FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O l FeSO4 ra Fe2(SO4)3

Phản ứng FeSO₄ + KMnO₄ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + MnSO₄+ H₂O

1. Phương trình phản ứng FeSO₄ + KMnO₄ + H₂SO₄

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

2. Cân bằng phương trình phản ứng FeSO₄+ KMnO₄ + H₂SO₄ thăng bằng e

Bước 1. Xác định sự thay đổi số oxi hóa của các chất

Fe⁺²SO₄ + KMn⁺⁷O₄ + H₂SO₄ → Fe⁺³₂(SO₄)₃ + Mn⁺²SO₄ + K₂SO₄ + H₂O

FeSO₄ đóng vai trò là chất khử

KMnO₄ là chất oxi hóa

Bước 2: Viết quá trình oxi hóa, quá trình khử

Quá trình oxi hóa: 5x Quá trình khử: 2x

2Fe+2 → 2Fe+3 + 2e Mn+7 + 5e → Mn+2

Bước 3: Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại:

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

3. Hiện tượng giải thích

Nhỏ từ từ đến dư dung dịch FeSO₄ đã được axit hóa bằng H₂SO₄vào dung dịch KMnO₄. Hiện tượng quan sát được dung dịch màu tím hồng bị nhạt dần rồi chuyển sang màu vàng.

4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

4.1. Bản chất của FeSO₄ (Sắt sunfat)

- Trong phản ứng trên FeSO₄ là chất khử.

- FeSO₄ mang đầy đủ tính chất hoá học của muối thể hiện tính khử khi tác dụng với Cl₂, H₂SO₄ đặc nóng, KMnO₄, ...

4.2. Bản chất của KMnO₄ (Thuốc tím)

Trong phản ứng trên KMnO₄ là chất oxi hoá.

5. Tính chất hóa học của FeSO₄

- 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

5.1. 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.

5.2. 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

5.3. Tính oxi hóa

FeSO₄ + Mg → MgSO₄ + Fe

5.4. Ứng dụng của FeSO4

- FeSO4 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 mang tính chất là một chất khử nên được ứng dụng trong việc khử cromat trong xi măng thành các hợp chất Cr (III) ít độc hơn.

-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 được sử dụng để củng cố thực phẩm và điều trị và ngăn ngừa thiếu máu do thiếu sắt .

-FeSO4 – sắt sunfat là một nguyên tố vi lượng quan trọng mà cơ thể cần để sản xuất các tế bào hồng cầu, giúp cơ thể bạn khỏe mạnh.

6. Tính chất hoá học của KMnO₄

Vì là chất oxi hóa mạnh nên KMnO₄ có thể phản ứng với kim loại hoạt động mạnh, axit hay các hợp chất hữu cơ dễ dàng.

6.1. Phản ứng KMnO₄ phân hủy

2KMnO₄ → K₂MnO₄+ MnO₂ + O₂

Khi pha loãng tinh thể pemanganat dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp, oxi được giải phóng

4KMnO₄ + 2H₂O → 4KOH + 4MnO₂+ 3O₂

6.2. Phản ứng với axit

KMnO₄ có thể phản ứng với nhiều axit mạnh như H₂SO₄, HCl hay HNO₃, các phương trình phản ứng minh họa gồm:

2KMnO₄ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O

3K₂MnO₄+ 4HNO₃ → 2KMnO₄ + MnO₂ + 4KNO₃ + 2H₂O

6.3. Phản ứng với bazơ

Thuốc tím có thể tác dụng với nhiều dung dịch kiềm hoạt động mạnh như KOH, NaOH, phương trình phản ứng minh họa:

4KMnO₄ + 4KOH → 4K₂MnO₄+ 2H₂O + O₂

6.4. Tính chất oxy hóa của KMnO₄

Vì thuốc tím là chất oxy hóa mạnh nên có thể phản ứng với nhiều loại dung dịch và cho ra nhiều sản phẩm khác nhau.

• Trong môi trường axit, mangan bị khử thành Mn²⁺

2KMnO₄ + 5Na₂SO₃ + 3H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O

• Trong môi trường trung tính, tạo thành MnO₂ có cặn màu nâu.

2KMnO₄ + 3K₂SO₃ + H₂O → 3K₂SO₄ + 2MnO₂ + 2KOH

• Trong môi trường kiềm, bị khử thành MnO₄^2-

2KMnO₄ + Na₂SO₃ + 2KOH → 2K₂MnO₄ + Na₂SO₄ + H₂O

7. Câu hỏi vận dụng liên quan

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

A. Dung dịch KMnO₄trong môi trường H₂SO₄

B. Dung dịch K₂Cr₂O₇ trong môi trường H₂SO₄

C. Dung dịch Br₂

D. Dung dịch CuCl₂

Lời giải:

Đáp án D

Phương trình hóa học phản ứng xảy ra

FeSO₄ tác dụng với dung dịch KMnO₄ trong môi trường H₂SO₄ có làm mất màu thuốc tím

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

FeSO4 tác dụng với dung dịch K₂Cr₂O₇ trong môi trường H₂SO₄ có làm mất màu thuốc tím

6FeSO₄ + K₂Cr₂O₇+ 7H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄+ 7H₂O

FeSO₄ tác dụng với dung dịch Dung dịch Br₂ có làm mất màu thuốc tím

3Br₂ + 6FeSO₄ ⟶ 2Fe₂(SO₄)₃ + 2FeBr₃

Câu 2. Nhỏ từ từ đến dư dung dịch FeSO₄ đã được axit hóa bằng H₂SO₄ vào dung dịch KMnO₄. Hiện tượng quan sát được là:

A. dung dịch màu tím hồng bị nhạt dần rồi chuyển sang màu vàng

B. dung dịch màu tím hồng bị nhạt dần đến không màu

C. dung dịch màu tím hồng bị chuyển dần sang nâu đỏ

D. màu tím bị mất ngay. Sau đó dần dần xuất hiện trở lại thành dung dịch có màu hồng

Lời giải:

Đáp án A

Nhỏ từ từ đến dư dung dịch FeSO₄ đã được axit hóa bằng H₂SO₄ vào dung dịch KMnO₄

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

muối Fe₂(SO₄)₃ và FeCl₃ có màu vàng

Câu 3. Cho phương trình phản ứng:

FeSO₄ + KMnO₄ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + MnSO₄+ H₂O.

Khi hệ số của các chất là số nguyên, nhỏ nhất thì hệ số của chất khử là

A. 10

B. 8

C. 6

D. 2

Lời giải:

Đáp án A

Phương trình phản ứng xảy ra:

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

Chất khử là FeSO₄ có hệ số là 10.

Câu 4. Cho phương trình phản ứng:

KMnO₄ + FeSO₄+ H₂SO₄→ Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄+ MnSO₄ + H2O

Hệ số của chất oxi hóa và chất khử trong phản ứng trên lần lượt là :

A. 5 và 2

B. 2 và 10

C. 2 và 5

D. 10 và 2

Lời giải:

Đáp án B

Phương trình phản ứng xảy ra

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

Chất oxi hóa là KMnO₄ có hệ số là 2

Chất khử là FeSO₄ có hệ số là 10

Câu 5. Cho chất X (CrO₃) tác dụng với lượng dư NaOH, thu được hợp chất Y của crom. Đem chất Y cho tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng, dư, thu được hợp chất Z của crom. Đem chất Z tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được khí T. Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Chất Z là Na₂Cr₂O₇

B. Khí T có màu vàng lục

C. Chất X có màu đỏ thẫm

D. Chất Y có màu da cam

Lời giải:

Đáp án D

Phương trình minh họa cho nội dung câu trả lời

CrO₃ + 2NaOH → Na₂CrO₄ (Y)+ H₂O

→ X có màu đỏ thẫm → C đúng

Y có màu vàng → D sai

2Na₂CrO₄ + H₂SO₄ → Na₂Cr₂O₇ + Na₂SO₄ + H₂O

→ Z là Na₂Cr₂O₇ → A đúng

Z + HCl : Na₂Cr₂O₇ + 14HCl → 2NaCl + 2CrCl₃ + 7H₂O + 3Cl₂

→ khí T là Cl₂ → B đúng

Câu 6. Hòa tan 12,6 gam Fe bằng dung dịch H₂SO₄ loãng dư, thu được dung dịch X. Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch KMnO₄ 0,5M. Giá trị của V là:

A. 180.

B. 90

C. 45

D. 135

Lời giải:

Đáp án B

Phương trình phản ứng hóa học:

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

0,225 → 0,225 (mol)

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

0,225 → 0,045(mol)

=> V_{dd KMnO4} = 0,045:0,5 = 0,09 lít = 90 ml

Câu 7. Cho 2,4 gam một kim loại tác dụng với lượng khí clo vừa đủ sau phản ứng thu được 9,5 gam một chất có công thức là MCl₂. Kim loại M là:

A. Fe.

B. Cu.

C. Mg.

D. Zn.

Lời giải:

Đáp án C

Bảo toàn khối lượng:

m_M + m_Cl2 = m_MCl2 => m_Cl2 = 9,5 − 2,4=7,1gam

=>n_Cl2= 0,1 mol

Xét quá trình cho – nhận e và áp dụng bảo toàn e:

M → ⁺²M + 2e

0,1 ← 0,2

Cl₂+ 2e → 2Cl⁻¹,

0,1→0,2

=> n_M = 0,1 mol =>M_M= 2,4/0,1= 24

=> M là kim loại Mg

Câu 8. Cho dãy các chất: SiO₂, Cr(OH)₃, CrO₃, Zn(OH)₂, NaHCO₃, Al₂O_3. Số chất trong dãy tác dụng được với dung dịch NaOH (đặc, nóng) là:

A. 6

B. 3

C. 5

D. 4

Lời giải:

Đáp án A

Số chất tác dụng được với dung dịch NaOH đặc nóng là 6

Phương trình phản ứng minh họa:

SiO₂ + 2NaOH → Na₂SiO₃ + H₂O

Cr(OH)₃+ NaOH → Na[Cr(OH)₄]

2NaOH + Zn(OH)₂ → Na₂[Zn(OH)₄]

NaOH + NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O

CrO₃ + 2NaOH → Na₂CrO₄+ H₂O

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]

Câu 9. Cho vào ống nghiệm một vài tinh thể K₂Cr₂O₇, sau đó thêm tiếp khoảng 1 ml nước và lắc đều để K₂Cr₂O₇ tan hết, thu được dung dịch X. Thêm vài giọt dung dịch NaOH vào dung dịch X, thu được dung dịch Y. Màu sắc của dung dịch X và Y lần lượt là

A. màu da cam và màu vàng chanh.

B. màu vàng chanh và màu da cam.

C. màu nâu đỏ và màu vàng chanh.

D. màu vàng chanh và màu nâu đỏ.

Lời giải:

Đáp án A

Phương trình ion thu gọn

Cr₂O₇^2- + 2OH^- ⇆ 2CrO₄^2- + H₂O

màu da cam màu vàng

Khi nhỏ từ từ dung dịch KOH vào dung dịch K₂Cr₂O₇thì cân bằng trên chuyển dịch sang phải

=> dung dịch chuyển từ màu da cam sang màu vàng

Câu 10. Dung dịch trong nước của chất nào dưới đây có màu da cam?

A. K₂Cr₂O₇.

B. KCl.

C. K₂CrO₄.

D. KMnO₄.

Lời giải:

Đáp án A

A. dung dịch K₂Cr₂O₇ có màu da cam

B. dung dich KCl không có màu

C. dung dich K₂CrO₄ có màu vàng.

D. dung dich KMnO₄ có màu tím

Câu 11. Trong công nghiệp, từ quặng cromit (FeO.Cr₂O₃) người ta điều chế Cr bằng phương pháp nào sau đây?

A. tách quặng rồi thực hiện điện phân nóng chảy Cr₂O₃.

B. tách quặng rồi thực hiện phản ứng nhiệt nhôm Cr₂O₃.

C. tách quặng rồi thực hiện phản ứng khử Cr₂O₃bởi CO.

D. hòa tan quặng bằng HCl rồi điện phân dung dịch CrCl₃.

Lời giải:

Đáp án B

Câu 12. Các số oxi hoá đặc trưng của crom là

A. +2, +4, +6.

B. +2, +3, +6.

C. +1, +2, +4, +6.

D. +3, +4, +6.

Lời giải:

Đáp án B

Câu 13. Cho dãy các chất: SiO2, Cr(OH)3, CrO3, Zn(OH)2, NaHCO3, Al2O3. Số chất trong dãy tác dụng được với dung dịch NaOH (đặc, nóng) là:

A. 6

B. 3

C. 5

D.4

Lời giải:

Đáp án A

SiO₂ + 2NaOH → Na₂SiO₃+ H₂O

Cr(OH)₃ + NaOH → Na[Cr(OH)₄]

2NaOH + Zn(OH)₂ → Na₂[Zn(OH)₄]

NaOH + NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O

CrO₃ + 2NaOH → Na₂CrO₄ + H₂O

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]

Câu 14. Cho chất X (CrO₃) tác dụng với lượng dư NaOH, thu được hợp chất Y của crom. Đem chất Y cho tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng, dư, thu được hợp chất Z của crom. Đem chất Z tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được khí T. Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Chất Z là Na₂Cr₂O₇

B. Khí T có màu vàng lục

C. Chất X có màu đỏ thẫm

D. Chất Y có màu da cam

Lời giải:

Đáp án D

CrO₃ + 2NaOH → Na₂CrO₄ (Y)+ H₂O

→ X có màu đỏ thẫm → C đúng

Y có màu vàng → D sai

2Na₂CrO₄ + H₂SO₄ → Na₂Cr₂O₇ + Na₂SO₄ + H₂O

→ Z là Na₂Cr₂O₇ → A đúng

Z + HCl : Na₂Cr₂O₇ + 14HCl → 2NaCl + 2CrCl₃ + 7H₂O + 3Cl₂

→ khí T là Cl₂ → B đúng