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 Fe3O4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O Phương trình phản ứng Fe3O4 tác dụng với H2SO4 loãng 2Fe3O4 + 10H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 10H2O Cân phản ứng Fe3O4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O +8/3Fe3O4 + H2S+6O4 → +3Fe2(SO4)3 + S+4O2 + H2O x 6Fe+8/3→ 6Fe+3 + 2e (q trình oxi hóa) x S+6 + 2e → S+4 (Q trình khử) Phương trình hóa học: 2Fe3O4 + 10H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 10H2O Điều kiện phản ứng Fe3O4 Fe2(SO4)3 Khơng có Cách tiến hành phản ứng cho Fe3O4 tác dụng với dung dịch H2SO4 Cho Fe3O4 tác dụng với dung dịch axit sunfuric H2SO4 Hiện tượng Hóa học Khi cho Fe3O4 tác dụng với dung dịch axit H2SO4 sản phẩm sinh muối sắt (III) sunfat có khí mùi hắc lưu huỳnh đioxit Tính chất sắt từ oxit Fe3O4 Định nghĩa: Là hỗn hợp hai oxit FeO, Fe2O3 Có nhiều quặng manhetit, có từ tính Cơng thức phân tử Fe3O4 7.1 Tính chất vật lí oxit Fe3O4 Là chất rắn, màu đen, không tan nước có từ tính 7.2 Tính chất hóa học oxit Fe3O4 + Tính oxit bazơ Fe3O4 tác dụng với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng tạo hỗn hợp muối sắt (II) sắt (III) Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O Fe3O4+ 4H2SO4 loãng→ Fe2(SO4)3+ FeSO4 + 4H2O + Tính khử Fe3O4 chất khử tác dụng với chất có tính oxi hóa mạnh: 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O + Tính oxi hóa Fe3O4 chất oxi hóa tác dụng với chất khử mạnh nhiệt độ cao như: H2, CO, Al: Fe3O4 + 4H2 3Fe + 4H2O Fe3O4+ 4CO 3Fe + 4CO2 3Fe3O4 + 8Al 4Al2O3 + 9Fe Bài tập vận dụng liên quan Câu Sắt tác dụng với H2O nhiệt độ cao 570oC tạo H2 sản phẩm rắn A FeO B Fe3O4 C Fe2O3 D Fe(OH)2 Lời giải: Đáp án: A Sắt tác dụng với H2O nhiệt độ cao 570oC tạo H2 sản phẩm rắn FeO Phương trình phản ứng hóa học Fe + H2O → FeO + H2 Câu Dung dịch phản ứng với Fe tạo thành hợp chất Fe(II)? A H2SO4 B dung dịch HNO3 loãng C dung dịch AgNO3 dư D dung dịch HCl đặc Lời giải: Đáp án: D Phương trình phản ứng minh họa Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2 Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag Fe(NO3)2 + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag Fe + 2HCl đặc → FeCl2 + H2 Câu Cho 2,24 gam Fe tác dụng với oxi, thu 3,04 gam hỗn hợp X gồm oxit Để hồ tan hết X cần thể tích dung dịch HCl 1M A 25 ml B 50 ml C 100 ml D 150 ml Lời giải: Đáp án: C Áp dụng bảo tồn ngun tố ta có: nH = 2nO = 2.(3,04-2,24)16 = 0,1 mol Thể tích dung dịch HCl 1M V = 0,1.10002 = 50 ml Câu Dãy kim loại tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng? A Al, Mg, Cu B Fe, Mg, Ag C Al, Fe, Mg D Al, Fe, Au Lời giải: Đáp án: C A loại Cu khơng tác dụng với dung dịch H2SO4 lỗng B Loại Ag khơng tác dụng với dung dịch H2SO4 lỗng D Loại Au khơng tác dụng với dung dịch H2SO4 lỗng Phương trình phản ứng minh họa 2Al + 3H2SO4 loãng → Al2(SO4)3 + 3H2 Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2 Mg + H2SO4 loãng → MgSO4 + H2 Câu Cho phương trình phản ứng hóa học sau: Al + H2SO4 → Al2(SO4)3 + SO2 + H2O Tổng hệ số cân tối giản phương trình là: A 17 B 18 C 19 D 20 Lời giải: Đáp án: B Cân phương trình phản ứng 2Al + 6H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Tổng hệ số cân tối giản phương trình là: 18 Câu Khi đốt cháy hồn tồn sắt khơng khí sản phẩm thu chất rắn là? A Fe3O4 B Fe2O3 C FeO D tạo hỗn hợp FeO, Fe2O3, Fe3O4 Lời giải: Đáp án: A Khi đốt cháy hồn tồn sắt khơng khí sản phẩm thu chất rắn Fe3O4 Câu Nguyên liệu để sản xuất thép là: A Sắt phế liệu B Khí oxi C Gang D SiO2, CaCO3 Lời giải: Đáp án: C Nguyên liệu để sản xuất thép Gang Câu Để phân biệt dung dịch lỗng: HCl, HNO3, H2SO4 dùng thuốc thử sau đây? A Dung dịch Ba(OH)2 bột Cu kim loại B Kim loại sắt đồng C Dung dịch Ca(OH)2 D Kim loại nhôm sắt Lời giải: Đáp án: A Để nhận biết axit HCl, HNO3, H2SO4 ta dùng BaCl2 Cu BaCl2 giúp nhận H2SO4 tạo kết tủa trắng với chất Cu nhận HCl khơng xảy phản ứng, cịn HNO3 tạo khí khơng màu hóa nâu khơng khí 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O Câu Nung 8,4 gam Fe khơng khí, sau phản ứng thu m gam chất rắn X gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO Hòa tan m gam hỗn hợp X vào dung dich HNO3 dư thu 2,24 lít khí NO2 (đktc) sản phẩm khử Giá trị 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 chất Fe Fe2O3: Hòa tan hỗn hợp X vào dung dịch HNO3 dư ta có: Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)2 + 3NO2 + 3H2O 0,13 0,1 Số mol nguyên tử Fe oxit Fe2O3 ⇒ 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 số mol FeO số mol Fe2O3) Hòa tan 4,64 gam A dung dịch H2SO4 lỗng dư 200 ml dung dịch X Tính thể tích dung dịch KMnO4 0,1M 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 FeO số mol Fe2O3 nên ta coi hỗn hợp Fe3O4 Ta có phương trình hóa học Fe3O4 + 4H2SO4→ FeSO4 + Fe2(SO4)3 +4H2O 0,02 → 0,02 Trong 100 ml X có 0,01 mol FeSO4 nên: 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 0,2 mol S kết thúc phản ứng thu chất rắn A Cho A tác dụng với dung dịch HCl dư, thu khí B Tỉ khối B so với khơng khí là: A 0,8045 B 0,7560 C 0,7320 D 0,9800 Lời giải: Đáp án: A Ta có: Số mol nFe phản ứng = nS = 0,2 mol X gồm: Fe (dư 0,1) FeS (0,2) → Khí: H2 (0,1) 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 Fe2O3 lượng dung dịch HCl vừa đủ, thu 2,24 lít hidro (đktc) dung dịch X Cho dd X tác dụng với dung dịch NaOH lấy dư Lấy kết tủa thu đem nung nóng khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu 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 chứa: FeCl2: 0,1 (mol) FeCl3: 0,2 (mol) FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl Kết tủa thu Fe(OH)2 Fe(OH)3 Nung kết tủa thu 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 400ml dung dịch HNO3 1M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch chứa 26,44 gam chất tan khí NO (sản phẩm khử nhất) Giá trị 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 26,44 gam > 25,2 gam nên xảy phản ứng hoà tan Fe dư 2Fe3+ + Fe → 3Fe2+ (2) ⇒ phản ứng (1) xảy 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 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 quặng sắt có chưa 30-95% oxi sắt, khơng chứa chứa S,P Than cốc(khơng có tự nhiên,phải điều chế từ than mỡ) có vai trò cung cấp nhiệt cháy, tạo chất khử CO tạo thành gang Chất chảy CaCO3 nhiệt độ cao bị phân hủy thành CaO, hóa hợp với SiO2 chất khó nóng cháy có quặng sắt thành xỉ silicat dễ nóng chảy, có khối lượng riêng lên gang Câu 15 Cho 8,4 gam bột sắt vào 100 ml dung dịch gồm AgNO3 2M Cu(NO3)2 1M; phản ứng xảy hoàn toàn thu m gam chất rắn X Giá trị m 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 phản ứng Ag+ + Fe2+ → Ag + Fe3+ => Fe tạo muối Fe2+ ne Fe cho tối đa = 0,15.2 = 0,3 mol ne Ag+ 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 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 Hịa tan hồn tồn a gam oxit sắt dung dịch H2SO4 đậm đặc vừa đủ , có chứa 0,075 mol H2SO4, thu b gam muối có 168 ml khí SO2 (đktc thoát ra) Giá trị b A B 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 là: Fe2(SO4)3 = x mol → 3x (mol) SO4(2-) => x = 0,06753 = 0,0225 mol => b = gam Câu 17 Cho m gam bột Fe vào dung dịch HNO3 lấy dư, ta hỗn hợp gồm hai khí NO2 NO có VX= 17,92 lít (đktc) tỉ khối O2 2,625 Thành phần phần trăm theo thể tích NO, NO2 khối lượng m Fe dùng A 25% 75%; 2,24 gam B 25% 75%; 22,4 gam C 35% 65%; 22,4 gam D 45% 55%; 2,24 gam Lời giải: Đáp án: B Gọi số mol NO2 NO a, b Ta có hệ phương trình: a + b = 0,8 46a + 30b = 0,8.(2,625.32) => a = 0,6 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 lượng hỗn hợp X gồm Fe3O4 FeS2 63 gam HNO3, thu 1,568 lít NO2 (đktc) Dung dịch thu cho tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch KOH 2M, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu 9,76 gam chất rắn X Nồng độ % dung dịch HNO3 có giá trị A 47,2% B 46,2% C 46,6% D 44,2% Lời giải: Đáp án: B Chất rắn X 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 Fe3O4, FeS2 x, y (mol) Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe => 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) (II) => x = 0,04; y = 0,002 Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Na => nKOH = nKNO3 + nK2SO4 (1) nK2SO4 = nFeS2 = 0,002 = 0,004 mol (2) => nKNO3 = 0,04 – 0,004 = 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 không khả phản ứng sắt với nước? A Ở nhiệt độ cao (nhỏ 570oC), sắt tác dụng với nước tạo Fe3O4 H2 B Ở nhiệt độ lớn 1000oC, sắt tác dụng với nước tạo Fe(OH)3 C Ở nhiệt độ lớn 570oC, sắt tác dụng với nước tạo FeO 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 nước: 3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2(to < 570oC) Fe + H2O → FeO + H2 (to > 570oC) → Ở nhiệt độ lớn 1000oC, sắt tác dụng với H2O tạo FeO Câu 20 Cho bột Fe vào dung dịch AgNO3 dư Kết thúc phản ứng 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 bột Fe vào AgNO3 dư: Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag↓ Fe(NO3)2 + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag↓ → Dung dịch X gồm Fe(NO3)3, AgNO3 Câu 21 Tiến hành thí nghiệm sau: (a) FeO tác dụng với dung dịch HNO3 (b) Fe(NO3)2 tác dụng với dung dịch HCl (c) FeCO3 tác dụng với dung dịch H2SO4 (d) K tác dụng với dung dịch Fe2(SO4)3 (e) Ba tác dụng với dung dịch FeCl2 Sau phản ứng xảy hồn tồn, số thí nghiệm tạo chất khí là? A B C D Lời giải: Đáp án: C Xét sản phẩm phản ứng => Số phương trình thỏa mãn đề (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 chất khí là: Câu 22 Cho sơ đồ chuyển hóa: Fe → FeCl3 → Fe(OH)3 (mỗi mũi tên ứng với phản ứng) Hai chất X, Y 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 sau phản ứng với tạo chất khí? A NH4Cl AgNO3 B NaOH H2SO4 C Ba(OH)2 NH4Cl D Na2CO3 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 Na2CO3 không phản ứng với KOH Câu 24 Dãy gồm chất phản ứng với Fe(NO3)2 là: 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 ... FeO tác dụng với dung dịch HNO3 (b) Fe(NO3)2 tác dụng với dung dịch HCl (c) FeCO3 tác dụng với dung dịch H2SO4 (d) K tác dụng với dung dịch Fe2(SO4)3 (e) Ba tác dụng với dung dịch FeCl2 Sau phản. .. dung dịch H2SO4 lỗng D Loại Au khơng tác dụng với dung dịch H2SO4 lỗng Phương trình phản ứng minh họa 2Al + 3H2SO4 loãng → Al2(SO4)3 + 3H2 Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2 Mg + H2SO4 loãng → MgSO4... khả phản ứng sắt với nước? A Ở nhiệt độ cao (nhỏ 570oC), sắt tác dụng với nước tạo Fe3O4 H2 B Ở nhiệt độ lớn 1000oC, sắt tác dụng với nước tạo Fe(OH)3 C Ở nhiệt độ lớn 570oC, sắt tác dụng với