FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O

Trường THCS Bình Chánh 04/08/2023

Mời các em theo dõi nội dung bài học FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O do thầy cô trường THCS Bình Chánh biên soạn sẽ giúp các em nắm chắc kiến thức nội dung bài học tốt hơn.

Mục lục

FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O

FeO + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + H₂O được THCS Bình Chánh biên soạn là phản ứng oxi hóa khử khi cho sắt oxit tác tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng sau phản ứng thu được muối sắt (III) và khí không màu hóa nâu trong không khí.

1. Phương trình phản ứng FeO tác dụng HNO₃ loãng

3FeO + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO + 5H₂O

2. Cân bằng phương trình FeO + HNO₃ loãng

Fe⁺²O + HN⁺⁵O₃ → Fe⁺³(NO₃)₃ + N⁺²O + H₂O

Bạn đang xem: FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O

Ta có

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+ 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. Phương trình phản ứng liên quan

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; H₂SO_{4 loãng}…

FeO + 2HCl → FeCl₂+ H₂

FeO + H₂SO_{4 loãng} → FeSO₄ + H₂O

FeO là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh: H₂, CO, Al → Fe:
FeO + H₂ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ Fe + H₂O

FeO + CO $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ Fe + CO₂

3FeO + 2Al $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ Al₂O₃ + 3Fe

FeO là chất khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh: HNO₃; H₂SO_{4 đặc;} O₂…
4FeO + O₂ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ 2Fe₂O₃

3FeO + 10HNO_{3 loãng}→ 3Fe(NO₃)₃ + NO + 5H₂O

FeO + 4HNO_{3 đặc,nóng} → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

2FeO + 4H₂SO₄ đặc, nóng → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 4H₂O

8. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. HNO₃ chỉ thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với các chất thuộc dãy nào dưới đây?

A. Mg, H₂S, C, Fe₃O₄, Fe(OH)₂.

B. Na₂SO₃, P, CuO, BaCO₃, Ag.

C. Al, FeCO₃, HI, BaO, FeO.

D. Cu, C, Fe₂O₃, Fe(OH)₂, SO₂.

Xem đáp ánĐáp án B

A đúng

Phương trình phản ứng minh họa

3Mg + 8HNO₃ → 3Mg(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O₂

HNO3 + 3H₂S → 4H₂O + 2NO + 3S

C + 4HNO₃ → CO2 + 4NO₂ + 2H₂O

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

Fe(OH)₂ + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 3H₂O

B loại CuO, BaCO₃

C loại BaO

D loại Fe₂O₃

Đáp án cần chọn là: A

Câu 2. Hòa tan một lượng Fe_xO_y 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

Xem đáp ánĐáp 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). Fe_xO_y hòa ta trong H₂SO₄ loãng tạo ra đồng thời muối Fe (III) và muối Fe (II) là sắt từ oxit Fe₃O₄.

Phương trình phản ứng hóa học xảy ra

Fe₃O₄ + 4H₂SO₄ → FeSO₄ + Fe₂(SO₄)₃ + 4H₂O

Cu + Fe₂(SO₄)₃ → CuSO₄ + 2FeSO₄

6FeSO₄ + 3Cl₂ → 2Fe₂(SO₄)₃ + 2FeCl₂.

Câu 3. Hòa tan một oxit sắt Fe_xO_y bằng một lượng H₂SO₄ loãng vừa đủ thu được dung dịch A. Dung dịch A hòa tan hoàn toàn được bột Cu tạo thành dung dịch có màu xanh làm và cũng hấp thụ được khí clo tạo thành dung dịch có màu vàng nâu nhạt. Xác định công thức phân tử của oxit sắt

A. Fe₃O₄

B. FeO

C. Fe₂O₃

D. FeO, Fe₂O₃

Xem đáp ánĐáp án A

Phương trình phản ứng hóa học xảy ra

Fe₃O₄ + 4H₂SO₄ → FeSO₄ + Fe₂(SO₄)₃ + 4H₂O

Cu + Fe₂(SO₄)₃ → CuSO₄ + 2FeSO₄

6FeSO₄ + 3Cl₂ → 2Fe₂(SO₄)₃ + 2FeCl₂.

Câu 4. 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

Xem đáp ánĐáp án A

n_HNO3 = 0,4 mol ⇒ m_HNO3 = 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,

n_Fe(1) = 1/4n_HNO3 = 0,1 mol

⇒ m_Fe(1) = 5,6 gam ⇒ m_Fe(2) = 26,44 – 0,1.242 = 2,24 gam

m_Fe = 5,6 + 2,24 = 7,84 gam

Câu 5. 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.

Xem đáp ánĐáp án B

Câu 6: Dãy các chất và dung dịch nào sau đây khi lấy dư có thể oxi hoá Fe thành Fe (III)?

A. HCl, HNO_{3 đặc}, nóng, H₂SO_{4 đặc, nóng}

B. Cl₂, HNO_{3 nóng}, H₂SO_{4 đặc, nguội}

C. bột lưu huỳnh, H₂SO_{4 đặc}, nóng, HCl

D. Cl₂, AgNO₃, HNO_{3 loãng}

Xem đáp ánĐáp án D

Loại A vì Fe tác dụng với HCl tạo ra muối sắt (II)

Fe + 2HCl → FeCl₂+ H₂

Loại B vì Fe bị thụ động trong H₂SO_{4 đặc, nguội}

Loại C vì Fe tác dụng với HCl tạo ra muối sắt (II)

Fe + 2HCl → FeCl₂+ H₂

Đáp án D đúng

Phương trình phản ứng minh họa 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 K₂Cr₂O₇trong 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

Xem đáp ánĐáp 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

2 FeSO₄ + Br₂ + 3H₂O → Fe₂O₃ + 2HBr + 2 H₂SO₄

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.

Xem đáp ánĐáp 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)

m_O = 9,6 – 8,4 = 1,2 gam

⇒ n_Fe = 0,15 mol; n_O = 0,075 mol

a = 12.112/160 = 8,4 gam

m_O = 9,6 – 8,4 = 1,2 gam

=> n_Fe = 0,15 mol; n_O = 0,075 mol

Fe → Fe³⁺ + 3e O + 2e → O^2-

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

Xem đáp ánĐáp 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

Xem đáp ánĐáp án D

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: m_H2 = 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.n_Al+ 2.n_Mg = 2.n_H2 = 2.1,6/2 (1)

27.n_Al +24.n_Mg = 15,6 (2)

Giải phương trình (1), (2) ta có n_Al= 0,4 mol và n_Mg = 0,2 mol

Từ đó ta tính được m_Al = 27.0,4 = 10,8 gam và m_Mg = 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

Xem đáp ánĐáp án A

Qui hỗn hợp Y về: Fe; Cu; O

Bảo toàn khối lượng: m_Fe + m_Cu + m_O = m_Y

=> n_O(Y) = 0,0025 mol

Ta thấy : n_NO = n_HNO3 => Sau phản ứng không còn NO₃^–trong dung dịch.

Bảo toàn O: n_O(Y) + 3n_HNO3 = n_NO + n_H2O => n_H2O = 0,0725 mol

Bảo toàn H: n_HCl + n_HNO3 = n_H+(X) + 2n_H2O

=> n_{H+ dư} = 0,01 mol

Bảo toàn điện tích trong X: 2n_Fe²⁺ + 3n_Fe³⁺ + 2n_Cu²⁺ + n_H⁺ = n_Cl–

Mặt khác n_Fe²⁺ + n_Fe³⁺ = 0,04 mol

=> n_Fe²⁺ = 0,08; n_Fe³⁺ = 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

Xem đáp ánĐáp án B

Ta quy đổi thành Fe và O

Fe⁰→ Fe³⁺

N⁵⁺ → N⁴⁺

O⁰ → O²⁻

Bảo toàn mol e: 3n_Fe = n_NO2 + 2n_O

⇔3n_Fe= 0,15 + 2n_O

56n_Fe + 16n_O= 9,4

n_Fe = 0,125 (mol)

n_O = 0,15 (mol)

n_NO3−= 3n_Fe= 0,375 (mol)

⇒m_Fe(NO3)3 = m_Fe + m_NO3− = 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

Xem đáp ánĐáp án D: Bảo toàn e ta có: m/64.2 = (14,8 – m)/32.4 + 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

Xem đáp ánĐáp án A

Xem Fe₃O₄ là FeO.Fe₂O₃

Ta có: n_FeCl2 = 7,62/127 = 0,06 (mol)

Phương trình phản ứng

FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O

0,06 0,06

⇒ n_Fe2O3= (9,12 – 0,06. 72)/160 = 0,03 mol

Phương trình phản ứng

Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃+ 3H₂O

0,03 0,06

⇒ m_FeCl3 = 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.

Xem đáp ánĐáp án D

Quy đổi hỗn hợp A về hỗn hợp hai chất FeO và Fe₂O₃với 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 V_SO2 = 0,02. 22,4 = 0,448 lít hay 448 ml

Câu 16. 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.

Xem đáp ánĐáp án C

Cho dung dịch NaOH vào ống nghiệm đựng dung dịch FeCl₃, xảy ra phản ứng:

Phương trình phản ứng minh họa xảy ra

3NaOH + FeCl₃ → Fe(OH)₃ ↓ + 3NaCl

Fe(OH)₃ kết tủa màu đỏ nâu

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. H₂SO₄dư

D. NaHCO₃ và Na₂CO₃

Xem đáp ánĐáp án A

A: MgCO₃ và MgO

B: CO₂

C: NaHCO₃ và Na₂CO₃

D: MgSO₄, H₂SO₄ dư

Phương trình phản ứng minh họa xảy ra

MgCO₃⟶ MgO + CO₂

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃+ H₂O