Phản ứng FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O
1. Phương trình phản ứng FeS2 tác dụng HNO3
2. Điều kiện để FeS2 + HNO3
Không có
3. Cân bằng phản ứng FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4+ NO + H2O
FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O
a. Xác định sự thay đổi số oxi hóa:
Fe+2 → Fe+3
S-2 → S+6
N+5→ N+2
(Viết số oxi hóa này phía trên các nguyên tố tương ứng)
b. Lập thăng bằng electron:
Fe+2 → Fe+3 + 1e
S-2 → S+6 + 8e
FeS → Fe+3 + S+6 + 9e
N+5 + 3e → 2N+2
→ Có 3FeS và 9NO.
c. Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại:
3FeS2 + 26HNO3 → 3Fe(NO3)3+ 6H2SO4 + 17NO + 7H2O
3. Cách tiến hành để FeS2 + HNO3
Cho FeS2 tác dụng với acid HNO3.
4. Hiện tượng phản ứng hóa học cho FeS2 tác dụng với axit HNO3
Sau phản ứng xuất hiện khí không màu (NO) hóa nâu trong không khí.
5. Bản chất của các chất tham gia phản ứng
5.1. Bản chất của FeS2 (Pirit sắt)
- Trong phản ứng trên FeS2 là chất khử.
- FeS2 thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hoá mạnh như axit, O2.
5.2. Bản chất của HNO3 (Axit nitric)
- Trong phản ứng trên HNO3 là chất oxi hoá.
- HNO3 tác dụng với oxit bazo, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất chưa lên hoá trị cao nhất.
6. Thông tin Pirit sắt FeS2
6.1. Sắt FeS2
Pirit sắt là khoáng vật của sắt có công thức là FeS2. Có ánh kim và sắc vàng đồng từ nhạt tới đậm đần. Khi va đập vào thép hay đá lửa, quặng pirit sắt tạo ra các tia lửa.
Công thức phân tử: FeS2
Công thức cấu tạo: S-Fe-S.
6.2. Tính chất vật lí và nhận biết
Là chất rắn, có ánh kim, có màu vàng đồng.
Không tan trong nước.
6.3. Tính chất hóa học FeS2
Mang tính chất hóa học của muối.
Thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh:
Tác dụng với axit:
FeS2 + 8HNO3 → 2H2O + 2H2SO4 + 5NO + Fe(NO3)3
FeS2 + 2HCl → FeCl2 + H2S + S
Tác dụng với oxi:
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3+ 8SO2↑
6.4. Ứng dụng của FeS2
- Phổ biến trong sử dụng để làm cơ chế đánh lửa bằng bánh xe trong các dạng súng cổ.
- Pyrit được sử dụng ở quy mô thương mại trong sản xuất lưu huỳnh đioxit, có ứng dụng trong các ngành công nghiệp như sản xuất giấy, axít sunfuric, mặc dù vai trò của các ứng dụng này đang bị suy giảm.
7. Tính chất hóa học của HNO3
- Axit nitric là một dung dịch nitrat hydro có công thức hóa học HNO3 . Đây là một axit khan, là một monoaxit mạnh, có tính oxy hóa mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ, có hằng số cân bằng axit (pKa) = −2.
- Axit nitric là một monoproton chỉ có một sự phân ly nên trong dung dịch, nó bị điện ly hoàn toàn thành các ion nitrat NO3− và một proton hydrat, hay còn gọi là ion hiđroni.
H3O+ HNO3 + H2O → H3O+ + NO3-
- Axit nitric có tính chất của một axit bình thường nên nó làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.
- Tác dụng với bazo, oxit bazo, muối cacbonat tạo thành các muối nitrat
2HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O
2HNO3 + Mg(OH)2 → Mg(NO3)2 + 2H2O
2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2
- Axit nitric tác dụng với kim loại: Tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrat và nước .
Kim loại + HNO3 đặc → muối nitrat + NO + H2O ( to)
Kim loại + HNO3 loãng → muối nitrat + NO + H2O
Kim loại + HNO3 loãng lạnh → muối nitrat + H2
Mg(rắn) + 2HNO3 loãng lạnh → Mg(NO3)2 + H2 (khí)
- Nhôm, sắt, crom thụ động với axit nitric đặc nguội do lớp oxit kim loại được tạo ra bảo vệ chúng không bị oxy hóa tiếp.
- Tác dụng với phi kim (các nguyên tố á kim, ngoại trừ silic và halogen) tạo thành nito dioxit nếu là axit nitric đặc và oxit nito với axit loãng và nước, oxit của phi kim.
C + 4HNO3 đặc → 4NO2 + 2H2O + CO2
P + 5HNO3 đặc → 5NO2 + H2O + H3PO4
3C + 4HNO3 loãng → 3CO2 + 4NO + 2H2O
- Tác dụng với oxit bazo, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa lên hóa trị cao nhất:
FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O + CO2
- Tác dụng với hợp chất:
3H2S + 2HNO3 (>5%) → 3Skết tủa + 2NO + 4H2O
PbS + 8HNO3 đặc → PbSO4 kết tủa + 8NO2 + 4H2O
Ag3PO4 tan trong HNO3, HgS không tác dụng với HNO3.
- Tác dụng với nhiều hợp chất hữu cơ: Axit nitric có khả năng phá hủy nhiều hợp chất hữu cơ, nên sẽ rất nguy hiểm nếu để axit này tiếp xúc với cơ thể người.
8. Câu hỏi vận dụng liên quan
Câu 1. Cho các chất sau: FeS, FeS2, FeO, Fe2O3. Chất có hàm lượng sắt lớn nhất.
A. FeS
B. FeS2
C. FeO
D. Fe2O3
Lời giải:
Câu 2. Cho 3,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch HNO3 (dư), sinh ra 2,24 lít khí X (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Khí X là:
A. N2O5
B. NO
C. N2O
D. NO2
Lời giải:
Câu 3. Cho 13,7 g hỗn hợp hai kim loại Al và Fe vào dung dịch HNO3 loãng dư, thu được 26,88 lit khí NO (đktc) duy nhất. Khối lượng (g) của Al và Fe trong hỗn hợp đầu là:
A. 2,7; 11
B. 8,1; 5,6
C. 5,6; 8,1
D. 11; 2,7
Lời giải:
Câu 4. Dãy kim loại nào dưới đây không phản ứng với axit HNO3 đặc nguội?
A. Cu, Fe, Ag
B. Cu, Fe, Cr
C. Cr, Fe, Al
D. Fe, Cr, Ag
Lời giải:
Đáp án: C
Câu 5. Dãy chất nào dưới đây gồm các chất vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử?
A. SO2, O3, dung dịch H2SO4(loãng)
B. SO2 , Cl2, F2
C. O2, SO2, Cl2
D. Cl2, SO2, Br2
Lời giải:
Câu 6. Cho m (g) hỗn hợp Fe và Cu tác dụng hết với 100 ml dung dịch HNO3 2,4 M có nung nóng thu được dung dịch A và một khí màu nâu đỏ. Cô cạn dung dịch A thu được 10,48 g hỗn hợp 2 muối khan. Giá trị của m (g)?
A. 3,04 gam
B. 6,08 gam
C. 1,52 gam
D. 4,56 gam
Lời giải:
Câu 7. Hòa tan hoàn toàn hh X gồm 8,1 gam Al và 29,25 gam Zn bằng dd HNO3 12,6% (vừa đủ) thu được V lit N2O (đktc, khí duy nhất) và dung dịch Y chứa 154,95 gam muối tan. Giá trị của V là
A. 2,24 lít
B. 3,36 lít
C. 4,48 lít
D. 6,72 lít
Lời giải:
Câu 8. Hòa tan 38,4 gam Cu vào dung dịch HNO3 loãng dư, thu được V lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V:
A. 2,24 lít
B. 3,36 lít
C. 8,96 lít
D. 6,72 lít
Lời giải:
Câu 9. Nhiệt phân hoàn toàn Fe(NO3)2 trong không khí người ta thu được sản phẩm gồm
A. FeO, NO2, O2.
B. Fe2O3, NO2.
C. Fe, NO2, O2.
D. Fe2O3 ,NO2 ,O2.
Lời giải:
Câu 10. Nhận định nào sau đây không đúng?
A. Axit nitric phản ứng với tất cả bazơ.
B. Axit nitric (loãng, đặc, nóng) phản ứng với hầu hết kim loại trừ Au, Pt.
C. tất cả các muối amoni khi nhiệt phân đều tạo khí amoniac.
D. Hỗn hợp muối nitrat và hợp chất hữu cơ nóng chảy có thể bốc cháy.
Lời giải:
