Phương trình phản ứng fe3o4 tác dụng với H2SO4 loãng (2)

Phản ứng Fe3O4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O 1 Phương trình phản ứng Fe3O4 tác dụng với H2SO4 loãng 2Fe3O4 + 10H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 10H2O 2 Cân bằng phản ứng Fe3O4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 +[.]

Phản ứng Fe 3 O 4 + H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 + H2O

1 Phương trình phản ứng Fe 3 O 4 tác dụng với H 2 SO 4 loãng

2Fe3O4+ 10H2SO4→ 3Fe2(SO4)3+ SO2↑ + 10H2O

2 Cân bằng phản ứng Fe 3 O 4 + H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 + H 2 O

+8/3Fe3O4+ H2S+6O4→ +3Fe2(SO4)3+ S+4O2+ H2O

1 x

1 x

6Fe+8/3→ 6Fe+3+ 2e (quá trình oxi hóa)

S+6+ 2e → S+4(Quá trình khử)

Phương trình hóa học: 2Fe3O4+ 10H2SO4→ 3Fe2(SO4)3+ SO2↑ + 10H2O

4 Điều kiện phản ứng Fe 3 O 4 ra Fe 2 (SO 4 ) 3

Không có

5 Cách tiến hành phản ứng cho Fe 3 O 4 tác dụng với dung dịch H 2 SO 4

Cho Fe3O4tác dụng với dung dịch axit sunfuric H2SO4

6 Hiện tượng Hóa học

Khi cho Fe3O4tác dụng với dung dịch axit H2SO4sản phẩm sinh ra muối sắt (III) sunfat và có khí mùi hắc lưu huỳnh đioxit thoát ra

7 Tính chất của sắt từ oxit Fe 3 O 4

Định nghĩa: Là hỗn hợp của hai oxit FeO, Fe2O3 Có nhiều trong quặng manhetit, có

từ tính

Công thức phân tử Fe3O4

7.1 Tính chất vật lí oxit Fe 3 O 4

Là chất rắn, màu đen, không tan trong nước và có từ tính

7.2 Tính chất hóa học oxit Fe 3 O 4

+ Tính oxit bazơ

Fe3O4tác dụng với dung dịch axit như HCl, H2SO4loãng tạo ra hỗn hợp muối sắt (II)

và sắt (III)

Fe3O4+ 8HCl → 2FeCl3+ FeCl2+ 4H2O

Fe3O4+ 4H2SO4loãng→ Fe2(SO4)3+ FeSO4+ 4H2O

+ Tính khử

Fe3O4là chất khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh:

3Fe3O4+ 28HNO3→ 9Fe(NO3)3+ NO + 14H2O

+ Tính oxi hóa

Fe3O4là 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

8 Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1.Sắt tác dụng với H2O ở nhiệt độ cao hơn 570oC thì tạo ra H2và sản phẩm rắn là

A FeO

B Fe3O4

C Fe2O3

D Fe(OH)2

Lời giải:

Đáp án:A

Sắt tác dụng với H2O ở nhiệt độ cao hơn 570oC thì tạo ra H2và sản phẩm rắn là FeO Phương trình phản ứng hóa học

Fe + H2O → FeO + H2

Câu 2.Dung dịch nào dưới đây phản ứng với Fe tạo thành hợp chất Fe(II)?

A H2SO4

B dung dịch HNO3loãng

C dung dịch AgNO3dư

D dung dịch HCl đặc

Lời giải:

Đáp án:D

Phương trình phản ứng minh họa

Fe + H2SO4loãng → FeSO4+ H2

Fe + 4HNO3→ Fe(NO3)3+ NO↑ + 2H2O

Fe + 2AgNO3→ Fe(NO3)2+ 2Ag

Fe(NO3)2+ AgNO3dư → Fe(NO3)3+ Ag

Fe + 2HCl đặc → FeCl2+ H2

Câu 3.Cho 2,24 gam Fe tác dụng với oxi, thu được 3,04 gam hỗn hợp X gồm 2 oxit

Để hoà tan hết X cần thể tích dung dịch HCl 1M là

A 25 ml

B 50 ml

C 100 ml

D 150 ml

Lời giải:

Đáp án:C

Áp dụng bảo toàn nguyên tố ta có:

nH= 2nO= 2.(3,04-2,24)16 = 0,1 mol

Thể tích dung dịch HCl 1M là

V = 0,1.10002 = 50 ml

Câu 4.Dãy kim loại nào dưới đây tác dụng với dung dịch H2SO4loãng?

A Al, Mg, Cu

B Fe, Mg, Ag

C Al, Fe, Mg

D Al, Fe, Au

Lời giải:

Đáp án:C

A loại vì Cu không tác dụng với dung dịch H2SO4loãng

B Loại vì Ag không tác dụng với dung dịch H2SO4loãng

D Loại vì Au không tác dụng với dung dịch H2SO4loãng

Phương trình phản ứng minh họa

2Al + 3H2SO4loãng → Al2(SO4)3+ 3H2

Fe + H2SO4loãng → FeSO4+ H2

Mg + H2SO4loãng → MgSO4+ H2

Câu 5.Cho phương trình phản ứng hóa học sau:

Al + H2SO4→ Al2(SO4)3+ SO2+ H2O

Tổng hệ số cân bằng tối giản của phương trình trên là:

A 17

B 18

C 19

D 20

Lời giải:

Đáp án:B

Cân bằng phương trình phản ứng

2Al + 6H2SO4→ Al2(SO4)3+ 3SO2+ 6H2O

Tổng hệ số cân bằng tối giản của phương trình trên là: 18

Câu 6.Khi đốt cháy hoàn toàn sắt trong không khí sản phẩm thu được chất rắn là?

A Fe3O4

B Fe2O3

C FeO.

D tạo hỗn hợp FeO, Fe2O3, Fe3O4

Lời giải:

Đáp án:A

Khi đốt cháy hoàn toàn sắt trong không khí sản phẩm thu được chất rắn là Fe3O4

Câu 7.Nguyên liệu chính để sản xuất thép là:

A Sắt phế liệu

B Khí oxi

C Gang

D SiO2, CaCO3

Lời giải:

Đáp án:C

Nguyên liệu chính để sản xuất thép là Gang

Câu 8 Để phân biệt các dung dịch loãng: HCl, HNO3, H2SO4có thể dùng thuốc thử nào sau đây?

A Dung dịch Ba(OH)2và bột Cu kim loại

B Kim loại sắt và đồng

C Dung dịch Ca(OH)2

D Kim loại nhôm và sắt

Lời giải:

Đáp án:A

Để nhận biết 3 axit HCl, HNO3, H2SO4ta dùng BaCl2và Cu vì

BaCl2giúp nhận ra H2SO4do chỉ tạo kết tủa trắng với chất này

Cu nhận ra HCl vì không xảy ra phản ứng, còn HNO3tạo ra khí không màu hóa nâu trong không khí

3Cu + 8HNO3→ 3Cu(NO3)2+ 2NO↑ + 4H2O

Câu 9.Nung 8,4 gam Fe trong không khí, sau phản ứng thu được m gam chất rắn X gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO Hòa tan m gam hỗn hợp X vào dung dich HNO3dư thu được 2,24 lít khí NO2(đktc) là sản phẩm khử duy nhất Giá trị của m là:

A 11,2 gam

B 10,2 gam

C 7,2 gam

D 6,9 gam

Lời giải:

Đáp án:A

Quy hỗn hợp X về 2 chất Fe và Fe2O3:

Hòa tan hỗn hợp X vào dung dịch HNO3dư ta có:

Fe + 6HNO3→ Fe(NO3)2+ 3NO2+ 3H2O

0,13 0,1

Số mol nguyên tử Fe trong oxit Fe2O3là

⇒nFe= (8,456) - (0,13) = 0,353 → nFe2O3= 0,353.2

Vậy mX= mFe+ mFe2O3

⇒mX= (0,13) 56 + (0,353) 160 = 11,2 gam

Câu 10.Hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4(trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2O3) Hòa tan 4,64 gam A trong dung dịch H2SO4loãng dư được 200 ml dung dịch

X Tính thể tích dung dịch KMnO40,1M cần thiết để chuẩn độ hết 100 ml dung dịch X?

A 0,1 lít

B 0,12 lít

C 0,2 lít

D 0,24 lít

Lời giải:

Đáp án:C

Vì số mol của FeO bằng số mol của Fe2O3nên ta coi hỗn hợp là Fe3O4

Ta có phương trình hóa học

Fe3O4+ 4H2SO4→ FeSO4+ Fe2(SO4)3+4H2O

0,02 → 0,02

Trong 100 ml X sẽ có 0,01 mol FeSO4nên:

10FeSO4+ 2KMnO4+ 8H2SO4→ 5Fe2(SO4)3+ K2SO4+ 2MnSO4+ 8H2O

→ nKMnO4= 0,02 mol → VKMnO4= 0,020,1 = 0,2 lit

Câu 11.Nung hỗn hợp gồm 0,3 mol Fe và 0,2 mol S cho đến khi kết thúc phản ứng thu được chất rắn A Cho A tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được khí B Tỉ khối của B so với không khí là:

A 0,8045

B 0,7560

C 0,7320

D 0,9800

Lời giải:

Đáp án:A

Ta có: Số mol của nFe phản ứng= nS= 0,2 mol

X gồm: Fe (dư 0,1) và FeS (0,2)

→ Khí: H2(0,1) và H2S: 0,2

→ MY= 0,1.2+0,2.340,3 = 703

→ d(Y/ kk)= (703) : 29 = 0,8046

Câu 12.Hòa tan 20 gam hỗn hợp bột Fe và Fe2O3bằng một lượng dung dịch HCl vừa

đủ, thu được 2,24 lít hidro (đktc) và dung dịch X Cho dd X tác dụng với dung dịch NaOH lấy dư Lấy kết tủa thu được đem nung nóng trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Y Khối lượng chất rắn Y là:

A 16 gam

B 24 gam

C 12 gam

D 30 gam

Lời giải:

Đáp án:B

nH2(đktc)= 2,2422,4 = 0,1 (mol)

Phương trình hóa học:

Fe + 2HCl → FeCl2+ H2↑ (1)

Fe2O3+ 6HCl → 2FeCl3+ 3H2O (2)

Theo Phương trình hóa học(1): nFe= nH2= 0,1 (mol) → mFe= 0,1.56 = 5,6 (g)

→ mFe2O3= mhh- mFe= 20 - 5,6 =14,4 (g) → nFe2O3= 14,4160= 0,09 (mol)

Theo Phương trình hóa học (1): nFeCl2= nFe= 0,1 (mol)

Theo Phương trình hóa học (2): nFeCl3= 2nFe2O3= 2.0,1 = 0,2 (mol)

Dung dịch X thu được chứa: FeCl2: 0,1 (mol) và FeCl3: 0,2 (mol)

FeCl2+ 2NaOH → Fe(OH)2+ 2NaCl

FeCl3+ 3NaOH → Fe(OH)3+ 3NaCl

Kết tủa thu được Fe(OH)2và Fe(OH)3

Nung 2 kết tủa này thu được Fe2O3

BTNT Fe: 2nFe2O3= nFeCl2+ nFeCl3→ nFe2O3= 0,1+0,22 = 0,15 (mol)

→ mFe2O3= 0,015.160 = 24 (g)

Câu 13.Hòa tan hết m gam Fe bằng 400ml dung dịch HNO31M Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch chứa 26,44 gam chất tan và khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m là:

A 7,84

B 6,12

C 5,60

D 12,24

Lời giải:

Đáp án:A

nHNO3= 0,4 mol ⇒ mHNO3= 0,4.63 = 25,2 gam

Fe + 4HNO3→ Fe(NO3)3+ NO + H2O (1)

Phản ứng (1) xảy ra, khối lượng chất tan giảm đi, mà theo đề bài, khối lượng chất tan

là 26,44 gam > 25,2 gam nên xảy ra phản ứng hoà tan Fe dư

2Fe3++ Fe → 3Fe2+(2)

⇒phản ứng (1) xảy ra hoàn toàn,

⇒mFe(1)= 5,6 gam ⇒ mFe(2)= 26,44 – 0,1.242 = 2,24 gam

mFe= 5,6 + 2,24 = 7,84 gam

Câu 14.Có các nguyên liệu:

(1) Quặng sắt

(2) Quặng Cromit

(3) Quặng Boxit

(4) Than cốc

(5) Than đá

(6) CaCO3

(7) SiO2

Những nguyên liệu dùng để luyện gang là:

A (1), (3), (4), (5)

B (1), (4), (7)

C (1), (3), (5), (7)

D (1), (4), (6), (7)

Lời giải:

Đáp án:D

Nguyên liệu dùng để luyện ngang là quặng sắt có chưa 30-95% oxi sắt, không chứa hoặc chứa rất ít S,P

Than cốc(không có trong tự nhiên,phải điều chế từ than mỡ) có vai trò cung cấp nhiệt khi cháy, tạo ra chất khử là CO và tạo thành gang

Chất chảy CaCO3ở nhiệt độ cao bị phân hủy thành CaO, sao đó hóa hợp với SiO2là chất khó nóng cháy có trong quặng sắt thành xỉ silicat dễ nóng chảy, có khối lượng riêng nhỉ nổi lên trên gang

Câu 15.Cho 8,4 gam bột sắt vào 100 ml dung dịch gồm AgNO32M và Cu(NO3)21M; khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn X Giá trị của m là

A 24,8

B 32

C 21,6

D 12,24

Lời giải:

Đáp án:A

nFe= 0,15 mol; nAgNO3= 0,2mol; nCu(NO3)2= 0,1 mol

Nhận xét: 2nFe> nAg=> không xảy ra phản ứng Ag++ Fe2+→ Ag + Fe3+=> Fe tạo muối Fe2+

ne Fe cho tối đa= 0,15.2 = 0,3 mol

neAg+ nhận tối đa= 0,2 mol

ne Cu2+ nhận tối đa= 0,1.2 = 0,2 mol

Ta thấy : 0,2 < ne Fe cho tối đa< 0,2 + 0,2

=> Ag+ phản ứng hết, Cu2+phản ứng 1 phần

=> ne Cu2+ nhận tạo Cu= 0,3 – 0,2 = 0,1 mol => nCu= 0,05 mol

=> m = mAg+ mCu= 0,2.108 + 0,05.64 = 24,8 gam

Câu 16.Hòa tan hoàn toàn a gam một oxit sắt bằng dung dịch H2SO4đậm đặc vừa

đủ , có chứa 0,075 mol H2SO4, thu được b gam một muối và có 168 ml khí SO2(đktc duy nhất thoát ra) Giá trị của b là

A 8

B 9

C 16

D 12.

Lời giải:

Đáp án:B

Ta có: nSO2= 0,0075 mol

=> nSO4(2-)= nH2SO4- nSO2= 0,0675 mol

Sau phản ứng muối thu được là:

Fe2(SO4)3 = x mol → 3x (mol) SO4(2-)

=> x = 0,06753 = 0,0225 mol => b = 9 gam

Câu 17.Cho m gam bột Fe vào dung dịch HNO3lấy dư, ta được hỗn hợp gồm hai khí NO2và NO có VX= 17,92 lít (đktc) và tỉ khối đối với O2bằng 2,625 Thành phần phần trăm theo thể tích của NO, NO2và khối lượng m của Fe đã dùng là

A 25% và 75%; 2,24 gam

B 25% và 75%; 22,4 gam

C 35% và 65%; 22,4 gam

D 45% và 55%; 2,24 gam

Lời giải:

Đáp án:B

Gọi số mol NO2và NO lần lượt là a, b

Ta có hệ phương trình:

a + b = 0,8

46a + 30b = 0,8.(2,625.32)

=> a = 0,6 và b = 0,2

%VNO2= 75% ;

%VNO= 25%

N+5+ 1e → N+4(NO2)

0,6 ← 0,6

N+5+ 3e → N+2(NO)

0,6 ← 0,2

Fe0→ Fe+3+ 3e

0,1 ← 0,3

=> mFe= 0,4.56 = 22,4 gam

Câu 18.Hoà tan hoàn toàn một lượng hỗn hợp X gồm Fe3O4và FeS2trong 63 gam HNO3, thu được 1,568 lít NO2(đktc) Dung dịch thu được cho tác dụng vừa đủ với

200 ml dung dịch KOH 2M, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được 9,76 gam chất rắn X Nồng độ % của dung dịch HNO3có giá trị là

A 47,2%

B 46,2%

C 46,6%

D 44,2%

Lời giải:

Đáp án:B

Chất rắn X là Fe2O3

=> nFe2O3= 9,76160= 0,061 mol

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe

=> nFe(OH)3= 2.nFe2O3= 0,061.2 = 0,122 mol

Gọi số mol của Fe3O4, FeS2lần lượt là x, y (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe

=> 3 nFe3O4+ nFeS2= nFe(OH)3

=> 3x + y = 0,12 (I)

Áp dụng định luật bảo toàn electron

=> nFe3O4+ 15 nFeS2= nNO2

=> x + 15y = 0,07 (II)

Từ (I) và (II) => x = 0,04; y = 0,002

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Na

=> nKOH= nKNO3+ 2 nK2SO4(1)

nK2SO4= 2 nFeS2= 0,002 2 = 0,004 mol (2)

=> nKNO3= 0,04 – 0,004 2 = 0,392 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố N là:

nHNO3= nKNO3+ nNO2= 0,392 + 0,07 = 0,462 (mol)

=> C%HNO3= 0,462.6363 100% = 46,2%

Câu 19.Nhận định nào không đúng về khả năng phản ứng của sắt với nước?

A Ở nhiệt độ cao (nhỏ hơn 570oC), sắt tác dụng với nước tạo ra Fe3O4và H2

B Ở nhiệt độ lớn hơn 1000oC, sắt tác dụng với nước tạo ra Fe(OH)3

C Ở nhiệt độ lớn hơn 570oC, sắt tác dụng với nước tạo ra FeO và H2

D Ở nhiệt độ thường, sắt không tác dụng với nước

Lời giải:

Đáp án:B

Ở nhiệt độ thường, sắt không tác dụng với nước

Ở nhiệt độ cao, sắt khử được hơi nước:

3Fe + 4H2O → Fe3O4+ 4H2(to< 570oC)

Fe + H2O → FeO + H2(to> 570oC)

→ Ở nhiệt độ lớn hơn 1000oC, sắt tác dụng với H2O tạo ra FeO

Câu 20.Cho ít bột Fe vào dung dịch AgNO3dư Kết thúc phản ứng được dung dịch X Dung dịch X gồm muối :

A Fe(NO3)2

B Fe(NO3)2; AgNO3

C Fe(NO3)3; AgNO3

D Fe(NO3)2; Fe(NO3)3

Lời giải:

Đáp án:C

Cho một ít bột Fe vào AgNO3dư:

Fe + 2AgNO3→ Fe(NO3)2+ 2Ag↓

Fe(NO3)2+ AgNO3dư → Fe(NO3)3+ Ag↓

→ Dung dịch X gồm Fe(NO3)3, AgNO3

Câu 21.Tiến hành các thí nghiệm sau:

(a) FeO tác dụng với dung dịch HNO3

(b) Fe(NO3)2tác dụng với dung dịch HCl

(c) FeCO3tác dụng với dung dịch H2SO4

(d) K tác dụng với dung dịch Fe2(SO4)3

(e) Ba tác dụng với dung dịch FeCl2

Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, số thí nghiệm tạo ra chất khí là?

A 2

B 3

C 5

D 4

Lời giải:

Đáp án:C

Xét sản phẩm của từng phản ứng => Số phương trình thỏa mãn đề bài (a) 3FeO + 10HNO3→ 3Fe(NO3)3+ NO + 5H2O

(b) 3Fe2++ 4H++ NO3-→ 3Fe3++ NO + 2H2O

(c) FeCO3+ H2SO4→ FeSO4+ CO2+ H2O

(d) K + H2O → KOH + H2

6KOH + Fe2(SO4)3→ 2Fe(OH)3+ 3K2SO4

(e) Ba + H2O → Ba(OH)2+ H2

Ba(OH)2+ FeCl2→ BaCl2+ Fe(OH)2

→ Số thí nghiệm sinh ra chất khí là: 5

Câu 22.Cho sơ đồ chuyển hóa:

Fe → FeCl3→ Fe(OH)3(mỗi mũi tên ứng với một phản ứng) Hai chất X, Y lần lượt là

A HCl, NaOH

B HCl, Al(OH)3

C KCl, Cu(OH)2

D Cl2, KOH

Lời giải:

Đáp án:D

Ta có phương trình phản ứng:

2Fe + 3Cl2→ 2FeCl3

FeCl3+ 3KOH → Fe(OH)3+ 3KCl

Câu 23.Cặp dung dịch nào sau đây phản ứng với nhau tạo ra chất khí?

A NH4Cl và AgNO3

B NaOH và H2SO4

C Ba(OH)2và NH4Cl

D Na2CO3và KOH

Lời giải:

Đáp án:C

A NH4Cl + AgNO3→ AgCl ↓ + NH4NO3

B 2NaOH + H2SO4→ Na2SO4+ 2H2O

C Ba(OH)2+ 2NH4Cl → BaCl2+ 2NH3↑ + 2H2O

D Na2CO3không phản ứng với KOH

Câu 24.Dãy gồm các chất đều phản ứng được với Fe(NO3)2là:

A NaOH, Mg, KCl, H2SO4.

B AgNO3, Br2, NH3, HCl

C AgNO3, NaOH, Cu, FeCl3

D KCl, Br2, NH3, Zn

Lời giải:

Đáp án:B

A Loại KCl không pư

B Thỏa mãn

AgNO3+ Fe(NO3)2→ Fe(NO3)3+ Ag↓

3Br2+ 3Fe(NO3)2→ Fe(NO3)3+ 2FeBr3

2NH3+ 2H2O + Fe(NO3)2→ Fe(OH)2+ 2NH4NO3

12HCl + 9Fe(NO3)2→ 5Fe(NO3)3+ 4FeCl3+ 3NO + 6H2O

C Loại Cu, FeCl3

D Loại KCl

a