Phản ứng Fe2O3 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2O: Công thức, tính chất và ứng dụng

Công thức của phản ứng Fe2O3 + HNO3

Phản ứng Fe2O3 + HNO3 là phản ứng oxi-hoá khử, trong đó Fe2O3 tác dụng với HNO3 để tạo thành Fe(NO3)3 và H2O.

Công thức phản ứng:

Fe2O3 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2O

Điều kiện thực hiện

Cho hỗn hợp Fe₂O₃ và HNO₃ tác dụng.

Kết quả của phản ứng

Sản phẩm của phản ứng là Fe(NO₃)₃ và H₂O.

Mô tả quá trình phản ứng

Trong phản ứng, Fe₂O₃ phản ứng với HNO₃ tạo ra Fe(NO₃)₃ và H₂O.

Cách cân bằng phương trình phản ứng

Để cân bằng phương trình phản ứng, ta cần sử dụng các số hóa học để đảm bảo bằng số nguyên các nguyên tố và bằng số phân tử trên cả hai vế của phương trình.

Cách thực hiện phản ứng Fe2O3 và dung dịch HNO3

Cho Fe2O3 tác dụng với axit nitric

Hiện tượng nhận biết

Chất rắn màu đen Sắt III Oxit (Fe2O3) tan dần.

Tính chất của phản ứng Fe2O3 + HNO3

Phản ứng Fe2O3 + HNO3 là một phản ứng hoá học rất quan trọng. Nó được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như:

• Sản xuất chất tẩy rửa
• Sản xuất chất bảo quản thực phẩm
• Sản xuất phân bón
• Sản xuất mực in
• Sản xuất thuốc nhuộm

Ứng dụng của phản ứng Fe2O3 + HNO3

Ngoài những ứng dụng đã nêu ở trên, phản ứng Fe2O3 + HNO3 còn được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm chống ăn mòn, sản phẩm chống rỉ sét, sản xuất thuốc nhuộm và chất tẩy rửa.

Tính chất vật lí của Fe2O3

Fe2O3 là một chất rắn màu nâu đỏ và không tan trong nước. Nó là một chất phổ biến được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm công nghiệp, y học và khoa học vật liệu.

Tính chất hoá học của Fe2O3

Fe2O3 là một oxit bazơ, có khả năng tương tác với dung dịch axit để tạo ra dung dịch muối và nước. Cụ thể, Fe2O3 tác dụng với dung dịch axit như HCl hoặc HNO3 để tạo ra dung dịch bazơ, ví dụ như FeCl2 hoặc Fe(NO3)2 và nước.

Bài tập vận dụng liên quan

Không có câu hỏi vận dụng liên quan trong yêu cầu của bạn. Nếu bạn có câu hỏi cụ thể, xin vui lòng đặt ra để tôi có thể trợ giúp.

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O

Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O

Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O

Tính oxi hóa:

Fe2O3 là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh ở nhiệt độ cao như: H2, CO, Al → Fe:

Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O

Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2

Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe

Điều chế:

Fe2O3 là thành phần chính của quặng hematit. Nhiệt phân Fe(OH)3

2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O (t0)

Bài tập vận dụng liên quan:

Câu 1. Chất nào dưới đây phản ứng với Fe tạo thành hợp chất Fe(II)?

A. Cl2

B. dung dịch HNO3 loãng

C. dung dịch AgNO3 dư

D. dung dịch HCl đặc

Đáp án D

Phương trình hóa học xảy ra:

A. 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

B. Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO ↑ + 2H2O

C. Fe + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + 3Ag

D. Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Câu 2. Dãy các phi kim nào sau đây khi lấy dư tác dụng với Fe thì chỉ oxi hoá Fe thành Fe (III)?

A. Cl2, O2, S

B. Cl2, Br2, I2

C. Br2, Cl2, F2

D. O2, Cl2, Br2

Đáp án C

Phương trình hóa học xảy ra:

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

2Fe + 3Br2 → 2FeBr3

2Fe + 3l2 → 2Fel3

Câu 3. Dung dịch FeSO₄ không làm mất màu dung dịch nào sau đây?

• HNO₃
• H₂SO₄
• NaCl
• H₂O

Đáp án: NaCl.

Câu 4:

Hoà tan hoàn toàn m (g) FexOy bằng dd H2SO4 đặc nóng thu được 2,24 lít SO2 (đktc). Phần dd chứa 120(g) một loại muối sắt duy nhất. Công thức oxit sắt và khối lượng m là:

• A. Fe3O4; m = 23,2(g).
• B. FeO, m = 32(g).
• C. FeO; m = 7,2(g).
• D. Fe3O4; m = 46,4(g)

Đáp án D

xFe2y/x + → xFe3+ + (3x – 2y)e

S6+ + 2e (0,2) → S4+ (0,1 mol)

nmuối = nFe2(SO4)3 = 0,3 mol ⇒ nFe2y/x+ = 0,6 mol

Bảo toàn e: [0,6. (3x – 2y)]/2 = 0,2 ⇒ x : y = 3 : 4 ⇒ nFe3O4 = 0,2 ⇒ m = 0,2. 232 = 46,4g

Câu 5:

Phát biểu nào sau đây không đúng?

• A. Kim loại Fe phản ứng với dung dịch HCl tạo ra muối sắt (II).
• B. Dung dịch FeCl3 phản ứng được với kim loại Fe.
• C. Trong các phản ứng hóa học, ion Fe2+ chỉ thể hiện tính khử.
• D. Kim loại Fe không tan trong dung dịch H2SO4 đặc, nguội.

Đáp án C

A. Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑

B. 2FeCl3 + Fe → 3FeCl2

C. sai Fe2+ thể hiện cả tính oxi hóa ví dụ:

2Al + 3FeCl2 → 2AlCl3 + 3Fe

D. Fe bị thụ động trong H2SO4 đặc nguội

Câu 6:

Có 4 dung dịch muối riêng biệt; CuCl2, ZnCl2, FeCl3, AlCl3. Nếu thêm dung dịch NaOH dư, rồi thêm tiếp dung dịch NH3 dư vào 4 dung dịch trên thì số chất kết tủa thu được là:

• A. 1.
• B. 3.
• C. 2.
• D. 4.

Đáp án B:

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Nito, ta có:
n_HNO3 = n_NO3 + n_NO2
Do n_NO3 = n_e trao đổi = n_NO2
=> n_HNO3 = 0,5 mol
m_HNO3 = 0,5.63 = 31,5 gam
=> m_{dd HNO3} = 31,5:C% = 31,5: 63 . 100 = 50 (gam)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
m_{dung dịch muối} = m_{hỗn hợp kim loại} + m_{dd HNO3} – m_NO2
= 6 + 50 – 0,25 . 46 = 44,5 (gam)
Gọi số mol của Fe, Cu lần lượt là x, y mol
Ta có hệ phương trình như sau:
56x + 64y = 6
3x + 2y = 0,25
=> x = 0,05 ; y = 0,05
m_Fe(NO3)3 = 0,05.(56 + 62.3) = 12,1 (gam)
m_Cu(NO3)2 = 0,05.(64 + 62.2) = 9,4 (gam)
% m_Fe(NO3)3 = 12,1 : 44,5.100% = 27,19%
% m_Cu(NO3)2 = 9,4 : 44,5.100% = 21,12%

Nguồn tham khảo: https://en.wikipedia.org/wiki/Nitric_acid