím trong H2SO4 loãng
B. FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4
C. FeSO4 + Zn → ZnSO4 + Fe
D sai: Cu + Fe2(SO4)3 → 2FeSO4 + CuSO4
Câu 19. Cho sắt tác dụng với dung dịch H2SO4loãng thu được V lít khí H2 (đktc), dung dịch thu được cho bay hơi được tinh thể FeSO4.7H2O có khối lượng là 27,8 gam. Thể tích khí H2 (đktc) được giải phóng là
A. 4,48 lít.
B. 8,19 lít.
C. 2,24 lít.
D. 6,23 lít.
=> nH2 = 0,1 mol => V = 0,1.22,4 =2,24 lít
Câu 20. Cho 22,72 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được 2,688 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Tính m?
A. 49,09.
B. 38,72.
C. 77,44.
D. 34,36.
Coi hỗn hợp gồm Fe (x mol), O (y mol)
=> 56x + 16y = 22,72 (1)
Fe0 → Fe+3 + 3e
x → x → 3x
O0 + 2e → O-2
y → 2y
N+5 + 3e → N+2
0,36→ 0,12
Bảo toàn e => 3x = 2y + 0,36 (2)
(1),(2) => x = 0,32; y = 0,3
=> nFe(NO3)3 = nFe= 0,32mol
=> m = 0,32.242 = 77,44 gam
Câu 21. Nung nóng 25,2 gam Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Hỗn hợp này phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư), thu được 8,4 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tính m?
A. 15 gam
B. 30 gam
C. 25 gam
D. 20 gam
Quy hỗn hỗn hợp X về 2 nguyên tố Fe và O
Quá trình nhường: Fe0 → Fe+3 + 3e
Quá trình nhận e: O0 + 2e → O-2
S+6 + 2e → S+4
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:
1,35 = 2x + 0,75 → x = 0,3
Mặt khác ta có: nên: m = 25,2 + 0,3.16 = 30(gam).
Câu 22. Hoà tan m gam hỗn hợp gồm Al, Fe vào dung dịch H2SO4 loãng (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X. Cho dung dịch Ba(OH)2 (dư) vào dung dịch X, thu được kết tủa Y. Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được chất rắn Z là:
A. hỗn hợp gồm Al2O3 và Fe2O3
B. hỗn hợp gồm BaSO4 và Fe2O3
C. hỗn hợp gồm BaSO4 và FeO
D. Fe2O3
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2Dung dịch X gồm Al2(SO4)3 và FeSO4 + Ba(OH)2
Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 → BaSO4↓ + Al(OH)3↓
Ba(OH)2 + Al(OH)3 → Ba(AlO2)2 + H2O
Ba(OH)2 + FeSO4 → Fe(OH)2↓ + BaSO4↓
Nung kết tủa Y được Fe2O3 và BaSO4