Phản ứng hóa học: FeO + H2SO4 đặc nóng tạo ra Fe2(SO4)3 thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về FeO có lời giải, mời các bạn đón xem:
2FeO + 4H2SO4 đặc, nóng → Fe2(SO4)3 + 4H2O + SO2 ↑
1. Phương trình phản ứng FeO tác dụng với H2SO4 đặc
2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O
2. Cách lập phương trình hóa học của phản ứng FeO tác dụng với H2SO4 đặc
Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa, từ đó xác định chất oxi hóa – khử:
Fe+2O+H2S+6O4→Fe+32SO43+S+4O2+H2O
Chất khử: FeO; chất oxi hóa: H2SO4
Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử
– Quá trình oxi hóa: 2Fe+2→2Fe+3+2e
– Quá trình khử: S+6+2e→S+4
Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hóa
1×1×2Fe+2→2Fe+3+2eS+6+2e→S+4
Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hóa học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.
2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O
3. Cách tiến hành thí nghiệm
– Cho FeO tác dụng với dung dịch axit sunfuric H2SO4 đặc, đun nóng.
4. Hiện tượng phản ứng
Khi cho FeO tác dụng với dung dịch axit H2SO4 đặc sản phẩm sinh ra muối sắt (III) sunfat và có khí mùi hắc sulfur dioxide thoát ra.
5. Mở rộng kiến thức về FeO
– FeO là chất rắn, đen, không tan trong nước, không có trong tự nhiên.
– FeO tác dụng với dung dịch HNO3 hoặc H2SO4 (đặc) để thu được muối Fe(III), ví dụ:
3FeO + 10HNO3 loãng →to 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
Phương trình ion rút gọn như sau:
3FeO + NO3- + 10H+ → 3Fe3+ + NO + 5H2O
– Điều chế FeO: dùng H2 hay CO khử sắt(III) oxit ở 500oC:
Fe2O3 + CO →to2FeO + CO↑
6. Tính chất của axit sunfuric đặc
a) Tính oxi hóa mạnh
+ Axit sunfuric đặc oxi hoá hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) tạo muối hoá trị cao và thường giải phóng SO2 (có thể H2S, S nếu kim loại khử mạnh như Mg).
2Fe + 6H2SO4 →to Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Cu + 2H2SO4 →to CuSO4 + SO2 + 2H2O
Chú ý: Al, Fe, Cr bị thụ động hóa trong H2SO4 đặc, nguội.
+ Tác dụng với nhiều phi kim:
C + 2H2SO4 →to CO2 + 2SO2 + 2H2O
S + 2H2SO4 →to 3SO2 + 2H2O
+ Tác dụng với nhiều hợp chất có tính khử:
2FeO + 4H2SO4 →to Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
2KBr + 2H2SO4 →to Br2 + SO2 + 2H2O + K2SO4
b) H2SO4 đặc có tính háo nước
Axit sunfuric đặc chiếm nước kết tinh của nhiều muối ngậm nước, hoặc chiếm các nguyên tố H và O (thành phần của nước) trong nhiều hợp chất.
Ví dụ:
Khi cho axit H2SO4 đặc vào đường, đường sẽ hóa thành than.
C12H22O11 →H2SO4 đ12C + 11H2O
Sau đó một phần C sinh ra lại bị H2SO4 đặc oxi hóa:
C + 2H2SO4 (đặc) → CO2 + 2SO2 + 2H2O
7. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1:Tính chất đặc biệt của dd H2SO4 đặc, nóng là tác dụng được với các chất trong dãy nào sau đây mà dd H2SO4 loãng không tác dụng?
A. BaCl2, NaOH, Zn
B. NH3, MgO, Ba(OH)2
C. Fe, Al, Ni
D. Cu, S, FeSO4
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Axit đặc là một chất háo nước và có tính oxi hóa mạnh.
A, B, C loại vì H2SO4 loãng và đặc đều tác dụng
D đúng.
Câu 2: Dùng 300 tấn quặng pirit (FeS2) có lẫn 20% tạp chất để sản xuất axit H2SO4 có nồng độ 98%. Biết rằng hiệu suất phản ứng là 90%. Khối lượng axit H2SO4 98% thu được là
A. 320 tấn
B. 335 tấn
C. 350 tấn
D. 360 tấn
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Ta có sơ đồ :
FeS2 →2SO2 →2SO3 →2H2SO4
120→ 2.98gam
300.0,8 → x tấn
→ Theo lý thuyết thì: mH2SO4=0,8.300.2.98120=392tấn
Thực tế thì mdd H2SO4 98%=392.0,9.10098=360tấn
Câu 3:Từ 800 tấn quặng pirit sắt (FeS2) chứa 25% tạp chất không cháy, có thể sản xuất được bao nhiêu m3 dung dịch H2SO4 93% (D = 1,83 g/ml)? Giả thiết tỉ lệ hao hụt là 5%.
A. 547m3
B. 574 m3
C. 647m3
D. 674 m3
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
mFeS2= 800.75% = 600 tấn
Sơ đồ sản xuất H2SO4 từ FeS2:
FeS2 →2SO2 →2SO3 →2H2SO4
120 tấn2.98 = 196 tấn
600→980 tấn
Do hao hụt 5% (hiệu suất 95%) nên lượng H2SO4 thu được là:
mH2SO4= 980.95% = 931 tấn
Vdd=mddD=mct.100C.D=931.10093.1,83=547m3
Câu 4:Cho 15,82 gam hỗn hợp Al, Fe, Cu tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được dung dịch A và 9,632 lít khí SO2 ở đktc. Cô cạn dung dịch A sẽ thu được số gam muối khan là:
A. 57,1gam
B. 60,3 gam
C. 58,8 gam
D. 54,3 gam
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
nSO42−môi trường = nSO2= 0,43mol
→ mmuối = mKL + mSO42−= 15,82 + 0,43. 96 = 57,1 gam
Câu 5: Cho 18 gam kim loại M tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được 3,36 lít khí SO2 ở đktc và 6,4 gam S và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được số gam muối khan là:
A. 75 gam
B. 90 gam
C. 96 gam
D. 86,4 gam
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
nSO42−tạo muối = 0,5.n e nhận= nSO2+ 3nS
= 0,15 + 3.0,2= 0,75mol
mmuối = mKL + mSO42−= 18 + 0,75. 96= 90 gam
Câu 6: Cho 6,72 gam Fe vào dung dịch chứa 0,3 mol H2SO4 đặc, nóng (giả thiết SO2 là sản phẩm khử duy nhất). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được
A.0,03mol Fe2(SO4)3và 0,06 mol FeSO4
B.0,05mol Fe2(SO4)3và 0,02 mol Fe dư
C.0,02mol Fe2(SO4)3và 0,08 mol FeSO4
D.0,12mol FeSO4.
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
nFe = 0, 12 mol
2Fe + 6H2SO4→ Fe2(SO4) 3+ 3SO2 +6H2O
0,1←0,3→0,05mol
Fedư+Fe2(SO4)3→3FeSO4
(0,12-0,1) →0,020,06
nFeSO4=0,06 mol;nFe2(SO4)3 du=0,05−0,02=0,03 mol
Câu 7:Cho x mol Fe tan hoàn toàn trong dung dịch chứa y mol H2SO4 (tỉ lệ x : y = 2 : 5) thu được một sản phẩm khử duy nhất là SO2 và dung dịch chỉ chứa muối sunfat. Số mol electron do lượng Fe trên nhường khi bị hòa tan là
A. 2x.
B. 3x.
C. 2y.
D.y.
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Gọi số mol Fe nhường là a
Ta có: nSO42−= 0,5 n e nhường = 0,5a
nSO2= 0,5n e nhận = 0,5a
Bảo toàn nguyên tố S: nH2SO4=nSO42−+nSO2=a=y
Câu 8:Cho m gam cacbon tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được V lít ở đktc hỗn hợp khí X gồm CO2 và SO2. Hấp thụ hết X bằng dung dịch NaOH vừa đủ thu được dung dịch Y chỉ chứa hai muối trung hòa. Cô cạn dung dịch Y thu được 35,8 gam muối khan. Giá trị của m và V lần lượt là :
A. 2,4 và 6,72.
B. 2,4 và 4,48.
C. 1,2 và 22,4.
D. 1,2 và 6,72.
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
2C + 2H2SO4 đặc →to CO2 + 2SO2 + 2H2O
Đặt nCO2=x mol→nSO2=2x mol
Y gồm Na2CO3 và Na2SO3
nNa2CO3=nCO2=x mol;nNa2SO3=nSO2=2x mol
mà mNa2CO3+mNa2SO3=35,8g
→ x = 0,1 mol
nC = x = 0,1 mol → mC = 1,2 g
→ nX = 0,3 mol → VX = 6,72 lít
Câu 9:Dung dịch H2SO4 đặc, nóng tác dụng được với dãy các chất nào sau đây, thu được sản phẩm không có khí thoát ra?
A. Fe, BaCO3, Cu
B. FeO, KOH, BaCl2
C. Fe2O3, Cu(OH)2, Ba(OH)2
D. S, Fe(OH)3, BaCl2
Hướng dẫn
Đáp án C
Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O
Cu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4 + 2H2O
Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2H2O
Câu 10:Cho FeCO3 tác dụng với H2SO4 đặc nóng, sản phẩm khí thu được gồm có:
A. CO2 và SO2
B. H2S và CO2
C. CO2
D. SO2
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
2 FeCO3 +4H2SO4→ Fe2(SO4)3 + SO2 + 4 H2O + 2 CO2
Câu 11: Khi cho Fe2O3 tác dụng với H2SO4 đặc nóng thì sản phẩm thu được là:
A. Fe2(SO4)3; SO2 và H2O
B. Fe2(SO4)3 và H2O
C. FeSO4; SO2 và H2O
D. FeSO4 và H2O
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Fe2O3 + 3 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O
(Vì trong Fe2O3 sắt đã ở số oxi hóa cao nhất nên không phải phản ứng oxi hóa khử)
Câu 12: Cho 2,8 gam Fe tác dụng hết với H2SO4 đặc, nóng dư thì thể tích khí SO2 thu được ở đktc là:
A. 3,36 lít
B. 1,68 lít
C. 33,6 lít
D. 16,8 lít
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
n Fe = 0,05 mol
3nFe=2nSO2→nSO2=0,075 mol
→VSO2=1,681
Câu 13: Hòa tan hoàn toàn 2,8 gam hỗn hợp FeO, Fe2O3 và Fe3O4 cần vừa đủ V ml dung dịch HCl 1M , thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch NaOH dư vào dung dịch X thu được kết tủa Y. Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 3 gam chất rắn. Tính V ?
A. 87,5 ml B. 125 ml C. 62,5 ml D. 175 ml
Hướng dẫn giải
Đáp án A
FeO, Fe2O3, Fe3O4→+HClFeCl2, FeCl3 →+NaOH,t°CFe2O3mFe2O3= 3 : 160 = 0,01875 gam
Coi hỗn hợp ban đầu gồm Fe, O.
nFe= 2nFe2O3 = 2.0,01875 = 0,0375 mol
→ nO = 2,8−0,0375.5616= 0,04375 molBảo toàn nguyên tố O → nH2O = nO = 0,04375 molBảo toàn nguyên tố H: nHCl = 2nH2O = 2.0,04375 = 0,0875 mol
→ V = 87,5 ml.
Câu 14: 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.
Hướng dẫn giải
Đáp án A
Khử Fe2O3 bằng CO trong lò cao ở nhiệt độ khoảng 500 – 600oC thu được FeO là sản phẩm chính.
3Fe2O3 + CO →400°C 2Fe3O4 + CO2
Fe3O4 + CO →500−600°C 3FeO + CO2
Câu 15: Oxit nào sau đây bị oxi hóa khi phản ứng với dung dịch HNO3 loãng?
A. MgO. B. FeO. C. Fe2O3. D. Al2O3.
Hướng dẫn giải
Đáp án B
Trong các oxit MgO, Fe2O3, Al2O3 các kim loại đều có số oxi hóa cao nhất nên không bị oxi hóa khi phản ứng với dung dịch HNO3 loãng
Fe trong FeO có số oxi hóa +2 chưa phải là mức oxi hóa cao nhất nên bị oxi hóa bởi dung dịch HNO3 loãng lên mức oxi hóa +3
3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
Câu 16:Cho 3,6 gam FeO phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa a mol HCl. Giá trị của a là
A. 1,00. B. 0,50. C. 0,75. D. 1,25.
Hướng dẫn giải
Đáp án A
nFeO = 3,6 : 72 = 0,05 mol = nO
Bảo toàn nguyên tố:
nH = 2nH2O = 2nO = 2.0,05 = 0,1mol
nHCl = nH = 0,1 mol
Câu 17: Hòa tan hoàn toàn 2,16 gam FeO trong lượng dư dung dịch HNO3 loãng thu được V lít (đktc) khí NO là sản phẩm khử duy nhất. Tính V?
A. 0,224 lít. B. 0,336 lít. C. 0,448 lít. D. 2,240 lít.
Hướng dẫn giải
Đáp án A
nFeO = 2,16 : 72 = 0,03 mol
Phương trình phản ứng:
3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
Bảo toàn electron:
nFeO = 3.nNO
→ 0,03 = 3.nNO
→ nNO = 0,01 mol
→ VNO = 0,01.22,4 = 0,224 lít.
Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:
- FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O
- FeO + H2SO4 → H2O + FeSO4
- FeO + 2HNO3 → Fe(NO3)2 + H2O
- 8FeO + 26HNO3 → 13H2O + N2O ↑ + 8Fe(NO3)3
- 3FeO + 10HNO3 → 5H2O + NO ↑ + 3Fe(NO3)3
- FeO + 4HNO3 → 2H2O + NO2 ↑ + Fe(NO3)3
- 4FeO + O2 → 2Fe2O3
- 6FeO + O2 → 2Fe3O4
- FeO + C → CO ↑ + Fe
- FeO + H2 → Fe + H2O
- 5FeO + 2P → 5Fe + P2O5
- FeO + CO → Fe + CO2 ↑
- 3FeO + 2NH3 → 3Fe + 3H2O + N2 ↑
- FeO + H2S → FeS ↓ + H2O
- 3FeO + 2Al → Al2O3 + 3Fe
- FeO + 2AgNO3 → Ag2O ↓ + Fe(NO3)2
- 2FeO + Si → 2Fe + SiO2
- Phương trình nhiệt phân: 4FeO → Fe + Fe3O4
- FeO + SiO2 → FeSiO3
