Bài tập Sắt (kí hiệu hóa học Fe) tác dụng với HNO3 (axit nitric) và H2SO4 (axit sunfuric) là dạng bài tập thường gặp trong hóa học vô sinh 12, nhưng cũng là dạng bài tập mà nhiều bạn gặp phải. trở lại khi giải quyết chúng.
Bài viết dưới đây sẽ hướng dẫn các em cách giải bài tập sắt tác dụng với axit nitric HNO3 và axit sunfuric H2SO4 để dạng toán này không còn làm khó các em.
I. Cách giải bài tập Sắt tác dụng với HNO3 và H2SO4
– Khi cho Fe tác dụng với HNO3, H2SO4 (đặc nóng) xảy ra dãy phản ứng:
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
Nếu Fe dư thì phản ứng tiếp tục:
Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2
⇒ Khi cho Fe vào dung dịch HNO3, H2SO4 (đặc nóng), nếu sau phản ứng còn dư Fe thì muối sinh ra là muối Fe2+.
* Chú ý: Khi cho Fe và hỗn hợp các kim loại gồm Fe phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 thì:
mmnitrat = mKL + 62.ne(nhận)
II. Ví dụ bài tập Sắt tác dụng với HNO3 và H2SO4 . axit
* Ví dụ 1: Cho 6,72 gam Fe vào 400ml dung dịch HNO3 1M, đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Dung dịch X có thể hòa tan tối đa m gam Cu. Tìm m?
* Câu trả lời:
Đơn vị rót: 400ml = 0,4 lít.
– Theo đề bài ta có số mol của Fe là:
Số mol axit nitric HNO3 là: nHNO3 = V.CM = 0,4.1 = 0,4(mol)
– Phương trình hóa học:
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1)
0,1 0,4 0,1(mol)
Theo phương trình (1) ta thấy: nFe (dư) = 0,12 – 0,1 = 0,02(mol).
tương tự do Fe dư nên phản ứng tiếp tục xảy ra:
Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2
0,02 0,04(mol)
Theo phương trình (2) và (1) ⇒ nFe(NO3)3 dư = 0,1 – 0,04 = 0,06(mol)
– Phương trình phản ứng hòa tan Cu:
Cu + 2Fe(NO3)3 → Cu(NO3)2 + 2Fe(NO3)2 (3)
0,03 ← 0,06(mol)
Vậy theo phương trình (3) số mol Cu đã tan là 0,03(mol)
⇒ Khối lượng Cu bị hòa tan là: mCu = nM = 0,03.64 = 1,92(g)
* Ví dụ 2: Cho m(g) Fe vào dung dịch chứa 1,38 mol HNO3, đun nóng đến cuối phản ứng thu được 0,75m(g) chất rắn không tan và có 0,38 mol hỗn hợp khí NO, NO2 thoát ra tại (đơn vị ptc). Tính m?
* Câu trả lời:
– Theo đề bài, sau phản ứng còn chất rắn nên Fe dư, tương tự chỉ tạo muối Fe(NO3)2.
– phương trình phản ứng:
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
Fe + 2Fe(NO3 )3 → 3Fe(NO3)2
– Áp dụng bảo toàn khối lượng (mol) N ta có:
nN(trong HNO3) = nN trong Fe(NO3)2 + nN trong NO,NO2
Hoặc: 1,38 = 2.nFe(NO3)2 + 0,38
⇒ 2nFe(NO3)2 = 1,38 – 0,38 = 1
⇒ nFe(NO3)2 = 0,5 mol = nFe phản ứng
Vậy khối lượng sắt tham gia phản ứng là:
mFe = 0,5.56 = 112 (g).
* Ví dụ 3: Cho 6,72 gam Fe vào axit đặc chứa 0,3 mol H2SO4, đun nóng (giả sử SO2 là sản phẩm khử duy nhất), sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được những sản phẩm gì?
* Câu trả lời:
– Theo đề bài ta có: nFe = 6,72/56 = 0,12(mol).
– Phương trình hóa học:
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO3)3 + 3SO2 + 6H2O (1)
0,1 ← 0,3 → 0,05(mol)
Theo phương trình (1) nFe (dư) = 0,12 – 0,1 = 0,02(mol) nên tiếp tục khử Fe2(SO4)3
Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4
0,02 → 0,02 0,06(mol)
– Theo phương trình (2) ⇒ nFe2(SO4)3 = 0,05 – 0,02 = 0,03(mol)
Vậy sau phản ứng thu được 0,03 mol Fe2(SO4)3 và 0,06 mol FeSO4. thu được
* Ví dụ 4: Cho a gam Fe vào 100ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8M và Cu(NO3)2 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,92g hỗn hợp gồm kim loại và khí NO (sản phẩm khử nhiều nhất của N+5). Tính a?
* Câu trả lời:
– Đổi đơn vị: 100ml = 0,1 lít;
Theo đề bài ta có: nHNO3 = CM.V = 0,8.0,1 = 0,08(mol)
⇒nH+ = nHNO3 = 0,08(mol)
⇒nNO3– = nHNO3 = 0,08(mol) (1)
nCu(NO3)2 = 1,0,1 = 0,1(mol)
⇒nCu2+ = nCu(NO3)2 = 0,1(mol)
⇒nNO3– = 2nCu(NO3)2 = 0,2(mol) (2)
Từ (1) và (2) nNO3– = 0,2 + 0,08 = 0,28(mol)
– Ta có PTPU ion rút gọn như sau:
Fe + 4H+ + NO3– → Fe3+ + NO + 2H2O
0,02 0,08 → 0,02
Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+
0,01 0,02
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu
0,1 0,1 → 0,1
Từ các phản ứng trên, tổng số mol Fe tham gia phản ứng là:
nFe(pư) = 0,02 + 0,01 + 0,1 = 0,13(mol)
Suy ra khối lượng Fe tham gia phản ứng là: mFe(pư) = 0,13.56 = 7,28(g).
Khối lượng Fe dư là: mFe (dư) = mFe (ban đầu) – mFe (p) = a – 7,28
Khối lượng hỗn hợp sau phản ứng gồm Fe và Cu dư theo đk ra là:
mhh (loại sau) = mFe (dư) + mCu = 0,92a
⇒ 0,92a = a – 7,28 + 0,1.64 ⇒ a = 11
* Ví dụ 5: Hoà tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe và Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3 thu được V lít (đkc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO2) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và dư axit). Tỉ khối của X đối với H2 là 19. giá trị của V là.
* Câu trả lời:
Theo đề bài ta có: 
– Vì hỗn hợp Fe và Cu có khối lượng là 12 gam (tỉ lệ mol 1:1) nên hỗn hợp có 0,1 mol Fe (5,6g) và 0,1 mol Cu (6,4g).
– Chúng ta có:
Fe → Fe3+ + 3e
Cu → Cu2+ + 2e
Vậy ∑electron (do chất khử cho) = 0,13 + 0,1.2 = 0,5(mol)
NO2 + 3e → KHÔNG
x 3x x
NO3– + 1e → NO2
xxx
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 4x = 0,5 ⇒ x = 0,125(mol)
Vậy: V = 0,125.2.22,4 = 5,6(lít).
Hi vọng bài viết Bài tập sắt (Fe) tác dụng với axit HNO3, H2SO4 và cách giải trên sẽ giúp ích cho các bạn. Mọi góp ý, thắc mắc các bạn vui lòng để lại ở phần bình luận bên dưới để Cmm.edu.vn ghi nhận và hỗ trợ các bạn, chúc các bạn học tốt!
Bản quyền bài viết thuộc về trường THPT TP Sóc Trăng. Mọi sao chép đều là gian lận!
Nguồn chia sẻ: Trường Cmm.edu.vn (thptsoctrang.edu.vn)
Bạn thấy bài viết Bài tập Sắt (Fe) tác dụng với axit HNO3 và H2SO4 và cách giải – Hóa 12 chuyên đề có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Bài tập Sắt (Fe) tác dụng với axit HNO3 và H2SO4 và cách giải – Hóa 12 chuyên đề bên dưới để Trường THPT Hòa Minh có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: thpthoaminh.edu.vn của Trường THPT Hòa Minh
Nhớ để nguồn bài viết này: Bài tập Sắt (Fe) tác dụng với axit HNO3 và H2SO4 và cách giải – Hóa 12 chuyên đề của website thpthoaminh.edu.vn
Chuyên mục: Văn học