FeS2 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O | FeS2 ra SO2 l FeS2 ra Fe2(SO4)3

Phản ứng FeS₂ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO_2$\uparrow$ + H₂O

1. Phương trình phản ứng FeS₂ tác dụng với H₂SO₄ đặc nóng

2. Điều kiện phản ứng FeS₂ + H₂SO₄ đặc nóng

Nhiệt độ thường

3. Cân bằng phương trình phản ứng FeS₂ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O

Xác định số oxi hóa của các nguyên tố dể tìm chất oxi hóa và chất khử

Fe⁺²S^-1₂ + H₂S⁺⁶O₄ → Fe⁺³2(SO₄)₃ + S⁺⁴O₂ + H₂O

Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình

2x 15x

FeS2 → Fe3+ + 2S+6 + 15e S+6 + 2e → S+4

Đặt hệ số của các chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng

Vậy phương trình hóa học được phản ứng

2FeS₂ + 14H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃+ 15SO_2$\uparrow$ + 14H₂O

4. Hiện tượng phản ứng FeS₂ tác dụng H₂SO₄ đặc nóng

Cho FeS₂ tác dụng với dung dịch axit sunfuric, có khí thoát ra không màu mùi sốc thoát ra.

5. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

5.1. Bản chất của FeS₂ (Pirit)

- Trong phản ứng trên FeS₂ là chất khử.

- FeS₂ mang tính chất hoá học của muối thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hoá mạnh như axit HNO₃, HCl, H₂SO₄,...

5.2. 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.

6. Thông tin Pirit sắt FeS₂

6.1. Sắt FeS₂

Pirit sắt là khoáng vật của sắt có công thức là FeS₂. Có ánh kim và sắc vàng đồng từ nhạt tới đậm đần. Khi va đập vào thép hay đá lửa, quặng pirit sắt tạo ra các tia lửa.

Công thức phân tử: FeS₂

Công thức cấu tạo: S-Fe-S.

6.2. Tính chất vật lí và nhận biết

Là chất rắn, có ánh kim, có màu vàng đồng.

Không tan trong nước.

6.3. Tính chất hóa học FeS₂

Mang tính chất hóa học của muối.

Thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh:

Tác dụng với axit:

FeS₂ + 8HNO₃ → 2H₂O + 2H₂SO₄ + 5NO + Fe(NO₃)₃

FeS₂ + 2HCl → FeCl₂ + H₂S + S

Tác dụng với oxi:

4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃+ 8SO_2$\uparrow$

6.4. Ứng dụng của FeS2

- Phổ biến trong sử dụng để làm cơ chế đánh lửa bằng bánh xe trong các dạng súng cổ.

- Pyrit được sử dụng ở quy mô thương mại trong sản xuất lưu huỳnh đioxit, có ứng dụng trong các ngành công nghiệp như sản xuất giấy, axít sunfuric, mặc dù vai trò của các ứng dụng này đang bị suy giảm.

7. Tính chất hoá học của H₂SO₄

7.1. 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

7.2. 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

8. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Cho phản ứng: FeS₂ + H₂SO₄ đặc nóng → Fe₂(SO₄)₃+ SO₂ + H₂O. Tỉ lệ số phân tử bị khử và phân tử bị oxi hóa là

A. 15:1

B. 15:2

C. 1:15

D. 14:1

Lời giải:

Câu 2. Hiện tượng gì xảy ra khi nhỏ một ít dung dịch KMnO₄ vào dung dịch có chứa FeSO₄ và H₂SO₄?

A. Xuất hiện màu tím hồng của dung dịch KMnO₄

B. Mất màu tím hồng của dung dịch KMnO₄ và xuất hiện màu vàng

C. Mất màu vàng và xuất hiện màu tím hồng

D. Sau phản ứng mất màu dung dịch

Lời giải:

Câu 3. Phản ứng nào sau đây xảy ra xuất hiện khí lưu huỳnh đioxit

A. FeSO₄ + KMnO₄+ H₂SO₄ →

B. H₂S + O₂ thiếu →

C. FeS₂+ H₂SO₄ đặc nóng →

D. Na₂SO₃ + Ca(OH)₂ →

Lời giải:

Câu 4. Phản ứng hoá học nào sau đây tạo ra oxit bazơ?

A. Cho dung dịch Ba(OH)₂ dư phản ứng với SO₂

B. Cho dung dịch KOH phản ứng với dung dịch H₂SO₄

C. Cho Fe(OH)₃ phản ứng với HCl

D. Nung nóng Fe(OH)₃

Lời giải:

Câu 5. Nhận định nào sau đây không đúng?

A. Quặng giàu Fe nhất trong tự nhiên là quặng pirit FeS₂

B. Trong công nghiệp sản xuất gang, dùng chất khử CO để khử oxit sắt ở nhiệt độ cao

C. Oxi hóa các tạp chất trong gang (Si, Mn, S, P...) thành oxit để giảm hàm lượng của chúng ta thu được thép

D. Phèn chua có công thức hóa học là K₂SO₄.Al₂(SO₄)₃.24H₂O để làm trong nước đục

Lời giải:

Câu 6. Khẳng định nào sau đây là đúng khi nói về tính chất hóa học của hiđro sunfua.

A. Tính axit mạnh và tính khử yếu.

B. Tính bazơ yếu và tính oxi hóa mạnh.

C. Tính bazơ yếu và tính oxi hóa yếu.

D. Tính axit yếu và tính khử mạnh.

Lời giải:

Câu 7. Axit sunfuhiđric tác dụng với dung dịch bazơ NaOH tạo 2 muối nào?

A. Na₂S₂ và NaHS

B. Na₂S₂ và Na₂S

C. Na₂S và NaHS

D. NaS và NaHS

Lời giải:

Câu 8. Tính chất hóa học đặc trưng của dung dịch H₂S là

A. tính axit yếu, tính khử mạnh

B. tính axit yếu, tính oxi hóa mạnh

C. tính axit mạnh, tính khử yếu

D. tính axit mạnh, tính oxi hóa yếu

Lời giải:

Đáp án: A

Câu 10. Hấp thụ hoàn toàn V lít khí H₂S (đktc) vào 200 ml dung dịch NaOH 1,25M thu được dung dịch X có chứa 12,3 gam hỗn hợp muối. Giá trị của V là

A. 4,48 lít.

B. 5,60 lít.

C. 3,36 lít.

D. 4,032 lít.

Lời giải:

Câu 11. Cho các phát biểu sau:

(1) Trong điều kiện thường, dung dịch H₂S tiếp xúc với O₂ trở nên vẩn đục màu vàng.

(2) Khí H₂S tác dụng với FeCl₃ tạo bột màu vàng

(3) Người ta sản xuất khí H₂S trong công nghiệp, bằng cách cho axit HCl tác dụng với FeS.

(4) Khí sunfuro là chất khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí.

(5) Lưu huỳnh đioxit là khí độc, tan nhiều trong nước.

(6) Dẫn khí SO₂ vào dung dịch H₂S có hiện tượng vẩn đục màu xanh.

(7) Khí H₂S tác dụng với FeCl₃ tạo bột màu vàng

Số phát biểu đúng là

A. 3.

B. 7.

C. 6.

D. 4.

Lời giải:

Câu 12. Cho phản ứng: H₂S + 4Cl₂ + 4H₂O → H₂SO₄ + 8HCl.

Phát biểu nào là đúng trong các phát biểu sau?

A. H₂O là chất oxi hoá, H₂S là chất khử

B. H₂S là chất oxi hoá, Cl₂ là chất khử

C. H₂O là chất khử, Cl₂ là chất oxi hoá

D. H₂S là chất khử, Cl₂ là chất oxi hoá

Lời giải: