Admin FQA
15/12/2023, 13:38
Phản ứng Fe3O4 + HNO3 loãng (hay sắt từ oxit tác dụng với HNO3 loãng) sinh ra NO thuộc loại phản ứng oxi hóa - khử thường gặp trong các đề thi. Dưới đây là phản ứng hoá học đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về Fe3O4 và HNO3 có lời giải, mời các bạn đón đọc.
3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO↑ + 14H2O
Phản ứng xảy ra ở ngay điều kiện thường.
Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hoá, từ đó xác định chất oxi hoá – chất khử:
Chất khử: Fe3O4; chất oxi hoá: HNO3.
Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hoá, quá trình khử
- Quá trình oxi hoá:
- Quá trình khử:
Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hoá
Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hoá học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.
3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O
Fe3O4 tan dần, thoát ra khí không màu hoá nâu trong không khí.
5. Tính chất của sắt từ oxit Fe3O4
5.1. Tính chất vật lí
Là chất rắn, màu đen, không tan trong nước và có từ tính.
5.2. 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
6.1. HNO3 có tính axit
HNO3 là một trong các axit mạnh nhất, trong dung dịch loãng phân li hoàn toàn thành ion H+ và NO3-.
HNO3 mang đầy đủ các tính chất của 1 axit như: làm quỳ tím hóa đỏ, tác dụng bazơ, oxit bazơ và muối của axit yếu hơn tạo thành muối nitrat. Ví dụ:
MgO + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + H2O
Ca(OH)2 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + 2H2O
BaCO3 + 2HNO3 → Ba(NO3)2 + CO2 + H2O
6.2. HNO3 có tính oxi hóa mạnh:
Axit nitric là một trong những axit có tính oxi hóa mạnh. Tùy thuộc vào nồng độ của axit và độ mạnh yếu của chất khử, mà HNO3 có thể bị khử đến các sản phẩm khác nhau của nitơ.
a. Tác dụng với kim loại:
+ HNO3 phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrat, H2O và sản phẩm khử của N+5 (NO2, NO, N2O, N2 và NH4NO3).
+ Thông thường: HNO3 loãng → NO, HNO3 đặc → NO2 .
+ Với các kim loại có tính khử mạnh: Mg, Al, Zn,… HNO3 loãng có thể bị khử đến N2O, N2, NH4NO3.
Cu + 4HNO3 đặc → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
4Zn + 10HNO3 loãng → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
* Chú ý: Fe, Al, Cr bị thụ động trong dd HNO3 đặc, nguội do tạo màng oxit bền, bảo vệ kim loại khỏi tác dụng của axit, do đó có thể dùng bình Al hoặc Fe để đựng HNO3 đặc, nguội.
b. Tác dụng với phi kim:
HNO3 có thể oxi hoá được nhiều phi kim, như:
S + 6HNO3 H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
C + 4HNO3 CO2 + 4NO2 + 2H2O
5HNO3 + P H3PO4 + 5NO2 + H2O
c. Tác dụng với hợp chất:
HNO3 đặc còn oxi hóa được hợp chất vô cơ và hữu cơ. Vải, giấy, mùn cưa, dầu thông,… bị phá hủy hoặc bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc.
4HNO3 + FeO → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
4HNO3 + FeCO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O + CO2
Fe3O4 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O
Câu 1.Fe3O4 có thể tác dụng được với các chất trong dãy nào sau đây?
A. CO, H2SO4.
B. HNO3, KCl.
C. H2, NaOH.
D. HCl, MgCl2.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
Phương trình phản ứng hóa học xảy ra
Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2
Fe3O4 + 4H2SO4 FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
Câu 2.Cho các chất sau: Fe(OH)3, Fe3O4, FeSO4, Fe(NO3)2. Số chất tác dụng với dung dịch HCl là
A. 4.
B. 2.
C. 3.
D. 1.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Các chất tác dụng được với dung dịch HCl là: Fe(OH)3, Fe3O4, Fe(NO3)2 → có 3 chất
Phương trình phản ứng hóa học xảy ra:
Fe(OH)3 + 3HCl → FeCl3 + 3H2O
Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
9Fe(NO3)2 + 12HCl → 5Fe(NO3)3 + 4FeCl3 + 3NO + 6H2O
Câu 3.Cặp chất không xảy ra phản ứng hóa học là
A. Fe và dung dịch FeCl3.
B. Fe và dung dịch HCl.
C. Cu và dung dịch FeCl3.
D. Cu và dung dịch FeCl2.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
Cu không phản ứng với FeCl2.
A. Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2
B. Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
C. Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2
Câu 4: Hòa tan hoàn toàn 6,96 gam Fe3O4 vào dung dịch HNO3 loãng sau phản ứng thu được khí không màu hóa nâu trong không khí (sản phẩm khử duy nhất). Tính thể tích khí thu được ở đktc là
A. 224 ml.
B. 448 ml.
C. 336 ml.
D. 896 ml.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
Theo đề bài ta có:
nFe3O4 = 0,03 mol;
Phương trình phản ứng hóa học xảy ra
3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO↑+ 14H2O
Theo PTHH: nNO = = 0,01 (mol)
Vậy VNO = 0,01.22,4 = 0,224 lít = 224 ml.
Câu 5. Trộn 5,4 gam bột Al với 17,4 gam bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí. Giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Fe3O4 thành Fe. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư), thu được 5,376 lít khí H2 (đktc). Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là
A. 80%.
B. 90%.
C. 70%.
D. 60%.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
nAl = 0,2 mol;
= 0,075 mol
Gọi x là số mol Al phản ứng
Phương trình phản ứng hóa học xảy ra.
8Al + 3Fe3O4 → 9Fe + 4Al2O3
x →
Vậy nAl dư = 0,4 - x
nFe = 9x/8
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Fe + 2HCl → FeCl2+ H2
= (0,4 - x). + = 0,24
x = 0,16
H = = 80%
Câu 6: Sắt tác dụng với H2O ở nhiệt độ cao hơn 570°C thì tạo ra H2 và sản phẩm rắn là
A. FeO.
B. Fe3O4.
C. Fe2O3.
D. Fe(OH)2.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
Fe + H2O FeO + H2
Câu 7: Phản ứng xảy ra khi đốt cháy sắt trong không khí là
A. 3Fe + 2O2 Fe3O4.
B. 4Fe + 3O2 2Fe2O3.
C. 2Fe + O2 2FeO.
D. Fe + O2 FeO2.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
Đốt cháy sắt trong không khí tạo thành Fe3O4.
Câu 8: Cho 2,24 gam Fe tác dụng với oxi, thu được 3,04 gam hỗn hợp X gồm 2 oxit. Để hoà tan hết X cần thể tích dung dịch HCl 2M là
A. 25 ml.
B. 50 ml.
C. 100 ml.
D. 150 ml.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
mFe + mO = m oxit
→ 2,24 + mO = 3,04
→ mO = 0,8 gam
→ nO = 0,05 mol
Áp dụng bảo toàn nguyên tố
Oxit + HCl muối clorua + H2O
nHCl = nH (axit) = 2. = 2.nO = 2.0,05 = 0,1 mol
→ Vdd HCl 2M = = 0,05 lít = 50 ml.
Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn 16,8 gam Fe trong khí O2 cần vừa đủ 4,48 lít O2 (đktc) tạo thành một oxit sắt. Công thức phân tử của oxit đó là công thức nào sau đây?
A. FeO
B. Fe2O3
C. Fe3O4
D. FeO hoặc Fe3O4
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Đặt công thức phân tử của oxit sắt là FexOy
nFe = 16,8 : 56 = 0,3 mol
= 4,48 : 22,4 = 0,2 mol → nO = 0,2.2 = 0,4 mol
→ x : y = nFe : nO = 0,3 : 0,4 = 3 : 4
→ Công thức phân tử của oxit sắt là: Fe3O4.
Câu 10: Nung nóng 16,8 gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian thu được m gam hỗn hợp X gồm các oxit sắt và sắt dư. Hòa tan hết hỗn hợp X bằng H2SO4 đặc nóng thu được 5,6 lít SO2(đkc). Giá trị của m là
A. 24 gam
B. 26 gam
C. 20 gam
D. 22 gam
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Quy đổi hỗn hợp X về hỗn hợp gồm (Fe, O)
nFe = 16,8 : 56 = 0,3 mol
Bảo toàn electron cho phản ứng hòa tan X và dung dịch H2SO4
→ 3.nFe = 2.nO + 2.
→ 3.0,3 = 2.nO + 2.0,25
→ nO = 0,2 mol
→ mX = 56.0,3 + 16.0,2 = 20 gam.
Câu 11: HNO3 tác dụng được với tập hợp tất cả các chất nào trong các dãy sau:
A. BaO, CO2.
B. NaNO3, CuO.
C. Na2O, Na2SO4.
D. Cu, MgO.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
HNO3 không phản ứng với CO2; NaNO3, Na2SO4 → loại A, B, C.
8HNO3 + 3Cu → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O.
2HNO3 + MgO → Mg(NO3)2 + H2O.
Câu 12: Chất nào sau đây tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, dư sinh ra khí NO?
A. Fe2O3.
B. Fe3O4.
C. Fe(OH)3.
D. Fe2(SO4)3.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Chất tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, dư sinh ra khí NO
→ Chất này đóng vai trò là chất khử.
→ Fe3O4 thỏa mãn.
3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO↑+ 14H2O
Câu 13: Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế HNO3 từ
A. NH3 và O2
B. NaNO2 và H2SO4 đặc.
C. NaNO3 rắn và H2SO4 đặc.
D. NaNO2 và HCl đặc.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Để điều chế một lượng nhỏ axit nitric trong phòng thí nghiệm, người ta đun nóng hỗn hợp natri nitrat hoặc kali nitrat rắn với axit H2SO4 đặc:
NaNO3 + H2SO4 đặc HNO3 + NaHSO4
Câu 14: Hòa tan 23,2 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 và CuO có cùng khối lượng vào dung dịch HNO3 vừa đủ chứa 0,77 mol HNO3 thu được bằng dung dịch Y và khí Z gồm NO và NO2. Khối lượng mol trung bình của Z bằng
A. 42.
B. 38.
C. 40,67.
D. 35,33.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Dung dịch Y gồm Fe(NO3)3 (0,15 mol) và Cu(NO3)2 (0,145 mol).
→ mY = 242.0,15 + 188.0,145 = 63,56 gam
Bảo toàn khối lượng ta có:
Bảo toàn nguyên tố N:
0,77 = 0,15.3 + 0,145.2 + nZ
→ nZ = 0,03 mol
→
Câu 15: Cho sơ đồ phản ứng sau: Fe3O4 + HNO3 - - - -→ Fe(NO3)3 + NO↑+ H2O
Hệ số cân bằng của phản ứng là các số nguyên tố giản thì hệ số của HNO3 là
A. 28.
B. 29.
C. 30.
D. 31.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO↑+ 14H2O
Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:
Quên mật khẩu ?
Hoặc đăng nhập với
Điểm cần để chuộc tội: 0
Bé Cà đang rất bực vì quỹ điểm của bạn đã đạt ngưỡng báo động. Bé Cà đã tắt quyền đặt câu hỏi của bạn. Mau kiếm bù điểm chuộc lỗi với bé Cà
FQA tặng bạn
HSD: -
Xem lại voucher tại Trang cá nhân -> Lịch sử quà tặng
FQA tặng bạn
HSD: -
Xem lại voucher tại Trang cá nhân -> Lịch sử quà tặng
Để nhận quà tặng voucher bạn cần hoàn thành một nhiệm vụ sau