Trả lời nhanh
Để chuyển Fe(NO3)2 thành Fe(OH)2, ta cho muối tác dụng với dung dịch kiềm: Fe(NO3)2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaNO3. Đây là phản ứng trao đổi, tạo kết tủa trắng xanh. Để ngoài không khí, kết tủa dần chuyển sang nâu đỏ vì bị oxi hoá thành Fe(OH)3.
Phương trình hoá học
Fe(NO3)2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaNO3
Phương trình ion rút gọn:
Fe2+ + 2OH− → Fe(OH)2↓
Đây là phản ứng trao đổi giữa muối và bazơ. Điều kiện xảy ra: cả hai chất tham gia phải tan (muối sắt(II) nitrat tan, NaOH là kiềm tan) và sản phẩm có chất kết tủa là Fe(OH)2. Phản ứng xảy ra ngay ở nhiệt độ thường.
Hiện tượng nhận biết
- Dung dịch Fe(NO3)2 ban đầu có màu lục nhạt (gần như không màu khi loãng).
- Nhỏ dung dịch NaOH vào, xuất hiện kết tủa màu trắng xanh là Fe(OH)2.
- Để kết tủa tiếp xúc không khí một lúc, màu chuyển dần sang nâu đỏ do tạo Fe(OH)3.
Phản ứng đổi màu này:
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3
Hiện tượng “trắng xanh rồi hoá nâu đỏ” là dấu hiệu quen thuộc để nhận biết ion Fe2+ trong đề kiểm tra.
Vì sao tạo được Fe(OH)2 mà không ra sản phẩm khác?
Trong dung dịch, Fe(NO3)2 phân li thành Fe2+ và NO3−. Ion Fe2+ gặp OH− tạo hiđroxit ít tan nên tách ra thành kết tủa. Ion NO3− và Na+ vẫn ở lại dung dịch (NaNO3 tan), nên chúng là “ion khán giả” và không xuất hiện trong phương trình ion rút gọn.
Lưu ý: trong môi trường axit, NO3− có tính oxi hoá mạnh và có thể oxi hoá Fe2+. Nhưng khi đã có kiềm (môi trường bazơ), ion nitrat không còn oxi hoá được Fe2+, nên phản ứng dừng ở Fe(OH)2.
Các chất khác cũng đưa Fe(NO3)2 về Fe(OH)2
| Chất tác dụng | Phương trình |
|---|---|
| KOH | Fe(NO3)2 + 2KOH → Fe(OH)2↓ + 2KNO3 |
| Ba(OH)2 | Fe(NO3)2 + Ba(OH)2 → Fe(OH)2↓ + Ba(NO3)2 |
| NH3 (dung dịch) | Fe(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O → Fe(OH)2↓ + 2NH4NO3 |
Mẹo nhớ và lỗi sai thường gặp
- Nhớ màu: Fe(OH)2 “trắng xanh”, Fe(OH)3 “nâu đỏ”. Số 2 ứng với màu nhạt, số 3 ứng với màu đậm.
- Cân bằng: Fe hoá trị II cần 2 nhóm OH nên hệ số của NaOH là 2; nhóm NO3 cũng có 2 nên NaNO3 có hệ số 2.
- Sai thường gặp 1: viết sản phẩm là Fe(OH)3 ngay. Với muối sắt(II), sản phẩm trực tiếp luôn là Fe(OH)2; Fe(OH)3 chỉ có khi bị oxi hoá tiếp.
- Sai thường gặp 2: quên kí hiệu kết tủa (↓) hoặc viết nhầm NaNO3 là kết tủa. Mọi muối nitrat đều tan.
Bài tập vận dụng
Bài 1. Cho 27 gam Fe(NO3)2 tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH. Tính khối lượng NaOH và khối lượng kết tủa thu được.
Giải. M(Fe(NO3)2) = 56 + 2×62 = 180 g/mol, nên n = 27 : 180 = 0,15 mol. Theo phương trình, n(NaOH) = 2×0,15 = 0,3 mol, tức m = 0,3×40 = 12 gam. Kết tủa Fe(OH)2 (M = 90) có n = 0,15 mol, nên m = 0,15×90 = 13,5 gam. Kiểm tra bảo toàn khối lượng: NaNO3 là 0,3×85 = 25,5 gam; 27 + 12 = 39 = 13,5 + 25,5. ✔
Bài 2. Nếu để toàn bộ lượng kết tủa ở Bài 1 ngoài không khí đến khi chuyển hết thành Fe(OH)3 thì khối lượng chất rắn là bao nhiêu?
Giải. 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3, nên n(Fe(OH)3) = n(Fe(OH)2) = 0,15 mol. M(Fe(OH)3) = 107 g/mol, suy ra m = 0,15×107 = 16,05 gam.
Bài 3. Dung dịch nào sau đây tạo kết tủa trắng xanh khi cho vào dung dịch Fe(NO3)2: HCl, KOH, NaCl, KNO3?
Đáp án: KOH. HCl, NaCl, KNO3 không tạo chất kết tủa hay chất khí với Fe(NO3)2 nên không có phản ứng trao đổi.
Câu hỏi thường gặp
Fe(NO3)2 tác dụng với NaOH tạo ra chất gì?
Tạo kết tủa Fe(OH)2 màu trắng xanh và dung dịch NaNO3: Fe(NO3)2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaNO3.
Vì sao kết tủa Fe(OH)2 để ngoài không khí chuyển sang màu nâu đỏ?
Fe(OH)2 bị oxi trong không khí oxi hoá thành Fe(OH)3 màu nâu đỏ: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3.
Phương trình ion rút gọn của phản ứng là gì?
Fe2+ + 2OH⁻ → Fe(OH)2↓. Các ion Na⁺ và NO3⁻ không tham gia phản ứng.
Fe(NO3)2 có tác dụng được với dung dịch NH3 để tạo Fe(OH)2 không?
Có. NH3 trong nước tạo môi trường bazơ yếu, đủ tạo kết tủa: Fe(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O → Fe(OH)2↓ + 2NH4NO3.