Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O | Phân tích phản ứng & phương trình hóa học

1. Phương trình phản ứng Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O:

2. Điều kiện phản ứng xảy ra Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O:

3. Hiện tượng phản ứng giữa Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O:

4. Phương trình rút gọn của Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O:

8Fe3O4 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + 2NO + 4H2O

5. Bài tập vận dụng liên quan:

Để cân bằng phương trình hóa học Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O, ta tiến hành 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 được cân bằng hay chưa.

Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O

Fe: 3 (bên trái), 1 (bên phải)

O: 4 (bên trái), 3 (bên phải)

H: 1 (bên trái), 2 (bên phải)

N: 1 (bên trái), 3 (bên phải)

Bước 2: Cân bằng phương trình bằng cách điều chỉnh hệ số trước các chất để số nguyên tử của các nguyên tố giống nhau giữa bên trái và bên phải dấu 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

Hiện tại, phương trình đã được cân bằng hoàn chỉnh với số nguyên tử của mỗi nguyên tố bằng nhau ở cả hai bên của phương trình.

Dưới đây là các mẹo để cân bằng phương trình hóa học Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O theo phương pháp chuẩn nhất:

Để cân bằng phương trình hóa học này, bạn có thể thực hiện các bước sau đây:

1. Xác định số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phương trình hóa học ban đầu và phương trình cân bằng.

Fe3O4 + 4HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O

Tiếp theo, cân bằng nguyên tử oxi (O) cho cả hai mặt của phương trình. Trong trường hợp này, có 4 nguyên tử O trong Fe3O4 và 3 nguyên tử O trong Fe(NO3)3 và H2O.

Cuối cùng, cân bằng nitơ (N) ở cả hai phía của phương trình. Trong trường hợp này, chúng ta có một 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 cân bằng phương trình hóa học Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O, ta phải điều chỉnh số nguyên tử của các nguyên tố trên cả hai bên phương trình.

Cân bằng số nguyên tử của nitơ (N): Trên phía trái, chỉ có 1 nguyên tử N trong HNO3. Do đó, ta cần phải 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 oxi (O): Trên bên trái, có 4 nguyên tử O trong Fe3O4 và 24 nguyên tử O trong HNO3, tổng cộng là 28 nguyên tử O. Trên bên 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: Cho hoàn toàn 6,96 gam Fe3O4 tan vào dung dịch HNO3 loãng, sau phản ứng thu được một khí không màu hóa nâu trong không khí (là sản phẩm khử duy nhất). Hãy tính thể tích khí thu được ở điều kiện tiêu chuẩn (đkct) 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. Sau khi phản ứng hoàn toàn, ta thu được một hỗn hợp rắn chứa ba kim loại là Al, Cu và 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: Hỗn hợp gồm 5,4 gam bột nhôm (Al) và 17,4 gam bột Fe3O4 được trộn lại và tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí. Giả thiết rằng chỉ xảy ra phản ứng khử Fe3O4 thành Fe. Sau đó, hỗn hợp rắn sau phản ứng được hoàn toàn hòa tan bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư), thu được 5,376 lít khí H2 (đktc). Tính hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm.

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. Khi hòa tan hoàn toàn 25,6 gam hỗn hợp A chứa Cu và Fe2O3 vào dung dịch HNO3 2M (với lượng dư 20% so với lượng cần phản ứng), ta thu được dung dịch B và 2,24 lít khí NO (ở dktc) là sản phẩm duy nhất. Tính phần trăm khối lượng của Fe2O3 trong dung dịch A.

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%

B. 9,5 gam

C. 5,6 gam

D. 22,1 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