Fe3O4 + CO → FeO + CO2
Fe3O4 CO: Phản ứng khử Fe3O4 bằng CO
Fe3O4 + CO → FeO + CO2 được VnDoc biên soạn hướng dẫn các bạn viết và cân bằng phản ứng sự khử oxit sắt từ Fe3O4 thành sắt (II) oxit FeO.
>> Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu liên quan
- Fe3O4 + H2SO4 → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + H2O
- Fe3O4 + HCl → FeCl3 + FeCl2 + H2O
- Fe3O4 + H2 → Fe + H2O
- Fe3O4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
- Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O
1. Phương trình phản ứng Fe3O4 và CO
Fe3O4 + CO 
\(\overset{500-600^{\circ } C}{\rightarrow}\) 3FeO + CO2 ↑
2. Điều kiện phản ứng xảy ra giữa CO và Fe3O4
Nhiệt độ: 500 - 600oC
Đây cũng là một trong các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang
3. Tính chất của sắt từ (Fe3O4)
Định nghĩa: Là hỗn hợp của hai oxit FeO, Fe2O3. Có nhiều trong quặng manhetit, có từ tính.
Công thức phân tử Fe3O4
3.1. Tính chất vật lí
Là chất rắn, màu đen, không tan trong nước và có từ tính.
3.2. Tính chất hóa học
- Tính oxit bazơ
Fe3O4 tác dụng với dung dịch axit như HCl, H2SO4 loãng tạo ra hỗn hợp muối sắt (II) và sắt (III).
Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O
Fe3O4 + 4H2SO4 loãng → Fe2(SO4)3 + FeSO4 + 4H2O
- Tính khử
Fe3O4 là chất khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh:
3 Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O
2Fe3O4 + 10H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 10H2O
- Tính oxi hóa
Fe3O4 là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh ở nhiệt độ cao như: H2, CO, Al:
Fe3O4 + 4H2 → 3Fe + 4H2O
Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2
3Fe3O4 + 8Al → 4Al2O3 + 9Fe
4. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1. Trong lò cao, sắt oxit có thể bị khử theo 3 phản ứng:
3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2 (1)
Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2 (2)
FeO + CO → Fe + CO2 (3)
Ở nhiệt độ khoảng 700- 800oC, thì có thể xảy ra phản ứng
A. (1).
B. (2).
C. (3).
D. cả (1), (2) và (3).
Câu 2. Hoà tan m gam hỗn hợp gồm Al, Fe vào dung dịch H2SO4 loãng (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X. Cho dung dịch Ba(OH)2 (dư) vào dung dịch X, thu được kết tủa Y. Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được chất rắn Z là:
A. hỗn hợp gồm Al2O3 và Fe2O3
B. hỗn hợp gồm BaSO4 và Fe2O3
C. hỗn hợp gồm BaSO4 và FeO
D. Fe2O3
Phương trình phản ứng hóa học
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2Dung dịch X gồm Al2(SO4)3 và FeSO4 + Ba(OH)2
Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 → BaSO4↓ + Al(OH)3↓
Ba(OH)2 + Al(OH)3 → Ba(AlO2)2 + H2O
Ba(OH)2 + FeSO4 → Fe(OH)2↓ + BaSO4↓
Nung kết tủa Y được Fe2O3 và BaSO4
Câu 3. Khử hết m gam Fe3O4 bằng khí CO thu được hỗn hợp A gồm Fe và FeO. A tan vừa đủ trong 0,3 lít dung dịch H2SO4 1M cho ra 4,48 lít khí (đktc). Thể tích khí CO (đktc) đã phản ứng là? (Fe = 56, O=16)
A. 4,48 lít
B. 8,96 lít
C. 6,72 lít
D. 2,24 lít
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O
=> nFe = nH2 = 0,2 mol
=> nFeO = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol
Bảo toàn Fe: nFe + nFeO = 3nFe3O4
=> nFe3O4 = 0,1 mol
Bảo toàn O:
4nFe3O4 + nCO = 2nCO2 + nFeO
Vì nCO = nCO2
=> nCO = 4.0,1 – 0,1 = 0,3 mol
=> V = 6,72 lit
Câu 4. Để điều chế Fe(NO3)2 ta có thể dùng phản ứng nào sau đây?
A. Fe + dung dịch AgNO3 dư
B. Fe + dung dịch Cu(NO3)2
C. FeO + dung dịch HNO3
D. FeS + dung dịch HNO3
A. Fe + dung dịch AgNO3dư => loại vì
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2+ 2Ag
Fe(NO3)2 + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag
B. Fe + dung dịch Cu(NO3)2
Fe + Cu(NO3)2 → Cu + Fe(NO3)2
C. FeO + dung dịch HNO3
3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
D. FeS + dung dịch HNO3
FeS + 12HNO 3 → 9NO 2 + Fe(NO 3 ) 3 + 5H 2 O + H 2 SO 4Câu 5. Thổi khí CO vào lò luyện thép phản ứng hóa học không xảy ra là:
A. O2 + Fe → 2FeO
B. C + O2 → CO2
C. FeO+ CO → Fe + CO2
D. FeO + Mn → Fe + MnO
Câu 6. 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. HCl, HNO3 loãng, H2SO4 đặc nguội
C. Cl2, H2SO4 đặc nóng, HCl đặc
D. Cl2, AgNO3, HNO3 loãng
Câu 7. Những kim lọai nào sau đây đẩy được sắt ra khỏi dung dịch sắt (II) sunfat và bạc ra khỏi bạc Nitrat :
A. K, Mg, Zn
B. Mg, Zn, Al
C. Al, Cu, Ag
D. Fe, Zn, Pb
Câu 8. Ngâm một cây đinh sắt sạch vào dung dịch bạc nitrat. Hiện tượng xảy ra là:
A. Không xuất hiện, hiện tượng gì cả.
B. Ag được giải phóng, nhưng Fe không biến đổi.
C. Không có chất nào sinh ra, chỉ có Fe bị hoà tan.
D. Fe bị hoà tan một phần, Ag được giải phóng.
Ngâm một cây đinh sắt sạch vào dung dịch bạc nitrat xảy ra phản ứng:
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag↓
=> Hiện tượng xảy ra là: sắt bị hòa tan một phần, bạc được giải phóng.
Câu 9. Cho 5,68 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư, thu được 0,672 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất) (ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là:
A. 38,72
B. 35,50
C. 19,36
D. 34,36
Cách 1.
Quy đổi hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 thành Fe và Fe2O3.
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
0,03 → 0,03 → 0,03
⇒ nFe2O3 = (5,68 - 0,03. 56)/160 = 0,025 mol
Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O
0,025 → 0,05
Vậy muối = (0,05 + 0,03). 242 = 19,36 (g)
*Cách 2:
Xem hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 chỉ gồm 2 nguyên tố Fe và O
Ta có sơ đồ: Fe: a mol; Fe(NO3)3: a mol
O: b mol
Ta có 56x + 16y = 5,68 (1)
Quá trình nhường electron:
Fe0 - 3e → Fe+3
a → 3a
Quá trình nhận electron:
O+0 + 2e → O-2
b → 2b
N+5 + 3e → N+2
0,09 0,03
Áp dụng định luật bảo toàn electron, ta có: 3a = 2b + 0,09 (2)
Từ (1) và (2) → x = 0,09 mol và y = 0,075 mol
⇒ mFe(NO3)3 = 0,08. 242 = 19,36 (g)
Câu 10. Nung nóng 25,2 gam Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Hỗn hợp này phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư), thu được 8,4 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tính m?
A. 15 gam
B. 30 gam
C. 18 gam
D. 24 gam
Ta có, nFe = 0,45 mol và nSO2 = 0,375 mol
Quy hỗn hỗn hợp X về 2 nguyên tố Fe và O
Quá trình nhường: Fe0 → Fe+3 + 3e
Quá trình nhận e: O0 + 2e → O-2
S+6 + 2e → S+4
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:
1,35 = 2x + 0, 75→ x = 0,3
Mặt khác ta có: nên: m = 25,2 + 0,3. 16 = 30 (gam).
Câu 11. Cho hỗn hợp Cu và Fe2O3 vào dung dịch HCl dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và một lượng chất rắn không tan. Muối trong dung dịch X là
A. FeCl3.
B. CuCl2, FeCl2.
C. FeCl2, FeCl3.
D. FeCl2.
Cu và Fe2O3 tác dụng với HCl có phản ứng
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O (1)
Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2 (2)
Vì còn một lượng chất rắn không tan là Cu nên phương trình (2) FeCl3 phản ứng hết.
Vậy muối trong dung dịch X gồm CuCl2 và FeCl2
Câu 12. Thực hiện các thí nghiệm sau:
(1) Cho Si vào dung dịch NaOH (dư).
(2) Điện phân dung dịch NaCl dư bằng điện cực trơ, không màng ngăn xốp.
(3) Cho khí H2S vào dung dịch chứa FeCl3.
(4) Dẫn luồng khí H2 qua ống sứ chứa CuO nung nóng.
(5) Cho bột Ni vào dung dịch FeCl3 dư.
Số thí nghiệm thu được đơn chất là
A. 5.
B. 3.
C. 2.
D. 4.
(1) Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + H2↑
(2) 2NaCl + H2O\(\overset{đp \: dung \: dịch}{\rightarrow}\)NaCl + NaClO + H2
(3) H2S + 2FeCl3 → 2FeCl2 + 2HCl + S↓
(4) H2+ CuO ⟶ Cu↓ + H2O
(5) Ni + 2FeCl3 → NiCl2 + 2FeCl2
→ có 4 thí nghiệm thu được đơn chất
.................................
Hy vọng thông qua nội dung phương trình phản ứng, cũng như các dạng câu hỏi bài tập liên quan, giúp bạn đọc rèn luyện kĩ năng cân bằng, làm bài tập. Mời các bạn tham khảo nội dung chi tiết dưới đây.
Trên đây VnDoc đã gửi tới bạn đọc Fe3O4 + CO → FeO + CO2. Các bạn có thể các em cùng tham khảo thêm một số tài liệu liên quan hữu ích trong quá trình học tập như: Giải bài tập Hóa 12, Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Vật Lí 12 ,....
Ngoài ra, VnDoc.com đã thành lập group chia sẻ tài liệu ôn tập THPT Quốc gia miễn phí trên Facebook: Tài liệu học tập lớp 12 Mời các bạn học sinh tham gia nhóm, để có thể nhận được những tài liệu, đề thi mới nhất.
