Mục lục bài viết
1. Phương trình phản ứng Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O:
3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO↑ + 14H2O
Điều kiện xảy ra: Không có
Cho Fe3O4 tác dụng với dung dịch axit nitric HNO3. Hiện tượng sau phản ứng thoát ra khí không màu NO hóa nâu trong không khí.
2. Phương trình rút gọn của Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O:
Phương trình rút gọn cho phản ứng Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O là:
8Fe3O4 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + 2NO + 4H2O
3. Bài tập vận dụng liên quan:
Cách cân bằng phương trình Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O:
Để cân bằng phương trình hóa học Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O, ta làm theo các bước sau:
Bước 1: Kiểm tra số nguyên tử của các nguyên tố trong phương trình để xác định xem phương trình đã cân bằng hay chưa.
Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O Số nguyên tử Fe: 3 (bên trái), 1 (bên phải) Số nguyên tử O: 4 (bên trái), 3 (bên phải) Số nguyên tử H: 1 (bên trái), 2 (bên phải) Số nguyên tử N: 1 (bên trái), 3 (bên phải)
Bước 2: Bắt đầu cân bằng bằng cách điều chỉnh hệ số trước các chất để số nguyên tử của các nguyên tố là bằng nhau giữa các bên trái và phải của phương trình.
Fe3O4 + 8HNO3 → Fe(NO3)3 + 2NO + 4H2O
Sau khi điều chỉnh hệ số, số nguyên tử của các nguyên tố là bằng nhau trên cả hai bên của phương trình.
Bước 3: Kiểm tra lại phương trình đã cân bằng đúng chưa.
Fe3O4 + 8HNO3 → Fe(NO3)3 + 2NO + 4H2O
Bây giờ phương trình đã được cân bằng đúng với số nguyên tử của mỗi nguyên tố là như nhau trên cả hai bên của phương trình.
Các mẹo để cân bằng phương trình hóa học chuẩn nhất Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O:
Để cân bằng phương trình hóa học này, bạn có thể làm theo các bước sau:
– Xác định số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phương trình hóa học ban đầu và phương trình cân bằng.
Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
– Bắt đầu bằng cách cân bằng các nguyên tố không liên quan đến oxi (Fe và H) trên cả hai phía của phương trình. Trong trường hợp này, chúng ta chỉ có nguyên tố Fe và H.
Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
– Tiếp theo, cân bằng oxi (O) trên cả hai phía của phương trình. Trong trường hợp này, chúng ta có 4 nguyên tử O trong Fe3O4 và 3 nguyên tử O trong Fe(NO3)3 và H2O.
Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
– Cuối cùng, cân bằng nitơ (N) trên cả hai phía của phương trình. Trong trường hợp này, chúng ta có 1 nguyên tử N trong HNO3 và Fe(NO3)3.
Fe3O4 + 8HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 4H2O
Vậy phương trình đã được cân bằng chuẩn nhất là:
Fe3O4 + 8HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 4H2O
Cách giải phương trình Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O:
Để giải phương trình hóa học Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O, ta cần cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố trên cả hai phía của phương trình.
– Cân bằng số nguyên tử của nitơ (N): Trên phía trái, có 1 nguyên tử N trong HNO3. Do đó, ta cần có 1 nguyên tử N trên phía phải. Vì vậy, ta thêm hệ số 2 trước Fe(NO3)3 và NO: Fe3O4 + 8HNO3 → 3Fe(NO3)3 + 2NO + H2O.
– Cân bằng số nguyên tử của oxi (O): Trên phía trái, có 4 nguyên tử O trong Fe3O4 và 24 nguyên tử O trong HNO3. Tổng cộng là 28 nguyên tử O. Trên phía phải, có 9 nguyên tử O trong Fe(NO3)3 và 1 nguyên tử O trong H2O. Tổng cộng là 10 nguyên tử O. Để cân bằng số nguyên tử O, ta thêm hệ số 7/2 trước HNO3: Fe3O4 + 14HNO3 → 3Fe(NO3)3 + 2NO + 7H2O.
Vậy phương trình hóa học đã được cân bằng là: Fe3O4 + 14HNO3 → 3Fe(NO3)3 + 2NO + 7H2O.
Bài tập vận dụng liên quan
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
Đáp án A
Phương trình phản ứng hóa học xảy ra
Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2
Fe3O4 + 4H2SO4 → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
B sai vì Fe3O4 không phản ứng với KCl
C sai vì Fe3O4 không phản ứng với NaOH
D sai vì Fe3O4 không phản ứng với MgCl2
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.
Đáp án 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: 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
Đáp án 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 4. 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.
‘Đáp án D
A. Fe và dung dịch FeCl3.
Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2
B. Fe và dung dịch HCl.
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
C. Cu và dung dịch FeCl3.
Cu + FeCl3 → CuCl2 + FeCl2
Câu 5: Dùng hóa chất nào sau đây để nhận biết 3 dung dịch mất nhãn sau: HNO3, H2SO4, H2O
A.quỳ tím và dung dịch BaCl2
B. quỳ tím và dung dịch NaOH
C. dung dịch NaOH
D. Na và dung dịch quỳ tím
Đáp án A
Trích mẫu thử và đánh số thứ tự
Sử dụng quỳ tím nhận biết được HNO3, H2SO4
Không làm đổi màu quỳ tím là H2O
Dùng BaCl2 để nhận biết 2 dung dịch còn lại
Ống nghiệm xuất hiện kết tủa trắng thì dung dịch ban đầu là H2SO4
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + HCl
Không có hiện tượng gì là HNO3
Câu 6: Dung dịch Fe2+ không làm mất màu dung dịch nào sau đây?
A. Dung dịch KMnO4 trong môi trường H2SO4
B. Dung dịch K2Cr2O7 trong môi trường H2SO4
C. Dung dịch Br2
D. Dung dịch CuCl2
Đáp án D
Mất màu thuốc tím
10FeCl2 + 24H2SO4+ 6KMnO4 → 10Cl2 + 5Fe2(SO4)3 + 24H2O + 6MnSO4 + 3K2SO4
Mất màu dung dịch màu da cam
6FeCl2 + K2Cr2O7 + 14HCl → 6FeCl3 + 2KCl + 2CrCl3 + 7H2O
Mất màu nâu đỏ
6FeCl2 + 3Br2 → 4FeCl3 + 2FeBr3
Câu 7. Cho hỗn hợp bột Al, Fe vào dung dịch chứa Cu(NO3)2 và AgNO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn gồm ba kim loại là:
A. Al, Cu, Ag.
B. Al, Fe, Cu.
C. Fe, Cu, Ag.
D. Al, Fe, Ag
Đáp án C
Nhận thấy, nếu Al dư thì chắc chắn Fe chưa phản ứng , và cả Cu2+ và Ag+ đều bị đẩy ra khỏi muối (tạo Ag , Cu)
Phương trình phản ứng hóa học xảy ra
2Al + 3Cu(NO3)2→ 2Al(NO3)3 + 3Cu
Al + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag
=> Nêu Al dư có tất cả 4 Kim loại sau phản ứng (trái giả thiết)
=> Do đó Al hết => 3 kim loại là Fe, Cu , Ag
Câu 8. 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%.
Đáp án A
nAl= 0,2 mol;
nFe3O4 = 0,075 mol
Gọi x la số mol Al phản ứng
Phương trình phản ứng hóa học xảy ra.
8Al + 3Fe3O4 → 9Fe + 4Al2O3
x → 9x/8
=> nAl dư =0,4 – x
nFe = 9x/8
Al + 3HCl → AlCl3 + 3/2H2
Fe + 2HCl → FeCl2+ H2
=> nH2 = (0,4 – x).3/2 + 9x/8 = 0,24
=> x = 0,16
=> H = 0,16/0,2 = 80%
Câu 9. Hòa tan hoàn toàn 25,6 gam hỗn hợp A gồm Cu và Fe2O3 vào dung dịch HNO3 2M (dư 20% so với lượng cần phản ứng) thu được dung dịch B và 2,24 lít NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Thành phần phần trăm khối lượng Fe2O3 trong dung dịch A là:
A. 62,5%
B. 37.5%
C. 40%
D. 60%.
Đáp án A
Phương trình phản ứng hóa học xảy ra
(1) 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
(2) Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O
nNO= 2,24 : 22,4 = 0,1 mol
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:
2nCu = 3nNO => nCu = 1,5nNO = 1,5.0,1 = 0,15 mol
=> mFe2O3 = mhỗn hợp – mCu = 25,6 – 0,15.64 = 16 gam
=> nFe2O3 = 16 : 160 = 0,1 mol
=> %mFe2O3 = (16 : 25,6).100% = 62,5%
Câu 10. Nung nóng hết 27,3 gam hỗn hợp X gồm NaNO3 và Cu(NO3)2 rồi hấp thụ toàn bộ khí thu được vào H2O thấy có 1,12 lít khí (đktc) bay ra. Khối lượng Cu(NO3)2 trong X là
A. 18,8 gam
B. 8,6 gam
C. 4,4 gam
D. 9,4 gam
Đáp án C
Gọi nNaNO3 = a mol; nCu(NO3)2 = b mol
=> mhỗn hợp = 85a + 188b = 27,3 (1)
2NaNO3 → 2NaNO2 + O2
a → 0,5a
2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2
b → 2b → 0,5b
Hấp thụ khí vào nước:
4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3
2b → 0,5b
=> nkhí còn lại = 0,5a = 0,05 => a = 0,1
Thay a = 0,1 vào (1) => b = 0,1
=> mCu(NO3)2 = 0,1.188 = 18,8 gam
