Phản ứng FeO + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O? Công thức, tính chất

Phản ứng oxi hóa khử của FeO tác dụng với H2SO4 đặc

Phản ứng FeO + H2SO4:

2FeO + 4H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂↑ + 4H₂O

Cân bằng phương trình

FeO + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O

Ta có:

2FeO + 4H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂↑ + 4H₂O

FeO + 2H₂SO₄ → FeSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

FeSO₄ + H₂SO₄ → Fe(HSO₄)₂

Fe(HSO₄)₂ + H₂O → FeSO₄ + H₃O₊ + HSO₄^–

FeSO₄ + H₂O → Fe(OH)₂ + HSO₄^–

Fe(OH)₂ → FeO + H₂O

Nhân với hệ số hợp lý ta có phương trình cân bằng:

FeO + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O

Điều kiện phản ứng

Không có điều kiện đặc biệt. Tuy nhiên, để tăng tốc độ phản ứng, có thể sử dụng dung dịch H₂SO₄ đặc nóng.

Cách tiến hành phản ứng

Cho FeO vào dung dịch H₂SO

Cách tiến hành phản ứng cho FeO tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng

Cho FeO tác dụng với dung dịch axit sunfuric H₂SO₄ đặc nóng.

Hiện tượng Hóa học

Khi cho FeO tác dụng với dung dịch axit H₂SO₄ sản phẩm sinh ra muối sắt (III) sunfat và có khí mùi hắc lưu huỳnh đioxit thoát ra.

Tính chất hóa học của FeO

Các hợp chất sắt (II) có cả tính khử và tính oxi hóa nhưng tính khử đặc trưng hơn, do trong các phản ứng hóa học ion Fe2+ dễ nhường 1e thành ion Fe3+ :

Fe2+ + 1e → Fe3+

Tính chất đặc trưng của hợp chất sắt (II) là tính khử. Các hợp chất sắt (II) thường kém bền dễ bị oxi hóa thành hợp chất sắt (III). FeO là 1 oxit bazơ, ngoài ra, do có số oxi hóa +2 – số oxi hóa trung gian => FeO có tính khử và tính oxi hóa.

FeO là 1 oxit bazơ và có tính chất khử và oxi hóa

Tính chất khử:

FeO có khả năng khử các chất có tính oxi hóa mạnh như HNO3, H2SO4 đặc và O2 để tạo ra sản phẩm Fe2O3, Fe(NO3)3, Fe2(SO4)3 và NO2 tương ứng.

Tính chất oxi hóa:

FeO cũng có khả năng bị oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh như H2, CO và Al để tạo ra sản phẩm Fe.

Bài tập vận dụng:

Câu 1:

Cho 5,4 gam kim loại A tan hoàn toàn trong dung dịch H₂SO₄ đặc nóng, sau phản ứng kết thúc thu được 6,72 lít khí SO₂ (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tính khối lượng kim loại A.

Để tính khối lượng kim loại A, ta cần tìm số mol của khí SO₂ sinh ra thông qua thể tích và đktc của khí, sau đó áp dụng phương trình phản ứng hóa học để tính số mol kim loại A đã phản ứng. Cuối cùng, khối lượng của kim loại A có thể được tính bằng cách nhân số mol kim loại A với khối lượng mol của nó.

Theo phương trình phản ứng, ta có:

2A + 3H₂SO₄ → A₂SO₄ + 3SO₂ + 3H₂O

Theo đó, 2 mol của kim loại A phản ứng với 3 mol của H₂SO₄ sinh ra 3 mol SO₂. Vậy, số mol của SO₂ sinh ra là:

n(SO₂) = V(P.T) / V_đktc = 6,72 / 22,4 = 0,3 (mol)

Do đó, số mol của kim loại A phản ứng là:

n(A) = 2/3 x n(SO₂) = 0,2 (mol)

Khối lượng của kim loại A là:

m(A) = n(A) x M(A) = 0,2 x M(A)

Với M(A) là khối lượng mol của kim loại A. Do chưa biết kim loại A là gì nên không thể tính chính xác khối lượng của nó.

Câu 2:

Hòa tan một oxit sắt vào dung dịch H2SO4 loãng dư được dung dịch X.
Chia dung dịch X làm 2 phần bằng nhau:

• Phần 1: Cho một ít vụn Cu vào thấy tan ra và cho dung dịch có màu xanh
• Phần 2: Cho một vài giọt dung dịch KMnO4 vào thấy bị mất màu.

Oxit sắt là:

• A. FeO.
• B. Fe3O4.
• C. Fe2O3.
• D. FeO hoặc Fe2O3.

Đáp án: B
Dung dịch X phản ứng được với Cu → dung dịch X chứa ion Fe3+
Dung dịch X phản ứng với KMnO4 → dung dịch X chứa ion Fe2+
Vậy oxit sắt có công thức Fe3O4.

Câu 3:

Hòa tan Fe3O4 vào dung dịch HCl được dung dịch X.
Chia X làm 3 phần:

1. Thêm NaOH dư vào phần 1 được kết tủa Y. Lấy Y để ngoài không khí.
2. Cho bột Cu vào phần 2.
3. Sục Cl2 vào phần 3.

Trong các quá trình trên có số phản ứng oxi hoá – khử là:

• A. 2.
• B. 3.
• C. 4.
• D. 5.

Đáp án: C

Câu 4:

Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Gang là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác, trong hàm lượng cacbon chiếm từ 2 – 5%.

B. Gang là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác, trong hàm lượng cacbon lớn hơn 5%.

C. Gang là hợp kim của nhôm với cacbon và một số nguyên tố khác, trong hàm lượng cacbon chiếm từ 2 – 5%.

D. Gang là hợp kim của nhôm với cacbon và một số nguyên tố khác, trong hàm lượng cacbon chiếm lớn hơn 5%.

Đáp án: A

Câu 5:

Thực hiện các thí nghiệm phản ứng sau:

(1) Đốt dây sắt trong bình khí Cl2 dư

(2) Cho Sắt vào dung dịch HNO3 đặc, nguội

(3) Cho sắt vào dung dịch HCl loãng, dư

(4) Cho sắt vào dung dịch H2SO4 loãng, dư

(5) Cho sắt vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng

Số thí nghiệm tạo ra muối Fe(II) là:

Đáp án C

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

Fe + HNO3 đặc nguội → ko phản ứng

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

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

Bài toán liên quan đến phản ứng oxi hóa khử

Đề bài yêu cầu tính khối lượng kẽm (Zn) có trong dung dịch khi biết khối lượng dung dịch tăng sau khi thêm kẽm và sắt (II) sunfat (FeSO4) vào dung dịch chứa sắt (III) sunfat (Fe2(SO4)3). Để giải quyết bài toán này, ta cần sử dụng các bước sau:

Bước 1:

Tính số mol của Fe2(SO4)3 được tạo ra từ phản ứng ban đầu:

nFe2(SO4)3 = 0,06 mol

Bước 2:

Tính số mol của Fe3+ trong dung dịch ban đầu từ số mol Fe2(SO4)3:

nFe3+ = 0,12 mol

Bước 3:

Xác định số mol của kẽm (Zn) từ phản ứng:

nZn = 1/2nFe3+ = 0,06 mol

Bước 4:

Tính số mol của Fe sinh ra trong phản ứng:

Đặt số mol Fe sinh ra là x mol, ta có:

nZn (2) = x mol

Bước 5:

Tính khối lượng kẽm trong dung dịch:

Miêu tả khối lượng dung dịch tăng sau khi thêm kẽm và sắt (II) sunfat:

m dung dịch tăng = mZn – mFe = 4,26 g

Nguồn tham khảo:https://vi.wikipedia.org/wiki/Acid_sulfuric