Phản ứng giữa Fe2O3 và CO Phương trình phản ứng: Fe2O3 + CO → Fe + CO2
Điều kiện phản ứng xảy ra:
- Nhiệt độ cao: 700 – 800oC
Ở nhiệt độ cao, Fe2O3 bị CO hoặc H2 khử thành Fe.
Lưu ý: Ở nhiệt độ khác nhau sẽ cho sản phẩm khử khác nhau:
- 3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2
- Fe2O3 + CO → 2FeO + CO2
Ứng dụng của phản ứng giữa Fe2O3 và CO
Phản ứng giữa Fe2O3 và CO có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực công nghiệp và nghiên cứu. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến:
Sản xuất sắt và hợp kim sắt
Phản ứng này được sử dụng rộng rãi trong quá trình sản xuất sắt và hợp kim sắt. Bằng cách khử Fe2O3 bằng CO ở nhiệt độ cao, ta có thể thu được sắt kim loại.
Sắt và hợp kim sắt được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm xây dựng, ô tô, hàng không vũ trụ, điện tử và nhiều ứng dụng khác.
Sản xuất khí CO2
Trước khi Fe2O3 được khử bằng CO, ta có thể tạo ra khí CO2 trong quá trình phản ứng. Khí CO2 có nhiều ứng dụng, chẳng hạn như trong công nghiệp thực phẩm, sản xuất nước giải khát, ngành y tế, và làm lạnh.
Nghiên cứu vật liệu
Phản ứng giữa Fe2O3 và CO cũng được sử dụng trong nghiên cứu vật liệu. Quá trình khử Fe2O3 thành các dạng khác nhau của sắt (như FeO, Fe3O4) cho phép nhà nghiên cứu nghiên cứu tính chất và ứng dụng của từng dạng sắt trong các lĩnh vực khác nhau như điện tử, vật liệu nam châm, và năng lượng tái tạo.
Bài tập vận dụng liên quan:
Câu 1:
Khử hoàn toàn 4,8 gam Fe2O3 bằng CO dư ở nhiệt độ cao. Khối lượng Fe thu được sau phản ứng là:
- A. 2,52 gam
- B. 1,44 gam
- C. 1,68 gam
- D. 3,36 gam
Đáp án: D
Ta có: n(Fe2O3) = 0,03
BTNT (Fe): n(Fe) = 2 n(Fe2O3) = 0,06 mol → m = 3,36 (g)
Câu 2:
Cho khí CO đi qua ống sứ chứa 16 gam Fe2O3 đun nóng, sau phản ứng thu được hỗn hợp rắn X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3.
Giải thích: Sau phản ứng, Fe2O3 sẽ bị khử thành Fe và các sản phẩm khác tạo thành hỗn hợp rắn X.
Câu hỏi hóa học
Câu 1:
Hòa tan hoàn toàn X bằng H2SO4 đặc, nóng bằng dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y, khối lượng muối khan thu được bằng:
- A. 20 gam
- B. 32 gam
- C. 40 gam
- D. 48 gam
Câu 2:
Quá trình khử Fe2O3 bằng CO trong lò cao, ở nhiệt độ khoảng 500 – 6000C, có sản phẩm chính là:
- A. Fe.
- B. FeO.
- C. Fe3O4.
- D. Fe2O3.
Câu 3:
Chất nào sau đây khí phản ứng với dung dịch HNO3 đặc nóng sẽ không sinh ra khí?
- A. FeO
- B. Fe3O4
- C. Fe2O3
- D. Fe(OH)2
Câu 4:
Cách nào sau đây có thể dùng để điều chế FeO?
- A. Dùng CO khử Fe2O3 ở 500°C.
- B. Nhiệt phân Fe(OH)2 trong không khí.
- C. Nhiệt phân Fe(NO3)2.
- D. Đốt cháy FeS trong oxi.
Trên đây là một số ứng dụng phổ biến của phản ứng giữa Fe2O3 và CO. Đây là một quá trình quan trọng trong hóa học và có tác động rất lớn đến nhiều ngành công nghiệp và nghiên cứu.
Thông tin được cung cấp bởi Trường Cao đẳng nghề Việt Mỹ.
Chuyên mục: Giáo dục
Nguồn tham khảo: https://vi.wikipedia.org/wiki/S%E1%BA%AFt(II)_carbonat
