Fe + HNO3 đặc Nóng

Bạn có biết rằng FeO phản ứng với HNO3 đặc sẽ tạo ra NO2? Đây là một phản ứng oxi hóa khử được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó, chúng ta cũng có một số bài tập liên quan về FeO với các lời giải thú vị. Hãy cùng khám phá nhé!

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

Phản ứng giữa FeO và HNO3 có thể được mô tả bằng phương trình hoá học sau đây:

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:
Fe+2O + HN+5O3 → Fe+3(NO3)3 + N+4O2 + H2O
Chất khử: FeO; chất oxi hoá: HNO3.

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

• Quá trình oxi hoá: Fe+2 → Fe+3 + 1e
• Quá trình khử: N+5 + 1e → N+4

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hoá
1x1xFe+2 → Fe+3 + 1e
N+5 + 1e → N+4

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

Điều kiện để FeO tác dụng với HNO3 ra NO2

Để FeO tác dụng với HNO3 ra NO2, ta cần sử dụng HNO3 đặc.

Cách tiến hành thí nghiệm

Để thực hiện thí nghiệm, hãy lấy một lượng oxit sắt (II) vừa đủ trong ống nghiệm, sau đó cho vào ống nghiệm khoảng 2-3ml HNO3 đặc và đun nóng.

Hiện tượng phản ứng

Khi thực hiện thí nghiệm, chất rắn FeO màu đen sẽ tan dần trong dung dịch và có khí màu nâu đỏ thoát ra.

Mở rộng tính chất về sắt (II) oxit FeO

• FeO là chất rắn, đen, không tan trong nước và không tồn tại trong tự nhiên.
• FeO tác dụng với dung dịch HNO3 hoặc H2SO4 (đặc) để thu được muối Fe(III).

Ví dụ:
3FeO + 10HNO3 loãng → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

Điều chế FeO

FeO có thể được điều chế bằng cách sử dụng H2 hoặc CO để khử sắt (III) oxit ở nhiệt độ 500oC:

Fe2O3 + CO → 2FeO + CO↑

Mở rộng về tính chất hoá học của HNO3

Tính axit

• HNO3 là một trong số các axit mạnh nhất, trong dung dịch phân li hoàn toàn:
  HNO3 → H+ + NO3-

• 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.

Ví dụ:
CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O
CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2↑ + H2O

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 như Cu, Ag, …
  Cu + 4HNO3 (đặc) → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
  3Cu + 8HNO3 (loãng) → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

• Khi tác dụng với những kim loại có tính khử mạnh hơn như Mg, Zn, Al, … thì HNO3 loãng có thể bị khử đến N2O, N2 hoặc NH4NO3.
  8Al + 30HNO3 (loãng) → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
  4Zn + 10HNO3 (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 như C, P, S,… trừ N2 và halogen.
  S + 6HNO3 (đặc) → H2SO4 + 6NO2↑ + 2H2O

Tác dụng với hợp chất:

• H2S, HI, SO2, FeO, muối sắt (II), … có thể tác dụng với HNO3.
  3FeO + 10HNO3 (đặc) → 3Fe(NO3)3 + NO↑ + 5H2O
  3H2S + 2HNO3 (đặc) → 3S↓ + 2NO↑ + 4H2O
• Nhiều hợp chất hữu cơ như giấy, vải, dầu thông, … có thể bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc.

Ngoài ra, còn có các bài tập vận dụng liên quan mà bạn có thể thử giải: