Phản ứng Fe3O4 + H2SO4 loãng ra Fe2(SO4)3 và FeSO4 thuộc loại phản ứng trao đổi đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về Fe3O4 có lời giải, mời các bạn đón xem:
Fe3O4 + 4H2SO4 loãng → Fe2(SO4)3 + FeSO4 + 4H2O
1. Phương trình hoá học của phản ứng Fe3O4 + H2SO4 loãng
Fe3O4 + 4H2SO4 loãng → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
2. Điều kiện của phản ứng Fe3O4 + H2SO4 loãng
Phản ứng xảy ra ở ngay điều kiện thường.
3. Phương trình ion thu gọn của phản ứng Fe3O4 + H2SO4 loãng
Bước 1: Viết phương trình phân tử:
Fe3O4 + 4H2SO4 loãng → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
Bước 2: Viết phương trình ion đầy đủ:
+ Chất vừa dễ tan, vừa điện li mạnh chuyển về dạng ion;
+ Chất kết tủa, chất điện li yếu, chất khí … để nguyên dưới dạng phân tử:
Fe3O4 + 8H+ + 4SO42- → Fe2+ + 2Fe3+ + 4SO42- + 4H2O
Bước 3: Viết phương trình ion thu gọn:
Fe3O4 + 8H+ → Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O
4. Tính chất của H2SO4 loãng
H2SO4 loãng có đầy đủ tính chất của một axit mạnh.
-Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ
– Tác dụng với nhiều kim loại (Mg, Al, Zn, Fe,…) tạo thành muối sunfat và giải phóng khí hiđro.
Ví dụ:
H2SO4 (loãng) + Mg → MgSO4 + H2 (↑)
3H2SO4 (loãng) + 2Al → Al2(SO4)3 + 3H2 (↑)
Chú ý: Các kim loại Hg, Cu, Ag, Au, Pt …không tác dụng với H2SO4 loãng.
Khi Fe tác dụng với H2SO4 loãng, sản phẩm thu được là muối sắt (II)
H2SO4 (loãng) + Fe → FeSO4 + H2 (↑)
-Tác dụng với bazơ tạo thành muối sunfat và nước.
Ví dụ:
H2SO4 + Cu(OH)2 → CuSO4 + 2H2O
H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O
-Tác dụng với basic oxide tạo thành muối sunfat và nước.
Ví dụ:
H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O
H2SO4 + Na2O → Na2SO4 + H2O
– Tác dụng với một số muối tạo thành muối sunfat và axit mới
Ví dụ:
MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2 ↑ + H2O
5. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1: Để khử hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 cần dùng vừa đủ 2,24 lít H2 (đo ở đktc). Khối lượng Fe thu được là
A. 15 gam. B. 17 gam. C. 16 gam. D. 18 gam.
Hướng dẫn giải
Đáp án C
nH2= nO trong oxit = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol
mFe = m hỗn hợp – mO
→ mFe = 17,6 – 0,1.16
→ mFe = 16 gam.
Câu 2: Sắt tác dụng với H2O ở nhiệt độ nhỏ hơn 570 °C thì tạo ra H2 và sản phẩm rắn là
A. FeO. B. Fe3O4. C. Fe2O3. D. Fe(OH)2.
Hướng dẫn giải
Đáp án B
Phương trình phản ứng
3Fe + 4H2O →t° < 570°C Fe3O4 + 4H2
Câu 3: Có thể dùng một hóa chất để phân biệt Fe2O3 và Fe3O4. Hóa chất này là:
A. dung dịch NaOH đặc B. dung dịch HCl đặc
C. dung dịch H2SO4 D. dung dịch HNO3 đặc
Hướng dẫn giải
Đáp án D
Dùng dung dịch HNO3 đặcvì Fe2O3 chỉ xảy ra phản ứng trao đổi, nhưng Fe3O4 xảy ra phản ứng oxi hóa khử tạo ra khí không màu hóa nâu trong không khí.
Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O
Fe3O4 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO<![if !vml]><![endif]> + 5H2O
Câu 4: Trộn 10,8g bột Al với 34,8g bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư) thu được 10,752 lít khí H2 (đktc). Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là
A. 80% B. 90% C. 70% D. 60%
Hướng dẫn giải
Đáp án A
nAl = 0,4 mol ; nFe3O4= 0,15 mol
Giả sử H = x
8Al + 3Fe3O4 →t°4Al2O3 + 9Fe
Ban đầu: 0,4 0,15
Phản ứng:0,4x 0,15x 0,2x 0,45x
Sau:(0,4 – 0,4x) 0,45x
Bảo toàn electron:
3.nAl + 2.nFe = 2.nH2
→ 1,5(0,4 – 0,4x) + 0,45x = 0,48
→ x = 0,8
→ H% = 80%
Câu 5: Cho 0,52 gam hỗn hợp 2 kim loại Mg, Al tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 0,336 lít khí ở đktc. Khối lượng muối sunfat thu được là:
A. 1,24gam
B. 6,28gam
C. 1,96gam
D. 3,4gam.
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Áp dụng nhanh công thức:
mmuối = mKL + mSO42− = 0,52 + 0,015. 96 = 1,96 gam.
Câu 6: Cho 21 gam hỗn hợp Zn và CuO phản ứng vừa đủ với 600 ml dung dịch H2SO4 0,5M. Phần trăm khối lượng của Zn có trong hỗn hợp ban đầu là
A. 57%
B. 62%
C. 69%
D. 73%
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Đặt nZnSO4=x molnCuSO4=y mol
→ 65x + 80y = 21 (1)
nSO42−=nH2SO4→x + y = 0,3 mol (2)
→ x = 0,2 mol; y = 0,1 mol
→ %mZn= 62%
Câu 7: Hòa tan 0,4 gam SO3 vào a gam dung dịch H2SO4 10% thu được dung dịch H2SO4 12,25%. Giá trị của a là
A. 20,6 gam
B. 16,9 gam
C. 26,0 gam
D. 19,6 gam
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Khi hòa tan SO3 vào dung dịch xảy ra phản ứng:
SO3 + H2O → H2SO4
Khối lượng của H2SO4:
mH2SO4=0,4.9880+a.10100=0,1a+0,49(g)
Khối lượng dung dịch: m dd = a + 0,4 (g)
Ta có:
C%=0,1a+0,49a+0,4.100%=12,25%→a=19,6(g)
Câu 8: Cho m gam hỗn hợp 2 kim loại Mg, Al tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 0,336 lít khí ở đktc. Dung dịch thu được sau phản ứng chứa 1,96 gam muối tan. Giá trị của m là
A. 0,24 gam
B. 0,28 gam
C. 0,52 gam
D. 0,4 gam.
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Áp dụng nhanh công thức :
nSO42−môi trường = 0,5.n e nhận = nSO2= 0,015 mol
mmuối = mKL + mSO42−
⇒ mKL = 1,96 – 0,015.96 = 0,52 gam.
Câu 9: Cho 2,81 gam hỗn hợp gồm 3 oxit Fe2O3, MgO, ZnO tan vừa đủ trong 300ml dung dịch H2SO4 0,1M thì khối lượng muối sunfat khan tạo thành là:
A. 5,33gam
B. 5,21gam
C. 3,52gam
D. 5,68gam.
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
nO (oxit) = nH+2= 0,03 mol
→ mKL = m oxit – mO(oxit) = 2,81 – 0,03.16 = 2,33 gam
mmuối = mKL + mSO42−= 2,33 + 0,03.96 = 5,21gam
Câu 10: Cho 20g hỗn hợp X gồm Fe, Cu phản ứng hoàn toàn với H2SO4 loãng dư, sau phản ứng thu được 12g chất rắn không tan. Phần trăm về khối lượng của Fe trong X:
A. 60%
B. 72%
C. 40%
D. 64%
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Cu không tác dụng với H2SO4 loãng, nên chất rắnkhông tan là Cu
→ mCu = 12g → mFe = 20-12 = 8g
→ %mFe = 40%
Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:
- Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2 ↑
- Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2 ↑
- Fe3O4 + 2C → 3Fe + 2CO2 ↑
- Fe3O4 + 4H2 → 3Fe + 4H2O
- 4Fe3O4 + O2 → 6Fe2O3
- 3Fe3O4 + 8Al → 4Al2O3 + 9Fe
- Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
- 2Fe3O4 +10H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + 10H2O + SO2 ↑
- 3Fe3O4 + 28HNO3 → 14H2O +NO ↑ + 9Fe(NO3)3
- Fe3O4 + 10HNO3 → 5H2O + NO2 ↑+ 3Fe(NO3)3
- 3Fe3O4 + 8H3PO4 → 12H2O + Fe3(PO4)2 + 6FePO4
- 2Fe3O4 + Cl2 + 16HCl → 8H2O + 6FeCl3
- Fe3O4 + Cu + 8HCl → 3FeCl2 + 4H2O + CuCl2
- 2Fe3O4 +Cl2 + 9H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + 2HCl + 8H2O
- Fe3O4 + 4H2O → Fe(OH)2 ↓ + 2Fe(OH)3 ↓
- 6Fe3O4 + 2KNO3 + 56KHSO4 → 9Fe2(SO4)3 + 28H2O +2NO ↑ + 29K2SO4
- Fe3O4 + 8HI → 4H2O + I2 ↓+ 3FeI2
- Fe3O4 +8HBr → 4H2O + FeBr2 + 2FeBr3
- Phương trình nhiệt phân: 2Fe3O4 → 6FeO + O2 ↑
