FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O | FeS2 ra Fe(NO3)3

Phản ứng FeS₂ + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + H₂SO₄ + NO + H₂O

1. Phương trình phản ứng FeS₂ tác dụng HNO₃

2. Cân bằng phản ứng FeS₂ + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + H₂SO₄+ NO + H₂O

FeS₂ + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + H₂SO₄ + NO + H₂O

a. Xác định sự thay đổi số oxi hóa:

Fe⁺² → Fe⁺³

S^-2 → S⁺⁶

N⁺⁵→ N⁺²

(Viết số oxi hóa này phía trên các nguyên tố tương ứng)

b. Lập thăng bằng electron:

Fe⁺² → Fe⁺³ + 1e

S^-2 → S⁺⁶ + 8e

FeS → Fe⁺³ + S⁺⁶ + 9e

N⁺⁵ + 3e → 2N⁺²

→ Có 3FeS và 9NO.

c. Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại:

3FeS₂ + 26HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃+ 6H₂SO₄ + 17NO + 7H₂O

3. Cách tiến hành để FeS₂ + HNO₃

Cho FeS₂ tác dụng với acid HNO₃.

4. Hiện tượng phản ứng hóa học cho FeS₂ tác dụng với axit HNO₃

Sau phản ứng xuất hiện khí không màu (NO) hóa nâu trong không khí.

5. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

5.1. Bản chất của FeS₂ (Pirit sắt)

- Trong phản ứng trên FeS₂ là chất khử.

- FeS₂ thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hoá mạnh như axit, O₂.

5.2. 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.

6. Thông tin Pirit sắt FeS₂

6.1. Sắt FeS₂

Pirit sắt là khoáng vật của sắt có công thức là FeS₂. Có ánh kim và sắc vàng đồng từ nhạt tới đậm đần. Khi va đập vào thép hay đá lửa, quặng pirit sắt tạo ra các tia lửa.

Công thức phân tử: FeS₂

Công thức cấu tạo: S-Fe-S.

6.2. Tính chất hóa học FeS₂

Mang tính chất hóa học của muối.

Thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh:

Tác dụng với axit:

FeS₂ + 8HNO₃ → 2H₂O + 2H₂SO₄ + 5NO + Fe(NO₃)₃

FeS₂ + 2HCl → FeCl₂ + H₂S + S

Tác dụng với oxi:

4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃+ 8SO_2$\uparrow$

6.3. Ứng dụng của FeS2

- Phổ biến trong sử dụng để làm cơ chế đánh lửa bằng bánh xe trong các dạng súng cổ.

- Pyrit được sử dụng ở quy mô thương mại trong sản xuất lưu huỳnh đioxit, có ứng dụng trong các ngành công nghiệp như sản xuất giấy, axít sunfuric, mặc dù vai trò của các ứng dụng này đang bị suy giảm.

6.4. Tính chất vật lí và nhận biết

Là chất rắn, có ánh kim, có màu vàng đồng.

Không tan trong nước.

7. 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 + HNO_{3 đặc} → muối nitrat + NO + H₂O ( t^o)

Kim loại + HNO_{3 loãng} → muối nitrat + NO + H₂O

Kim loại + HNO_{3 loãng lạnh} → muối nitrat + H₂

Mg(rắn) + 2HNO_{3 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 + 4HNO_{3 đặc} → 4NO₂ + 2H₂O + CO₂

P + 5HNO_{3 đặc} → 5NO₂ + H₂O + H₃PO₄

3C + 4HNO_{3 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%) → 3S_{kết tủa} + 2NO + 4H₂O

PbS + 8HNO_{3 đặc} → PbSO_{4 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.

8. Câu hỏi vận dụng liên quan

Câu 1. Cho các chất sau: FeS, FeS₂, FeO, Fe₂O₃. Chất có hàm lượng sắt lớn nhất.

A. FeS

B. FeS₂

C. FeO

D. Fe₂O₃

Lời giải:

Câu 2. Cho 3,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch HNO₃ (dư), sinh ra 2,24 lít khí X (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Khí X là:

A. N₂O₅

B. NO

C. N₂O

D. NO₂

Lời giải:

Câu 3. Cho 13,7 g hỗn hợp hai kim loại Al và Fe vào dung dịch HNO₃ loãng dư, thu được 26,88 lit khí NO (đktc) duy nhất. Khối lượng (g) của Al và Fe trong hỗn hợp đầu là:

A. 2,7; 11

B. 8,1; 5,6

C. 5,6; 8,1

D. 11; 2,7

Lời giải:

Câu 4. Dãy kim loại nào dưới đây không phản ứng với axit HNO3 đặc nguội?

A. Cu, Fe, Ag

B. Cu, Fe, Cr

C. Cr, Fe, Al

D. Fe, Cr, Ag

Lời giải:

Đáp án: C

Câu 5. Nhận định nào sau đây không đúng?

A. Axit nitric phản ứng với tất cả bazơ.

B. Axit nitric (loãng, đặc, nóng) phản ứng với hầu hết kim loại trừ Au, Pt.

C. tất cả các muối amoni khi nhiệt phân đều tạo khí amoniac.

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

Lời giải:

Câu 6. Dãy chất nào dưới đây gồm các chất vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử?

A. SO₂, O₃, dung dịch H₂SO₄(loãng)

B. SO₂ , Cl₂, F₂

C. O₂, SO₂, Cl₂

D. Cl₂, SO₂, Br₂

Lời giải:

Câu 7. Cho m (g) hỗn hợp Fe và Cu tác dụng hết với 100 ml dung dịch HNO₃ 2,4 M có nung nóng thu được dung dịch A và một khí màu nâu đỏ. Cô cạn dung dịch A thu được 10,48 g hỗn hợp 2 muối khan. Giá trị của m (g)?

A. 3,04 gam

B. 6,08 gam

C. 1,52 gam

D. 4,56 gam

Lời giải:

Câu 8. Hòa tan 38,4 gam Cu vào dung dịch HNO₃ loãng dư, thu được V lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V:

A. 2,24 lít

B. 3,36 lít

C. 8,96 lít

D. 6,72 lít

Lời giải:

Câu 9. Nhiệt phân hoàn toàn Fe(NO₃)₂ trong không khí người ta thu được sản phẩm gồm

A. FeO, NO₂, O₂.

B. Fe₂O₃, NO₂.

C. Fe, NO₂, O₂.

D. Fe₂O₃ ,NO₂ ,O₂.

Lời giải: