FeCl2 + 4HNO3 ra Fe(NO3)3, NO2, 2HCl và H2O
Lớp 12Hóa học

FeCl2 + HNO3: phương trình, hiện tượng, cách cân bằng

Trả lời nhanh

Phương trình: FeCl2 + 4HNO3 (đặc) → Fe(NO3)3 + 2HCl + NO2↑ + H2O. Đây là phản ứng oxi hoá – khử: Fe2+ nhường 1 electron thành Fe3+, N+5 trong HNO3 nhận 1 electron thành N+4 (khí NO2 màu nâu đỏ). Với HNO3 loãng, sản phẩm khử là NO.

Phương trình hoá học FeCl2 + HNO3

Phương trình đã cân bằng, ứng với axit nitric đặc:

FeCl2 + 4HNO3 (đặc) → Fe(NO3)3 + 2HCl + NO2↑ + H2O

Chất Tên gọi Vai trò / trạng thái
FeCl2 Sắt(II) clorua Chất khử, dung dịch màu lục nhạt
HNO3 Axit nitric Chất oxi hoá mạnh (đồng thời là môi trường axit)
Fe(NO3)3 Sắt(III) nitrat Muối tan, dung dịch màu vàng nâu
NO2 Nitơ đioxit Khí màu nâu đỏ, độc

Cân bằng bằng phương pháp thăng bằng electron

  1. Xác định số oxi hoá thay đổi: Fe+2 → Fe+3 (nhường 1e); N+5 → N+4 (nhận 1e). Số oxi hoá của Cl (−1) không đổi.
  2. Viết quá trình: Fe+2 → Fe+3 + 1e; N+5 + 1e → N+4. Hệ số electron bằng nhau nên tỉ lệ Fe : NO2 = 1 : 1.
  3. Đặt hệ số: FeCl2 (1), NO2 (1), Fe(NO3)3 (1).
  4. Cân bằng Cl: 2 Cl ở FeCl2 chuyển hết thành 2HCl.
  5. Cân bằng N: 3 N trong muối + 1 N trong NO2 = 4 → hệ số HNO3 là 4.
  6. Cân bằng H, O: vế trái 4H → vế phải 2H (HCl) + 2H (H2O) nên H2O có hệ số 1. Kiểm tra O: 12 = 9 + 2 + 1 ✓.

Phương trình ion thu gọn: Fe2+ + 2H+ + NO3− → Fe3+ + NO2↑ + H2O (điện tích hai vế đều bằng +3).

Hiện tượng nhận biết

  • Dung dịch FeCl2 màu lục nhạt chuyển dần sang màu vàng nâu (ion Fe3+).
  • Có khí màu nâu đỏ thoát ra – đó là NO2.
  • Phản ứng toả nhiệt, xảy ra nhanh ở nhiệt độ thường khi axit đặc.

Trường hợp HNO3 loãng

Khi dùng HNO3 loãng, N+5 bị khử xuống N+2 (khí NO không màu, hoá nâu trong không khí):

3FeCl2 + 4HNO3 (loãng) → 2FeCl3 + Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O

Ở đây Cl− không bị oxi hoá nên vẫn ở dạng muối FeCl3. Cách kiểm tra nhanh bằng ion: 3Fe2+ + 4H+ + NO3− → 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O.

Lưu ý: nhiều tài liệu viết sản phẩm là Fe(NO3)3 và HCl cho trường hợp axit đặc; nếu đề cho sẵn sản phẩm thì cứ bám đúng sản phẩm đề cho rồi cân bằng.

Mẹo nhớ và lỗi hay gặp

  • Mẹo: Muối sắt(II) gặp chất oxi hoá mạnh (HNO3, H2SO4 đặc, Cl2, KMnO4/H+) đều lên sắt(III).
  • Lỗi 1: Viết sản phẩm là Fe(NO3)2. Sai, vì HNO3 đủ mạnh để đưa Fe lên +3.
  • Lỗi 2: Quên HCl hoặc quên tính N trong muối khi cân bằng HNO3 (chỉ tính phần bị khử).
  • Lỗi 3: Nhầm đặc → NO2, loãng → NO.

Bài tập vận dụng

Bài 1. Cho 0,1 mol FeCl2 tác dụng hết với lượng dư HNO3 đặc theo phương trình trên. Tính thể tích NO2 (đktc) và khối lượng Fe(NO3)3 tạo thành.

Đáp án: theo tỉ lệ 1 : 1 : 1, n(NO2) = n(Fe(NO3)3) = 0,1 mol. V = 0,1 × 22,4 = 2,24 lít; m = 0,1 × 242 = 24,2 g.

Bài 2. Hoà tan 3,81 g FeCl2 vào dung dịch HNO3 loãng dư. Tính thể tích NO (đktc).

Đáp án: n(FeCl2) = 3,81 : 127 = 0,03 mol. Theo phương trình 3FeCl2 → 1NO nên n(NO) = 0,01 mol, V = 0,224 lít.

Bài 3. Trong phản ứng FeCl2 + 4HNO3 đặc, tỉ lệ số mol HNO3 đóng vai trò chất oxi hoá so với HNO3 tham gia là bao nhiêu?

Đáp án: chỉ 1 trong 4 phân tử HNO3 bị khử thành NO2, 3 phân tử còn lại tạo muối nitrat → tỉ lệ 1 : 4.

Câu hỏi thường gặp

FeCl2 tác dụng với HNO3 tạo sản phẩm gì?

Với HNO3 đặc: Fe(NO3)3, HCl, NO2 và H2O. Với HNO3 loãng: FeCl3, Fe(NO3)3, NO và H2O. Trong cả hai trường hợp sắt(II) đều bị oxi hoá lên sắt(III).

Hiện tượng khi cho HNO3 đặc vào dung dịch FeCl2 là gì?

Dung dịch từ lục nhạt chuyển sang vàng nâu và có khí NO2 màu nâu đỏ thoát ra.

Vì sao HNO3 đóng vai trò cả chất oxi hoá lẫn môi trường?

Một phần HNO3 bị khử thành NO2 (hoặc NO), phần còn lại giữ nguyên N+5 trong gốc NO3- của muối Fe(NO3)3 nên đóng vai trò môi trường axit.

FeCl2 + HNO3 có phải phản ứng oxi hoá – khử không?

Có. Fe tăng số oxi hoá từ +2 lên +3, N giảm từ +5 xuống +4 (NO2) hoặc +2 (NO).

Bài học liên quan