Chúng tôi xin giới thiệu phương trình Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học của Đồng . Mời các bạn đón xem:
Phương trình Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
1. Phương trình phản ứng hóa học
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng.
- Sắt (Fe) tan dần trong dung dịch và sinh ra khí mùi hắc Lưu huỳnh đioxit (SO2).
3. Điều kiện phản ứng
- Nhiệt độ
4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng
a. Bản chất của Fe (Sắt)
- Trong phản ứng trên Fe là chất khử.
- Fe là kim loại tác dụng được với các axit HNO3, H2SO4 đặc.
b. Bản chất của H2SO4 (Axit sunfuric)
- Trong phản ứng trên H2SO4 là chất oxi hoá.
- Trong H2SO4 thì S có mức oxi hoá +6 cao nhất nên H2SO4 đặc có tính axit mạnh, oxi hoá mạnh và háo nước.
5. Tính chất hóa học
5.1. Tính chất hóa học của Sắt (Fe)
a. Tác dụng với phi kim
Với oxi: 3Fe + 2O2 Fe3O4
Với clo: 2Fe + 3Cl2 2FeCl3
Với lưu huỳnh: Fe + S FeS
Ở nhiệt độ cao, sắt phản ứng được với nhiều phi kim.
b. Tác dụng với dung dịch axit
Tác dụng với với HCl, H2SO4 loãng
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Tác dụng với H2SO4 đặc, nóng; HNO3 đặc:
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Không tác dụng với H2SO4 đặc nguội, HNO3 đặc, nguội
c. Tác dụng với dung dịch muối
Đẩy được kim loại yếu hơn ra khỏi muối
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
5.2. Tính chất hóa học của axit sunfuric đặc (H2SO4 đặc)
Axit sunfuric đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh với tính chất hóa học nổi bật như:
- Tác dụng với kim loại: Khi cho mảnh Cu vào trong H2SO4 tạo ra dung dịch có màu xanh và có khí bay ra với mùi sốc.
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
- Tác dụng với phi kim tạo thành oxit phi kim + H2O + SO2.
C + 2H2SO4 → CO2 + 2H2O + 2SO2 (nhiệt độ)
2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O
- Tác dụng với các chất khử khác.
2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
- H2SO4 còn có tính háo nước đặc trưng như đưa H2SO4 vào cốc đựng đường, sau phản ứng đường sẽ bị chuyển sang màu đen và phun trào với phương trình hóa học như sau.
C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4.11H2O
6. Cách thực hiện phản ứng
- Cho Fe (sắt) tác dụng với axit sunfuric H2SO4
7. Bạn có biết
- Hiện tại chúng tôi không có thêm bất kỳ thông tin nào thêm về phương trình này.
8. Bài tập liên quan
Câu 1. Những nhận định sau về kim loại sắt:
(1) Sắt còn có trong hồng cầu của máu, giúp vận chuyển oxi tới các tế bào.
(2) Ion Fe2+ bền hơn Fe3+.
(3) Fe bị thụ động trong H2SO4 đặc nguội.
(4) Quặng manhetit là quặng có hàm lượng sắt cao nhất.
(5) Trong tự nhiên sắt tồn tại ở dạng hợp chất, trong các quặng sắt
(6) Kim loại sắt có thể khử được ion Fe3+.
Số nhận định đúng là
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
Lời giải:
Đáp án: C
(2) sai, Fe2+ trong không khí dễ bị oxi hóa thành Fe3+
(3) đúng
(4) đúng, quặng manhetit (Fe3O4) là quặng có hàm lượng Fe cao nhất.
(5) đúng
(6) đúng, Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+
Vậy có 5 phát biểu đúng
Câu 2. Cho các phản ứng chuyển hóa sau:
NaOH + dung dịch X → Fe(OH)2;
Fe(OH)2+ dung dịch Y → Fe2(SO4)3;
Fe2(SO4)3 + dung dịch Z → BaSO4.
Các dung dịch X, Y, Z lần lượt là
A. FeCl3, H2SO4 đặc nóng, Ba(NO3)2.
B. FeCl3, H2SO4 đặc nóng, BaCl2.
C. FeCl2, H2SO4 đặc nóng, BaCl2.
D. FeCl2, H2SO4 loãng, Ba(NO3)2.
Lời giải:
2NaOH + FeCl2 → Fe(OH)2 + 2NaCl
dd X
2Fe(OH)2 + 4H2SO4 đặc → Fe2(SO4)3+ SO2 + 6H2O
dd Y
Fe2(SO4)3 + 3BaCl2 → 3BaSO4 + 2FeCl3
dd Z
Câu 3. Cho 5,6 gam Fe tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 đặc nóng, sau phản ứng thu được V lít SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là:
A. 6,72 lít
B. 3,36 lít
C. 4,48 lít
D. 2,24 lít
Lời giải:
nFe= =0,1 mol
Quá trình nhường e
Fe0 → Fe+3 + 3e
0,1 → 0,3
Quá trình nhận e
S+6 + 2e → S+4
0,3 0,15
=> VSO2 = 0,15.22,4 = 3,36 lít
Câu 4. 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
Lời giải:
A. Fe + Cl2 → FeCl3
B. Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
C. Fe + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag
D: Fe + HCl → FeCl2 + H2
Câu 5. Dãy các chất và dung dịch nào sau đây khi lấy dư có thể oxi hoá Fe thành Fe(III)?
A. HCl, HNO3 đặc, nóng, H2SO4 đặc, nóng
B. Cl2, HNO3 nóng, H2SO4 đặc, nguội
C. bột lưu huỳnh, H2SO4 đặc, nóng, HCl
D. Cl2, AgNO3, HNO3 loãng
Lời giải:
A. 2HCl + Fe → FeCl2 + H2
B. Fe thụ động H2SO4 đặc, nguội
C. 2HCl + Fe → FeCl2 + H2
Fe + S → FeS
Câu 6. Cho các phản ứng sau:
1) dung dịch FeCl2 + dung dịch AgNO3
2) dung dịch FeSO4 dư + Zn
3) dung dịch FeSO4 + dung dịch KMnO4+ H2SO4
4) dung dịch FeSO4 + khí Cl2
Số phản ứng mà ion Fe2+ bị oxi hóa là
A. 2
B. 1
C. 4
D. 3
Lời giải:
Ion Fe2+ bị oxi hóa tạo thành Fe3+ => có các phản ứng (1), (3), (4)
1) FeCl2 + 3AgNO3→ Fe(NO3)3 + 2AgCl + Ag
2) FeSO4 + Zn → Fe + ZnSO4 => Ion Fe2+ bị khử tạo thành Fe0
3) 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
4) 6FeSO4 + 3Cl2→ 2Fe2(SO4)3+ 2FeCl3
Câu 7. Để pha loãng dung dịch H2SO4 đặc trong phòng thí nghiệm, người ta tiến hành theo cách nào dưới đây?
A. Cho từ từ nước vào axit và khuấy đều
B. Cho từ từ axit vào nước và khuấy đều
C. Cho nhanh nước vào axit và khuấy đều
D. Cho nhanh axit vào nước và khuấy đều
Lời giải:
H2SO4 tan vô hạn trong nước và tỏa rất nhiều nhiệt. Nếu ta rót nước vào axit, nước sôi đột ngột và kéo theo những giọt axit bắn ra xung quanh gây nguy hiểm trực tiếp đến người thực hiện làm thí nghiệm.
Vì vậy muốn pha loãng axit H2SO4 đặc, người ta phải rót từ từ axit vào nước và khuấy nhẹ bằng đũa thủy tinh mà không được làm ngược lại.
Câu 8. Cho từng chất: Fe, FeO, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Fe3O4, Fe2O3, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3, FeSO4, Fe2(SO4)3, FeCO3 lần lượt phản ứng với HNO3 đặc, nóng. Số phản ứng thuộc loại phản ứng oxi hóa – khử là
A. 5
B. 6
C. 7
D. 8
Lời giải:
phản ứng oxi hóa khử xảy ra khi Fe trong hợp chất chưa đạt số oxi hóa tối đa
=> các chất thỏa mãn là: Fe, FeO, Fe(OH)2, Fe3O4, Fe(NO3)2, FeSO4, FeCO3
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
3Fe(OH)2 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 8H2O
3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO↑ + 14H2O ,
Fe(NO3)2 + 2HNO3→ Fe(NO3)3 + NO2 + H2O,
FeSO4 + 4HNO3→ Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO2 + H2O
3FeCO3+ 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + 3CO2 + NO + 5H2O
Câu 9. Cho 11,36 gam hồn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Dung dịch X có thể hoà tan tối đa 12,88 gam Fe. Số mol HNO3 có trong dung dịch ban đầu là
A. 0,88.
B. 0,64.
C. 0,94.
D. 1,04.
Lời giải:
Coi như hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 gồm có x mol Fe và y mol O
Theo đề bài ta có: 56x + 16y= 11,36 (1)
Ta có nNO= 0,06 mol
Qúa trình cho electron:
Fe → Fe3++ 3e
x x mol
Qúa trình nhận electron:
O + 2e→ O-2
y 2y mol
N+5+ 3e → NO
0,18 ← 0,06
Theo định luật bảo toàn electron thì: ne cho= ne nhận nên 3x = 2y+ 0,18 (2)
Từ (1) và (2) ta có x= 0,16 và y= 0,15
Bảo toàn nguyên tố Fe có nFe(NO3)3 = nFe= x= 0,16 mol
nFe hình thành= 0,23 mol
Fe + 4HNO3 → 2H2O + NO + Fe(NO3)3
x 4x x
Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2
0,23-x x+ 0,16
=> x= 0,1 → nHNO3 = 4.0,1 + 3.0,16 + 0,06 = 0,94 mol
Câu 10. Cho các quặng sau: pirit, thạch cao, mica, apatit, criolit, boxit, dolomit. Số quặng chứa nhôm là:
A.2.
B. 3.
C. 4.
D. 5.
Lời giải:
Câu 11. Dung dịch X gồm FeCl2 và FeCl3 được chia làm hai phần bằng nhau:
Phần 1: Tác dụng với dung dịch NaOH dư ở ngoài không khí thu được 0,5 mol Fe(OH)3.
Phần 2: Tác dụng với dung dịch AgNO3 thu được 1,3 mol AgCl. Tỉ lệ mol của FeCl2 và FeCl3 là
A. 4:1.
B. 3:2.
C. 1:4.
D. 2:3.
Lời giải:
Đặt số mol FeCl2 và số mol FeCl3 trong mỗi phần lần lượt là a và b mol
Phần 1: Bảo toàn Fe có
nFe(OH)3 = nFeCl2 + nFeCl3 → a + b = 0,5
Phần 2: Bảo toàn Clo có
nAgCl = 2.nFeCl2 + 3.nFeCl3 → 2a + 3b = 1,3
Giải hệ phương trình được a = 0,2 và b = 0,3
→ a : b = 2 : 3.
9. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Sắt (Al) và hợp chất:
Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
