Dạng 15 : Bài tập oxit sắt tác dụng với axit HNO3

OXIT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI AXIT NITRIC

1.Tính chất oxi hóa mạnh của HNO₃

- HNO₃ có tính oxi hóa rất mạnh. Vì vậy khi oxit kim loại (chưa phải oxit có hóa trị cao nhất) tác dụng với HNO₃ thì sẽ được đưa về muối có số oxi hóa cao nhất, đồng thời giải phóng các sản phẩm khử của N⁺⁵ như NO₂, NO.

            FeO  +  4HNO₃ đặc →  Fe(NO₃)₃  +  NO₂↑ + 2H₂O

            Fe₃O₄  + 10HNO₃ đặc →  3Fe(NO₃)₃  +  NO₂↑  + 5H₂O

            3FeO  +  10HNO₃ loãng →  3Fe(NO₃)₃  +  NO↑ + 5H₂O

2. Phương pháp giải

-Phương pháp quy đổi.

-Phương pháp bảo toàn e.

-Phương pháp bảo toàn nguyên tố.

3. Công thức tính nhanh

                n_HNO3 (pư) =  2n_NO2 +  4n_NO  + 2n_{O (trong oxit KL)} 

           n_NO3- (trong muối) =  n_NO2 +  3n_NO + 2n_{O (trong oxit KL)}

4. Ví dụ

Bài 1: Để m gam Fe ngoài không khí, sau một thời gian biến thành hỗn hợp X có khối lượng 12 gam gồm FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ và Fe. Hòa tan hết X vào dung dịch HNO₃ thu được 2,24 lít khí NO (đo ở đktc). Giá trị m gam là bao nhiêu? Tính nồng độ dung dịch HNO₃ đã dùng.

                                                             Bài giải

Quy đổi hỗn hợp các oxit của sắt về thành 2 nguyên tố là Fe và O.         

Gọi x là số mol Fe; y là tổng số mol nguyên tử O.

Ta có:  m_X = 56x + 16y = 12    (1)

Bảo toàn e

     ó 3x  =  2y + 3*0,1         (2)

Từ (1) và (2) có được: x = 0,18; y = 0,12

=> Do đó: m_Fe = 56x = 10,08

=> n_HNO3= 4n_NO+ 2n_O=0,64 mol    => C_M (HNO₃) = 3,2 M