FeO + HNO3 (đặc, nóng) → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O

FeO + HNO3 (đặc, nóng) → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O | FeO ra Fe(NO3)3

Trịnh Thị Thu Hiền Ngày: 25-06-2024 Lớp 12

1.5 K

Tailieumoi.vn xin giới thiệu phương trình FeO + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 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 FeO + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + H₂O

1. Phương trình phản ứng hóa học

FeO + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

Cách lập phương trình hoá học:

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hoá, từ đó xác định chất oxi hoá – chất khử:

$\overset{+ 2}{F e} O + H \overset{+ 5}{N} O_{3} \to \overset{+ 3}{Fe} {{(NO}_{3})}_{3} + \overset{+ 4}{N} O_{2} {+ H}_{2} O$

Chất khử: FeO; chất oxi hoá: HNO₃.

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hoá, quá trình khử

- Quá trình oxi hoá: $\overset{+ 2}{F e} \to \overset{+ 3}{F e} + 1 e$

- Quá trình khử: $\overset{+ 5}{N} + 1 e \to \overset{+ 4}{N}$

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hoá

$\begin{matrix} 1 \times \\ 1 \times \end{matrix} (\begin{matrix} \overset{+ 2}{Fe} \to \overset{+ 3}{Fe} + 1e \\ \overset{+ 5}{N} + 1 e \to \overset{+ 4}{N} \end{matrix})$

Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hoá học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

FeO + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

2. Hiện tượng nhận biết phản ứng.

- Có khí màu nâu thoát ra

3. Điều kiện phản ứng

- HNO₃ đặc nóng

4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

4.1. Bản chất của FeO (Sắt (II) oxit)

- Trong phản ứng trên FeO là chất khử.

- FeO thể hiện tính khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hoá mạnh như HNO₃ và H₂SO₄ đặc.

4.2. Bản chất của HNO₃ (Axit nitric)

- Trong phản ứng trên HNO₃ là chất oxi hoá.

- HNO₃tác 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 FeO

Các hợp chất sắt (II) có cả tính khử và tính oxi hóa nhưng tính khử đặc trưng hơn, do trong các phản ứng hóa học ion Fe²⁺ dễ nhường 1e thành ion Fe³⁺

Fe²⁺ + 1e → Fe³⁺

Tính chất đặc trưng của hợp chất sắt (II) là tính khử.

Các hợp chất sắt (II) thường kém bền dễ bị oxi hóa thành hợp chất sắt (III).

FeO là 1 oxit bazơ, ngoài ra, do có số oxi hóa +2 – số oxi hóa trung gian => FeO có tính khử và tính oxi hóa.

FeO là 1 oxit bazơ:

+ Tác dụng với dung dịch axit: HCl; H₂SO_{4 loãng}…

FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂

FeO + H₂SO_{4 loãng}→ FeSO₄ + H₂O

FeO là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh: H₂, CO, Al → Fe:
FeO + H₂ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ Fe + H₂O

FeO + CO $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ Fe + CO₂

3FeO + 2Al $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ Al₂O₃ + 3Fe

FeO là chất khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh: HNO₃; H₂SO_{4 đặc}; O₂…
4FeO + O₂ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ 2Fe₂O₃

3FeO + 10HNO_{3 loãng}→ 3Fe(NO₃)₃ + NO + 5H₂O

FeO + 4HNO_{3 đặc,nóng} → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

2FeO + 4H₂SO_{4 đặc, nóng} → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 4H₂O

5.2. Tính chất hóa học của HNO3

a. Axit nitric là một trong những axit mạnh nhất:

Axit nitric được xếp hạng trong danh sách những axit mạnh nhất. Đây là một axit khan – một monoaxit mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ với hằng số cân bằng axit (pKa) = -2.

Axit nitric phân li hoàn toàn thành các ion H+ và NO3- trong dung dịch loãng. Dung dịch HNO3 làm quỳ tím chuyển đỏ.

HNO3 có tác dụng với oxit bazơ, bazơ và muối của axit yếu hơn tạo ra muối nitrat.

Ví dụ:

CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O

CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2

Ba(OH)2 + 2HNO3 → Ba(NO3)2 + 2H2O

Axit nitric tác dụng với oxit bazơ, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa lên hóa trị cao nhất:

Ví dụ:

FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O + CO2

b. Axit nitric có tính oxi hóa:

Axit nitric cũng là 1 trong những axit có tính oxi hóa mạnh. Nó có thể bị khử đến các sản phẩm khác nhau của nitơ, phụ thuộc vào nồng độ axit mạnh hay yếu của chất khử. Cùng tìm hiểu tính oxi hóa của axit nitric thông qua 3 phản ứng:

Một là,Tác dụng với kim loại

Hai là, Tác dụng với phi kim

Ba là, Tác dụng với hợp chất

Tác dụng với kim loại

Axit nitric có khả năng oxi hóa hầu hết các kim loại tạo ra muối nitrat, ngay cả kim loại có tính khử yếu (Cu, Ag)…, ngoại trừ Pt và Au. Lúc này, kim loại bị oxi hóa đến mức cao nhất. Sản phẩm của phản ứng này sẽ là NO2(+4) đối với HNO3 đặc và NO(+2) đối với HNO3 loãng. Nhôm, sắt và crom thụ động với axit nitric đặc nguội vì lớp màng oxit bền được tạo ra bảo vệ chúng không bị oxy hóa tiếp. Đây cũng là lý do bình nhôm hoặc sắt được dùng để đựng HNO3 đặc.

Phương trình phản ứng:

Kim loại + HNO3 đặc → muối nitrat + NO + H2O (nhiệt độ)

Kim loại + HNO3 loãng → muối nitrat + NO + H2O

Kim loại + HNO3 loãng lạnh → muối nitrat + H2

Mg(rắn) + 2HNO3 loãng lạnh → Mg(NO3)2 + H2 (khí)

Ví dụ:

Cu + 4HNO3 đặc → Cu(NO3)2 + 2NO2(↑) + 2H2O

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

Tác dụng với phi kim

Khi được đun nóng, HNO3 đặc có khả năng oxi hóa được các phi kim như S, C, P… (các nguyên tố á kim, ngoại trừ halogen và silic). Sản phẩm tạo thành là nito dioxit (nếu là axit nitric đặc) và oxit nito (với axit loãng và nước).

Ví dụ:

S + 6HNO3 đặc → H2SO4 + 6NO2(↑) + 2H2O (nhiệt độ)

C + 4HNO3 đặc → 4NO2 + 2H2O + CO2

P + 5HNO3 đặc → 5NO2 + H2O + H3PO4

3C + 4HNO3 loãng → 3CO2 + 4NO + 2H2O

Tác dụng với hợp chất

Là một trong những axit cực mạnh, axit nitric (HNO3) đặc có khả năng oxi hóa – phá hủy nhiều hợp chất vô cơ, hữu cơ khác nhau.. Vải, giấy, mùn cưa,… đều bị phá hủy hoặc bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc. Vì vậy, sẽ vô cùng nguy hiểm nếu để axit nitric (HNO3) tiếp xúc với cơ thể người.

Ví dụ:

3H2S + 2HNO3 (>5%) → 3S (↓) + 2NO + 4H2O

PbS + 8HNO3 đặc → PbSO4(↓) + 8NO2 + 4H2O

HNO3 hòa tan Ag3PO4, không tác dụng với HgS.

6. Mở rộng tính chất về sắt (II) oxit FeO

- FeO là chất rắn, đen, không tan trong nước, không có trong tự nhiên.

FeO + HNO3 đặc → H2O + NO2 ↑ + Fe(NO3)3 | FeO + HNO3 ra NO2

- FeO tác dụng với dung dịch HNO₃ hoặc H₂SO₄ (đặc) để thu được muối Fe(III), ví dụ:

3FeO + 10HNO₃ loãng $\overset{t^{o}}{\to}$ 3Fe(NO₃)₃ + NO + 5H₂O

Phương trình ion rút gọn như sau:

3FeO + NO₃^- + 10H⁺ → 3Fe³⁺ + NO + 5H₂O

- Điều chế FeO: dùng H₂ hay CO khử sắt(III) oxit ở 500^oC:

Fe₂O₃ + CO $\overset{t^{o}}{\to}$ 2FeO + CO↑

7. Cách thực hiện phản ứng

- Cho FeO tác dụng với dung dich̀ axit HNO3.

8. Bạn có biết

- Hiện tại chúng tôi không có thêm bất kỳ thông tin nào thêm về phương trình này.

9. Bài tập liên quan

Câu 1. 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

Lời giải:

Đáp án: D

A. Dung dịch màu tím hồng bị nhạt dần rồi chuyển sang màu vàng

10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄→ 5Fe₂(SO₄)₃+ K₂SO₄+ 2MnSO₄+ 8H₂O

B. dung dịch chuyến từ màu trắng xanh sang màu da cam.

6FeSO₄ + K₂Cr₂O₇ + 7H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 7H₂O

C. Mất màu dung dịch nước brom

2FeSO₄ + Br₂ + 3H₂O → Fe₂O₃ + 2HBr + 2H₂SO₄

D. FeSO₄ không phản ứng Dung dịch CuCl₂

Câu 2. Cho 5,4 gam hỗn hợp 2 kim loại Fe và Zn tác dụng hoàn toàn với 90 ml dung dịch HCl 2M. Khối lượng muối thu được là

A. 11,79 gam

B. 11,5 gam

C. 15,71 gam

D. 17,19 gam

Lời giải:

Đáp án: D

n_HCl= 0,09. 2 = 0,18 (mol)

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Từ (1) và (2) n_H2 = $\frac{1}{2}$ n_HCl= 0,09 (mol)

Theo ĐLBTKL:

m_{hỗn hợp} + m_axit = m_muối+ m_hidro

=> m_muối = 5,4 + 0,18.36,5 - 0,09.2 = 11,79 gam

Câu 3. Dung dịch loãng chứa hỗn hợp 0,01 mol Fe(NO₃)₃ và 0,15 mol HCl có khả năng hòa tan tối đa lượng Fe là:

A. 0,28 gam

B. 1,68 gam

C. 4,20 gam

D. 3,64 gam

Lời giải:

Đáp án: D

Theo đề bài lượng Fe phản ứng là tối đa nên sau phản ứng chỉ thu được muối sắt (II)

3Fe + 8H⁺ + 2NO3^- → 3Fe²⁺ + 2NO + 4H₂O

0,045 0,15 0,03 mol

Fe + 2Fe³⁺ → 3Fe²⁺

0,005 ← 0,01 mol

Fe + 2H⁺ → Fe²⁺ + H₂

0,015 ← (0,15 - 4.0,03)

n_Fe= 0,045 + 0,005 + 0,015 = 0,065 mol

m_Fe = 3,64 gam

Câu 4. Dung dịch muối nào sau đây sẽ có phản ứng với dung dịch HCl khi đun nóng?

A. FeBr₂

B. FeSO₄

C. Fe(NO₃)₂

D. Fe(NO₃)₃

Lời giải:

Đáp án: C

Câu 5. Hòa tan hỗn hợp ba kim loại gồm Zn, Fe, Cu bằng dung dịch HNO₃ loãng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn không tan là Cu. Dung dịch sau phản ứng chứa

A. Zn(NO₃)₂ và Fe(NO₃)₃.

B. Zn(NO₃)₂; Fe(NO₃)₂ và Cu(NO₃)₂.

C. Zn(NO₃)₂ và Fe(NO₃)₂.

D. Zn(NO₃)₂; Fe(NO₃)₃ và Cu(NO₃)₂.

Lời giải:

Đáp án: D

Sau phản ứng còn Cu dư, chứng tỏ HNO₃ phản ứng hết.

3Zn + 8HNO₃ → 3Zn(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Cu + 2Fe(NO₃)₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Fe(NO₃)₂

=> Dung dịch sau phản ứng chứa: Zn(NO₃)₂; Fe(NO₃)₂; Cu(NO₃)₂.

Câu 6. Cách nào sau đây có thể dùng để điều chế FeO?

A. Dùng CO khử Fe₂O₃ ở 500°C.

B. Nhiệt phân Fe(OH)₂ trong không khí.

C. Nhiệt phân Fe(NO₃)₂

D. Đốt cháy FeS trong oxi.

Lời giải:

Đáp án: A

Phương trình phản ứng

Fe₂O₃ + CO → 2FeO + CO₂ (500^oC)

Câu 7. Hòa tan hoàn toàn 2,8 gam hỗn hợp FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄ cần vừa đủ V ml dung dịch HCl 1M , thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch NaOH dư vào dung dịch X thu được kết tủa Y. Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 3 gam chất rắn. Tính V ?

A. 87,5ml

B. 125ml

C. 62,5ml

D. 175ml

Lời giải:

Đáp án: A

Quy đổi thành 2,8 gam ( Fe: x mol và O: y mol )

Sơ đồ hợp thức:

2Fe → Fe₂O₃

Ta có:

n_Fe = 2n_Fe2O3 = $\frac{2.3}{160}$ = 0,0375 mol

=> n_{O (oxit)}= $\frac{2, 8 - 0, 0375.56}{16}$ = 0,04375 mol

=> n_{HCl pứ}= 2n_O (oxit) = 0,0875 mol

=>V = 87,5 ml

Câu 8. Phản ứng nào sau đây không tạo ra muối sắt (III)?

A. Fe₂O₃ tác dụng với dung dịch HCl đặc

B. Fe(OH)₃ tác dụng với dung dịch H₂SO₄

C. Fe dư tác dụng với dung dịch HNO₃đặc nguội

D. FeO tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng (dư).

Lời giải:

Đáp án: C

Fe₂O₃+ 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O

2Fe(OH)₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 6H₂O

Fe bị thụ động trong HNO₃ đặc nguội

FeO + HNO₃ → Fe(NO₃)₃+ NO + H₂O

Câu 9. Thổi hỗn hợp khí CO và H2 đi qua x gam hỗn hợp gồm CuO và Fe₃O₄ có tỉ lệ mol 1:2, sau phản ứng thu được y gam chất rắn X. Hòa tan hoàn toàn b gam X bằng dung dịch HNO₃ loãng dư, thu được dung dịch Y (không chứa ion Fe²⁺). Cô cạn dung dịch Y thu được 41 gam muối khan. Giá trị của a là

A .13,6

B. 10,6.

C. 12,8.

D. 9,8.

Lời giải:

Đáp án: A

n_Cu = a mol;

n_Fe3O4 = 2a mol;

→ n_Cu(NO3)2 = a; n_Fe(NO3)3 = 6a mol

m_muối= m_Cu(NO3)2 + m_Fe(NO3)3

→ 188a + 242.6a = 41 → a = 0,025 mol

→ x = 0,025.80 + 0,025.2.232 = 13,6 gam.

Câu 10. Thêm bột sắt (dư) vào các dung dịch riêng biệt sau: FeCl₃, AlCl₃, CuSO₄, Pb(NO₃)₂, NaCl, HCl, HNO₃(loãng), H₂SO₄ (đặc nóng). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, số trường hợp phản ứng tạo ra muối Fe(II) là

A. 4

B. 5

C. 6

D. 7

Lời giải:

Đáp án: C

Nhúng 1 lá sắt nhỏ vào dung dịch chứa 1 trong các chất sau: FeCl₃, AlCl₃, CuSO₄, Pb(NO₃)₂, NaCl, HCl, HNO₃, H₂SO₄ (đặc, nóng), NH₄NO₃.

• Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

• Fe + AlCl₃ → không phản ứng.

• Fe + CuSO₄→ FeSO₄ + Cu↓

• Fe + Pb(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₂+ Pb↓

• Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂