feoh2 + hno3 thành 3Fe(NO3)3 và NO: đếm Fe, N, H, O
Lớp 12Hóa học

Fe(OH)2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O: cân bằng, hiện tượng, bài tập

Trả lời nhanh

Phương trình đúng: 3Fe(OH)2 + 10HNO3 (loãng) → 3Fe(NO3)3 + NO↑ + 8H2O. Fe(OH)2 chứa Fe2+ có tính khử, HNO3 có tính oxi hoá mạnh nên sắt bị oxi hoá lên Fe3+, còn N+5 bị khử thành khí NO. Vì vậy sản phẩm không phải muối sắt(II).

Phương trình hoá học Fe(OH)2 + HNO3 loãng

3Fe(OH)2 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO↑ + 8H2O

Điều kiện: dùng dung dịch HNO3 loãng, phản ứng xảy ra ngay ở nhiệt độ thường. Đây là phản ứng oxi hoá – khử, đồng thời có một phần HNO3 đóng vai trò môi trường (tạo muối nitrat).

Cân bằng bằng phương pháp thăng bằng electron

  1. Xác định số oxi hoá thay đổi: Fe+2 → Fe+3; N+5 → N+2.
  2. Viết các quá trình:
    • Chất khử: Fe+2 → Fe+3 + 1e (nhân 3)
    • Chất oxi hoá: N+5 + 3e → N+2 (nhân 1)
  3. Đặt hệ số: 3Fe(OH)2 và 1NO; thu được 3Fe(NO3)3.
  4. Số HNO3 = 9 (tạo muối) + 1 (tạo NO) = 10.
  5. Cân bằng H bằng nước: vế trái có 6 + 10 = 16 nguyên tử H nên có 8H2O.
  6. Kiểm tra O: vế trái 6 + 30 = 36; vế phải 27 + 1 + 8 = 36. Đã cân bằng.

Phương trình ion thu gọn

3Fe(OH)2 + 10H+ + NO3– → 3Fe3+ + NO↑ + 8H2O

Kiểm tra điện tích: vế trái +10 – 1 = +9; vế phải 3 × (+3) = +9. Hai vế bằng nhau nên phương trình đúng.

Hiện tượng nhận biết

  • Chất rắn màu trắng xanh Fe(OH)2 tan dần.
  • Dung dịch chuyển sang màu vàng nâu do tạo Fe(NO3)3.
  • Có khí không màu thoát ra (NO), gặp không khí hoá nâu đỏ: 2NO + O2 → 2NO2.

Vì sao không viết Fe(OH)2 + 2HNO3 → Fe(NO3)2 + 2H2O?

Nếu chỉ xét phản ứng axit – bazơ, ta sẽ có phương trình trên. Nhưng Fe(NO3)2 gặp HNO3 (đặc biệt khi dư) sẽ bị oxi hoá tiếp, vì Fe2+ là chất khử còn ion NO3– trong môi trường axit là chất oxi hoá mạnh. Do đó với HNO3 dư, sản phẩm cuối cùng là muối sắt(III) kèm khí.

Mẹo nhớ: hợp chất sắt(II) (FeO, Fe(OH)2, FeCO3, Fe3O4…) gặp HNO3 hoặc H2SO4 đặc nóng đều bị oxi hoá lên Fe3+.

So sánh với HNO3 đặc, nóng

Axit Phương trình Khí thoát ra
HNO3 loãng 3Fe(OH)2 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 8H2O NO (không màu, hoá nâu trong không khí)
HNO3 đặc, nóng Fe(OH)2 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 3H2O NO2 (màu nâu đỏ)

Với HNO3 đặc: Fe+2 nhường 1e, N+5 nhận 1e thành N+4 nên tỉ lệ 1 : 1, dễ cân bằng hơn.

Lỗi sai thường gặp

  • Viết sản phẩm là Fe(NO3)2 + H2O (quên tính khử của Fe2+).
  • Quên cộng HNO3 làm môi trường: chỉ ghi 3 + 1 = 4 thay vì 9 + 1 = 10.
  • Nhầm khí: HNO3 loãng cho NO, HNO3 đặc cho NO2.
  • Nhầm với Fe(OH)3 + HNO3: phản ứng này chỉ là trao đổi, Fe(OH)3 + 3HNO3 → Fe(NO3)3 + 3H2O, không có khí.

Bài tập vận dụng

Bài 1. Hoà tan hoàn toàn 27 gam Fe(OH)2 bằng dung dịch HNO3 loãng vừa đủ, sản phẩm khử duy nhất là NO. Tính số mol HNO3 phản ứng, thể tích NO (đktc) và khối lượng Fe(NO3)3.

Giải: n(Fe(OH)2) = 27 : 90 = 0,3 mol. Theo phương trình: n(HNO3) = 0,3 × 10/3 = 1 mol; n(NO) = 0,3/3 = 0,1 mol → V = 0,1 × 22,4 = 2,24 lít; n(Fe(NO3)3) = 0,3 mol → m = 0,3 × 242 = 72,6 gam.

Bài 2. Cho Fe(OH)2 tác dụng với HNO3 đặc, nóng dư. Viết phương trình và cho biết khí thoát ra có màu gì?

Giải: Fe(OH)2 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2↑ + 3H2O; khí NO2 màu nâu đỏ.

Bài 3. Tổng hệ số (số nguyên tối giản) của phương trình Fe(OH)2 + HNO3 loãng → muối sắt(III) + NO + H2O là bao nhiêu?

Giải: 3 + 10 + 3 + 1 + 8 = 25.

Câu hỏi thường gặp

Fe(OH)2 tác dụng với HNO3 loãng tạo sản phẩm gì?

Tạo muối sắt(III) nitrat Fe(NO3)3, khí NO và nước: 3Fe(OH)2 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 8H2O.

Vì sao Fe(OH)2 + HNO3 không tạo Fe(NO3)2?

Vì Fe2+ có tính khử, còn HNO3 là chất oxi hoá mạnh nên Fe2+ bị oxi hoá thành Fe3+ và HNO3 bị khử thành NO (hoặc NO2 nếu axit đặc).

Hiện tượng khi cho Fe(OH)2 vào dung dịch HNO3 loãng là gì?

Chất rắn trắng xanh tan dần, dung dịch chuyển vàng nâu, có khí không màu thoát ra và hoá nâu đỏ khi tiếp xúc không khí.

Fe(OH)2 + HNO3 đặc nóng viết thế nào?

Fe(OH)2 + 4HNO3 (đặc, nóng) → Fe(NO3)3 + NO2 + 3H2O, khí thoát ra là NO2 màu nâu đỏ.

Bài học liên quan