Phương trình phản ứng và cân bằng oxi hoá khử

Phương trình phản ứng Fe tác dụng H2SO4 đặc nóng: 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O

Tính chất hóa học của H2SO4:

H2SO4 là một axit mạnh, có tính ăn mòn cao
H2SO4 có khả năng oxi hóa mạnh, có thể oxi hóa các chất khác trong phản ứng hóa học
H2SO4 là một chất oxy hóa mạnh, có khả năng tác dụng với các chất khử

Cân bằng oxi hoá khử:

Theo phương pháp thăng bằng electron:

Fe0 + H2S+6O4 → Fe+3 + 2(SO4)2- + S+4O2 + H2O

2x 3x Fe0 → Fe+3 + 3e-

S+6 + 2e- → S+4

2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Điều kiện phản ứng

Phản ứng Fe tác dụng với H2SO4 đặc nóng chỉ xảy ra khi:

Sử dụng H2SO4 đặc nóng.

Cách tiến hành phản ứng

Đun nóng dung dịch chứa Fe với H2SO4 đặc.

phương trình phản ứng fe h2so4 → fe2so43 so2 h2o

Hiện tượng hóa học

Trong quá trình phản ứng, khí SO2 sẽ bay lên, và trong dung dịch sẽ tạo thành chất rắn Fe2(SO4)3 và H2O.

Điều kiện phản ứng Fe tác dụng với H2SO4 đặc nóng:

Nhiệt độ

Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1:

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:

Xem Thêm: Phản ứng Hóa học H2S + O2 Tính chất và ứng dụng trong sản xuất

Đáp án: B. 3,36 lít

nFe = 5,6/56=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 2:

Chất nào dưới đây phản ứng với Fe tạo thành hợp chất Fe (II)?

Đáp án: D

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 3:

Dãy các chất và dung dịch nào sau đây khi lấy dư có thể oxi hoá Fe thành Fe(III)?

Đáp án: D

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

Ví dụ:

Phần văn bản in đậm. Phần văn bản bình thường.

Câu 8:

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. Đáp án B

Câu 9:

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:

Đáp án: D

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.

Câu 10:

Cho m gam Mg vào dung dịch chứa 0,18 mol FeCl₃. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 6,72 gam chất rắn. Giá trị của m là:

Đáp án: D

Nếu Mg dư hoặc vừa đủ:

m_{chất rắn} = mFe + mMg (dư) ≥ nFe = 0,18.56 = 10,08 gam

Xem Thêm: Cách viết và cân bằng phương trình hoá học lớp 8

mà chỉ thu được 6,72 gam chất rắn nên Mg phản ứng hết → nFe = 0,12 mol.

Mg (0,09) + 2Fe³⁺ (0,18 mol) → Mg²⁺ + 2Fe²⁺

Mg (0,12) + Fe²⁺ → Mg²⁺ (0,12 mol) + Fe

→ nMg = 0,09 + 0,12 = 0,21 mol → mMg = 0,21.24 = 5,04 gam.

Câu 11:

Nung nóng 29 gam oxit sắt với khí CO dư, sau phản ứng

Câu 14. Điều gì xảy ra khi đun nóng một chất rắn Fe3O4 với CO?

Phản ứng xảy ra:

Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2

Giải thích:

Khi đun nóng Fe3O4 với CO, phản ứng xảy ra để tạo ra Fe và CO2. Các công thức hóa học của các chất tham gia và sản phẩm được viết như sau: Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2.

Lưu ý:

Trong phản ứng này, CO là chất khử và Fe3O4 là chất bị khử. Phản ứng này cũng có thể được sử dụng để sản xuất sắt từ quặng sắt.

Câu 16

Điều gì xảy ra khi cho dung dịch HCl vào dung dịch NaOH?

Đáp án:

Khi cho dung dịch HCl vào dung dịch NaOH, sẽ xảy ra phản ứng axit-bazo giữa H+ và OH-, tạo thành nước (H2O) và muối (NaCl):
HCl + NaOH → NaCl + H2O

Cho hỗn hợp ban đầu gồm 17,4 gam chứa Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 1,12 lít khí NO (là sản phẩm khử duy nhất ở đktc) và dung dịch X. Sau khi cô cạn dung dịch X, ta thu được m gam muối khan. Giá trị của m là:

A. 54,45 gam
B. 108,9 gam
C. 49,09 gam
D. 40,72 gam

Đáp án: A

Đầu tiên, ta cần qui đổi số gam hỗn hợp ban đầu thành số mol của Fe và O bằng cách giải hệ phương trình sau:
56x + 16y = 17,4 (trong đó x và y lần lượt là số mol của Fe và O trong hỗn hợp ban đầu)
3x = 2y + 0,15 (bảo toàn e trong phản ứng)

Xem Thêm: C2H2 ra C6H6: Phản ứng điều chế benzen từ axetilen

Giải hệ phương trình trên, ta được x = 0,225 mol và y = 0,3 mol.

Do đó, số mol của Fe trong dung dịch X sau phản ứng là 0,225 mol. Vì khối lượng của 1 mol muối Fe(NO3)3 là 242 gam, nên khối lượng của muối Fe(NO3)3 có trong dung dịch X là:
0,225 mol x 242 gam/mol = 54,45 gam

Vậy đáp án là A.

Tiếp theo, để tìm kim loại M trong câu 17, ta xét phản ứng sau:
M + 2HNO3 → M(NO3)2 + 2NO + H2O
2M + H2SO4 → M2(SO4) + 2H2

Ta biết rằng sản phẩm khí NO và H2 có thể tích bằng nhau (được đo ở cùng điều kiện). Do đó, tỉ lệ thể tích của khí NO và H2 bằng tỉ lệ số mol tương ứng:
n(NO) = 2n(H2)

Vì muối nitrat thu được có khối lượng bằng 159,21% khối lượng muối sulfate, ta có:
m(M(NO3)2) = 1,5921 x m(M2SO4)

Kết hợp hai công thức trên, ta có thể tìm được kim loại M:

Với M là Fe: n(NO) = 3/2n(Fe) = 3/2x = 0,3375 mol
Khối lượng của muối nitrat thu được sẽ là:
m(M(NO3)2) = 0,3375 x 2 x 63 = 42,525 gam
Vì không có đáp án nào gần với giá trị này, nên ta loại bỏ đáp án này.
Với M là Zn: n(NO) = 2n(Zn

Nguồn tài liệu: THPT Trường Cao đẳng nghề Việt Mỹ