Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu phương trình phản ứng Fe3O4 +H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O + SO2↑ | Fe3O4 ra Fe2(SO4)3. Đây là phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bài viết giới thiệu các nội dung liên quan giúp học sinh nắm bắt kiến thức cơ bản. Mời các bạn đón đọc:
1. Phương trình phản ứng hoá học:
2Fe3O4 + 10H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 10H2O
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng
Khi cho Fe3O4 tác dụng với dung dịch axit H2SO4 đặc sản phẩm sinh ra muối sắt(III) sunfat và có khí mùi hắc lưu huỳnh đioxit thoát ra.
3. Điều kiện phản ứng
Phản ứng xảy ra ngay ở điều kiện thường.
4. Tính chất hoá học
4.1. Tính chất hoá học của Fe3O4
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
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
3 Fe3O4 + 8Al 4Al2O3 + 9Fe
4.2. Tính chất hoá học của H2SO4
Axit sunfuric loãng
- Axit sunfuric là một axit mạnh, hóa chất này có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit như:
- Axit sunfuric H2SO4 làm chuyển màu quỳ tím thành đỏ.
- Tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb)
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
- Tác dụng với oxit bazo
FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O
- Tác dụng với bazo
H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
- Tác dụng với muối
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2
H2SO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + 2H2O + 2CO2
Axit sunfuric đặc
- Axit sunfuric đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh với tính chất hóa học nổi bật như:
- Tác dụng với kim loại:
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
- Tác dụng với phi kim
C + 2H2SO4 → CO2 + 2H2O + 2SO2 (nhiệt độ)
2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O
- Tác dụng với các chất khử khác.
2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
- H2SO4 còn có tính háo nước đặc trưng
C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4.11H2O
5. Cách tiến hành phản ứng
Cho Fe3O4 tác dụng với dung dịch axit sunfuric H2SO4 đặc.
6. Bạn có biết
Tương tự Fe3O4, các oxit kim loại khác như CuO, MgO, ZnO... đều có thể phản ứng với dung dịch axit H2SO4
7. Bài tập liên quan
Ví dụ 1: Hoà tan hoàn toàn m (g) FexOy bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 2,24lit SO2 (đktc). Phần dd chứa 120(g) một loại muối sắt duy nhất. Công thức oxit sắt và khối lượng m là:
A. Fe3O4; m = 23,2 (g).
B. FeO, m = 32 (g).
C. FeO; m = 7,2 (g).
D. Fe3O4; m = 46,4 (g)
Hướng dẫn giải
Đáp án D
xFe2y/x + → xFe3+ + (3x – 2y)e
S6+ + 2e (0,2) → S4+ (0,1 mol)
nmuối = nFe2(SO4)3 = 0,3 mol ⇒ nFe2y/x + = 0,6 mol
Bảo toàn e: [0,6.(3x - 2y)]/2 = 0,2 ⇒ x : y = 3 : 4 ⇒ nFe3O4 = 0,2 ⇒ m = 0,2. 232 = 46,4g
Ví dụ 2: Để khử hoàn toàn 6,08 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3, cần 2,24 lít khí H2(đktc). Mặt khác hoà tan hoàn toàn 6,08 gam hỗn hợp X trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thì thu được thể tích V (ml) SO2 (đktc). Giá trị V(ml) là:
A. 112 ml
B. 224 ml
C. 336 ml
D. 448 ml.
Hướng dẫn giải
Đáp án D
Quy đổi hỗn hợp X về hỗn hợp hai chất FeO và Fe2O3 với số mol là x, y
Ta có:
FeO + H2 → Fe + H2O (1)
x → x → x
Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O (2)
y → 3y → 2y
Có: x + 3y = 0,1 và 72x +160y = 6,08
=> x = 0,04 mol; y = 0,02 mol
2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O (3)
0,04 → 0,02 mol
Vậy VSO2 = 0,02. 22,4 = 0,448 lít hay 448 ml
Ví dụ 3: 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
Hướng dẫn giải
Đáp án B
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).
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VÀ DỊCH VỤ GIÁO DỤC VIETJACK
- Người đại diện: Nguyễn Thanh Tuyền
- Số giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh: 0108307822, ngày cấp: 04/06/2018, nơi cấp: Sở Kế hoạch và Đầu tư thành phố Hà Nội.
2021 © All Rights Reserved.
