Fe + H2SO4 (đặc, nóng) → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O l Fe ra Fe2(SO4)3 | H2SO4 ra Fe2(SO4)3 | H2SO4 ra SO2

Phản ứng Fe + H₂SO_{4(đặc, nóng)} → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O

1. Phương trình phản ứng Fe tác dụng H₂SO₄ đặc nóng

2. Cân bằng phản ứng oxi hoá khử (theo phương pháp thăng bằng electron)

$\stackrel{0}{\mathrm{Fe}}+{\mathrm{H}}_2\stackrel{+6}{\mathrm{S}}{\mathrm{O}}_{4(\mathrm{đặc} \mathrm{nóng})}\stackrel{}{\to }{\stackrel{+2}{\mathrm{Fe}}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3+\stackrel{+4}{\mathrm{S}}{\mathrm{O}}_4+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

2Fe + 6H₂SO_{4(đặc, nóng)} → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

3. Điều kiện phản ứng Fe tác dụng với H₂SO₄ đặc nóng

Nhiệt độ

4. Cách tiến hành phản ứng Fe tác dụng với H₂SO₄ đặc nóng

Cho Fe (sắt) tác dụng với axit sunfuric H₂SO₄

5. Hiện tượng Hóa học

Sắt (Fe) tan dần trong dung dịch và sinh ra khí mùi hắc Lưu huỳnh đioxit (SO₂).

6. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

6.1. Bản chất của Fe (Sắt)

- Trong phản ứng trên Fe là chất khử.

- Fe là kim loại tác dụng được với các axit HNO₃, H₂SO₄ đặc.

6.2. Bản chất của H₂SO₄ (Axit sunfuric)

- Trong phản ứng trên H₂SO₄ là chất oxi hoá.

- Trong H₂SO₄ thì S có mức oxi hoá +6 cao nhất nên H₂SO₄ đặc có tính axit mạnh, oxi hoá mạnh và háo nước.

7. Tính chất hóa học của Fe

7.1. Tác dụng với phi kim

Với oxi: 3Fe + 2O₂ Fe₃O₄

Với clo: 2Fe + 3Cl₂ 2FeCl₃

Với lưu huỳnh: Fe + S FeS

Ở nhiệt độ cao, sắt phản ứng được với nhiều phi kim.

7.2. Tác dụng với dung dịch axit

Tác dụng với với HCl, H₂SO₄ loãng

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H2

Tác dụng với H₂SO₄ đặc, nóng; HNO₃ đặc:

2Fe + 6H₂SO_{4(đặc, nóng)} → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Không tác dụng với H₂SO₄ đặc nguội, HNO₃ đặc, nguội

7.3. Tác dụng với dung dịch muối

Đẩy được kim loại yếu hơn ra khỏi muối

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

7.4. Ứng dụng của Fe

- Sắt có trong những đồ dùng cá nhân như: dao, kềm, kéo, kệ sắt, các loại dụng cụ gia đình khác,…
- Sắt ở trong các đồ nội thất như: bàn ghế, khung cửa, tủ kệ, cầu thang,…
- Các loại máy móc trong gia đình như máy xay, máy giặt, bồn rửa cũng có sắt.
- Trong giao thông vận tải sắt cũng đóng vai trò rất quan trọng.
- Sắt là bộ khung sườn cho những công trình xây dựng như nhà cửa, cầu, tòa nhà,…

8. Tính chất hóa học của H₂SO₄

8.1. H₂SO₄ 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) tạo thành muối sunfat.

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

• Tác dụng với oxit bazo tạo thành muối mới (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) và nước .

FeO + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂O

• Axit sunfuric tác dụng với bazo tạo thành muối mới và nước.

H₂SO₄ + NaOH → NaHSO₄ + H₂O

H₂SO₄­ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

• H2SO4 tác dụng với muối tạo thành muối mới (trong đó kim loại vẫn giữ nguyên hóa trị) và axit mới.

Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + CO₂

H₂SO₄ + 2KHCO₃ → K₂SO₄ + 2H₂O + 2CO₂

8.2. H₂SO₄ đặc

Axit sunfuric đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh với tính chất hóa học nổi bật như:

• Tác dụng với kim loại: Khi cho mảnh Cu vào trong H₂SO₄ tạo ra dung dịch có màu xanh và có khí bay ra với mùi sốc.

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

• Tác dụng với phi kim tạo thành oxit phi kim + H₂O + SO₂.

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 như đưa H₂SO₄ vào cốc đựng đường, sau phản ứng đường sẽ bị chuyển sang màu đen và phun trào với phương trình hóa học như sau.

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂SO₄ → 12C + H₂SO₄.11H₂O

9. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Những nhận định sau về kim loại sắt:

(1) Sắt còn có trong hồng cầu của máu, giúp vận chuyển oxi tới các tế bào.

(2) Ion Fe²⁺ bền hơn Fe³⁺.

(3) Fe bị thụ động trong H₂SO₄ đặc nguội.

(4) Quặng manhetit là quặng có hàm lượng sắt cao nhất.

(5) Trong tự nhiên sắt tồn tại ở dạng hợp chất, trong các quặng sắt

(6) Kim loại sắt có thể khử được ion Fe3+.

Số nhận định đúng là

A. 3

B. 4

C. 5

D. 6

Lời giải:

Đáp án: C

Câu 2. Cho các phản ứng chuyển hóa sau:

NaOH + dung dịch X → Fe(OH)₂;

Fe(OH)₂+ dung dịch Y → Fe₂(SO₄)₃;

Fe₂(SO₄)₃ + dung dịch Z → BaSO₄.

Các dung dịch X, Y, Z lần lượt là

A. FeCl₃, H₂SO₄ đặc nóng, Ba(NO₃)₂.

B. FeCl₃, H₂SO₄ đặc nóng, BaCl₂.

C. FeCl₂, H₂SO₄ đặc nóng, BaCl₂.

D. FeCl₂, H₂SO₄ loãng, Ba(NO₃)₂.

Lời giải:

Câu 3. Cho 5,6 gam Fe tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 đặc nóng, sau phản ứng thu được V lít SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là:

A. 6,72 lít

B. 3,36 lít

C. 4,48 lít

D. 2,24 lít

Lời giải:

Câu 4. Chất nào dưới đây phản ứng với Fe tạo thành hợp chất Fe (II)?

A. Cl₂

B. dung dịch HNO₃ loãng

C. dung dịch AgNO₃ dư

D. dung dịch HCl đặc

Lời giải:

Câu 5. Dãy các chất và dung dịch nào sau đây khi lấy dư có thể oxi hoá Fe thành Fe(III)?

A. HCl, HNO₃ đặc, nóng, H₂SO₄ đặc, nóng

B. Cl₂, HNO₃ nóng, H₂SO₄ đặc, nguội

C. bột lưu huỳnh, H₂SO₄ đặc, nóng, HCl

D. Cl₂, AgNO₃, HNO₃ loãng

Lời giải:

Câu 6. Cho các phản ứng sau:

1) dung dịch FeCl₂ + dung dịch AgNO₃

2) dung dịch FeSO₄ dư + Zn

3) dung dịch FeSO₄ + dung dịch KMnO₄+ H₂SO₄

4) dung dịch FeSO₄ + khí Cl₂

Số phản ứng mà ion Fe²⁺ bị oxi hóa là

A. 2

B. 1

C. 4

D. 3

Lời giải:

Câu 7. Để pha loãng dung dịch H₂SO₄ đặc trong phòng thí nghiệm, người ta tiến hành theo cách nào dưới đây?

A. Cho từ từ nước vào axit và khuấy đều

B. Cho từ từ axit vào nước và khuấy đều

C. Cho nhanh nước vào axit và khuấy đều

D. Cho nhanh axit vào nước và khuấy đều

Lời giải:

Câu 8. Cho từng chất: Fe, FeO, Fe(OH)₂, Fe(OH)₃, Fe₃O₄, Fe₂O₃, Fe(NO₃)₂, Fe(NO₃)₃, FeSO₄, Fe₂(SO₄)₃, FeCO₃ lần lượt phản ứng với HNO₃ đặc, nóng. Số phản ứng thuộc loại phản ứng oxi hóa – khử là

A. 5

B. 6

C. 7

D. 8

Lời giải:

Câu 9. Cho 11,36 gam hồn hợp gồm Fe, FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ phản ứng hết với dung dịch HNO₃ loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Dung dịch X có thể hoà tan tối đa 12,88 gam Fe. Số mol HNO₃ có trong dung dịch ban đầu là

A. 0,88.

B. 0,64.

C. 0,94.

D. 1,04.

Lời giải:

Câu 10. Cho các quặng sau: pirit, thạch cao, mica, apatit, criolit, boxit, dolomit. Số quặng chứa nhôm là:

A.2.

B. 3.

C. 4.

D. 5.

Lời giải:

Câu 11. Dung dịch X gồm FeCl₂ và FeCl₃ được chia làm hai phần bằng nhau:

Phần 1: Tác dụng với dung dịch NaOH dư ở ngoài không khí thu được 0,5 mol Fe(OH)₃.

Phần 2: Tác dụng với dung dịch AgNO₃ thu được 1,3 mol AgCl. Tỉ lệ mol của FeCl₂ và FeCl₃ là

A. 4:1.

B. 3:2.

C. 1:4.

D. 2:3.

Lời giải:

Câu 12. Cho m gam Mg vào dung dịch chứa 0,18 mol FeCl₃. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 6,72 gam chất rắn. Giá trị của m là

A. 2,88 gam.

B. 4,32 gam.

C. 2,16 gam.

D. 5,04 gam.

Lời giải:

Câu 13. Nung nóng 29 gam oxit sắt với khí CO dư, sau phản ứng, khối lượng chất rắn còn lại là 21 gam. Công thức oxit sắt là

A. FeO.

B. Fe₃O₄.

C. Fe₂O₃.

D. FeO hoặc Fe₃O₄.

Lời giải: