Phản ứng Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO+ H2O 1 Phương trình phản ứng Fe + HNO3 loãng Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O 2 Cách cân bằng phương trình Fe + HNO3 → Fe(NO3)3+ NO + H2O Xác định số oxi hóa của c[.]
Phản ứng Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO+ H2O Phương trình phản ứng Fe + HNO3 lỗng Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O Cách cân phương trình Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O Xác định số oxi hóa nguyên tố thay đổi Fe0 + HN+5O3 → Fe+3(NO3)3+ N+2O + H2O 1x Fe0 → Fe3+ + 3e 1x N+5 + 3e → N+2 Vậy ta có phương trình: Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O Điều kiện phản ứng Fe tác dụng với HNO3 HNO3 loãng dư Cách tiến hành phản ứng cho Fe tác dụng HNO3 Cho Fe (sắt) tác dụng với dung dịch axit nitric HNO3 Hiện tượng Hóa học Kim loại tan dần tạo thành dung dịch muối Muối sắt(III) nitrat khí khơng màu hóa nâu khơng khí NO Tính chất hóa học sắt 6.1 Tác dụng với phi kim Với oxi: 3Fe + 2O2 Fe3O4 Với clo: 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 Với lưu huỳnh: Fe + S FeS Ở nhiệt độ cao, sắt phản ứng với nhiều phi kim 6.2 Tác dụng với dung dịch axit Tác dụng với với HCl, H2SO4 loãng Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Tác dụng với H2SO4 đặc, nóng; HNO3 đặc: 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 ↑ + 3H2O Không tác dụng với H2SO4 đặc nguội, HNO3 đặc, nguội 6.3 Tác dụng với dung dịch muối Đẩy kim loại yếu khỏi muối Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu Fe + AgNO3 → Fe(NO3)2 + Ag Bài tập vận dụng liên quan Câu Cho 11,2 gam Fe tan hoàn tồn dung dịch HNO3 lỗng dư, sau phản ứng thu V lít NO (đktc, sản phẩm khử nhất) Giá trị V là: A 6,72 lít B 2,24 lít C 3,36 lít D 4,48 lít Lời giải: Đáp án: D Số mol sắt bằng: nFe = 0,2 mol.Fe + 4HNO3→ Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O => nNO = 0,2 => VNO = 0,2.22,4 = 4,48 lít Câu Tính chất vật lý sắt: A Sắt có màu vàng nâu, nhẹ, có ánh kim, dẫn điện dẫn nhiệt B Sắt có màu trắng bạc, nặng, có ánh kim, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt C Sắt có màu trắng xám, nặng, có ánh kim, dẫn điện dẫn nhiệt tốt D Sắt có màu trắng xám, nhẹ, có ánh kim, dẫn điện dẫn nhiệt tốt Lời giải: Đáp án: C Tính chất vật lý sắt: C Sắt có màu trắng xám, nặng, có ánh kim, dẫn điện dẫn nhiệt tốt Câu Cho phương trình hóa học sau: Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO + H2O Tổng hệ số tối giản phương trình sau: A B C 12 D 16 Lời giải: Đáp án: B Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O Câu Biết A oxit, B muối, C D kim loại Cho phản ứng sau: a) A + HCl → muối + H2O b) B + NaOH → muối + H2O c) C + muối → muối d) D + muối → muối Các chất A, B, C, D A Fe3O4, CaCO3, Fe, Cu B Fe3O4, CaCO3, Cu, Fe C Fe2O3, Ca(HCO3)2, Fe, Cu D Fe3O4, Ca(HCO3)2, Fe, Cu Lời giải: Đáp án: D a) Fe3O4 (A) + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O b) Ca(HCO3)2 (B) + NaOH → CaCO3 + Na2CO3+ 2H2O c) Fe (C) + 2FeCl3 → 3FeCl2 d) Cu (D) + 2FeCl3 → CuCl2+ 2FeCl2 Câu Nhận định sau sai? A HNO3 phản ứng với tất bazơ B HNO3 (lỗng, đặc, nóng) phản ứng với hầu hết kim loại trừ Au, Pt C Tất muối amoni nhiệt phân tạo khí amoniac D Hỗn hợp muối nitrat hợp chất hữu nóng chảy bốc cháy Lời giải: Đáp án: C Câu Nhiệt phân hồn tồn Fe(NO3)2 khơng khí thu sản phẩm gồm A FeO, NO2, O2 B Fe2O3, NO2 C Fe, NO2, O2 D Fe2O3, NO2, O2 Lời giải: Đáp án: D 4Fe(NO3)2 → 2Fe2O3 + 8NO2 + O2 Câu Để điều chế Fe(NO3)2 ta dùng phản ứng sau đây? A Fe + dung dịch AgNO3 dư B Fe + dung dịch Cu(NO3)2 C FeO + dung dịch HNO3 D FeS + dung dịch HNO3 Lời giải: Đáp án: B A Fe + dung dịch AgNO3 dư => loại Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2+ 2Ag Fe(NO3)2 + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag B Fe + dung dịch Cu(NO3)2 Fe + Cu(NO3)2 → Cu + Fe(NO3)2 C FeO + dung dịch HNO3 3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O D FeS + dung dịch HNO3 FeS + 12HNO3 → 9NO2 + Fe(NO3)3 + 5H2O + H2SO4 Câu Chỉ sử dụng dung dịch HNO3 lỗng, nhận biết chất rắn riêng biệt sau: MgCO3, Fe3O4, CuO, Al2O3? A B C D Lời giải: Đáp án: D Dùng HNO3 nhận biết chất Chất rắn tan dần, có khí khơng màu → MgCO3 MgCO3 + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + CO2 ↑ + H2O + Chất rắn tan dần, khí khơng màu hóa nâu khơng khí, dung dịch thu màu vàng nâu → Fe3O4 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 (vàng nâu) + NO + 14H2O 2NO (không màu) + O2 → 2NO2 (nâu đỏ) Chất rắn tan dần, sau phản ứng thu dung dịch màu xanh CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 (xanh) + H2O Chất rắn tan dần, sau phản ứng thu dung dịch không màu Al2O3 + 6HNO3 → 2Al(NO3)3(không màu) + 3H2O Câu Trong phản ứng sau, phản ứng HNO3 khơng đóng vai trị chất oxi hóa? A ZnS + HNO3(đặc nóng) B Fe2O3 + HNO3(đặc nóng) C FeSO4 + HNO3(lỗng) D Cu + HNO3(đặc nóng) Lời giải: Đáp án: B A ZnS + HNO3 (đặc nóng) ZnS + 8HNO3 → 6NO2 + Zn(NO3)2 + 4H2O + SO2 B Fe2O3 + HNO3 (đặc nóng) Fe2O3+ 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O C FeSO4 + HNO3(loãng) FeSO4 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4+ NO2 + H2O D Cu + HNO3 (đặc nóng) Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O Câu 10 Cho 16,8 gam bột Fe vào 400 ml dung dịch HNO3 1M, thu khí NO nhất, lượng muối thu cho vào dung dịch NaOH dư thu kết tủa Nung nóng kết tủa mà khơng có khơng khí thu m gam chất rắn Tính m? A 10,8 gam B 21,6 gam C 7,2 gam D 16,2 gam Lời giải: Đáp án: A nFe = 0,3 mol , nHNO3 = 0,4 mol Phương trình hóa học Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O Ban đầu: 0,3 0,4 Phản ứng 0,1 0,4 0,1 0,1 Kết thúc 0,2 0,1 0,1 → 2Fe(NO3)3 + Fe dư → 3Fe(NO3)2 Bđ 0,1 Pư 0,1 0,2 0,05 Kt 0,15 0,15 0,15 Fe(NO3)2 → Fe(OH)2 → FeO 0,15 0,15 → Khối lượng FeO thu được: 0,15.72 = 10,8 gam Câu 11 Cho mệnh đề sau: 1) Các muối nitrat tan nước chất điện li mạnh 2) Ion NO3- có tính oxi hóa mơi trường axit 3) Khi nhiệt phân muối nitrat rắn ta thu khí NO2 4) Hầu hết muối nitrat bền nhiệt Các mệnh đề : A (1), (2), (3) B (2) (4) C (2) (3) D (1) (2) Lời giải: Đáp án: D Các mệnh đề là: (1) (2) (3) sai muối nitrat K, Na, Ba, Ca nhiệt phân khơng thu khí NO2 (4) sai muối nitrat hầu hết bền nhiệt Câu 12 Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M H2SO4 0,25M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại V lít khí NO (sản phẩm khử N+5, đktc) Giá trị m V là: A 10,8 4,48 B 10,8 2,24 C 17,8 4,48 D 17,8 2,24 Lời giải: Đáp án: D nCu(NO3)2 = 0,8.0,2 = 0,16 mol nH2SO4 = 0,8.0,25 = 0,2 mol Do sau phản ứng dư hỗn hợp bột kim loại ⇒ Fe dư, Cu2+ hết, muối Fe2+ 3Fe + 2NO3- + 8H+ → 3Fe2+ + 2NO + 4H2O (1) 0,32 0,15 0,4 0,1 0,4 0,1 Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu V = 0,1.22,4 = 2,24 lít m – (0,15 + 0,16).56 + 0,16.64 = 0,6m m = 17,8 gam Câu 13 Dãy chất dung dịch sau lấy dư oxi hố Fe thành Fe (III)? A HCl, HNO3 đặc, nóng, H2SO4 đặc, nóng B Cl2, HNO3 nóng, H2SO4 đặc, nguội C bột lưu huỳnh, H2SO4 đặc, nóng, HCl D Cl2, AgNO3, HNO3 lỗng Lời giải: Đáp án: D Cl2, AgNO3, HNO3 loãng 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 Các phản ứng hóa học xảy là: Fe + 2AgNO3→ Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Fe(NO3)2 + AgNO3→ Fe(NO3)3+ Ag (2) Fe + 4HNO3→ Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O Câu 14: Dung dịch FeSO4 không làm màu dung dịch sau đây? A Dung dịch KMnO4 môi trường H2SO4 B Dung dịch K2Cr2O7 môi trường H2SO4 C Dung dịch Br2 D Dung dịch CuCl2 Lời giải: Đáp án: D Dung dịch CuCl2 Câu 15 Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M H2SO4 0,25M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại V lít khí NO (sản phẩm khử N+5, đktc) Giá trị m V là: A 10,8 4,48 B 10,8 2,24 C 17,8 4,48 D 17,8 2,24 Lời giải: Đáp án: D Do sau phản ứng thu hỗn hợp bột KL nên Fe dư, phản ứng tạo muối Fe2+ nCu2+ = nCu(NO3)2 = 0,16mol; nNO3- = 2nCu(NO3)2 = 0,32 mol; nH+ = 2nH2SO4 = 0,4 mol Phương trình hóa học 3Fe + 8H+ + 2NO3- → 3Fe2+ + 2NO + 4H2O (Ta thấy: 0,48 < 0,322 nên H+ hết, NO3dư) 0,15 ← 0,4 → 0,1 → 0,1 Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu 0,16 ← 0,16 → 0,16 Vậy nFe pư = 0,15 + 0,16 = 0,31 mol => mKL sau = mFe dư + mCu => m - 0,31.56 + 0,16.64 = 0,6m => m = 17,8 gam => VNO = 0,1.22,4 = 2,24 lít Câu 16 Dãy chất dung dịch sau lấy dư oxi hoá Fe thành Fe(III) ? A HCl, HNO3 đặc, nóng, H2SO4 đặc, nóng B Cl2, HNO3 nóng, H2SO4 đặc, nguội C bột lưu huỳnh, H2SO4 đặc, nóng, HCl D Cl2, AgNO3, HNO3 loãng Lời giải: Đáp án: D Câu 17 Có kim loại để riêng biệt: Ag, Al, Mg, Fe Chỉ dùng hai thuốc thử phân biệt chất A Dung dịch NaOH; phenolphtalein B Dung dịch NaOH, dung dịch HCl C Dung dịch HCl, giấy quỳ xanh D Dung dịch HCl, dung dịch AgNO3 Lời giải: Đáp án: B Dùng dung dịch HCl nhận : Kim loại Ag khơng có phản ứng + kim loại cịn lại tạo khí Phương trình hóa học Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑ 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ Dùng vài giọt dung dịch NaOH nhận + Dung dịch MgCl2( có chứa kim loại ban đầu Mg ) với tượng có kết tủa trắng xuất Phương trình hóa học: MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓+ 2NaCl + Dung dịch AlCl3 ( có chứa kim loại ban đầu Al ) với tượng có kết tủa keo trắng sau tan dần Phương trình hóa học: AlCl3 + 4NaOH → NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O (PTHH viết gộp ) + Dung dịch FeCl3 ( có chứa kim loại ban đầu Fe) với tượng có kết tủa màu trắng xanh xuất , sau chuyển sang màu nâu để lâu ngồi khơng khí Phương trình hóa học: FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓+ 2NaCl Câu 18 Hịa tan Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 lỗng dư thu dung dịch X Tìm phát biểu sai A Dung dịch X làm màu thuốc tím B Cho NaOH dư vào dung dịch X thu kết tủa để lâu ngồi khơng khí kết tủa có khối lượng tăng lên C Dung dịch X tác dụng với Zn D Dung dịch X khơng thể hịa tan Cu Lời giải: Đáp án: D Fe3O4 + 4H2SO4→ FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O A đúng: FeSO4 làm màu thuốc tím H2SO4 lỗng B FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4 C FeSO4 + Zn → ZnSO4 + Fe D sai: Cu + Fe2(SO4)3 → 2FeSO4 + CuSO4 Câu 19 Cho sắt tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thu V lít khí H2 (đktc), dung dịch thu cho bay tinh thể FeSO4.7H2O có khối lượng 27,8 gam Thể tích khí H2 (đktc) giải phóng A 4,48 lít B 8,19 lít C 2,24 lít D 6,23 lít Lời giải: Đáp án: C Bảo toàn nguyên tố Fe: nFe = nFeSO4.7H2O = 27,8278 = 0,1 mol => nH2 = 0,1 mol => V = 0,1.22,4 =2,24 lít Câu 20 Cho 22,72 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 lỗng (dư), thu 2,688 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu m gam muối khan Tính m? A 49,09 B 38,72 C 77,44 D 34,36 Lời giải: Đáp án: C nNO= 2,68822,4 = 0,12 mol Coi hỗn hợp gồm Fe (x mol), O (y mol) => 56x + 16y = 22,72 (1) Fe0 → Fe+3 + 3e x → x → 3x O0 + 2e → O-2 y → 2y N+5 + 3e → N+2 0,36→ 0,12 Bảo toàn e => 3x = 2y + 0,36 (2) (1),(2) => x = 0,32; y = 0,3 => nFe(NO3)3 = nFe= 0,32mol => m = 0,32.242 = 77,44 gam Câu 21 Nung nóng 25,2 gam Fe ngồi khơng khí sau thời gian thu m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 Hỗn hợp phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư), thu 8,4 lít khí SO2 (sản phẩm khử nhất, đktc) Tính m? A 15 gam B 30 gam C 25 gam D 20 gam Lời giải: Đáp án: B Ta có, nFe = 0,05 mol nSO2 = 0.375 mol Quy hỗn hỗn hợp X nguyên tố Fe O Quá trình nhường: Fe0 → Fe+3 + 3e Quá trình nhận e: O0 + 2e → O-2 S+6 + 2e → S+4 Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 1,35 = 2x + 0,75 → x = 0,3 Mặt khác ta có: nên: m = 25,2 + 0,3.16 = 30(gam) ... dư → Fe( NO3)3 + Ag B Fe + dung dịch Cu(NO3)2 Fe + Cu(NO3)2 → Cu + Fe( NO3)2 C FeO + dung dịch HNO3 3FeO + 1 0HNO3 → 3Fe( NO3)3 + NO + 5H2O D FeS + dung dịch HNO3 FeS + 1 2HNO3 → 9NO2 + Fe( NO3)3 + 5H2O... → 6NO2 + Zn(NO3)2 + 4H2O + SO2 B Fe2 O3 + HNO3 (đặc nóng) Fe2 O 3+ 6HNO3 → 2Fe( NO3)3 + 3H2O C FeSO4 + HNO3( loãng) FeSO4 + 4HNO3 → Fe( NO3)3 + H2SO 4+ NO2 + H2O D Cu + HNO3 (đặc nóng) Cu + 4HNO3 →.. .Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Tác dụng với H2SO4 đặc, nóng; HNO3 đặc: 2Fe + 6H2SO4 → Fe2 (SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Fe + 4HNO3 → Fe( NO3)3 + NO↑ + 2H2O Fe + 6HNO3 → Fe( NO3)3 + 3NO2 ↑ + 3H2O Không