FeO + HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + H2O | FeO ra Fe(NO3)3 | HNO3 ra Fe(NO3)3 | HNO3 ra NO
Sinx.edu.vn xin giới thiệu phương trình FeO + HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + H2O là phản ứng oxi hóa khử. Bài viết này cung cấp đầy đủ thông tin về phương trình hóa học đã được cân bằng, điều kiện các chất tham gia phản ứng, hiện tượng (nếu có), ... Mời các bạn đón xem:
Phản ứng FeO + HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + H2O
1. Phương trình phản ứng FeO tác dụng HNO3 loãng
3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
2. Cân bằng phương trình FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
Fe+2O + HN+5O3 → Fe+3(NO3)3 + N+2O + H2O
Ta có:
|
3x 1x |
Fe2+ → Fe3+ + 1e N+5 + 3e → N+2 |
Phương trình phản ứng:
3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
3. Điều kiện phản ứng giữa FeO và axit HNO3 loãng
Nhiệt độ
4. Cách tiến hành phản ứng giữa FeO và axit HNO3 loãng
Cho oxit sắt II tác dụng với dung dịch axit HNO3.
5. Hiện tượng phản ứng FeO và axit HNO3 loãng
Chất rắn màu đen Sắt II Oxit (FeO) tan dần và xuất hiện khí Nito oxit (NO) hóa nâu ngoài không khí.
6. Bản chất của các chất tham gia phản ứng
6.1. 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.
6.2. Bản chất của HNO3 (Axit nitric)
- Trong phản ứng trên HNO3 là chất oxi hoá.
- HNO3 tác dụng với oxit bazo, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất chưa lên hoá trị cao nhất.
7. 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+
7.1. 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:
7.2. Tác dụng với dung dịch axit: HCl; H2SO4 loãng…
FeO + 2HCl → FeCl2+ H2
FeO + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2O
FeO là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh: H2, CO, Al → Fe:
FeO + H2 Fe + H2O
FeO + CO Fe + CO2
3FeO + 2Al Al2O3 + 3Fe
FeO là chất khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh: HNO3; H2SO4 đặc; O2…
4FeO + O2 2Fe2O3
3FeO + 10HNO3 loãng→ 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
FeO + 4HNO3 đặc,nóng → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
2FeO + 4H2SO4 đặc, nóng → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
7.3. Ứng dụng của FeO
- FeO được xúc tác với Fe2O3 tạo ra Fe3O4:
Fe2O3 + FeO Tính chất của Sắt oxit FeO Fe3O4
Trong công nghiệp, FeO là hợp chất quan trọng để tác dụng với chất khử mạnh sản xuất ra sắt:
FeO + H2 Tính chất của Sắt oxit FeO Fe + H2O
FeO + CO Tính chất của Sắt oxit FeO Fe + CO2
2Al + 3 FeO Tính chất của Sắt oxit FeO Al2O3 + Fe
- FeO trong vật liệu gốm có thể được hình thành bởi phản ứng khử sắt(III) oxit trong lò nung. Khi sắt ba đã bị khử thành sắt hai trong men thì rất khó oxy hoá trở lại. Hầu hết các loại men sẽ có độ hoà tan sắt hai khi nung chảy cao hơn khi ở trạng thái rắn do đó sẽ có sắt oxit kết tinh trong men khi làm nguội, môi trường oxy hoá hay khử.
8. Tính chất hóa học của HNO3
- Axit nitric là một dung dịch nitrat hydro có công thức hóa học HNO3 . Đây là một axit khan, là một monoaxit mạnh, có tính oxy hóa mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ, có hằng số cân bằng axit (pKa) = −2.
- Axit nitric là một monoproton chỉ có một sự phân ly nên trong dung dịch, nó bị điện ly hoàn toàn thành các ion nitrat NO3− và một proton hydrat, hay còn gọi là ion hiđroni.
H3O+ HNO3 + H2O → H3O+ + NO3-
- Axit nitric có tính chất của một axit bình thường nên nó làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.
- Tác dụng với bazo, oxit bazo, muối cacbonat tạo thành các muối nitrat
2HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O
2HNO3 + Mg(OH)2 → Mg(NO3)2 + 2H2O
2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2
- Axit nitric tác dụng với kim loại: Tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrat và nước .
Kim loại + HNO3 đặc → muối nitrat + NO + H2O ( to)
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)
- Nhôm, sắt, crom thụ động với axit nitric đặc nguội do lớp oxit kim loại được tạo ra bảo vệ chúng không bị oxy hóa tiếp.
- Tác dụng với phi kim (các nguyên tố á kim, ngoại trừ silic và halogen) tạo thành nito dioxit nếu là axit nitric đặc và oxit nito với axit loãng và nước, oxit của phi kim.
C + 4HNO3 đặc → 4NO2 + 2H2O + CO2
P + 5HNO3 đặc → 5NO2 + H2O + H3PO4
3C + 4HNO3 loãng → 3CO2 + 4NO + 2H2O
- Tác dụng với oxit bazo, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa lên hóa trị cao nhất:
FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O + CO2
- Tác dụng với hợp chất:
3H2S + 2HNO3 (>5%) → 3Skết tủa + 2NO + 4H2O
PbS + 8HNO3 đặc → PbSO4 kết tủa + 8NO2 + 4H2O
Ag3PO4 tan trong HNO3, HgS không tác dụng với HNO3.
- Tác dụng với nhiều hợp chất hữu cơ: Axit nitric có khả năng phá hủy nhiều hợp chất hữu cơ, nên sẽ rất nguy hiểm nếu để axit này tiếp xúc với cơ thể người.
9. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1. 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
Câu 2. Câu phát biểu nào dưới đây là đúng ?
A. Thép là hợp kim của Fe không có C và có một ít S, Mn, P, Si.
B. Thép là hợp kim của Fe có từ 0,01 - 2% C và một ít Si, Mn, Cr, Ni.
C. Thép là hợp kim của Fe có từ 2-5% C và một ít S, Mn, p, Si.
D. Thép là hợp kim của Fe có từ 5-10% C và một lượng rất ít Si, Mn, Cr, Ni.
Lời giải:
Đáp án: B
Câu 3. Cho phản ứng: FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O. Trong phương trình của phản ứng trên, khi hệ số của FeO là 3 thì hệ số của HNO3 là
A. 6
B. 10
C. 8
D. 4
Lời giải:
Đáp án: B
3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
Câu 4. Cho dung dịch NaOH vào ống nghiệm đựng dung dịch FeCl3, hiện tượng quan sát được là:
A. Có kết tủa trắng xanh.
B. Có khí thoát ra.
C. Có kết tủa đỏ nâu.
D. Kết tủa màu trắng.
Lời giải:
Đáp án: C
Cho dung dịch NaOH vào ống nghiệm đựng dung dịch FeCl3, xảy ra phản ứng:
3NaOH + FeCl3 → Fe(OH)3 ↓nâu đỏ + 3NaCl
Fe(OH)3 kết tủa màu đỏ nâu
Câu 5. Hòa tan một lượng FexOy bằng H2SO4 loãng dư được dung dịch X. Biết X vừa có khả năng làm mất màu dung dịch thuốc tím, vừa có khả năng hòa tan được bột Cu. Oxit sắt đó là:
A. FeO
B. Fe2O3
C. Fe3O4
D. A hoặc B
Lời giải:
Đáp án: C
Hòa tan được Cu là tính chất của muối Fe (III), hấp thụ được khí Cl2 là tính chất của muối Fe(II). FexOy hòa ta trong H2SO4 loãng tạo ra đồng thời muối Fe (III) và muối Fe (II) là sắt từ oxit Fe3O4.
Phương trình hóa học
Fe3O4 + 4H2SO4 → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
Cu + Fe2(SO4)3 → CuSO4 + 2FeSO4
6FeSO4 + 3Cl2 → 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl2.
Câu 6. 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, H2SO4 đặc, nóng
B. Cl2, HNO3 nóng, H2SO4 đặc, nguội
C. bột lưu huỳnh, H2SO4 đặc, nóng, HCl
D. Cl2, AgNO3, HNO3 loãng
Lời giải:
Đáp án: D
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
Fe + 3AgNO3→ Fe(NO3)3 + 3Ag
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
Câu 7. Dung dịch FeSO4 làm mất màu dung dịch nào sau đây?
A. Dung dịch K2Cr2O7 trong môi trường H2SO4
B. Dung dịch KMnO4 trong môi trường H2SO4
C. Dung dịch Br2
D. Dung dịch KMnO4 trong môi trường H2SO4, Dung dịch K2Cr2O7 trong môi trường H2SO4 ; Dung dịch Br2
Lời giải:
Đáp án: D
Các dung dịch KMnO4/ H2SO4; K2Cr2O7/ H2SO4; Br2 đều là các chất oxi hóa → Fe2+ sẽ có phản ứng oxi hóa khử làm mất màu các dung dịch trên
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4→ 5Fe2(SO4)3+ K2SO4+ 2MnSO4+ 8H2O
6FeSO4 + K2Cr2O7+ 7H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
Câu 8. Để a gam bột Fe trong không khí một thời gian, thu được 9,6 gam chất rắn X. Hoà tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch Y và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của). Cho dung dịch NaOH dư vào Y, thu được kết tủa, Lọc kết tủa rồi nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu được 12,0 gam chất rắn. Số mol HNO3 đã phản ứng là:
A. 0,75.
B. 0,65.
C. 0,55.
D. 0,45.
Lời giải:
Đáp án: C
(a gam Fe + O) → 9,6 gam X (Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4)
+HNO3→ dd Y (Fe3+,H+,NO3- ) + NO)
Y + NaOH (dư) → Fe(OH)3 → Fe2O3 (12 gam)
mO = 9,6 – 8,4 = 1,2 gam
⇒ nFe = 0,15 mol; nO = 0,075 mol
a = 12.11216012.112160= 8,4 gam
mO = 9,6 - 8,4 = 1,2 gam
=> nFe = 0,15 mol; nO = 0,075 mol
Fe → Fe3+ + 3e O + 2e → O2-
0,15 0,15 0,45 0,075 0,15
N+5 + 3e → N+2
0,1 0,3 0,1
Câu 9. Dãy kim loại tác dụng được HNO3 đặc nguội:
A. Ag, Al, Zn, Cu
B. Ag, Zn, Cu, Mg
C. Fe, Cu, Mg, Zn
D. Mg, Cu, Fe, Zn
Lời giải:
Đáp án: B
Fe, Al, Cr không tác dụng với HNO3 đặc nguội vì bị thụ động
3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO + 2H2O
3Zn + 8HNO3→ 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
3Mg + 8HNO3 → 3Mg(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Câu 10. Hoà tan 15,6 gam hỗn hợp bột Al và Mg trong dung dịch HCl dư. Sau phản ứng khối lượng dung dịch axit tăng thêm 14 gam. Khối lượng nhôm và magie trong hỗn hợp đầu là:
A. 2,7 gam và 1,2 gam
B. 5,4 gam và 2,4 gam
C. 5,8 gam và 3,6 gam
D. 10,8 gam và 4,8 gam
Lời giải:
Đáp án: D
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mH2 = 15,6 - 14 = 1,6 gam
Mặt khác theo công thức 1 và theo đề ta có hệ phương trình:
(Khi tham gia phản ứng Al nhường 3 e, Mg nhường 2 e và H2 thu về 2 e)
3.nAl+ 2.nMg = 2.nH2 = 2.1,622.1,62 (1)
27.nAl +24.nMg = 15,6 (2)
Giải phương trình (1), (2) ta có nAl= 0,4 mol và nMg = 0,2 mol
Từ đó ta tính được mAl = 27.0,4 = 10,8 gam và mMg = 24.0,2 = 4,8 gam
Câu 11. Cho hỗn hợp bột X gồm 0,04 mol Fe và 0,015 mol Cu tác dụng với oxi ở nhiệt độ cao thu được 3,24 g hỗn hợp Y. Cho Y tan hết vào dung dịch chứa 0,12 mol HCl và 0,035 mol HNO3 thu được 1,05 khí NO duy nhất và dung dịch Z (không chứa NH4+) . Thêm dung dịch AgNO3 dư vào Z thu được m gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, N (5+) chỉ bị khử thành NO, giá trị của m là :
A. 20,73
B. 41,46
C. 34,44
D. 40,65
Lời giải:
Đáp án: A
Qui hỗn hợp Y về: Fe; Cu; O
Bảo toàn khối lượng: mFe + mCu + mO = mY
=> nO(Y) = 0,0025 mol
Ta thấy : nNO = nHNO3 => Sau phản ứng không còn NO3- trong dung dịch.
Bảo toàn O: nO(Y) + 3nHNO3 = nNO + nH2O => nH2O = 0,0725 mol
Bảo toàn H: nHCl + nHNO3 = nH+(X) + 2nH2O
=> nH+ dư = 0,01 mol
Bảo toàn điện tích trong X: 2nFe2+ + 3nFe3+ + 2nCu2+ + nH+ = nCl-
Mặt khác nFe2+ + nFe3+ = 0,04 mol
=> nFe2+ = 0,08; nFe3+ = 0
Khi cho AgNO3 vào :
3Fe2+ + 4H+ + NO3- → 3Fe3+ + NO + 2H2O
0,0075 ← 0,01
Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag
0,0325
Cl- + Ag+→AgCl
0,12
=> m = 20,73 g
Câu 12. Hoà tan hết 9,4 gam hỗn hợp Fe; FeO; Fe3O4; Fe2O3 trong dung dịch HNO3 đặc nóng dư được 1,68 lít khí NO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y được m gam muối. Giá trị của m:
A. 64,90
B. 60,50
C. 30,25
D. 65,30
Lời giải:
Đáp án: B
Ta quy đổi thành Fe và O
Fe0 → Fe3+
N5+ → N4+
O0 → O2−
Bảo toàn mol e: 3nFe = nNO2 + 2nO
⇔3nFe= 0,15 + 2nO
56nFe + 16nO= 9,4
nFe = 0,125 (mol)
nO = 0,15 (mol)
nNO3−= 3nFe= 0,375 (mol)
⇒mFe(NO3)3 = mFe + mNO3− = 0,125.56 + 0,375.62 = 30,25 (g)
Câu 13. Nung m bột Cu trong oxi, sau 1 thời gian thu được 14,8 gam hỗn hợp chất rắn A gồm (Cu, CuO, Cu2O). Hòa tan hỗn hợp A trong HNO3 đặc, nóng vừa đủ thu được 3,36 lít khí NO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch B. Giá trị của m là:
A. 41,6
B. 19,2
C. 25,6
D. 12,8
Lời giải:
Đáp án: D
Bảo toàn e ta có: m64.2m64.2 = 14,8−m32.414,8-m32.4+ 0,15.1 => m = 12,8 gam
Câu 14. Cho 9,12 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl dư. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thu được 7,62 gam FeCl2 và m gam FeCl3. Giá trị của m là:
A. 9,75
B. 8,75
C. 7,80
D. 6,50
Lời giải:
Đáp án: A
Xem Fe3O4 là FeO.Fe2O3
Ta có: nFeCl2 = 7,621277,62127 = 0,06 (mol)
Phương trình phản ứng
FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O
0,06 0,06
⇒ nFe2O3= 9,12−0,06.721609,12-0,06.72160= 0,03 mol
Phương trình phản ứng
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3+ 3H2O
0,03 0,06
⇒ mFeCl3 = 0,06. 162,5 = 9,75 (g)
Câu 15. Để khử hoàn toàn 6,08 gam hỗn hợp A gồm các oxit sắt sau: FeO, Fe3O4, Fe2O3, cần 2,24 lít khí H2(đktc). Mặt khác hoà tan hoàn toàn 6,08 gam hỗn hợp A trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thì thu được thể tích V (ml) SO2 (đktc). Giá trị V(ml) là:
A. 112 ml
B. 224 ml
C. 336 ml
D. 448 ml.
Lời giải:
Đáp án: D
Quy đổi hỗn hợp A về hỗn hợp hai chất FeO và Fe2O3 với số mol là x, y
Ta có: Phương trình phản ứng
FeO + H2 → Fe + H2O (1)
x → x → x
Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O (2)
y → 3y → 2y
Có: x + 3y = 0,1 và 72x + 160y = 6,08
=> x = 0,04 mol; y = 0,02 mol
Phương trình phản ứng
2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O (3)
0,04 → 0,02 mol
Vậy VSO2 = 0,02. 22,4 = 0,448 lít hay 448 ml
Câu 16. Hòa tan hết m gam Fe bằng 400ml dung dịch HNO3 1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch chứa 26,44 gam chất tan và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là:
A. 7,84
B. 6,12
C. 5,60
D. 12,24
Lời giải:
Đáp án: A
nHNO3 = 0,4 mol ⇒ mHNO3 = 0,4.63 = 25,2 gam
Phương trình hóa học
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O (1)
Phản ứng (1) xảy ra, khối lượng chất tan giảm đi, mà theo đề bài, khối lượng chất tan là 26,44 gam > 25,2 gam nên xảy ra phản ứng hoà tan Fe dư
2Fe3+ + Fe → 3Fe2+ (2)
⇒ phản ứng (1) xảy ra hoàn toàn,
nFe(1) = 1414nHNO3 = 0,1 mol
⇒ mFe(1) = 5,6 gam ⇒ mFe(2) = 26,44 – 0,1.242 = 2,24 gam
mFe = 5,6 + 2,24 = 7,84 gam
Câu 17. Nhiệt phân một lượng MgCO3 sau một thời gian thu được chất rắn A và khí B. Hấp thụ hết khí B bằng dung dịch NaOH thu được dung dịch C. Dung dịch C vừa tác dụng được với BaCl2, vừa tác dụng với KOH. Hòa tan chất rắn A bằng dung dịch H2SO4 loãng dư thu được khí B và dung dịch D. Xác định thành phần của D
A. MgSO4, H2SO4 dư
B. MgSO4
C. H2SO4 dư
D. NaHCO3 và Na2CO3
Lời giải:
Đáp án: A
A: MgCO3 và MgO
B: CO2
C: NaHCO3 và Na2CO3
D: MgSO4, H2SO4 dư
Phương trình phản ứng
MgCO3⟶ MgO + CO2
CO2 + 2NaOH → Na2CO3+ H2O
CO2+ NaOH → NaHCO3
BaCl2 + Na2CO3→ BaCO3↓ + 2NaCl
2NaHCO3 + 2KOH → Na2CO3+2H2O + K2CO3
MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + H2O + CO2↑
MgO + H2SO4 → MgSO4+ H2O