Phản ứng Fe(NO3)2 + AgNO3 → Ag ↓ + Fe(NO3)3| Fe(NO3)2 ra Fe(NO3)3 | AgNO3 ra Ag

Phản ứng Fe(NO₃)₂ + AgNO₃ → Ag ↓ + Fe(NO₃)₃

1. Phương trình hoá học của phản ứng AgNO₃ tác dụng với Fe(NO₃)₂

AgNO₃ + Fe(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₃ + Ag↓

2. Lập phương trình hoá học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hoá, từ đó xác định chất oxi hoá – chất khử:

$\stackrel{+1}{Ag}{\text{NO}}_3+\stackrel{+2}{Fe}{\left(N{O}_3\right)}_2\to \stackrel{+3}{Fe}{\left(N{O}_3\right)}_3+\stackrel{0}{Ag}\downarrow$

Chất khử: Fe(NO₃)₂; chất oxi hoá: AgNO₃.

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

- Quá trình oxi hoá: $\stackrel{+2}{Fe}\to \stackrel{+3}{Fe}+\text{1}e$

- Quá trình khử: $\stackrel{+1}{\text{Ag}}+\text{1}e\to \stackrel{0}{Ag}$

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hoá

$\begin{array}{c}1\times \\ 1\times \end{array}\left(\begin{array}{c}\stackrel{+2}{Fe}\to \stackrel{+3}{Fe}+\text{1}e\\ \stackrel{+1}{Ag}+1e\to \stackrel{0}{Ag}\end{array}\right)$

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.

AgNO₃ + Fe(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₃ + Ag↓

3. Phương trình ion thu gọn của phản ứng

Để viết phương trình ion thu gọn của phản ứng, tiến hành theo các bước sau:

Bước 1: Viết phương trình phân tử:

AgNO₃ + Fe(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₃ + Ag↓

Bước 2: Viết phương trình ion đầy đủ bằng cách chuyển các chất vừa dễ tan, vừa điện li mạnh thành ion; các chất kết tủa, chất khí, chất điện li yếu để nguyên dưới dạng phân tử:

Ag⁺ + 3NO₃^- + Fe²⁺ → Fe³⁺ + 3NO₃^- + Ag

Bước 3: Viết phương trình ion thu gọn từ phương trình ion đầy đủ bằng cách lược bỏ đi các ion giống nhau ở hai vế:

Ag⁺ + Fe²⁺ → Fe³⁺ + Ag

4. Điều kiện để AgNO₃ tác dụng với Fe(NO₃)₂

Phản ứng giữa AgNO₃ và Fe(NO₃)₂ diễn ra ngay điều kiện thường.

5. Cách tiến hành thí nghiệm

Nhỏ từ từ dung dịch AgNO₃ vào ống nghiệm đã để sẵn dung dịch Fe(NO₃)₂ (vừa điều chế).

6. Hiện tượng phản ứng

Có kết tủa màu xám trắng xuất hiện, kết tủa là Ag

7. Mở rộng về muối sắt (II)

- Đa số muối sắt(II) tan trong nước, khi kết tinh thường ở dạng ngậm nước.

Ví dụ: FeSO₄. 7H₂O hay FeCl₂.5H₂O.

- Muối sắt(II) dễ bị oxi hóa thành muối sắt(III) bởi các chất oxi hóa. Ví dụ:

2FeCl₂ + Cl₂ → 2FeCl₃

- Điều chế: Muối sắt(II) được điều chế bằng cách cho Fe (hoặc FeO, Fe(OH)₂ tác dụng với HCl hoặc H₂SO₄ loãng:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

FeO + H₂SO_{4 loãng} → FeSO₄ + H₂O

Chú ý: dung dịch muối sắt(II) điều chế được cần dùng ngay, vì trong không khí muối sắt(II) sẽ chuyển dần thành muối sắt(III).

8. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Kim loại nào sau đây không tan trong dung dịch FeCl₃?

A.Fe B. Mg C. Ni D. Ag

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Cặp oxi hóa - khử Fe³⁺/Fe²⁺ đứng trước cặp oxi hóa - khử Ag⁺/Ag trong dãy điện hóa.

→ Theo quy tắc α thì Ag không tác dụng với dung dịch FeCl₃

Câu 2: Cho dung dịch FeCl₃ vào dung dịch chất X, thu được kết tủa Fe(OH)₃. Chất X là

A. H₂S. B. AgNO₃. C. NaOH. D. NaCl.

Hướng dẫn giải

Đáp án C

FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃ + 3NaCl

Câu 3: Hòa tan một lượng Fe_xO_y bằng H₂SO₄ loãng dư được dung dịch X. Biết X vừa có khả năng làm mất màu dung dịch thuốc tím, vừa có khả năng hòa tan được bột Cu. Oxit sắt đó là:

A. FeO B. Fe₂O₃ C. Fe₃O₄ D. A hoặc B

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Dung dịch X vừa làm mất màu dung dịch thuốc tím, vừa có khả năng hòa tan được bột Cu

→ Trong dung dịch X có Fe²⁺ và Fe³⁺.

→ Oxit sắt là Fe₃O₄.

Phương trình phản ứng:

2Fe³⁺ + Cu → 2Fe²⁺ + Cu²⁺

Câu 4:Cho hỗn hợp gồm 2,8g Fe và 3,2g Cu vào dung dịch HNO₃ thu được dung dịch A, V lít khí NO₂ ở đktc (sản phẩm khử duy nhất) và còn dư 1,6g kim loại. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khối lượng muối thu được khi cô cạn dung dịch A và giá trị của V là:

A. 10,6g và 2,24 lít B. 14,58g và 3,36 lít

C. 16.80g và 4,48 lít D. 13,7g và 3,36 lít

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Dư 1,6g kim loại → m_{Cu dư} = 1,6g; dung dịch A gồm: Fe(NO₃)₂; Cu(NO₃)₂
→ n_{Cu phản ứng} = 3,2 – 1,6 = 1,6 gam

→ $n_{Cu{\left(N{O}_3\right)}_2}$ = n_{Cu phản ứng} = = 0,025 mol

→$n_{Cu{\left(N{O}_3\right)}_2}$ = 0,025.188 = 4,7 gam

$n_{Fe{\left(N{O}_3\right)}_2}=n_{Fe}=\frac{\mathrm{2,8}}{56}$ = 0,05 mol

→$m_{Fe{\left(N{O}_3\right)}_2}$ = 0,05.180 = 9 gam

→ m _muối = 4,7 + 9 = 13,7 gam

Bảo toàn electron

→$n_{N{O}_2}$ = 2n_Fe + 2n_{Cu phản ứng} = 2. 0,05 + 2. 0,025 = 0,15 mol

→$V_{N{O}_2}=\mathrm{0,15.22,4}=\mathrm{3,36}\left(l\right)$

Câu 5: Dung dịch A gồm 0,4 mol HCl và 0,05 mol Cu(NO₃)₂. Cho m gam bột Fe vào dung dịch, khuấy đều cho đến khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn X gồm hai kim loại có khối lượng 0,8m gam. Giả sử sản phẩm khử HNO₃ duy nhất chỉ có NO. Giá trị của m bằng:

A. 20 gam B. 30 gam C. 40 gam D. 60 gam

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Sau phản ứng thu được hỗn hợp gồm 2 kim loại Fe, Cu → H⁺ và NO₃^-, Cu²⁺ hết.

Dung dịch chỉ chứa FeCl₂: 0,2 mol (bảo toàn Cl^- = 0,4mol), Cu: 0,05 mol
→ m _{Fe pư} = 0,2 .56 =11,2 gam
→ 0,8m gam kim loại gồm m_{Fe dư} = m - 11,2 gam và m_Cu = 0,05.64 = 3,2 gam
→ 0,8m = 3,2 + m - 0,2.56 → m = 40 gam.

Câu 6: Dung dịch loãng chứa hỗn hợp 0,01 mol Fe(NO₃)₃ và 0,15 mol HCl có khả năng hòa tan tối đa lượng Fe là:

A. 0,28 gam B. 1,68 gam C. 4,20 gam D. 3,64 gam

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Lượng sắt phản ứng là tối đa nên sau phản ứng chỉ thu được muối sắt (II)

$N{O_3}^{-}$ hết, phản ứng tính theo $N{O_3}^{-}$

$\begin{array}{c}3Fe+8H^{+}+2N{O_3}^{-}\to 3F{e}^{2+}+2NO+4H_{2}O\\ \mathrm{0,045}\leftarrow \mathrm{0,12}\leftarrow \mathrm{0,03}mol\end{array}$

$\begin{array}{c}Fe+2F{e}^{3+}\to 3F{e}^{2+}\\ \mathrm{0,005}\leftarrow \mathrm{0,01}mol\end{array}$

$\begin{array}{c}Fe+2H^{+}\to F{e}^{2+}+H_2\\ \mathrm{0,015}\leftarrow \left(\mathrm{0,15}–\mathrm{4.0,03}\right)mol\end{array}$

n_Fe = 0,045 + 0,005 + 0,015 = 0,065 mol

→ m_Fe = 0,065.56 = 3,64 gam.

Câu 7: Để khử ion Fe³⁺ trong dung dịch thành ion Fe²⁺ có thể dùng một lượng dư

A. kim loại Mg. B. kim loại Cu. C. kim loại Ba. D. kim loại Ag.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

A. Không dùng Mg vì dư Mg sẽ thu được kim loại sắt

Mg + 2Fe³⁺ → Mg²⁺ + 2Fe²⁺

Mg + Fe²⁺ → Mg²⁺ + Fe

B. Dùng lượng dư Cu

Cu + 2Fe³⁺ → Cu²⁺ + 2Fe²⁺

C. Không dùng Ba vì Ba phản ứng với nước trong dung dịch tạo hiđroxit kết tủa với Fe³⁺

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂

3OH^- + Fe³⁺ → Fe(OH)₃

D. Ag không khử được Fe³⁺

Câu 8: Cho sơ đồ phản ứng sau: Fe → muối X₁ → muối X₂ → muối X₃ → Fe

X₁, X₂, X₃ là các muối của sắt (II)

Theo thứ tự X₁, X₂, X₃ lần lượt là:

A. FeCO₃, Fe(NO₃)₂, FeSO₄ B. FeS, Fe(NO₃)₂, FeSO₄

C. Fe(NO₃)₂, FeCO₃, FeSO₄ D. FeCl₂, FeSO₄, FeS

Hướng dẫn giải

Đáp án C

3Fe _dư + 8HNO₃ → 3Fe(NO₃)₂ (X₁) + 2NO + 4H₂O

Fe(NO₃)₂ + Na₂CO₃ → FeCO₃ (X₂) + 2NaNO₃

FeCO₃ + H₂SO₄ → FeSO₄ (X₃) + H₂O + CO₂

Câu 9: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp FeS và FeCO₃ bằng một lượng dung dịch H₂SO₄ đặc nóng thu được hỗn hợp gồm hai khí X, Y. Công thức hóa học của X, Y lần lượt là:

A. H₂S và SO₂ B. H₂S và CO₂

C. SO₂ và CO D. SO₂ và CO₂

Hướng dẫn giải

Đáp án D

2FeS + 10H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 9SO₂ + 10H₂O

2FeCO₃ + 4H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 2CO₂ + 4H₂O

→ Hỗn hợp A gồm SO₂ và CO₂

Câu 10: Cho sơ đồ phản ứng:

$FeC{l}_2\stackrel{+x}{\leftarrow }Fe\stackrel{+y}{\to }FeC{l}_3$

Hai chất x, y lần lượt là

A.AgNO₃, Cl₂ B. FeCl₃, Cl₂ C. HCl, FeCl₃ D. Cl₂, FeCl₃

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Phương trình phản ứng

Fe + 2FeCl₃ (x) → 3FeCl₂

2Fe + 3Cl₂ (y) → 2FeCl₃