Fe2O3 + 6HNO3 ra 2Fe(NO3)3 và 3H2O
Lớp 12Hóa học

Fe2O3 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2O: Phương trình, hiện tượng, bài tập

Trả lời nhanh

Phương trình đúng là Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O. Đây là phản ứng trao đổi giữa oxit bazơ và axit, không có sự thay đổi số oxi hoá, nên không tạo khí NO hay NO2. Hiện tượng: chất rắn màu nâu đỏ tan dần, dung dịch chuyển sang màu vàng nâu.

Phương trình hoá học Fe2O3 + HNO3

Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O

  • Điều kiện: xảy ra ở nhiệt độ thường; đun nóng nhẹ chỉ giúp oxit tan nhanh hơn.
  • Hiện tượng: bột Fe2O3 màu nâu đỏ tan dần, dung dịch thu được có màu vàng nâu do ion Fe3+.
  • Loại phản ứng: trao đổi (oxit bazơ + axit → muối + nước), không phải oxi hoá – khử.

Cách cân bằng nhanh

  1. Fe2O3 có 2 nguyên tử Fe nên muối phải là 2Fe(NO3)3.
  2. Hai muối đó chứa 2 × 3 = 6 gốc NO3, nên cần 6HNO3.
  3. 6HNO3 có 6 nguyên tử H, tạo ra 3H2O.
  4. Kiểm tra oxi: vế trái 3 + 18 = 21; vế phải 18 + 3 = 21. Cân bằng đúng.

Mẹo nhớ: oxit bazơ + axit thì cứ lấy số H+ bằng 2 lần số O trong oxit. Fe2O3 có 3 O nên cần 6H+, tức 6HNO3.

Vì sao không sinh ra khí?

Trong Fe2O3, sắt đã ở số oxi hoá +3, là mức cao nhất thường gặp của sắt. HNO3 tuy là chất oxi hoá mạnh nhưng không còn gì để oxi hoá, nên N vẫn giữ số oxi hoá +5 trong muối nitrat. Vì thế sản phẩm chỉ có muối và nước.

Ion Fe3+ cũng không bị HNO3 oxi hoá thêm. Đây là điểm khác hẳn các oxit sắt chứa Fe2+.

So sánh với FeO và Fe3O4

Oxit Phương trình với HNO3 Loại phản ứng
Fe2O3 Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O Trao đổi
FeO 3FeO + 10HNO3 (loãng) → 3Fe(NO3)3 + NO↑ + 5H2O Oxi hoá – khử
Fe3O4 3Fe3O4 + 28HNO3 (loãng) → 9Fe(NO3)3 + NO↑ + 14H2O Oxi hoá – khử

Quy tắc phân biệt: oxit sắt có chứa Fe2+ (FeO, Fe3O4) mới khử được HNO3 tạo khí; Fe2O3 thì không.

Lỗi sai thường gặp

  • Viết thêm NO hoặc NO2 vào sản phẩm của Fe2O3 do nhầm với FeO.
  • Viết sản phẩm là Fe(NO3)2. Fe2O3 chỉ cho muối sắt(III).
  • Quên hệ số 2 trước Fe(NO3)3, dẫn đến thiếu số nguyên tử Fe.
  • Viết phương trình ion rút gọn sai: đúng phải là Fe2O3 + 6H+ → 2Fe3+ + 3H2O (Fe2O3 không tan nên giữ nguyên dạng phân tử).

Ví dụ tính toán

Ví dụ: Hoà tan hoàn toàn 16 gam Fe2O3 bằng dung dịch HNO3 dư. Tính khối lượng muối thu được và số mol HNO3 phản ứng.

  • n(Fe2O3) = 16 : 160 = 0,1 mol.
  • Theo phương trình: n(Fe(NO3)3) = 0,2 mol, nên m = 0,2 × 242 = 48,4 gam.
  • n(HNO3) phản ứng = 6 × 0,1 = 0,6 mol.

Bài luyện tập tự đặt

Bài 1. Cho 8 gam Fe2O3 tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 1M. Tính thể tích dung dịch axit và khối lượng muối.

Đáp án: n(Fe2O3) = 0,05 mol; n(HNO3) = 0,3 mol, nên V = 0,3 lít = 300 ml; muối Fe(NO3)3 có 0,1 mol, m = 24,2 gam.

Bài 2. Cho Fe2O3 vào 200 ml dung dịch HNO3 2M. Fe2O3 tối đa tan được bao nhiêu gam?

Đáp án: n(HNO3) = 0,4 mol; n(Fe2O3) tối đa = 0,4 : 6 ≈ 0,0667 mol; m ≈ 10,67 gam.

Bài 3. Vì sao khi cho Fe2O3 vào HNO3 không thấy bay ra khí, còn cho FeO thì có khí không màu hoá nâu trong không khí?

Đáp án: Fe2O3 chứa Fe3+ nên không bị oxi hoá thêm. FeO chứa Fe2+ bị HNO3 oxi hoá thành Fe3+, đồng thời HNO3 bị khử thành NO; NO gặp O2 của không khí tạo NO2 màu nâu.

Câu hỏi thường gặp

Fe2O3 tác dụng với HNO3 có phải phản ứng oxi hoá khử không?

Không. Sắt trong Fe2O3 đã có số oxi hoá +3 và vẫn giữ nguyên +3 trong Fe(NO3)3, N cũng giữ +5, nên đây là phản ứng trao đổi giữa oxit bazơ và axit.

Fe2O3 + HNO3 đặc nóng có tạo NO2 không?

Không. Dù HNO3 loãng hay đặc, Fe2O3 chỉ tạo Fe(NO3)3 và H2O vì không có chất khử trong phản ứng.

Hiện tượng khi cho Fe2O3 vào dung dịch HNO3 là gì?

Chất rắn màu nâu đỏ tan dần và dung dịch chuyển sang màu vàng nâu do tạo ion Fe3+; không có khí thoát ra.

Phương trình ion rút gọn của Fe2O3 với HNO3 là gì?

Fe2O3 + 6H+ → 2Fe3+ + 3H2O. Fe2O3 là chất rắn không tan nên viết ở dạng phân tử.

Bài học liên quan