FeO + HNO3 đặc → H2O + NO2 ↑ + Fe(NO3)3 | FeO + HNO3 ra NO2

Phản ứng hóa học: FeO + HNO₃ đặc ra NO₂ thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về FeO có lời giải, mời các bạn đón xem:

FeO + 4HNO₃ đặc → 2H₂O + NO₂ ↑ + Fe(NO₃)₃

1. Phương trình hoá học của phản ứng FeO tác dụng với HNO₃

FeO + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

Cách lập phương trình hoá học:

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hoá, từ đó xác định chất oxi hoá – chất khử:

$\stackrel{+2}{Fe}O\text{+ H}\stackrel{+5}{\text{N}}{\text{O}}_3\to \stackrel{+3}{\text{Fe}}{{\text{(NO}}_3)}_3+\stackrel{+4}{N}{O}_2{\text{+ H}}_{2}O$

Chất khử: FeO; chất oxi hoá: HNO₃.

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hoá, quá trình khử

- Quá trình oxi hoá: $\stackrel{+2}{Fe}\to \stackrel{+3}{Fe}+1e$

- Quá trình khử: $\stackrel{+5}{N}+\text{1}e\to \stackrel{+4}{N}$

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hoá

$\begin{array}{c}1\times \\ 1\times \end{array}\left(\begin{array}{c}\stackrel{+2}{\text{Fe}}\to \stackrel{+3}{\text{Fe}}+\text{1e}\\ \stackrel{+5}{N}+1e\to \stackrel{+4}{N}\end{array}\right)$

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.

FeO + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

2. Điều kiện để FeO tác dụng với HNO₃ ra NO₂

HNO₃ đặc.

3. Cách tiến hành thí nghiệm

Lấy một lượng oxit sắt (II) vừa đủ vào ống nghiệm, cho vào ống nghiệm đó khoảng 2 - 3ml HNO₃ đặc và đun nóng.

4. Hiện tượng phản ứng

Chất rắn FeO màu đen tan dần trong dung dịch và có khí màu nâu đỏ thoát ra.

5. Mở rộng tính chất về sắt (II) oxit FeO

- FeO là chất rắn, đen, không tan trong nước, không có trong tự nhiên.

- FeO tác dụng với dung dịch HNO₃ hoặc H₂SO₄ (đặc) để thu được muối Fe(III), ví dụ:

3FeO + 10HNO₃ loãng $\stackrel{t^o}{\to }$ 3Fe(NO₃)₃ + NO + 5H₂O

Phương trình ion rút gọn như sau:

3FeO + NO₃^- + 10H⁺ → 3Fe³⁺ + NO + 5H₂O

- Điều chế FeO: dùng H₂ hay CO khử sắt(III) oxit ở 500^oC:

Fe₂O₃ + CO $\stackrel{t^o}{\to }$2FeO + CO↑

6. Mở rộng về tính chất hoá học của HNO₃

a. Tính axit

- Axit nitric là một trong số các axit mạnh nhất, trong dung dịch phân li hoàn toàn:

$HN{O}_3\to H^{+}+N{O}_3^{-}$

- Dung dịch axit HNO₃ có đầy đủ tính chất của một dung dịch axit: làm đỏ quỳ tím, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối của axit yếu hơn.

Thí dụ:

CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O

NaOH + HNO₃ → NaNO₃ + H₂O

CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + CO₂↑ + H₂O

b. Tính oxi hóa

- HNO₃ có tính oxi hóa mạnh.

- Kim loại hay phi kim khi gặp axit HNO₃ đều bị oxi hóa lên trạng thái có mức oxi hóa cao nhất.

Tác dụng với kim loại

- HNO₃ oxi hóa hầu hết các kim loại trừ vàng (Au) và platin (Pt).

* Với những kim loại có tính khử yếu: Cu, Ag, ...

Cu + 4HNO_{3 (đặc)} → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

3Cu + 8HNO_{3 (loãng)} → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

* Khi tác dụng với những kim loại có tính khử mạnh hơn: Mg, Zn, Al, ... thì HNO₃ loãng có thể bị khử đến N₂O, N₂ hoặc NH₄NO₃.

8Al + 30HNO_{3 (loãng)} → 8Al(NO₃)₃ + 3N₂O + 15H₂O

4Zn + 10HNO_{3 (loãng)} → 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

* Lưu ý: Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO₃ đặc, nguội.

Tác dụng với phi kim

- Khi đun nóng, HNO₃ đặc có thể tác dụng với phi kim: C, P, S, …(trừ N₂ và halogen).

Thí dụ:

S + 6HNO_{3 (đ)} → H₂SO₄ + 6NO₂↑ + 2H₂O

Tác dụng với hợp chất

- H₂S, HI, SO₂, FeO, muối sắt (II), … có thể tác dụng với HNO₃.

Thí dụ:

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

3H₂S + 2HNO_{3 (đ)} → 3S↓ + 2NO↑ + 4H₂O

- Nhiều hợp chất hữu cơ như giấy, vải, dầu thông, … bốc cháy khi tiếp xúc với HNO₃ đặc.

7. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: 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. 87,5 ml B. 125 ml C. 62,5 ml D. 175 ml

Hướng dẫn giải

Đáp án A

FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄$\stackrel{+HCl}{\to }$FeCl₂, FeCl₃ $\stackrel{+NaOH,t°C}{\to }$Fe₂O₃
$m_{F{e}_2{O}_3}$= 3 : 160 = 0,01875 gam

Coi hỗn hợp ban đầu gồm Fe, O.

n_Fe= 2$n_{F{e}_2{O}_3}$ = 2.0,01875 = 0,0375 mol

→ n_O = $\frac{\mathrm{2,8}-\mathrm{0,0375.56}}{16}$ = 0,04375 mol
Bảo toàn nguyên tố O → $n_{H_{2}O}$ = n_O = 0,04375 mol
Bảo toàn nguyên tố H: n_HCl = 2$n_{H_{2}O}$ = 2.0,04375 = 0,0875 mol

→ V = 87,5 ml.

Câu 2: Để khử hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ cần dùng vừa đủ 2,24 lít H₂ (đo ở đktc). Khối lượng Fe thu được là

A. 15 gam. B. 17 gam. C. 16 gam. D. 18 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án C

$n_{H_2}$= n_{O trong oxit} = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol

m_Fe = m _{hỗn hợp} - m_O

→ m_Fe = 17,6 – 0,1.16

→ m_Fe = 16 gam

Câu 3: 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.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Khử Fe₂O₃ bằng CO trong lò cao ở nhiệt độ khoảng 500 - 600^oC thu được FeO là sản phẩm chính.

3Fe₂O₃ + CO $\stackrel{400°C}{\to }$ 2Fe₃O₄ + CO₂

Fe₃O₄ + CO $\stackrel{500-600°C}{\to }$ 3FeO + CO₂

Câu 4: Oxit nào sau đây bị oxi hóa khi phản ứng với dung dịch HNO₃ loãng?

A. MgO. B. FeO. C. Fe₂O₃. D. Al₂O₃.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Trong các oxit MgO, Fe₂O₃, Al₂O₃ các kim loại đều có số oxi hóa cao nhất nên không bị oxi hóa khi phản ứng với dung dịch HNO₃ loãng

Fe trong FeO có số oxi hóa +2 chưa phải là mức oxi hóa cao nhất nên bị oxi hóa bởi dung dịch HNO₃ loãng lên mức oxi hóa +3

3FeO + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO + 5H₂O

Câu 5:Cho 3,6 gam FeO phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa a mol HCl. Giá trị của a là

A. 1,00. B. 0,50. C. 0,75. D. 1,25.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

n_FeO = 3,6 : 72 = 0,05 mol = n_O

Bảo toàn nguyên tố:

n_H = 2$n_{H_{2}O}$ = 2n_O = 2.0,05 = 0,1mol

n_HCl = n_H = 0,1 mol

Câu 6: Hòa tan hoàn toàn 2,16 gam FeO trong lượng dư dung dịch HNO₃ loãng thu được V lít (đktc) khí NO là sản phẩm khử duy nhất. Tính V?

A. 0,224 lít. B. 0,336 lít. C. 0,448 lít. D. 2,240 lít.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

n_FeO = 2,16 : 72 = 0,03 mol

Phương trình phản ứng:

3FeO + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO + 5H₂O

Bảo toàn electron:

n_FeO = 3.n_NO

→ 0,03 = 3.n_NO

→ n_NO = 0,01 mol

→ V_NO = 0,01.22,4 = 0,224 lít

Câu 7:Khử hoàn toàn 16 gam bột oxit sắt bằng CO ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng khối lượng khí tăng thêm 4,8 gam. Công thức của oxit sắt là công thức nào sau đây?

A.FeO B. FeO₂ C. Fe₂O₃ D. Fe₃O₄

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Phản ứng của oxit + CO thực chất là:

CO + [O]_{trong chất rắn} → CO₂

Khối lượng khí tăng chính là khối lượng chất rắn giảm

→ m_{chất rắn giảm} = m_{O phản ứng}= 4,8g

→ n_O = 4,8 : 16 = 0,3 mol

→ m_Fe = m_Oxit – m_O = 16 – 4,8 = 11,2

→ n_Fe = 11,2 : 56 = 0,2 mol

→ n_Fe : n_O = 0,2 : 0,3 = 2 : 3

→ Oxit là Fe₂O₃

Câu 8: Hòa tan 5,6g Fe bằng dung dịch HNO₃ loãng (dư), sinh ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Giá trị của V là
A. 2,24. B. 3,36. C. 4,48. D. 6,72.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Bảo toàn số mol electron

→ 3n_Fe = 3n_NO → n_NO = n_Fe = 0,1 → V = 2,24 lít

Câu 9:Thể tích dung dịch HNO₃ 1M (loãng) ít nhất cần dùng để hoà tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu là (biết phản ứng tạo chất khử duy nhất là NO)

A. 1,2 lít.

B. 0,6 lít.

C. 0,8 lít.

D. 1,0 lít.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Thể tích dung dịch HNO₃ ít nhất → Sau phản ứng thu được $F{e}^{2+},C{u}^{2+},N{O}_3^{-}.$

Bảo toàn electron ta có:

$\begin{array}{c}2n_{Fe}+2n_{Cu}=3n_{NO}\\ \to n_{NO}=\frac{\mathrm{2.0,15}+\mathrm{2.0,15}}{3}=\mathrm{0,2}mol\\ \to n_{HN{O}_3}=4n_{NO}=\mathrm{0,8}mol\end{array}$

$\to V_{HN{O}_3}=\frac{\mathrm{0,8}}{1}=\mathrm{0,8}$lít

Câu 10: Cho phản ứng: Al + HNO₃ → Al(NO₃)₃ + N₂O + H₂O

Trong phương trình phản ứng trên, khi hệ số của Al là 8 thì hệ số của HNO₃ là

A. 24.

B. 30.

C. 26.

D. 15.

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

8Al + 30HNO₃ → 8Al(NO₃)₃ +3N₂O+15H₂O

Câu 11:Cho hỗn hợp Al, Fe vào dung dịch HNO₃ loãng, dư thu được 6,72 lít NO (là sản phẩm khử duy nhất của $\stackrel{+5}{N}$ở đktc). Số mol axit đã phản ứng là

A. 0,3 mol.

B. 0,6 mol.

C. 1,2 mol.

D. 2,4 mol.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

$4H^{+}+N{O}_3^{-}+3e\to NO+2H_{2}O$

$\to n_{HN{O}_3}=4n_{NO}=4.\frac{\mathrm{6,72}}{\mathrm{22,4}}=\mathrm{1,2}mol$

Câu 12: 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 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 $\stackrel{t^o}{\to }$ HNO₃ + NaHSO₄

Câu 13: Kim loại Fe tác dụng với dung dịch nào sau đây tạo thành muối sắt(III)?

A. H₂SO₄ loãng.

B. HNO₃ đặc, nguội.

C. HNO₃ loãng dư.

D. dung dịch CuSO₄.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 2H₂O

Câu 14: Khi làm thí nghiệm với dung dịch HNO₃ đặc thường sinh ra khí nitơ đioxit gây ô nhiễm không khí. Công thức của nitơ đioxit là

A. NH₃.

B. NO.

C. NO₂.

D. N₂O.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Công thức của nitơ đioxit là NO₂.

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O
• FeO + H₂SO₄ → H₂O + FeSO₄
• 2FeO + 4H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 4H₂O + SO₂ ↑
• FeO + 2HNO3 → Fe(NO₃)₂ + H₂O
• 8FeO + 26HNO₃ → 13H₂O + N₂O ↑ + 8Fe(NO₃)₃
• 3FeO + 10HNO₃ → 5H2O + NO ↑ + 3Fe(NO₃)₃
• 4FeO + O₂ → 2Fe₂O₃
• 6FeO + O₂ → 2Fe₃O₄
• FeO + C → CO ↑ + Fe
• FeO + H₂ → Fe + H₂O
• 5FeO + 2P → 5Fe + P₂O₅
• FeO + CO → Fe + CO₂ ↑
• 3FeO + 2NH₃ → 3Fe + 3H₂O + N₂ ↑
• FeO + H₂S → FeS ↓ + H₂O
• 3FeO + 2Al → Al₂O₃ + 3Fe
• FeO + 2AgNO₃ → Ag₂O ↓ + Fe(NO₃)₂
• 2FeO + Si → 2Fe + SiO₂
• Phương trình nhiệt phân: 4FeO → Fe + Fe₃O₄
• FeO + SiO₂ → FeSiO₃