Phản ứng FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O
1. Phương trình phản ứng giữa FeO tác dụng HNO3 đặc nóng
FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
2. Hướng dẫn cân bằng phản ứng FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O
Fe+2O + HN+5O3 → Fe+3(NO3)3 + N+4O2 + H2O
Dùng thăng bằng electron
|
1 x 1 x |
Fe+2 → Fe3++ 1e N+5 + 1e → N+4 |
Vậy phương trình ta có:
FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
3. Điều kiện phản ứng FeO HNO3 đặc nóng
HNO3 đặc nóng
4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng
4.1. 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.
4.2. 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.
5. Tính chất của sắt (II) oxit FeO
5.1. Tính chất vật lí
FeO là chất rắn màu đen, không có trong tự nhiên.
Không tan trong nước.
5.2. Tính chất hóa học
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+
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:
+ 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
6. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1. Dung dịch FeSO4 không làm mất màu dung dịch nào sau đây ?
A. Dung dịch KMnO4 trong môi trường H2SO4
B. Dung dịch K2Cr2O7 trong môi trường H2SO4
C. Dung dịch Br2
D. Dung dịch CuCl2
Lời giải:
A. Dung dịch màu tím hồng bị nhạt dần rồi chuyển sang màu vàng
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4→ 5Fe2(SO4)3 + K2SO4+ 2MnSO4+ 8H2O
B. dung dịch chuyến từ màu trắng xanh sang màu da cam.
6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
C. Mất màu dung dịch nước brom
2FeSO4 + Br2 + 3H2O → Fe2O3 + 2HBr + 2H2SO4
D. FeSO4 không phản ứng Dung dịch CuCl2
Câu 2. Cho 5,4 gam hỗn hợp 2 kim loại Fe và Zn tác dụng hoàn toàn với 90 ml dung dịch HCl 2M. Khối lượng muối thu được là
A. 11,79 gam
B. 11,5 gam
C. 15,71 gam
D. 17,19 gam
Lời giải:
nHCl= 0,09. 2 = 0,18 (mol)
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Từ (1) và (2) nH2 = nHCl= 0,09 (mol)
Theo ĐLBTKL:
mhỗn hợp + maxit = mmuối + mhidro
=> mmuối = 5,4 + 0,18.36,5 - 0,09.2 = 11,79 gam
Câu 3. Dung dịch loãng chứa hỗn hợp 0,01 mol Fe(NO3)3 và 0,15 mol HCl có khả năng hòa tan tối đa lượng Fe là:
A. 0,28 gam
B. 1,68 gam
C. 4,20 gam
D. 3,64 gam
Lời giải:
Theo đề bài lượng Fe phản ứng là tối đa nên sau phản ứng chỉ thu được muối sắt (II)
3Fe + 8H+ + 2NO3- → 3Fe2+ + 2NO + 4H2O
0,045 0,15 0,03 mol
Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+
0,005 ← 0,01 mol
Fe + 2H+ → Fe2+ + H2
0,015 ← (0,15 - 4.0,03)
nFe= 0,045 + 0,005 + 0,015 = 0,065 mol
mFe = 3,64 gam
Câu 4. Dung dịch muối nào sau đây sẽ có phản ứng với dung dịch HCl khi đun nóng?
A. FeBr2
B. FeSO4
C. Fe(NO3)2
D. Fe(NO3)3
Lời giải:
Câu 5. Hòa tan hỗn hợp ba kim loại gồm Zn, Fe, Cu bằng dung dịch HNO3 loãng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn không tan là Cu. Dung dịch sau phản ứng chứa
A. Zn(NO3)2 và Fe(NO3)3.
B. Zn(NO3)2; Fe(NO3)2 và Cu(NO3)2.
C. Zn(NO3)2 và Fe(NO3)2.
D. Zn(NO3)2; Fe(NO3)3 và Cu(NO3)2.
Lời giải:
Sau phản ứng còn Cu dư, chứng tỏ HNO3 phản ứng hết.
3Zn + 8HNO3 → 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Cu + 2Fe(NO3)3 → Cu(NO3)2 + 2Fe(NO3)2
=> Dung dịch sau phản ứng chứa: Zn(NO3)2; Fe(NO3)2; Cu(NO3)2.
Câu 6. 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:
Phương trình phản ứng
Fe2O3 + CO → 2FeO + CO2 (500oC)
Câu 7. Hòa tan hoàn toàn 2,8 gam hỗn hợp FeO, Fe2O3 và Fe3O4 cần vừa đủ V ml dung dịch HCl 1M , thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch NaOH dư vào dung dịch X thu được kết tủa Y. Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 3 gam chất rắn. Tính V ?
A. 87,5ml
B. 125ml
C. 62,5ml
D. 175ml
Lời giải:
Quy đổi thành 2,8 gam ( Fe: x mol và O: y mol )
Sơ đồ hợp thức:
2Fe → Fe2O3
Ta có:
nFe = 2nFe2O3 = = 0,0375 mol
=> nO (oxit)= = 0,04375 mol
=> nHCl pứ= 2nO (oxit) = 0,0875 mol
=>V = 87,5 ml
Câu 8. Phản ứng nào sau đây không tạo ra muối sắt (III)?
A. Fe2O3 tác dụng với dung dịch HCl đặc
B. Fe(OH)3 tác dụng với dung dịch H2SO4
C. Fe dư tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nguội
D. FeO tác dụng với dung dịch HNO3 loãng (dư).
Lời giải:
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6H2O
Fe bị thụ động trong HNO3 đặc nguội
FeO + HNO3 → Fe(NO3)3+ NO + H2O
Câu 9. Thổi hỗn hợp khí CO và H2 đi qua x gam hỗn hợp gồm CuO và Fe3O4 có tỉ lệ mol 1:2, sau phản ứng thu được y gam chất rắn X. Hòa tan hoàn toàn b gam X bằng dung dịch HNO3 loãng dư, thu được dung dịch Y (không chứa ion Fe2+). Cô cạn dung dịch Y thu được 41 gam muối khan. Giá trị của a là
A .13,6
B. 10,6.
C. 12,8.
D. 9,8.
Lời giải:
nCu = a mol;
nFe3O4 = 2a mol;
→ nCu(NO3)2 = a; nFe(NO3)3 = 6a mol
mmuối= mCu(NO3)2 + mFe(NO3)3
→ 188a + 242.6a = 41 → a = 0,025 mol
→ x = 0,025.80 + 0,025.2.232 = 13,6 gam.
Câu 10. Thêm bột sắt (dư) vào các dung dịch riêng biệt sau: FeCl3, AlCl3, CuSO4, Pb(NO3)2, NaCl, HCl, HNO3(loãng), H2SO4 (đặc nóng). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, số trường hợp phản ứng tạo ra muối Fe(II) là
A. 4
B. 5
C. 6
D. 7
Lời giải:
Nhúng 1 lá sắt nhỏ vào dung dịch chứa 1 trong các chất sau: FeCl3, AlCl3, CuSO4, Pb(NO3)2, NaCl, HCl, HNO3, H2SO4 (đặc, nóng), NH4NO3.
• Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2
• Fe + AlCl3 → không phản ứng.
• Fe + CuSO4→ FeSO4 + Cu↓
• Fe + Pb(NO3)2 → Fe(NO3)2+ Pb↓
• Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
• Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
Fe dư + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2
• 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O
Fe dư + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4
→ Số trường hợp tạo muối Fe(II) là 6
Câu 11. Nhỏ từ từ đến dư dung dịch FeSO4 đã được axit hóa bằng H2SO4 vào dung dịch KMnO4. Hiện tượng quan sát được là
A. dung dịch màu tím hồng bị nhạt dần rồi chuyển sang màu vàng
B. dung dịch màu tím hồng bị nhạt dần đến không màu
C. dung dịch màu tím hồng bị chuyển dần sang nâu đỏ
D. màu tím bị mất ngay. Sau đó dần dần xuất hiện trở lại thành dung dịch có màu hồng
Lời giải:
10FeSO4+ 8H2SO4 + 2KMnO4→ 5Fe2(SO4)3+ 2MnSO4 + 8H2O + K2SO4.
Chú ý muối Fe2(SO4)3và FeCl3 có màu vàng
→ Đáp án: A
Câu 12. Hòa tan hỗn hợp gồm Fe và Cu vào dung dịch HNO3 loãng, sau phản ứng thu được chất rắn và dung dịch. Vậy trong dung dịch có các muối là:
A. Cu(NO3)2
B. Fe(NO3)2, Cu(NO3)2
C. Fe(NO3)3, Cu(NO3)2
D. Cu(NO3)2, Fe(NO3)2, HNO3
Lời giải:
Do sau phản ứng vẫn còn chất rắn nên Fe và Cu hoặc cả Fe và Cu đều còn. Khi Fe hoặc Cu còn thì Fe3+ đã chuyển hoàn toàn thành Fe2+.
Câu 13: Cho từng chất: Fe, FeO, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Fe3O4, Fe2O3, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3, FeSO4, Fe2(SO4)3, FeCO3 lần lượt phản ứng với HNO3 đặc, nóng. Số phản ứng thuộc loại phản ứng oxi hoá - khử là
A. 5. B. 6. C. 8. D. 7.
Lời giải:
Đáp án: D
Phản ứng của các chất Fe, FeO, Fe(OH)2, Fe3O4, Fe(NO3)2, FeSO4, FeCO3 với HNO3 đặc, nóng đều là phản ứng oxi hóa – khử.
Câu 14: Phản ứng nào sau đây chứng minh hợp chất Fe(II) có tính khử?
A. 3 FeO + 10 HNO3 → 3 Fe(NO3)3 + 5 H2O + NO
B. Fe(OH)2 + 2 HCl → FeCl2 + 2 H2O.
C. FeCl2 + 2 NaOH → Fe(OH)2 + 2 NaCl
D. FeO + CO → Fe + CO2.
Lời giải:
Đáp án: A
3 FeO + 10 HNO3 → 3 Fe(NO3)3 + 5 H2O + NO
Số oxi hóa của Fe tăng từ +2 lên +3 do đó FeO có tính khử.
Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:
FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + N2O + H2O | Feo ra Fe(NO3)3
FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O | FeO ra Fe(NO3)3
FeO + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O | FeO ra Fe2(SO4)3
