Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O – VietJack.com

Phản ứng Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O

1. Phương trình phản ứng Fe3O4 tác dụng HNO3 đặc

2. Điều kiện phản ứng Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3 đặc

Điều kiện: Không có

3. Cân bằng phản ứng Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O bằng phương pháp thăng bằng electron

Bước 1: Xác định sự thay đổi số oxi hóa

+8/3Fe3O4 + HN+5O3 → Fe+3(NO3)3 + N+4O2 + H2O

Bước 2: Viết quá trình trao đổi electron. Quá trình khử, quá trình oxi hóa

1x

1x

+8/3Fe → 3Fe3+ + 1e

N+5 +1e → N+4

Bước 3: Đặt hệ số thích hợp

Vậy phương trình phản ứng:

Fe3O4 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O

4. Cách tiến hành phản ứng cho Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3

Cho Fe3O4 tác dụng với dung dịch axit nitric HNO3 đặc.

5. Hiện tượng phản ứng hóa học

Hiện tượng sau phản ứng thoát ra khí có màu nâu đỏ NO2.

6. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

6.1. Bản chất của Fe3O4 (Sắt từ oxit)

– Trong phản ứng trên Fe3O4 là chất khử.

– Oxit sắt từ có tính khử thể hiện khi tác dụng với các chất có tính oxi hoá mạnh như: HNO3, 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 của Fe3O4

Định nghĩa: Là hỗn hợp của hai oxit FeO, Fe2O3. Có nhiều trong quặng manhetit, có từ tính.

Công thức phân tử Fe3O4

7.1. Tính chất vật lí

Là chất rắn, màu đen, không tan trong nước và có từ tính.

7.2. Tính chất hóa học

• Tính oxit bazơ

Fe3O4 tác dụng với dung dịch axit như HCl, H2SO4 loãng tạo ra hỗn hợp muối sắt (II) và sắt (III).

Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O

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

• Tính khử

Fe3O4 là chất khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh:

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

2Fe3O4 + 10H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 10H2O

• Tính oxi hóa

Fe3O4 là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh ở nhiệt độ cao như: H2, CO, Al:

Fe3O4 + 4H2 → 3Fe + 4H2O

Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2

3Fe3O4 + 8Al → 4Al2O3 + 9Fe

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. Chất nào sau đây khí phản ứng với dung dịch HNO3 đặc nóng sẽ không sinh ra khí?

A. FeO

B. Fe3O4

C. Fe2O3

D. Fe(OH)2

Lời giải:

Câu 2. 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:

Câu 3. Hoà tan hoàn toàn m (g) FexOy bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 2,24lit SO2 (đktc). Phần dd chứa 120(g) một loại muối sắt duy nhất. Công thức oxit sắt và khối lượng m là:

A. Fe3O4; m = 23,2 (g).

B. FeO, m = 32 (g).

C. FeO; m = 7,2 (g).

D. Fe3O4; m = 46,4 (g)

Lời giải:

Câu 4. 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:

Câu 5. 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)

Lời giải:

Câu 6. 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 không tan là hỗn hợp hai kim loại. Phần dung dịch sau phản ứng có 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.

Câu 7. 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 thì số phàn ứng ô xi hóa khử xảy ra là

A. 5

B. 6

C. 7

D. 8

Lời giải:

Câu 8. Cho m gam Fe tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) thu được 13,44 lít khí SO2 sản phầm khử duy nhất (ở đktc). Tính giá trị của m?

A. 11,2 gam

B. 22,4 gam

C. 16,8 gam

D. 33, 6 gam

Lời giải:

Câu 9. Hòa tan hoàn toàn 20 gam hỗn hợp Mg và Fe trong dung dịch HCl 4M thu được 11,2 lít H2 (đktc) và dung dịch X. Để kết tủa hoàn toàn các ion trong X cần 600 ml dung dịch KOH 2M. Thể tích dung dịch HCl đã dùng là :

A. 0,1 lít.

B. 0,3 lít.

C. 0,15 lít.

D. 0,2 lít.

Lời giải:

Câu 10. Cho m gam Fe tác dụng hết với dung dịch CuSO4 dư, thu được 14,4 gam Cu. Giá trị của m là

A. 50,4.

B. 12,6.

C. 16,8.

D. 25,2.

Lời giải:

Câu 11. Sắt tác dụng được với tất cả các chất thuộc dãy chất nào sau đây?

A. HNO3 đặc nguội, Cl2, dung dịch CuSO4.

B. O2, dung dịch HCl, dung dịch Cu(NO3)2, dung dịch NaOH.

C. Al2O3, H2O, HNO3 loãng, dung dịch AgNO3.

D. S, dung dịch Fe(NO3)3, dung dịch H2SO4 loãng

Lời giải:

Câu 12. Khi cho Fe vào dung dịch hỗn hợp các muối AgNO3, Cu(NO3)2, Pb(NO3)2 thì Fe sẽ khử ion kim loại theo thứ tự sau (ion đặt trước sẽ bị khử trước):

A. Ag+, Cu2+, Pb2+.

B. Ag+, Pb2+, Cu2+.

C. Cu2+, Ag+, Pb2+.

D .Pb2+, Ag+, Cu2+

Lời giải:

Câu 13. Cho các phản ứng xảy ra sau đây:

(1) AgNO3 + Fe(NO3)2 → Fe(NO3)3 + Ag↓

(2) Mn + 2HCl → MnCl2 + H2↑

Dãy các ion được sắp xếp theo chiều tăng dần tính oxi hoá là

A. Ag+, Mn2+, H+, Fe3+.

B. Mn2+, H+, Ag+, Fe3+.

C. Ag+, Fe3+, H+, Mn2+

D. Mn2+, H+, Fe3+, Ag+

Lời giải:

Câu 14. Một pin điện hoá có điện cực Zn nhúng trong dung dịch ZnSO4 và điện cực Cu nhúng trong dung dịch CuSO4. Ta thấy

A. điện cực Cu xảy ra quá trình khử.

B. điện cực Zn tăng còn khối lượng điện cực Cu giảm.

C. điện cực Cu xảy ra sự oxi hoá.

D. điện cực Zn xảy ra sự khử

Lời giải: