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

Fe + 4HNO3(loãng) → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O | Fe ra Fe(NO3)2

diep4602 Ngày: 02-02-2023 Lớp 12

838

Tailieumoi.vn xin giới thiệu phương trình Fe + 4HNO₃_(loãng) → Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 2H₂O 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 của Đồng . Mời các bạn đón xem:

Phương trình Fe + 4HNO₃_(loãng) → Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 2H₂O

1. Phương trình phản ứng hóa học:

Fe + 4HNO₃_(loãng) → 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

Fe⁰ → Fe³⁺ + 3e

N⁺⁵ + 3e → N⁺²

Vậy ta có phương trình: Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 2H₂O

3. Hiện tượng nhận biết phản ứng.

- 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.

4. Điều kiện phản ứng

- HNO₃ loãng dư

5. 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.

6. Tính chất hóa học cơ bản 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

Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 2H₂O

Fe + 6HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ ↑ + 3H₂O

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

Fe + AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + Ag

7. Cách thực hiện phản ứng

- Cho Fe (sắt) tác dụng với dung dịch axit nitric HNO₃

8. Bạn có biết

- Fe tác dụng với axit nitric loãng → các sản phẩm khử của HNO3 có thể có là NH₄NO₃; N₂O; NO; N₂;…

9. Bài tập liên quan

Ví dụ 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

Đáp án: D

Hướng dẫn giải:

Số mol của sắt bằng: n_Fe = 0,2 mol.Fe + 4HNO₃→ Fe(NO₃)₃ + NO↑+ 2H₂O => n_NO = 0,2 => V_NO = 0,2.22,4 = 4,48 lít

Ví dụ 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.

Đáp án: C

Ví dụ 3: Cho phương trình hóa học sau: Al + HNO₃ → Al(NO₃)₃ + NO + H₂O

Tổng hệ số tối giản của phương trình sau:

A. 8

B. 9

C. 12

D. 16

Đáp án: B

Ví dụ 4: 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

Đáp án: B

Hướng dẫn giải:

A. Fe + dung dịch AgNO₃ dư => loại vì

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

Ví dụ 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.

Đáp án: C

Ví dụ 6: 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

Đáp án: A

Hướng dẫn giải:

n_Fe = 0,3 mol , n_HNO3 = 0,4 mol

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

Ví dụ 7: 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, H₂SO₄đặc, nóng

B. Cl₂, HNO₃ nóng, H₂SO₄ đặc, nguội

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

D. Cl₂, AgNO₃, HNO₃ loãng

Đáp án: D

Ví dụ 8: 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, H₂SO₄đặc, nóng

B. Cl₂, HNO₃ nóng, H₂SO₄ đặc, nguội

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

D. Cl₂, AgNO₃, HNO₃ loãng

Đáp án: D

Ví dụ 9: 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

Đáp án: B

Hướng dẫn giải:

Dùng dung dịch HCl thì nhận ra được :

Kim loại Ag vì không có phản ứng

+ 3 kim loại còn lại đều tạo khí

Phương trình hóa học

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 + 3NaCl + 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

Ví dụ 10: 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.

Đáp án: D

Hướng dẫn giải:

Do sau phản ứng thu được hỗn hợp bột KL nên Fe dư, phản ứng tạo muối Fe²⁺

n_Cu²⁺ = n_Cu(NO3)2 = 0,16mol;

n_NO^3- = 2n_Cu(NO3)2 = 0,32 mol;

n_H⁺ = 2n_H2SO4 = 0,4 mol

Phương trình hóa học

3Fe + 8H⁺ + 2NO^3- → 3Fe²⁺ + 2NO + 4H₂O (Ta thấy: $\frac{0, 4}{8}$ < $\frac{0, 32}{2}$ nên H⁺ hết, NO^3- dư)