Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO+ H2O

1. Phương trình phản ứng Fe HNO3 loãng:

Trong phản ứng Fe HNO3 loãng, Fe phản ứng với HNO3 tạo thành Fe(NO3)3, NO và H2O. Phương trình phản ứng được hiển thị dưới đây:

Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O

Trong đó, Fe là ký hiệu hóa học của sắt, HNO3 là ký hiệu hóa học của axit nitric, Fe(NO3)3 là ký hiệu hóa học của sắt(III) nitrat, NO là ký hiệu hóa học của nitơ monooxit và H2O là ký hiệu hóa học của nước.

2. Cách cân bằng phương trình Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O:

– Để cân bằng phương trình Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O ta cần xác định số oxi hóa của các nguyên tố thay đổi. Trong trường hợp này sắt có số oxi hóa ban đầu là 0, sau phản ứng sắt có số oxi hóa là +3. Nito trong axit nitric có số oxi hóa ban đầu là +5, sau phản ứng nitơ có số oxi hóa là +2.

– Với phương trình Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O, ta có:

Fe0 + HN+5O3 → Fe+3(NO3)3+ N+2O + H2O

Rút ra phương trình:

Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O

– Điều kiện xảy ra: Phản ứng giữa sắt và axit nitric xảy ra khi dùng HNO3 ở nồng độ loãng.

3. Cách tiến hành phản ứng cho Fe tác dụng với HNO3 và hiện tượng xảy ra:

– Để tiến hành phản ứng cho Fe phản ứng với HNO3 ta cần cho Fe (sắt) phản ứng với dung dịch axit nitric HNO3. Cách thực hiện phản ứng này là cho sắt vào dung dịch axit nitric loãng rồi đun nóng.

– Khi sắt phản ứng với dung dịch HNO3 loãng, các nguyên tố trong sắt bị oxi hóa tạo thành muối sắt(III) nitrat cùng với nitơ monooxit NO và nước H2O. Trong quá trình phản ứng, sắt sẽ dần dần hòa tan để tạo thành dung dịch muối và khí nitơ monoxide sẽ thoát ra khỏi dung dịch, tạo thành khói màu nâu trong không khí.

4. Tính chất hóa học cơ bản của sắt (Fe):

Sắt là kim loại tác dụng được với nhiều phi kim. Với oxi, sắt tạo thành hợp chất Fe3O4. Với clo, sắt tạo thành hợp chất FeCl3. Với lưu huỳnh, sắt tạo thành hợp chất FeS. Ngoài ra sắt còn có khả năng phản ứng với nhiều phi kim khác.

Sắt phản ứng với nhiều loại axit khác nhau. Với axit clohiđric HCl, phản ứng xảy ra theo phương trình Fe + 2HCl → FeCl2 + H2. Với axit sunfuric đặc, nóng và axit nitric HNO3 đặc, phản ứng xảy ra theo phương trình 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O, Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O và Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O. Tuy nhiên, sắt không phản ứng với axit sunfuric H2SO4 đặc nguội và axit nitric HNO3 đặc nguội.

Sắt có khả năng đẩy các kim loại yếu hơn ra khỏi dung dịch muối. Ví dụ sắt tác dụng với CuSO4 sẽ cho phản ứng Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu, trong đó sắt đẩy đồng ra khỏi dung dịch. Sắt cũng có thể phản ứng với AgNO3 theo phản ứng Fe + AgNO3 → Fe(NO3)2 + Ag.

5. Bài tập liên quan và cách giải:

Câu 1. Hòa tan m gam hỗn hợp gồm Al, Fe trong dung dịch H2SO4 loãng (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X. Cho dung dịch Ba(OH)2 (dư) vào dung dịch X thu được kết tủa Y. Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Z là:

A. hỗn hợp Al2O3 và Fe2O3

B. hỗn hợp BaSO4 và Fe2O3

C. hỗn hợp BaSO4 và FeO

D. Fe2O3

hướng dẫn giải

Trả lời

Phương trình phản ứng hóa học

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

Dung dịch X gồm Al2(SO4)3 và FeSO4 + Ba(OH)2

Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 → BaSO4↓ + Al(OH)3↓

Ba(OH)2 + Al(OH)3 → Ba(AlO2)2 + H2O

Ba(OH)2 + FeSO4 → Fe(OH)2↓ + BaSO4↓

Nung kết tủa Y thu được Fe2O3 và BaSO4

Câu 2. Cho 11,2 gam Fe tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 loãng dư, sau phản ứng thu được V lít NO (dktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là:

A. 6,72 lít

B. 2,24 lít

C. 3,36 lít

D. 4,48 lít

hướng dẫn giải

Đáp án D: Số mol sắt là: nFe = 0,2 mol.Fe + 4HNO3→ Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O => nNO = 0,2 => VNO = 0,2.22,4 = 4,48 lít

Câu 3. Tính chất vật lý nào sau đây là của sắt:

A. Sắt có màu vàng nâu, nhẹ, có ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt kém.

B. Sắt có màu trắng bạc, nặng, có ánh kim, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt

C. Sắt có màu trắng xám, nặng, có ánh kim, dẫn điện và nhiệt tốt

D. Sắt có màu trắng xám, nhẹ, có ánh kim, dẫn điện và nhiệt tốt.

hướng dẫn giải

ĐÁP ÁN C

Tính chất vật lý nào sau đây là của sắt?

C. Sắt có màu trắng xám, nặng, có ánh kim, dẫn điện và nhiệt tốt

Câu 4. Hòa tan m gam hỗn hợp gồm Al, Fe trong dung dịch H2SO4 loãng (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X. Cho dung dịch Ba(OH)2 (dư) vào dung dịch X thu được kết tủa Y. Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Z là:

A. hỗn hợp Al2O3 và Fe2O3

B. hỗn hợp BaSO4 và Fe2O3

C. hỗn hợp BaSO4 và FeO

D. Fe2O3

hướng dẫn giải

Câu trả lời là không

Phương trình phản ứng hóa học

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

Dung dịch X gồm Al2(SO4)3 và FeSO4 + Ba(OH)2

Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 → BaSO4↓ + Al(OH)3↓

Ba(OH)2 + Al(OH)3 → Ba(AlO2)2 + H2O

Ba(OH)2 + FeSO4 → Fe(OH)2↓ + BaSO4↓

Nung kết tủa Y thu được Fe2O3 và BaSO4

Câu 5. Biết A là oxit, B là muối, C và D là kim loại. Cho các phản ứng sau:

a) A + HCl → 2 muối + H2O

b) B + NaOH → 2 muối + H2O

c) C + muối → 1 muối

d) D + muối → 2 muối

Các chất A, B, C, D có thể là

A. Fe3O4, CaCO3, Fe, Cu.

B. Fe3O4, CaCO3, Cu, Fe.

C. Fe2O3, Ca(HCO3)2, Fe, Cu.

D. Fe3O4, Ca(HCO3)2, Fe, Cu.

hướng dẫn giải

TRẢ LỜI DỄ DÀNG

Phương trình phản ứng là gì?

a) Fe3O4 (A) + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O

b) Ca(HCO3)2 (B) + NaOH → CaCO3 + Na2CO3+ 2H2O

c) Fe(C) + 2FeCl3 → 3FeCl2

d) Cu(D) + 2FeCl3 → CuCl2+ 2FeCl2

Câu 6. Phát biểu nào sau đây sai?

A. HNO3 phản ứng được với mọi bazơ.

B. HNO3 (loãng, đặc, nóng) phản ứng được với hầu hết các kim loại trừ Au, Pt.

C. Tất cả các muối amoni khi bị nhiệt phân đều sinh ra khí amoniac.

D. Hỗn hợp muối nitrat và hợp chất hữu cơ nóng chảy có thể bốc cháy.

hướng dẫn giải

ĐÁP ÁN C

C. Tất cả các muối amoni khi bị nhiệt phân đều sinh ra khí amoniac.

Câu 7. Dung dịch chất X làm quỳ tím hóa đỏ, dung dịch chất Y làm quỳ tím hóa xanh. Trộn dung dịch X gồm hai chất thấy xuất hiện kết tủa. Vậy X, Y lần lượt là

A. H2SO4 và Ba(OH)2.

B. H2SO4 và KOH.

C. KHSO4 và BaCl2.

D. HCl và K2CO3.

hướng dẫn giải

Đáp án A

Dung dịch X làm quỳ tím hóa đỏ => dung dịch X có môi trường axit

Dung dịch Y làm quỳ tím hóa đỏ => dung dịch Y có môi trường bazơ

Trộn X với Y có kết tủa

=> X là H2SO4 và Y là Ba(OH)2

Phương trình phản ứng minh họa

H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2H2O

Câu 8. Để điều chế Fe(NO3)2 ta có thể dùng phản ứng nào sau đây?

A. Fe + dung dịch AgNO3 dư

B. Fe + Cu(NO3)2 . giải pháp

C. FeO + HNO3 . giải pháp

D. FeS + HNO3 . giải pháp

hướng dẫn giải

Đáp án B:

A. Fe + dung dịch AgNO3 dư => loại vì

Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2+ 2Ag

Fe(NO3)2 + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag

B. Fe + Cu(NO3)2 . giải pháp

Fe + Cu(NO3)2 → Cu + Fe(NO3)2

C. FeO + HNO3 . giải pháp

3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

D. FeS + HNO3 . giải pháp

FeS + 12HNO3 → 9NO2 + Fe(NO3)3 + 5H2O + H2SO4

Câu 9. Chỉ dùng dung dịch HNO3 loãng có thể nhận biết được bao nhiêu chất rắn sau: MgCO3, Fe3O4, CuO, Al2O3?

MỘT.1

B. 2

c.3

mất 4

hướng dẫn giải

TRẢ LỜI DỄ DÀNG

Dùng HNO3 có thể nhận biết cả 4 chất.

Chất rắn tan dần, có khí không màu thoát ra → MgCO3

MgCO3 + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + CO2 + H2O

+ Chất rắn tan dần, để ngoài không khí thoát ra khí không màu hóa nâu, dung dịch có màu vàng nâu → Fe3O4

3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 (vàng nâu) + NO + 14H2O

2NO (không màu) + O2 → 2NO2 (đỏ nâu)

Chất rắn tan dần, sau phản ứng thu được dung dịch màu xanh lam

CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 (xanh lam) + H2O

Chất rắn tan dần, sau phản ứng thu được dung dịch không màu

Al2O3 + 6HNO3 → 2Al(NO3)3(không màu) + 3H2O

Câu 10. Trong các phản ứng sau, phản ứng nào HNO3 không đóng vai trò chất oxi hóa?

A. ZnS + HNO3 (đặc nóng)

B. Fe2O3 + HNO3 (đặc nóng)

C. FeSO4 + HNO3(loãng)

D. Cu + HNO3 (đặc nóng)

hướng dẫn giải

Đáp án B:

Phương trình phản ứng là gì?

A. ZnS + HNO3 (đặc nóng)

ZnS + 8HNO3 → 6NO2 + Zn(NO3)2 + 4H2O + SO2

B. Fe2O3 + HNO3 (đặc nóng)

Fe2O3+ 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O

C. FeSO4 + HNO3(loãng)

FeSO4 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4+ NO2 + H2O

D. Cu + HNO3 (đặc nóng)

Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O