Fe(OH)2 + H2SO4 đặc → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O

Phản ứng Fe(OH)₂ + H₂SO₄ đặc thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về Fe(OH)₂ có lời giải, mời các bạn đón xem:

2Fe(OH)₂ + 4H₂SO₄ đặc → Fe₂(SO₄)₃ + 6H₂O + SO₂ ↓

1. Phương trình hoá học của phản ứng Fe(OH)₂ tác dụng với H₂SO₄ đặc

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

2. Điều kiện của phản ứng Fe(OH)₂ tác dụng với H₂SO₄ đặc

- Phản ứng diễn ra ở ngay điều kiện thường; phản ứng xảy ra nhanh hơn khi đun nóng.

3. Hiện tượng của phản ứng Fe(OH)₂ tác dụng với H₂SO₄ đặc

- Fe(OH)₂ tan dần, thoát ra khí không màu, mùi hắc.

4. Lập phương trình hoá học của phản ứng Fe(OH)₂ tác dụng với H₂SO₄ đặc

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hoá, từ đó xác định chất oxi hoá – chất khử:

$\stackrel{+2}{Fe}{\left(OH\right)}_2+H_2\stackrel{+6}{S}{O}_4\to {\stackrel{+3}{Fe}}_2{\left(S{O}_4\right)}_3+\stackrel{+4}{S}{O}_2\uparrow +H_{2}O$

Chất khử: Fe(OH)₂; chất oxi hoá: H₂SO₄ đặc.

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hoá, quá trình khử

- Quá trình oxi hoá: $\stackrel{+2}{Fe}\to \stackrel{+3}{Fe}+\text{1}e$

- Quá trình khử: $\stackrel{+6}{\text{S}}+\text{2}e\to \stackrel{+4}{S}$

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hoá

$\begin{array}{c}2\times \\ 1\times \end{array}\left(\begin{array}{c}\stackrel{+2}{Fe}\to \stackrel{+3}{Fe}+\text{1}e\\ \stackrel{+6}{S}+2e\to \stackrel{+4}{S}\end{array}\right)$

Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hoá học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

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

5. Mở rộng kiến thức về Fe(OH)₂

- Fe(OH)₂ nguyên chất là chất rắn, màu trắng hơi xanh, không tan trong nước.

- Trong không khí Fe(OH)₂ dễ bị oxi hóa thành Fe(OH)₃ màu nâu đỏ:

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃↓ (*)

- Điều chế Fe(OH)₂: Cho dung dịch muối sắt(II) vào dung dịch kiềm, lúc đầu thu được kết tủa màu trắng, hơi xanh:

Fe²⁺ + 2OH^- → Fe(OH)₂↓

Sau đó kết tủa chuyển dần sang màu nâu đỏ, theo phản ứng (*).

⇒Muốn có Fe(OH)₂ tinh khiết phải điều chế trong điều kiện không có không khí.

6. Tính chất của H₂SO₄ đặc

a) Tính oxi hóa mạnh

+ Axit sunfuric đặc oxi hoá hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) tạo muối hoá trị cao và thường giải phóng SO₂ (có thể H₂S, S nếu kim loại khử mạnh như Mg).

2Fe + 6H₂SO₄ $\stackrel{t^o}{\to }$ Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Cu + 2H₂SO₄ $\stackrel{t^o}{\to }$ CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Chú ý: Al, Fe, Cr bị thụ động hóa trong H₂SO₄ đặc, nguội.

+ Tác dụng với nhiều phi kim:

C + 2H₂SO₄ $\stackrel{t^o}{\to }$ CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

S + 2H₂SO₄ $\stackrel{t^o}{\to }$ 3SO₂ + 2H₂O

+ Tác dụng với nhiều hợp chất có tính khử:

2FeO + 4H₂SO_{4 $\stackrel{t^o}{\to }$} Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 4H₂O

2KBr + 2H₂SO_{4 $\stackrel{t^o}{\to }$} Br₂ + SO₂ + 2H₂O + K₂SO₄

b) H₂SO₄ đặc có tính háo nước:

Axit sunfuric đặc chiếm nước kết tinh của nhiều muối ngậm nước, hoặc chiếm các nguyên tố H và O (thành phần của nước) trong nhiều hợp chất.

Ví dụ:

Khi cho axit H₂SO₄ đặc vào đường, đường sẽ hóa thành than.

C₁₂H₂₂O₁₁ $\stackrel{H_{2}S{O}_4đ}{\to }$12C + 11H₂O

Sau đó một phần C sinh ra lại bị H₂SO₄ đặc oxi hóa:

C + 2H₂SO_{4 (đặc)} → CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

7. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1:Tính chất đặc biệt của dd H₂SO₄ đặc, nóng là tác dụng được với các chất trong dãy nào sau đây mà dd H₂SO₄ loãng không tác dụng?

A. BaCl₂, NaOH, Zn

B. NH₃, MgO, Ba(OH)₂

C. Fe, Al, Ni

D. Cu, S, FeSO₄

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Axit đặc là một chất háo nước và có tính oxi hóa mạnh.

A, B, C loại vì H₂SO₄ loãng và đặc đều tác dụng

D đúng

Tính chất hóa học khác nhau giữa axit loãng và đặc:

+ H₂SO₄ loãng không tác dụng được với KL đứng sau H nhưng H₂SO₄ đặc oxi hóa được nhiều KL lên mức oxi hóa cao nhất.

+ H₂SO₄ không phản ứng được với phi kim còn H₂SO₄ oxi hóa được một số phi kim như C, S, …

+ H₂SO₄ đặc có thể oxi hóa được nhiều hợp chất như FeSO₄ …

Câu 2: Dùng 300 tấn quặng pirit (FeS₂) có lẫn 20% tạp chất để sản xuất axit H₂SO₄ có nồng độ 98%. Biết rằng hiệu suất phản ứng là 90%. Khối lượng axit H₂SO₄ 98% thu được là

A. 320 tấn

B. 335 tấn

C. 350 tấn

D. 360 tấn

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Ta có sơ đồ :

FeS₂ →2SO₂ →2SO₃ →2H₂SO₄

120→ 2.98gam

300.0,8 → x tấn

→ Theo lý thuyết thì: $m_{H_{2}S{O}_4}=\frac{\mathrm{0,8.300.2.98}}{120}=392$tấn

Thực tế thì $m_{dd{H}_{2}S{O}_{4}98\%}=\frac{\mathrm{392.0,9.100}}{98}=360$tấn

Câu 3:Từ 800 tấn quặng pirit sắt (FeS₂) chứa 25% tạp chất không cháy, có thể sản xuất được bao nhiêu m³ dung dịch H₂SO₄ 93% (D = 1,83 g/ml)? Giả thiết tỉ lệ hao hụt là 5%.

A. 547m³

B. 574 m³

C. 647m³

D. 674 m³

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

$m_{Fe{S}_2}$ = 800.75% = 600 tấn

Sơ đồ sản xuất H₂SO₄ từ FeS₂:

FeS₂ →2SO₂ →2SO₃ →2H₂SO₄

120 tấn2.98 = 196 tấn

600→980 tấn

Do hao hụt 5% (hiệu suất 95%) nên lượng H₂SO₄ thu được là:

$m_{H_{2}S{O}_4}$ = 980.95% = 931 tấn

$V{dd}_{}=\frac{m_{dd}}{D}=\frac{m_{ct}.100}{C.D}=\frac{931.100}{\mathrm{93.1,83}}=547m^3$

Câu 4:Cho 15,82 gam hỗn hợp Al, Fe, Cu tác dụng hết với dung dịch H₂SO₄ đặc nóng thu được dung dịch A và 9,632 lít khí SO₂ ở đktc. Cô cạn dung dịch A sẽ thu được số gam muối khan là:

A. 57,1gam

B. 60,3 gam

C. 58,8 gam

D. 54,3 gam

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

$n_{S{O}_4^{2-}}$_{môi trường} = $n_{S{O}_2}$= 0,43mol

→ m_muối = m_KL + $m_{S{O}_4^{2-}}$= 15,82 + 0,43. 96 = 57,1 gam

Câu 5: Cho 18 gam kim loại M tác dụng với dung dịch H₂SO₄ đặc nóng dư thu được 3,36 lít khí SO₂ ở đktc và 6,4 gam S và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được số gam muối khan là:

A. 75 gam

B. 90 gam

C. 96 gam

D. 86,4 gam

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

$n_{S{O}_4^{2-}}$_{tạo muối} = 0,5.n _{e nhận}= $n_{S{O}_2}$+ 3n_S

= 0,15 + 3.0,2= 0,75mol

m_muối = m_KL + $n_{S{O}_4^{2-}}$= 18 + 0,75. 96= 90 gam

Câu 6: Cho 6,72 gam Fe vào dung dịch chứa 0,3 mol H₂SO₄ đặc, nóng (giả thiết SO₂ là sản phẩm khử duy nhất). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được

A.0,03mol Fe₂(SO₄)₃và 0,06 mol FeSO₄

B.0,05mol Fe₂(SO₄)₃và 0,02 mol Fe dư

C.0,02mol Fe₂(SO₄)₃và 0,08 mol FeSO₄

D.0,12mol FeSO₄.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

n_Fe = 0, 12 mol

2Fe + 6H₂SO₄→ Fe₂(SO₄) ₃+ 3SO₂ +6H₂O

0,1←0,3→0,05mol

Fe_dư+Fe₂(SO₄)₃→3FeSO₄

(0,12-0,1) →0,020,06

$n_{FeS{O}_4}=\mathrm{0,06}mol;n_{F{e}_2{\left(S{O}_4\right)}_{3}du}=\mathrm{0,05}-\mathrm{0,02}=\mathrm{0,03}mol$

Câu 7:Cho x mol Fe tan hoàn toàn trong dung dịch chứa y mol H₂SO₄ (tỉ lệ x : y = 2 : 5) thu được một sản phẩm khử duy nhất là SO₂ và dung dịch chỉ chứa muối sunfat. Số mol electron do lượng Fe trên nhường khi bị hòa tan là

A. 2x.

B. 3x.

C. 2y.

D.y.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Gọi số mol Fe nhường là a

Ta có: $n_{S{O}_4^{2-}}$= 0,5 n _{e nhường} = 0,5a

$n_{S{O}_2}$= 0,5n _{e nhận} = 0,5a

Bảo toàn nguyên tố S: $n_{H_{2}S{O}_4}=n_{S{O}_4^{2-}}+n_{S{O}_2}=a=y$

Câu 8:Cho m gam cacbon tác dụng hết với dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng thu được V lít ở đktc hỗn hợp khí X gồm CO₂ và SO₂. Hấp thụ hết X bằng dung dịch NaOH vừa đủ thu được dung dịch Y chỉ chứa hai muối trung hòa. Cô cạn dung dịch Y thu được 35,8 gam muối khan. Giá trị của m và V lần lượt là :

A. 2,4 và 6,72.

B. 2,4 và 4,48.

C. 1,2 và 22,4.

D. 1,2 và 6,72.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

2C + 2H₂SO_{4 đặc} $\stackrel{{\text{t}}^{\text{o}}}{\to }$ CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

Đặt $n_{C{O}_2}=xmol\to n_{S{O}_2}=2xmol$

Y gồm Na₂CO₃ và Na₂SO₃

$n_{N{a}_{2}C{O}_3}=n_{C{O}_2}=xmol;n_{N{a}_{2}S{O}_3}=n_{S{O}_2}=2xmol$

mà $m_{N{a}_{2}C{O}_3}+m_{N{a}_{2}S{O}_3}=\mathrm{35,8}g$

→ x = 0,1 mol

n_C = x = 0,1 mol → m_C = 1,2 g

→ n_X = 0,3 mol → V_X = 6,72 lít

Câu 9:Dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng tác dụng được với dãy các chất nào sau đây, thu được sản phẩm không có khí thoát ra?

A. Fe, BaCO₃, Cu

B. FeO, KOH, BaCl₂

C. Fe₂O₃, Cu(OH)₂, Ba(OH)₂

D. S, Fe(OH)₃, BaCl₂

Hướng dẫn

Đáp án C

Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O

Cu(OH)₂ + H₂SO₄ → CuSO₄ + 2H₂O

Ba(OH)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2H₂O

Câu 10: Cách pha loãng H₂SO₄ đặc an toàn là:

A. rót từ từ axit vào nước và khuấy đều

B. rót nhanh axit vào nước và khuấy đều

C. rót từ từ nước vào axit và khuấy đều

D. rót nhanh nước vào axit và khuấy đều

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Để pha loãng axit sunfuric đặc an toàn: Nhỏ từ từ axit vào nước và khuấy nhẹ bằng đũa thủy tinh. Tuyệt đối không làm ngược lại.

Câu 11:Axit sunfuric đặc thường được dùng để làm khô các chất khí ẩm. Khí nào sau đây có thể được làm khô nhờ axit sunfuric đặc?

A. Khí CO₂

B. Khí H₂S

C. Khí NH₃

D. Khí SO­₃

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Nguyên tắc làm khô: chất được dùng làm khô phải có khả năng hút nước và không được phản ứng, hấp thụ với chất cần làm khô

H₂S, NH₃ sẽ phản ứng với H₂SO₄

SO₃ bị hấp thụ với H₂SO₄ tạo oleum

Câu 12:Cho FeCO₃ tác dụng với H₂SO₄ đặc nóng, sản phẩm khí thu được gồm có:

A. CO₂ và SO₂

B. H₂S và CO₂

C. CO₂

D. SO₂

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

2 FeCO₃ +4H₂SO₄→ Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 4 H₂O + 2 CO₂

Câu 13: Khi cho Fe₂O₃ tác dụng với H₂SO₄ đặc nóng thì sản phẩm thu được là:

A. Fe₂(SO₄)₃; SO₂ và H₂O

B. Fe₂(SO₄)₃ và H₂O

C. FeSO₄; SO₂ và H₂O

D. FeSO₄ và H₂O

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Fe₂O₃ + 3 H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O

(Vì trong Fe₂O₃ sắt đã ở số oxi hóa cao nhất nên không phải phản ứng oxi hóa khử)

Câu 14: Cho 2,8 gam Fe tác dụng hết với H₂SO₄ đặc, nóng dư thì thể tích khí SO₂ thu được ở đktc là:

A. 3,36 lít

B. 1,68 lít

C. 33,6 lít

D. 16,8 lít

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

n _Fe = 0,05 mol

$3n_{Fe}=2n_{S{O}_2}\to n_{S{O}_2}=\mathrm{0,075}mol$

$\to V_{S{O}_2}=\mathrm{1,681}$

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• 4Fe(OH)₂ + O₂ → 2Fe₂O₃ + 4H₂O
• 4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃ ↑
• 2Fe(OH)₂ + NaClO + H₂O → NaCl + 2Fe(OH)₃ ↑
• Fe(OH)₂ → FeO + H₂O
• Fe(OH)₂ + 2HCl → FeCl₂ + 2H₂O
• Fe(OH)₂ + H₂SO₄ → 2H₂O + FeSO₄
• Fe(OH)₂ + 2HNO₃ → Fe(NO3)₂ + 2H₂O
• 3Fe(OH)₂ + 10HNO₃ → 8H₂O + NO ↓ +3Fe(NO₃)₃
• Fe(OH)₂ + 4HNO₃ → 3H₂O + NO₂ ↓ + Fe(NO₃)₃