Gang nhoỷ hụ n Fe)

Một phần của tài liệu Công phá lý thuyết hóa học 12 (Trang 131 - 134)

III. HỢP CHẤT CROM (VI)

t gang nhoỷ hụ n Fe)

 Luyện gang thành thộp bằng cỏch lấy ra khỏi gang phần lớn C, i, Mn và hầu hết P, S tự sự oxi húa gang núng chảy.

 Cỏc phản ứng xảy ra theo thứ tự: Si + O2 SiO2 2Mn + O2 2MnO C + O2 CO2 CO2 + C  2CO S + O2 SO2 4P + 5O2 2P2O5

 Cỏc khớ (CO2, SO2, CO) bay ra khỏi hệ. SiO2 và P2O5 là những oxi axit kết hợp với FeO, MnO tạo thành xỉ.

 Khi cỏc tạp chất bị oxi húa hết thỡ Fe bị oxi húa:

2Fe + O2 2FeO (nõu)

 Thờm vào lũ một ớt gang giàu C để điều chỉnh tỉ lệ C và một lượng nhỏ Mn cũng được thờm vào lũ để khử oxit sắt: FeO + Mn  Fe + MnO

II/. KIẾN THỨC BỔ SUNG:

1/. Sắt bị oxi húa thành hỗn hợp muối Fe(II) và Fe(III):

 Do sắt cú 2 húa trị là 2 và 3, nờn khi tỏc dụng với chất oxi húa, tựy thuộc vào tỉ lệ số mol của cỏc chất tham gia phản ứng, cú thể tạo thành hỗn hợp 2 loại muối sắt.

a/. Trƣờng hợp Fe phản ứng với AgNO3:

 Vớ dụ: cho 0,15 mol Fe vào dung dịch chứa 0,4 mol AgNO3 Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag

131

AgNO3 cũn lại (0,4 – 0,3) = 0,1 mol, s oxi húa tiếp Fe(NO3)2

Fe(NO3)2 + AgNO3  Fe(NO3)3 + Ag 0,1 0,1 0,1 mol

 Dung dịch thu được cú Fe(NO3)2: 0,05 mol và Fe(NO3)3: 0,1 mol  Tổng quỏt: Nếu tỉ lệ mol AgNO3 và Fe: A g N O3

F e

n f =

n

* 2 < f < 3: dung dịch chứa Fe(NO3)2 và Fe(NO3)3. * f ≥ 3: dung dịch chỉ chứa Fe(NO3)3

* f  2: dung dịch chỉ chứa Fe(NO3)2

b/. Trƣờng hợp Fe phản ứng với dung dịch HNO3:

 Vớ dụ: Cho x mol bột Fe tỏc dụng với dung dịch chứa y mol HNO3. xỏc địng tỉ lệ x/y để dung dịch thu được chứa 2 muối Fe(NO3)3 và Fe(NO3)2.

 Cỏc phản ứng cú thể xảy ra:

Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O a 4a a mol Fe + 2Fe(NO3)3  3Fe(NO3)2 b 2b 3b mol

 Gọi a, b lần lượt là số mol Fe tham gia cỏc phản ứng.  Nếu cú 2 muối, HNO3 hết và y = 4a.

 Số mol Fe tham gia phản ứng: a + b = x Ta cú: y = 4 a v ụ ựi ủ ie àu k ie ọn 0 < 2 b < a x a + b 8 4 . 3 y S u y ra : x  

 Tổng quỏt: Nếu tỉ lệ số mol HNO3 và Fe: H N O3

F e

n f =

n

- 8

3 < f < 4: dung dịch chứa Fe(NO3)2 và Fe(NO3)3. - f ≥ 4: dung dịch chỉ chứa Fe(NO3)3

- f 8

3: dung dịch chỉ chứa Fe(NO3)2

2/. Xỏc định cụng thức của oxit sắt:

FexOy FeO Fe2O3 Fe3O4 x y = ? 1 2 3 3 4 > 0,75... < 0,75... 2 3 < x y < 1

Hũa tan với HCl, H2SO4 (l) Chỉ tạo Fe2+ Chỉ tạo Fe3+ Tạo hỗn hợp Fe2+ và Fe3+

3/. Cỏc phản ứng chuyển đổi Fe(II) thành Fe(III) và ngƣợc lại: a/. Fe(II) thành Fe(III):

 Cỏc chất oxi húa mạnh: Cl2, Br2, O2, HNO3, H2SO4 đ, Ag+, KMnO4 oxi húa cỏc hợp chất Fe(II) lờn hợp chất Fe(III).

2FeCl2 + Fe  2FeCl3

6FeCl2 + 3Br2  4FeCl3 + 2FeBr3 6FeSO4 + 3Cl2  2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3

10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4  5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + H2O 3FeO + 10HNO3  3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

4Fe(OH)2 + 2H2O + O2  4Fe(OH)3

FeCl2 + 3AgNO3 dư  Fe(NO3)3 + Ag + 2AgCl

b/. Fe(III) thành Fe(II):

 Cỏc chất khử: Fe, Cu, CO, I-

, H2S, [H], Sn2+ cú thể khử hợp chất Fe(III) thành Fe(II) 2Fe3+ + SO2 + 2H2O  2Fe2+

+ 2 4 S O  + 4H+ 2Fe3+ + Sn2+  2Fe2+ + Sn4+ 2FeCl3 + H2S  2FeCl2 + S + 2HCl 2FeCl3 + 2HI  2FeCl2 + I2 + 2HCl

c/. Vài phản ứng tổng quỏt:

FexOy + 2yHI  xFeI2 + (y-x)I2 + yH2O

3FexOy + (12x-2y)HNO3  3xFe(NO3)3 + (3x-2y)NO + (6x-y)H2O 2FexOy + (6x-2y)H2SO4  xFe2(SO4)3 + (3x-2y)SO2 + (6x-2y)H2O 4Fe(OH)n + (3-n)O2 + (6-2n)H2O  4Fe(OH)3

133

B. MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP ĐIỂN HèNH Cể HƯỚNG DẪN

Một phần của tài liệu Công phá lý thuyết hóa học 12 (Trang 131 - 134)