Fe + HNO3 (đặc, nóng) → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O l Fe ra Fe(NO3)3 | HNO3 ra Fe(NO3)3 | HNO3 ra NO2

Phản ứng Fe + HNO_{3 đặc, nóng} → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + H₂O

1. Phương trình phản ứng Fe tác dụng HNO₃ đặc nóng

2. Điều kiện phản ứng xảy ra phản ứng Fe và HNO_{3 đặc, nóng}

HNO₃ đặc nóng

3. Cân bằng phản ứng oxi hóa khử Fe + HNO_{3 đặc, nóng} → Fe(NO₃)₃ + NO₂ ↑ + H₂O

Xác định sự thay đổi số oxi hóa

Fe⁰ + HN⁺⁵O₃ → Fe⁺³(NO₃)₃ + N⁺⁴O₂ ↑ + H₂O

1x 3x

Fe → Fe+3 + 3e N+5 + 1e → N+4

4. Hiện tượng phản ứng xảy ra khi cho Fe tác dụng HNO₃ đặc nóng

Khi cho Fe tác dụng HNO₃ đặc nóng, có khí độc màu nâu đỏ thoát ra chính là NO₂

5. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

5.1. Bản chất của Fe (Sắt)

- Trong phản ứng trên Fe là chất khử.

- Fe là kim loại tác dụng được với các axit HNO₃, H₂SO₄ đặc.

5.2. Bản chất của HNO₃ (Axit nitric)

- Trong phản ứng trên HNO₃ là chất oxi hoá.

- Đây là một monoaxit mạnh, có tính oxi hóa mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ.

6. Tính chất hóa học cơ bản của 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 được 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

Không tác dụng với H₂SO₄ đặc nguội, HNO₃ đặc, nguội

6.3. Tác dụng với dung dịch muối

Đẩy được kim loại yếu hơn ra khỏi muối

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

6.4. Ứng dụng của Fe

- Sắt có trong những đồ dùng cá nhân như: dao, kềm, kéo, kệ sắt, các loại dụng cụ gia đình khác,…
- Sắt ở trong các đồ nội thất như: bàn ghế, khung cửa, tủ kệ, cầu thang,…
- Các loại máy móc trong gia đình như máy xay, máy giặt, bồn rửa cũng có sắt.
- Trong giao thông vận tải sắt cũng đóng vai trò rất quan trọng.
- Sắt là bộ khung sườn cho những công trình xây dựng như nhà cửa, cầu, tòa nhà,…

7. Tính chất hóa học của HNO₃

- Axit nitric là một dung dịch nitrat hydro có công thức hóa học HNO₃ . Đây là một axit khan, là một monoaxit mạnh, có tính oxy hóa mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ, có hằng số cân bằng axit (pKa) = −2.

- Axit nitric là một monoproton chỉ có một sự phân ly nên trong dung dịch, nó bị điện ly hoàn toàn thành các ion nitrat NO₃− và một proton hydrat, hay còn gọi là ion hiđroni.

H₃O+ HNO₃ + H₂O → H₃O+ + NO3-

- Axit nitric có tính chất của một axit bình thường nên nó làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

- Tác dụng với bazo, oxit bazo, muối cacbonat tạo thành các muối nitrat

2HNO₃ + CuO → Cu(NO₃)₂ + H₂O

2HNO₃ + Mg(OH)₂ → Mg(NO₃)₂ + 2H₂O

2HNO₃ + CaCO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂O + CO₂

- Axit nitric tác dụng với kim loại: Tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrat và nước .

Kim loại + HNO_{3 đặc} → muối nitrat + NO + H₂O ( t^o)

Kim loại + HNO_{3 loãng} → muối nitrat + NO + H₂O

Kim loại + HNO_{3 loãng lạnh} → muối nitrat + H₂

Mg(rắn) + 2HNO_{3 loãng lạnh} → Mg(NO₃)₂ + H₂ (khí)

- Nhôm, sắt, crom thụ động với axit nitric đặc nguội do lớp oxit kim loại được tạo ra bảo vệ chúng không bị oxy hóa tiếp.

- Tác dụng với phi kim (các nguyên tố á kim, ngoại trừ silic và halogen) tạo thành nito dioxit nếu là axit nitric đặc và oxit nito với axit loãng và nước, oxit của phi kim.

C + 4HNO_{3 đặc} → 4NO₂ + 2H₂O + CO₂

P + 5HNO_{3 đặc} → 5NO₂ + H₂O + H₃PO₄

3C + 4HNO_{3 loãng} → 3CO₂ + 4NO + 2H₂O

- Tác dụng với oxit bazo, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa lên hóa trị cao nhất:

FeO + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

FeCO₃ + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O + CO₂

- Tác dụng với hợp chất:

3H₂S + 2HNO₃ (>5%) → 3S_{kết tủa} + 2NO + 4H₂O

PbS + 8HNO_{3 đặc} → PbSO_{4 kết tủa} + 8NO₂ + 4H₂O

Ag₃PO₄ tan trong HNO₃, HgS không tác dụng với HNO₃.

- Tác dụng với nhiều hợp chất hữu cơ: Axit nitric có khả năng phá hủy nhiều hợp chất hữu cơ, nên sẽ rất nguy hiểm nếu để axit này tiếp xúc với cơ thể người.

8. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Cho Fe tác dụng với HNO₃ đặc, nóng, thu được khí X có màu nâu đỏ. Khí X là

A. N₂O.

B. N₂.

C. NO₂.

D. NO.

Lời giải:

Câu 2. Kim loại nào sau đây tác dụng với axit HCl loãng và khí clo không cho cùng loại muối clorua kim loại

A. Zn

B. Pb

C. Ag

D. Fe

Lời giải:

Câu 3. Cho các sơ đồ phản ứng hoá học sau đây, có bao nhiêu sơ đồ sai?

(1) Fe₃O₄+ HCl → FeCl₂ + FeCl₃ + H₂O

(2) Fe(OH)₃+ H₂SO₄ đặc nóng → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O

(3) FeO + HNO₃→ Fe(NO₃)₃ + NO + H₂O

(4) FeCl₂ + HNO₃→ Fe(NO₃)₃ + HCl + NO + H₂O

(5) Al + HNO₃ → Al(NO₃)₃ + H₂

(6) FeO + H₂SO₄ đặc nguội → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Lời giải:

Câu 4. N₂O₅ được đều chế bằng cách

A. Cho N₂ tác dụng với O₂ ở nhiệt độ cao

B. Sử dụng tia lửa điện vào không khí

C. Cho kim loại hoặc phi kim tác dụng với HNO₃ đặc

D. Tách nước từ HNO₃

Lời giải:

Câu 5. Cho dãy các chất: FeO, Fe(OH)₂, FeSO₄, Fe, Fe₂(SO₄)₃, Fe₂O₃. Số chất trong dãy bị oxi hóa khi tác dụng với dung dịch HNO₃ đặc, nóng là:

A. 6.

B. 3.

C. 5.

D. 4

Lời giải:

Câu 6. Cho 19,2 gam hỗn hợp Cu và CuO tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng dư thu được 448 ml khí NO (đktc) ( sản phẩm khử duy nhất). Phần trăm về khối lượng của CuO trong hỗn hợp:

A. 60%

B. 90%

C. 10%

D. 20%

Lời giải:

Câu 7. Những kim lọai nào sau đây đẩy được sắt ra khỏi dung dịch sắt (II) sunfat và bạc ra khỏi bạc Nitrat :

A. Na, Mg, Zn

B. Mg, Zn, Al

C. Fe, Cu, Ag

D. Al, Zn, Pb

Lời giải:

Câu 8. Để điều chế Fe(NO₃)₂ ta có thể dùng phản ứng nào sau đây?

A. Fe + dung dịch AgNO₃ dư

B. Fe + dung dịch Cu(NO₃)₂

C. Fe₂O₃ + dung dịch HNO₃

D. FeS + dung dịch HNO₃

Lời giải:

Câu 9. Dãy các chất và dung dịch nào sau đây khi lấy dư có thể 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 dư, HNO₃ loãng

Lời giải:

Câu 10. Trong quá trình bảo quản, một chiếc đinh sắt nguyên chất đã bị oxi hóa bởi oxi không khí tạo thành hỗn hợp X gồm Fe, Fe₂O₃, Fe₃O₄ và FeO. Hỗn hợp X không bị hòa tan hoàn toàn trong lượng dư dung dịch chất nào sau đây?

A. AgNO₃.

B. HCl.

C. HNO₃ đặc, nóng.

D. H₂SO₄ đặc, nóng.

Lời giải:

Câu 11. Cho m gam Fe tác dụng với dung dịch HNO₃ thấy sinh ra 0,1 mol NO là sản phẩm khử duy nhất của HNO₃ và còn lại 2,6 gam Fe không tan. Giá trị của m là:

A. 5,6

B. 7,2

C. 12

D. 10

Lời giải:

Câu 12. Cho 5,6 gam Fe tác dụng hết với dung dịch HNO₃ (dư). Sau phản ứng sinh ra V lít khí NO₂ (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất). Tính thể tích khí sinh ra?

A. 6,72 lít

B. 13,44 lít

C. 3,36 lít

D. 10,08 lít

Lời giải:

Câu 13. Cho a gam bột Fe vào dung dịch HNO₃ lấy dư, ta được 8,96 lít (đktc) hỗn hợp gồm hai khí NO₂ và NO và tỉ khối đối với O₂ bằng 1,3125. Thành phần phần trăm theo thể tích của NO, NO₂ và khối lượng a của Fe đã dùng là

A. 45% và 55% ; 5,6 gam.

B. 25% và 75%; 5,6 gam.

C. 25% và 75%; 11,2 gam.

D. 45% và 55%; 11,2 gam.

Lời giải:

Câu 14. Thực hiện các thí nghiệm sau:

(1) Đốt dây sắt trong bình khí clo dư

(2) Cho Fe vào dung dịch HNO₃ đặc, nguội

(3) Cho Fe vào dung dịch HCl loãng, dư

(4) Cho Fe vào dung dịch CuSO₄

(5) Cho Fe vào dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng

Số thí nghiệm tạo ra muối Fe(II) là:

A. 3

B. 4

C. 2

D. 1

Lời giải:

Câu 15. Hòa tan kim loại Fe vào dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y, chất rắn Z và khí T. Phát biểu nào sau đây không đúng

A. Y chứa Fe₂(SO₄)₃

B. Z là Fe

C. T là SO­₂

D. Y chứa FeSO₄

Lời giải: