Fe + KNO3 → Fe2O3 + K2O + N2 ↑ | Fe ra Fe2O3 | KNO3 ra K2O

Phản ứng Fe + KNO₃ → Fe₂O₃ + K₂O + N₂ ↑

1. Phương trình phản ứng

10Fe + 6KNO₃ → 5Fe₂O₃ + 3K₂O + 3N₂ ↑

2. Điều kiện phản ứng

- Nhiệt độ phòng.

3. Cách thực hiện phản ứng

- Cho Sắt tác dụng với dung dịch KNO₃

4. Hiện tượng nhận biết phản ứng

- Sắt phản ứng với kali nitrat thấy có khí N₂ thoát ra

5. Tính chất hóa học của Sắt

Sắt là kim loại có tính khử trung bình. Khi tác dụng với chất oxi hóa yếu, sắt bị oxi hóa đến số oxi hóa +2.

Fe → $\stackrel{+2}{Fe}$+ 2e

Với chất oxi hóa mạnh, sắt bị oxi hóa đến số oxi hóa +3.

Fe → $\stackrel{+3}{Fe}$ + 3e

5.1. Tác dụng với phi kim

Ở nhiệt độ cao, sắt khử nguyên tử phi kim thành ion âm và bị oxi hóa đến số oxi hóa +2 hoặc +3.

+ Tác dụng với lưu huỳnh: $\stackrel{0}{Fe}+\stackrel{0}{S}\stackrel{t^o}{\to }\stackrel{+2}{Fe}\stackrel{-2}{S}$

+ Tác dụng với oxi: $3Fe+\stackrel{0}{2O_2}\stackrel{t^o}{\to }F{e}_3{\stackrel{-2}{O}}_4$

+ Tác dụng với clo: $\stackrel{0}{2Fe}+3\stackrel{0}{C{l}_2}\stackrel{t^o}{\to }2\stackrel{+3}{Fe}{\stackrel{-1}{Cl}}_3$

5.2. Tác dụng với axit

- Với dung dịch HCl, H₂SO₄ loãng, Fe bị oxi hóa đến số oxi hóa +2, giải phóng H₂. Ví dụ:

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

- Với dung dịch HNO₃ và H₂SO₄ đặc nóng, Fe bị oxi hóa đến số oxi hóa +3, và không giải phóng H₂. Ví dụ:

Fe + 4HNO₃ loãng → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

Chú ý: Fe bị thụ động bởi các axit HNO₃ đặc, nguội và H₂SO₄ đặc, nguội.

5.3. Tác dụng với dung dịch muối

Fe có thể khử được ion của các kim loại đứng sau nó trong trong dãy điện hóa của kim loại. Trong các phản ứng này, Fe thường bị oxi hóa đến số oxi hóa +2. Ví dụ:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Đặc biệt:

Fe + 2Ag⁺ → Fe²⁺ + 2Ag

Nếu Ag⁺ dư, tiếp tục có phản ứng:

Fe²⁺ + Ag⁺ → Fe³⁺ + Ag

5.4. Tác dụng với nước

Ở nhiệt độ thường, sắt không khử được nước, nhưng ở nhiệt độ cao, sắt khử hơi nước tạo ra H₂ và Fe₃O₄ hoặc FeO.

3Fe + 4H₂O $\stackrel{t^o<{570}^{o}C}{\to }$ Fe₃O₄ + 4H₂

Fe + H₂O $\stackrel{t^o>{570}^{o}C}{\to }$ FeO + H₂

6. Tính chất vật lí của Sắt

- Màu xám hơi trắng, dễ ràn và dẻo cũng như có thể dát mỏng hay kéo sợi, khả năng dẫn điện và nhiệt không bằng nhôm hay đồng.

- Nhiễm từ ở nhiệt độ cao khoảng 800 độ C sẽ nhiễm từ và mất từ tính.

7. Bài tập vận dụng

Câu 1. Cho phản ứng : Fe₃O₄ + CO → 3FeO + CO₂

Trong quá trình sản xuất gang, phản ứng đó xảy ra ở vị trí nào của lò?

A. Miệng lò B. Thân lò C.Bùng lò D. Phễu lò.

Hướng dẫn giải

Đáp án : B

Câu 2. Tính chất vật lí nào dưới đây không phải là tính chất của Fe kim loại ?

A. Dẫn điện và nhiệt tốt.

B. Có tính nhiễm từ.

C. Màu vàng nâu, cứng và giòn.

D. Kim loại nặng, khó nóng chảy.

Hướng dẫn giải

Sắt có màu trắng, dẻo, dễ rèn

Đáp án : C

Câu 3. Kim loại sắt có cấu trúc mạng tinh thể

A. lập phương tâm diện.

B. lập phương tâm khối.

C. lục phương.

D. lập phương tâm khối hoặc lập phương tâm diện.

Hướng dẫn giải

Sắt có cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm khối hoặc lập phương tâm diện.

Đáp án : D