FeSO4 + H2SO4 đặc, nóng → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O | FeSO4 ra Fe(SO4)3

Phản ứng FeSO₄ + H₂SO_{4 đặc, nóng} → Fe₂(SO₄)₃ + SO_2$\uparrow$ + H₂O

1. Phương trình phản ứng FeSO₄ tác dụng H₂SO₄ đặc nóng

2. Điều kiện để phương trình phản ứng FeSO₄ ra Fe₂(SO₄)₃

Nhiệt độ thường, H₂SO₄ đặc nóng dư.

3. Hiện tượng sau phản ứng

Cho FeSO₄ tác dụng với dung dịch H₂SO₄. Xuất hiện khí có mùi hắc (SO₂).

4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

4.1. Bản chất của FeSO₄ (Sắt (II) sunfat)

- Trong phản ứng trên FeSO₄ là chất khử.

- FeSO₄ mang tính khử khi tác dụng với Cl₂, axit,..

4.2. 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.

5. Kiến thức về FeSO₄

5.1. Tính chất vật lí và nhận biết

- Tính chất vật lý: Có khả năng hút ẩm tốt, thường tồn tại ở trạng thái ngậm nước. Tan tốt trong nước cho dung dịch không màu.

- Nhận biết: Sử dụng dung dịch BaCl₂, thấy xuất hiện kết tủa trắng:

FeSO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + FeCl₂.

5.2. Tính chất hóa học

- Mang đầy đủ tính chất hóa học của muối.

- Có tính khử và tính oxi hóa:

Tính khử: Fe²⁺ → Fe³⁺ + 1e

Tính oxi hóa: Fe²⁺ + 1e → Fe

a. Tính chất hóa học của muối:

- Tác dụng với dung dịch kiềm:

FeSO₄ + KOH → K₂SO₄ + Fe(OH)₂

- Tác dụng với muối:

FeSO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + FeCl₂.

b. Tính khử:

FeSO₄ + Cl₂ → FeCl₃ +Fe₂(SO₄)₃

2FeSO₄ + 2H₂SO₄ đặc nóng → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 2H₂O

10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O

c. Tính oxi hóa:

FeSO₄ + Mg → MgSO₄ + Fe

5.3. Điều chế

- Cho kim loại Fe dư tác dụng với axit HNO₃

3Fe + 8HNO₃ → 4H₂O + 2NO + 3Fe(NO₃)₂

5.4. Ứng dụng

- FESO4,7H2O được sử dụng chủ yếu như 1 hóa chất keo tụ cũng như một chất dùng trong phản ứng oxi hóa khử để loại bỏ photphat trong nước của các nhà máy xử lý nước thải đô thị và công nghiệp.

- FeSO4 – sắt sunfat còn được sử dụng trong ngành dệt may như một chất cố định thuốc nhuộm . Nó được sử dụng trong lịch sử để làm đen da và như là một thành phần của mực.

- FeSO4 – sắt sunfat dùng để cải tạo chất lượng đất , để hạ thấp độ pH của đất có độ kiềm cao để cây có thể tiếp cận với chất dinh dưỡng của đất
- FeSO4 – sắt sunfat còn được sử dụng để điều trị nhiễm clo sắt.

- FeSO4 – sắt sunfat nó cũng được sử dụng làm chất diệt cỏ và rêu

6. Tính chất hoá học của H₂SO₄

6.1. 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

6.2. 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

7. Câu hỏi vận dụng liên quan

Câu 1. Dung dịch FeSO₄ không làm mất màu dung dịch nào sau đây?

A. Dung dịch KMnO₄ trong môi trường H₂SO₄

B. Dung dịch K₂Cr₂O₇ trong môi trường H₂SO₄

C. Dung dịch Br₂

D. Dung dịch CuCl₂

Lời giải:

Câu 2. Kim loại nào sau đây phản ứng được với dung dịch FeSO₄ và dung dịch HNO₃ đặc, nguội?

A. Mg.

B. Al.

C. Cr.

D. Cu.

Lời giải:

Câu 3. Cho sơ đồ phản ứng: FeS₂ + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + H₂SO₄ + NO + H₂O Sau khi cân bằng, hệ số cân bằng của HNO₃ trong phản ứng là :

A. 21.

B. 15.

C.19.

D. 8.

Lời giải: