FeO + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
FeO H2SO4: FeO tác dụng H2SO4 đặc
- 1. Phương trình phản ứng FeO tác dụng H2SO4 đặc
- 2. Cân bằng phản ứng oxi hóa khử FeO + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
- 3. Điều kiện phản ứng FeO tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng
- 4. Cách tiến hành phản ứng cho FeO tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng
- 5. Hiện tượng Hóa học
- 6. Tính chất hóa học của FeO
- 7. Bài tập vận dụng liên quan
FeO + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O là phản ứng oxi hóa khử, được VnDoc biên soạn, phương trình này sẽ xuất hiện trong nội dung các bài học: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử Hóa học 10, Hóa học 12.... cũng như các dạng bài tập.
1. Phương trình phản ứng FeO tác dụng H2SO4 đặc
2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 4H2O
2. Cân bằng phản ứng oxi hóa khử FeO + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Bước 1: Xác định sự thay đổi số oxi hóa trước và sau phản ứng của các nguyên tử.
\(Fe^{+2}O + H_{2}S^{+6}O_{4} → Fe^{+3}(SO_{4} )_{3} + S^{+4}O_{2} ↑ + H_{2}O\)
Chất khử: Fe
Chất oxi hóa: H2SO4
Bước 2: Biểu diễn các quá trình oxi hóa, quá trình khử.
Quá trình oxi hóa: \(Fe^{+2} → Fe^{+3} + 1e\)
Quá trình khử: \(S^{+6} + 2e → S^{+4}\)
Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hóa dựa trên nguyên tắc: Tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận.
x2 x1 |
|
Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hoá học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.
2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 4H2O
3. Điều kiện phản ứng FeO tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng
Không có
4. Cách tiến hành phản ứng cho FeO tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng
Cho FeO tác dụng với dung dịch sulfuric acid H2SO4 đặc nóng
5. Hiện tượng Hóa học
Khi cho FeO tác dụng với dung dịch acid H2SO4 sản phẩm sinh ra muối iron (III) sulfate và có
khí mùi hắc sulfur dioxide thoát ra.
6. Tính chất hóa học của FeO
Các hợp chất iron (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+
6.1.Tính chất đặc trưng của hợp chất sắt (II) là tính khử.
Các hợp chất Iron (II) thường kém bền dễ bị oxi hóa thành hợp chất sắt (III).
FeO là 1 oxide base, ngoài ra, do có số oxi hóa +2 – số oxi hóa trung gian => FeO có tính khử và tính oxi hóa.
6.2. FeO là 1 oxide base
Tác dụng với dung dịch acid: HCl; H2SO4 loãng…
FeO + 2HCl → FeCl2 + H2
FeO + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2O
- FeO là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh: H2, CO, Al → Fe
FeO + H2 \(\overset{t^{o} }{\rightarrow}\) Fe + H2O
FeO + CO \(\overset{t^{o} }{\rightarrow}\) Fe + CO2
3FeO + 2Al \(\overset{t^{o} }{\rightarrow}\) Al2O3 + 3Fe
- FeO là chất khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh: HNO3; H2SO4 đặc; O2…
4FeO + O2\(\overset{t^{o} }{\rightarrow}\) 2Fe2O3
3FeO + 10HNO3 loãng → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
FeO + 4HNO3 đặc,nóng → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
2FeO + 4H2SO4 đặc, nóng → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
6.3. Điều chế FeO
(1) Nung trong điều kiện không có không khí:;
FeCO3 \(\overset{t^{o} }{\rightarrow}\) FeO + CO2
Fe(OH)2\(\overset{t^{o} }{\rightarrow}\) FeO + H2O
(2) Iron (II) oxide có thể điều chế bằng cách dùng H2 hay CO khử Iron (III) oxide ở 500°C.
FeO + H2 \(\overset{t^{o} }{\rightarrow}\) Fe + H2O
FeO + CO \(\overset{t^{o} }{\rightarrow}\) Fe + CO2
7. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1. Cho 7,2 gam FeO tác dụng hoàn toàn với dung dịch acid H2SO4 đặc nóng, sau phản ứng thu được V lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Giá trị của V là:
A. 1,2395 lít
B. 2,479 lít
C. 7,437 lít
D. 4,958 lít
nFeO = 0,1 mol
Phương trình phản ứng:
2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 4H2O
0,1 → 0,05 mol
nSO2 = 1/2 nFeO = 0,05 mol => VSO2 = 0,05.24,79 = 1,2395 lít
Câu 2. Phản ứng nào sau đây không tạo ra muối sắt (III)?
A. Fe2O3 tác dụng với dung dịch HCl.
B. Fe(OH)3 tác dụng với dung dịch H2SO4
C. Fe dư tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nóng
D. FeO tác dụng với dung dịch HNO3 loãng (dư).
Phương trình phản ứng hóa học xảy ra
Fe dư + HNO3 => Chỉ tạo ra được muối sắt(II)
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2
Câu 3. Quặng nào sau đây có hàm lượng Fe cao nhất?
A. hematite đỏ
B. Pyrite
C. Magnetite
D. Siderite
A. Hematite đỏ (Fe2O3).
. %mFe= (2.56)/(2.56 +3.16).100% = 70%
B. Pyrite (FeS2).
%mFe = 56/(56 + 2.32).100% = 46,67%
C. Magnetite (Fe3O4).
%mFe = 3.56/(3.56 + 4.16).100% = 72,41%
D. Siderite (FeCO3).
%mFe = 56/(56 + 12 + 16.3).100% = 48,28%
Vậy quặng có hàm lượng Fe cao nhất là Fe3O4
Câu 4. Chất nào dưới đây phản ứng với Fe không tạo thành tạo thành hợp chất Fe (III)?
A. dung dịch H2SO4 đặc nóng
B. dung dịch HNO3 loãng
C. dung dịch AgNO3 dư
D. dung dịch HCl đặc
A. dung dịch H2SO4 đặc nóng
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O
B. dung dịch HNO3 loãng
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
C. dung dịch AgNO3 dư
Fe + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 +3Ag
D. dung dịch HCl đặc
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Vậy phản ứng D sinh ra muối sắt II
Câu 5. Cho 5,4 gam kim loại A tan hoàn toàn trong H2SO4 đặc nóng, sau phản ứng kết thúc thu được 7,437 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đkc). Kim loại A đó là:
A. Fe
B. Al
C. Zn
D. Cu
Số mol SO2 là:
nSO2 = V/24,79 = 7,437/24,79 = 0,3 (mol)
Phương trình phản ứng xảy ra
2R + 2nH2SO4(đn) → R2(SO4)n + nSO2↑ + 2nH2O
0,6/n 0,3
Khối lượng mol của R là:
MR = m/n = 5,4/0,6/n = 9n
Biện luận được
R là kim loại nhôm
Câu 6. Cho dãy các chất : SiO2, Cr(OH)3, CrO3, Zn(OH)2, KHCO3, Al2O3. Số chất trong dãy tác dụng được với dung dịch KOH (đặc, nóng) là
A. 6
B. 3
C. 5
D. 4
Phương trình phản ứng hóa học xảy ra
SiO2 + 2KOH → Na2SiO3 + H2O
Cr(OH)3 + KOH → K[Cr(OH)4]
2NaOH + Zn(OH)2 → K2[Zn(OH)4]
NaOH + KHCO3 → K2CO3 + H2O
CrO3 + 2KOH → K2CrO4 + H2O
Al2O3 + 2KOH + 3H2O → 2K[Al(OH)4]
Câu 7. Hoà tan hoàn toàn một lượng hỗn hợp X gồm Fe3O4 và FeS2 trong 31,5 gam HNO3, thu được 0,86765 lít NO2 (đkc). Dung dịch thu được cho tác dụng vừa đủ với 100 mL dung dịch NaOH 2M, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được 4,88 gam chất rắn X. Nồng độ % của dung dịch HNO3 có giá trị là :
A. 47,2%.
B. 46,2%.
C. 46,6%.
D. 49,8%.
Chất rắn X là Fe2O3
=> nFe2O3 = 4,88 : 160 = 0,0305 mol
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe
=> nFe(OH)3 = 2 . nFe2O3 = 0,0305 . 2 = 0,061 mol
Gọi số mol của Fe3O4, FeS2 lần lượt là x, y (mol)
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe
=> 3. nFe3O4 + nFeS2 = nFe(OH)3
=> 3x + y = 0,061(I)
Áp dụng định luật bảo toàn electron
=> nFe3O4 + 15 . nFeS2 = nNO2
=> x + 15y = 0,035 (II)
Từ (I) và (II) => x = 0,02; y = 0,001
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Na
=> nNaOH = nNaNO3 + 2 . nNa2SO4 (1)
nNa2SO4 = 2 . nFeS2 = 0,002 . 2 = 0,002 mol (2)
=> nNaNO3 = 0,02 – 0,002 . 2 = 0,196 (mol)
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố N là:
nHNO3 = nNaNO3 + nNO2 = 0,196 + 0,035 = 0,231 (mol)
=> C% HNO3 = (0,231. 68 )/31,5 . 100% = 49,8%
Câu 8. Một loại quặng Hematite có 80% là Fe3O4 được dùng sản xuất ra loại gang chứa 95% sắt. Nếu hiệu suất của quá trình phản ứng là 80% thì khối lượng gang thu được từ 150 tấn quặng Magnetite trên là
A. 63,81 tấn
B. 71,38 tấn
C. 73,18 tấn
D. 78,13 tấn
Khối lượng Fe3O4 trong 150 tấn quặng là: (80.150)/100 = 120 tấn
Khối lượng Fe trong 120 tấn Fe3O4: (120.168)/100 = 86,9 tấn
Khối lượng gang thu được: (86,9.100)/95.(80/100) = 73,18 tấn
Câu 9. Cho 5,4 gam hỗn hợp 2 kim loại Fe và Zn tác dụng hoàn toàn với 90 ml dung dịch HCl 2M. Khối lượng muối thu được là
A. 11,79 gam
B. 11,5 gam
C. 15,71 gam
D. 17,19 gam
nHCl = 0,09. 2 = 0,18 (mol)
Phương trình phản ứng hóa học xảy ra
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Từ (1) và (2) nH2 = 1/2nHCl = 0,09 (mol)
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
m hỗn hợp + m axit = m muối + m hidro
=> m muối = 5,4 + 0,18.36,5 - 0,09.2 = 11,79 gam
Câu 10: Hòa tan một oxide 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.
Cho Cu vào dung dịch thấy tan ra và có màu xanh chứng tỏ trong dung dịch có Fe3+: Cu + 2Fe3+ → 2Fe2+ + Cu2+
Cho KMnO4 vào thấy dung dịch bị mất màu → chứng tỏ dung dịch có cả Fe2+ (xảy ra phản ứng oxi hóa khử giữa Fe2+ và KMnO4 do Mn(+7) + 5e → Mn+2 và Fe+2 → Fe+3 + 1e