Fe2O3 + CO → Fe + CO2 | Fe2O3 ra Fe

Phản ứng Fe₂O₃ + CO → Fe + CO₂

1. Phương trình phản ứng giữa Fe₂O₃ và CO

Fe₂O₃ + CO → Fe + CO₂

2. Điều kiện phương trình phản ứng xảy ra giữa CO và Fe₂O₃

Nhiệt độ cao: 700 - 800^oC

Ở nhiệt độ cao, Fe₂O₃ bị CO hoặc H₂ khử thành Fe.

Lưu ý: Ở nhiệt độ khác nhau sẽ cho sản phẩm khử khác nhau:

3Fe₂O₃ + CO 2Fe₃O₄ + CO₂

Fe₂O₃ + CO 2FeO + CO₂

3. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

3.1. Bản chất của Fe₂O₃ (Sắt (III) oxit)

- Trong phản ứng trên Fe₂O₃ là chất oxi hoá.

- Fe₂O₃ là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh ở nhiệt độ cao như: H₂, CO, Al, ...

3.2. Bản chất của CO (Cacbon oxit)

- Trong phản ứng trên CO là chất khử.

- CO khử oxit của các kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hoá học của kim loại với điều kiện nhiệt độ cao.

4. Tính chất hoá học của Fe₂O₃

4.1. Tính oxit bazơ

- Fe₂O₃ tác dụng với dung dịch axit tạo ra dung dịch bazơ tạo ra dung dịch muối và nước.

Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O

Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O

Fe₂O₃ + 6HNO₃ → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

4.2. Tính oxi hóa

- Fe₂O₃ là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh ở nhiệt độ cao như: H2, CO, Al:

Fe₂O₃ + 3H₂ 2Fe + 3H₂O

Fe₂O₃ + 3CO 2Fe + 3CO₂

Fe₂O₃ + 2Al Al₂O₃ + 2Fe

4.3. Ứng dụng của Fe2O3

- Fe2O3 có vai trò rất quan trọng trong việc tạo màu cho các loại men gốm sứ và giúp làm giảm rạn men.

- Các hợp chất sắt là các chất tạo màu phổ biến nhất trong ngành gốm. Sắt có thể biểu hiện khác biệt tùy thuộc môi trường lò, nhiệt độ nung, thời gian nung và tùy theo thành phần hoá học của men. Do đó có thể nói nó là một trong những nguyên liệu lý thú nhất.

- Ngoài chức năng tạo màu, thêm Fe2O3 vào men giúp giảm rạn men (nếu hàm lượng sử dụng dưới 2%).

5. Tính chất của CO

5.1. Tính chất vật lí

CO là chất khí không màu, không mùi, ít tan trong nước, hơi nhẹ hơn không khí (d_CO/kk = 28/29), rất độc.

5.2. Tính chất hóa học

a) CO là oxit trung tính

Ở điều kiện thường CO không phản ứng với nước, axit, bazơ.

b) CO là chất khử

Ở nhiệt độ cao, CO khử được nhiều oxit kim loại

CO + CuO → CO₂ + Cu

2CO + Fe₃O₄ → 3Fe + 2CO₂

2CO + O₂ → 2CO₂

6. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Khử hoàn toàn 4,8 gam Fe₂O₃ bằng CO dư ở nhiệt độ cao. Khối lượng Fe thu được sau phản ứng là:

A. 2,52 gam

B. 1,44 gam

C. 1,68 gam

D. 3,36 gam

Lời giải:

Câu 2. Cho khí CO đi qua ống sứ chứa 16 gam Fe₂O₃ đun nóng, sau phản ứng thu được hỗn hợp rắn X gồm Fe, FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃. Hòa tan hoàn toàn X bằng H₂SO₄ đặc, nóng bằng dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y, khối lượng muối khan thu được bằng:

A. 20 gam

B. 32 gam

C. 40 gam

D. 48 gam

Lời giải:

Câu 3. Quá trình khử Fe₂O₃ bằng CO trong lò cao, ở nhiệt độ khoảng 500 – 600^oC, có sản phẩm chính là:

A. Fe.

B. FeO.

C. Fe₃O₄

D. Fe₂O₃.

Lời giải: