Fe3O4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O - Trường Mầm Non Ánh Dương

Fe₃O₄ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O là phản ứng oxi hóa khử, được Mầm Non Ánh Dương biên soạn, phương trình này sẽ xuất hiện trong nội dung các bài học: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử Hóa học 10, Hóa học 12: Bài 32 Hợp chất của sắt…. cũng như các dạng bài tập.

Hy vọng tài liệu này có thể giúp các bạn viết và cân bằng phương trình một cách nhanh và chính xác hơn.

This post: Fe3O4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O

1. Phương trình phản ứng Fe₃O₄ tác dụng với H₂SO₄ loãng

2Fe₃O₄ + 10H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃ + SO₂↑ + 10H₂O

2. Cân bằng phản ứng Fe₃O₄ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O

^+8/3Fe₃O₄ + H₂S⁺⁶O₄ → ⁺³Fe₂(SO₄)₃ + S⁺⁴O₂ + H₂O

1 x

6Fe^+8/3→ 6Fe⁺³+ 2e (quá trình oxi hóa)

S⁺⁶+ 2e → S⁺⁴ (Quá trình khử)

Phương trình hóa học: 2Fe₃O₄ + 10H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃ + SO₂↑ + 10H₂O

4. Điều kiện phản ứng Fe₃O₄ tác dụng với dung dịch H₂SO₄

Không có

5. Cách tiến hành phản ứng cho Fe₃O₄ tác dụng với dung dịch H₂SO₄

Cho Fe₃O₄ tác dụng với dung dịch axit sunfuric H₂SO₄

6. Hiện tượng Hóa học

Khi cho Fe₃O₄ tác dụng với dung dịch axit H₂SO₄ sản phẩm sinh ra muối sắt (III) sunfat và có khí mùi hắc lưu huỳnh đioxit thoát ra.

7. Tính chất của sắt từ oxit Fe₃O₄

Định nghĩa: Là hỗn hợp của hai oxit FeO, Fe₂O_3. Có nhiều trong quặng manhetit, có từ tính.

Công thức phân tử Fe₃O₄

Tính chất vật lí

Là chất rắn, màu đen, không tan trong nước và có từ tính.

Tính chất hóa học

+ Tính oxit bazơ

Fe₃O₄ tác dụng với dung dịch axit như HCl, H₂SO₄ loãng tạo ra hỗn hợp muối sắt (II) và sắt (III).

Fe₃O₄ + 8HCl → 2FeCl₃ + FeCl₂ + 4H₂O

Fe₃O₄+ 4H₂SO_{4 loãng}→ Fe₂(SO₄)₃+ FeSO₄ + 4H₂O

+ Tính khử

Fe₃O₄ là chất khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh:

3Fe₃O₄ + 28HNO₃ → 9Fe(NO₃)₃ + NO + 14H₂O

+ Tính oxi hóa

Fe₃O₄ là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh ở nhiệt độ cao như: H₂, CO, Al:

Fe₃O₄ + 4H₂ $overset{t^{o} }{rightarrow}$ 3Fe + 4H₂O

Fe₃O₄+ 4CO $overset{t^{o} }{rightarrow}$ 3Fe + 4CO₂

3 Fe₃O₄ + 8Al $overset{t^{o} }{rightarrow}$ 4Al₂O₃ + 9Fe

8. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Sắt tác dụng với H₂O ở nhiệt độ cao hơn 570^oC thì tạo ra H₂ và sản phẩm rắn là

A. FeO.

B. Fe₃O₄.

C. Fe₂O₃.

D. Fe(OH)₂.

Đáp án A

Câu 2. Dung dịch nào dưới đây phản ứng với Fe tạo thành hợp chất Fe(II)?

A. H₂SO₄

B. dung dịch HNO₃ loãng

C. dung dịch AgNO₃ dư

D. dung dịch HCl đặc

Đáp án D

Fe + H₂SO_{4 loãng} → FeSO₄ + H₂

Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 2H₂O

Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag

Fe(NO₃)₂ + AgNO₃ dư → Fe(NO₃)₃ + Ag

Fe + 2HCl đặc → FeCl₂ + H₂

Câu 3. Cho 2,24 gam Fe tác dụng với oxi, thu được 3,04 gam hỗn hợp X gồm 2 oxit. Để hoà tan hết X cần thể tích dung dịch HCl 1M là

A. 25 ml.

B. 50 ml.

C. 100 ml.

D. 150 ml.

Đáp án C

Áp dụng bảo toàn nguyên tố ta có:

n_H = 2n_O = 2.(3,04 – 2,24)/16 = 0,1 mol

Thể tích dung dịch HCl 1M là

V = 0,1.1000/2 = 50 ml

Câu 4. Dãy kim loại nào dưới đây tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng?

A. Al, Mg, Cu

B. Fe, Mg, Ag

C. Al, Fe, Mg

D. Al, Fe, Cu

Đáp án C

2Al + 3H₂SO₄ loãng → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

Fe + H₂SO₄ loãng → FeSO₄ + H₂

Mg + H₂SO₄ loãng → MgSO₄ + H₂

Câu 5. Cho phương trình phản ứng hóa học sau:

Al + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O

Tổng hệ số cân bằng tối giản của phương trình trên là:

A. 17

B. 18

C. 19

D. 20

Đáp án B

Câu 6. Khi đốt cháy hoàn toàn sắt trong không khí sản phẩm thu được chất rắn là?

A. Fe₃O₄.

B. Fe₂O₃.

C. FeO.

D. tạo hỗn hợp FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄.

Đáp án A

Câu 7. Nguyên liệu chính để sản xuất thép là:

A. Sắt phế liệu

B. Khí oxi

C. Gang

D. SiO₂, CaCO₃

Đáp án C

Câu 8. Để phân biệt các dung dịch loãng: HCl, HNO₃, H₂SO₄ có thể dùng thuốc thử nào sau đây?

A. Dung dịch Ba(OH)₂ và bột Cu kim loại

B. Kim loại sắt và đồng

C. Dung dịch Ca(OH)₂

D. Kim loại nhôm và sắt

Đáp án A

Để nhận biết 3 axit HCl, HNO₃, H₂SO₄ ta dùng BaCl₂ và Cu vì

BaCl₂ giúp nhận ra H₂SO₄ do chỉ tạo kết tủa trắng với chất này

Cu nhận ra HCl vì không xảy ra phản ứng, còn HNO₃ tạo ra khí không màu hóa nâu trong không khí

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

Câu 9. Nung hỗn hợp gồm 0,3 mol Fe và 0,2 mol S cho đến khi kết thúc phản ứng thu được chất rắn A. Cho A tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được khí B. Tỉ khối của B so với không khí là:

A. 0,8045

B. 0,7560

C. 0,7320

D. 0,9800

Đáp án A

Ta có: Số mol của n_{Fe phả ứng} = n_S = 0,2 mol

X gồm: Fe (dư 0,1) và FeS (0,2)

→ Khí: H₂ (0,1) và H₂S: 0,2

→ M_Y = (0,1. 2 + 0,2. 34) : 0,3 = 70/3

→ d_{(Y/ kk)} = (70/3) : 29 = 0,8046

Câu 10. Hòa tan 20 gam hỗn hợp bột Fe và Fe₂O₃ bằng một lượng dung dịch HCl vừa đủ, thu được 2,24 lít hidro (đktc) và dung dịch X. Cho dd X tác dụng với dung dịch NaOH lấy dư. Lấy kết tủa thu được đem nung nóng trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Y. Khối lượng chất rắn Y là:

A. 16 gam.

B. 24 gam.

C. 12 gam.

D. 30 gam.

Đáp án B

n_H2(đktc) = 2,24:22,4 = 0,1 (mol)

Phương trình hóa học:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ ↑ (1)

Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O (2)

Theo Phương trình hóa học(1): n_Fe = n_H2 = 0,1 (mol) → m_Fe = 0,1.56 = 5,6 (g)

→ m_Fe2O3 = m_hh – m_Fe = 20 – 5,6 =14,4 (g) → n_Fe2O3 = 14,4 : 160 = 0,09 (mol)

Theo Phương trình hóa học (1): n_FeCl2 = _nFe = 0,1 (mol)

Theo Phương trình hóa học (2): n_FeCl3 = 2n_Fe2O3 = 2.0,1 = 0,2 (mol)

Dung dịch X thu được chứa: FeCl₂: 0,1 (mol) và FeCl₃: 0,2 (mol)

FeCl₂ + 2NaOH → Fe(OH)₂ + 2NaCl

FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃ + 3NaCl

Kết tủa thu được Fe(OH)₂ và Fe(OH)₃

Nung 2 kết tủa này thu được Fe₂O₃

BTNT Fe: 2nFe₂O₃ = n_FeCl2 + n_FeCl3 → n_Fe2O3 = (0,1 + 0,2)/2 = 0,15 (mol)

→ m_Fe2O3 = 0,015.160 = 24 (g)

Câu 11. Hòa tan hết m gam Fe bằng 400ml dung dịch HNO₃ 1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch chứa 26,44 gam chất tan và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là:

A. 7,84

B. 6,12

C. 5,60

D. 12,24

Đáp án A

n_HNO3 = 0,4 mol ⇒ m_HNO3 = 0,4.63 = 25,2 gam

Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + H₂O (1)

Phản ứng (1) xảy ra, khối lượng chất tan giảm đi, mà theo đề bài, khối lượng chất tan là 26,44 gam > 25,2 gam nên xảy ra phản ứng hoà tan Fe dư

2Fe³⁺ + Fe → 3Fe²⁺ (2)

⇒ phản ứng (1) xảy ra hoàn toàn,

⇒ m_Fe(1) = 5,6 gam ⇒ m_Fe(2) = 26,44 – 0,1.242 = 2,24 gam

m_Fe = 5,6 + 2,24 = 7,84 gam

Câu 12. Có các nguyên liệu:

(1). Quặng sắt.

(2). Quặng Cromit.

(3). Quặng Boxit.

(4). Than cốc.

(5). Than đá.

(6). CaCO₃.

(7). SiO₂.

Những nguyên liệu dùng để luyện gang là:

A. (1), (3), (4), (5).

B. (1), (4), (7).

C. (1), (3), (5), (7).

D. (1), (4), (6), (7).

Đáp án D

Nguyên liệu dùng để luyện ngang là quặng sắt có chưa 30-95% oxi sắt, không chứa hoặc chứa rất ít S,P

Than cốc(không có trong tự nhiên,phải điều chế từ than mỡ) có vai trò cung cấp nhiệt khi cháy, tạo ra chất khử là CO và tạo thành gang

Chất chảy CaCO₃ ở nhiệt độ cao bị phân hủy thành CaO, sao đó hóa hợp với SiO₂ là chất khó nóng cháy có trong quặng sắt thành xỉ silicat dễ nóng chảy, có khối lượng riêng nhỉ nổi lên trên gang

Câu 13. Cho 8,4 gam bột sắt vào 100 ml dung dịch gồm AgNO₃ 2M và Cu(NO₃)₂ 1M; khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn X. Giá trị của m là

A. 24,8

B. 32

C. 21,6

D. 12,24

Đáp án A

n_Fe = 0,15 mol; n_AgNO3= 0,2mol; n_Cu(NO3)2 = 0,1 mol

Nhận xét: 2n_Fe> n_Ag => không xảy ra phản ứng Ag⁺ + Fe²⁺ → Ag + Fe³⁺ => Fe tạo muối Fe²⁺

n_e Fe cho tối đa = 0,15.2 = 0,3 mol

n_e Ag+ nhận tối đa = 0,2 mol

n_e Cu²⁺ nhận tối đa = 0,1.2 = 0,2 mol

Ta thấy : 0,2 < n_e Fe cho tối đa < 0,2 + 0,2

=> Ag+ phản ứng hết, Cu²⁺ phản ứng 1 phần

=> n_e Cu²⁺nhận tạo Cu = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol => n_Cu = 0,05 mol

=> m = m_Ag + m_Cu = 0,2.108 + 0,05.64 = 24,8 gam

Câu 14.Hòa tan hoàn toàn a gam một oxit sắt bằng dung dịch H₂SO₄đậm đặc vừa đủ , có chứa 0,075 mol H₂SO₄, thu được b gam một muối và có 168 ml khí SO₂ (đktc duy nhất thoát ra). Giá trị của b là

A. 8.

B. 9.

C. 16.

D. 12.

Đáp án B

Ta có: n_SO2= 0,0075 mol

=> n_SO4^(2-) = n_H2SO4 – n_SO2= 0,0675 mol

Sau phản ứng muối thu được là:

Fe₂(SO₄)₃ = x mol → 3x (mol) SO₄^(2-).

=> x = 0,0675/3 = 0,0225 mol => b = 9 gam

Câu 15.Cho m gam bột Fe vào dung dịch HNO₃ lấy dư, ta được hỗn hợp gồm hai khí NO₂ và NO có V_X= 17,92 lít (đktc) và tỉ khối đối với O₂ bằng 2,625. Thành phần phần trăm theo thể tích của NO, NO₂ và khối lượng m của Fe đã dùng là

A. 25% và 75%; 2,24 gam.

B. 25% và 75%; 22,4 gam.

C. 35% và 65%; 22,4 gam.

D. 45% và 55%; 2,24 gam.

Đáp án B

Gọi số mol NO₂ và NO lần lượt là a, b

Ta có hệ phương trình:

a + b = 0,8

46a + 30b = 0,8.(2,625.32)

=> a = 0,6 và b = 0,2

%V_NO2 = 75% ;

%V_NO = 25%

N⁺⁵+ 1e → N⁺⁴ (NO₂)

0,6 ← 0,6

N⁺⁵ + 3e → N⁺² (NO)

0,6 ← 0,2

Fe⁰→ Fe⁺³ + 3e

0,1 ← 0,3

=> m_Fe = 0,4.56 = 22,4 gam

Câu 16.Hoà tan hoàn toàn một lượng hỗn hợp X gồm Fe₃O₄ và FeS₂ trong 63 gam HNO₃, thu được 1,568 lít NO₂ (đktc). Dung dịch thu được cho tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch KOH 2M, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được 9,76 gam chất rắn X. Nồng độ % của dung dịch HNO₃ có giá trị là

A. 47,2%.

B. 46,2%.

C. 46,6%.

D. 44,2%.

Đáp án B

Chất rắn X là Fe₂O₃

=> n_Fe2O3 = 9,76/160 = 0,061 mol

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe

=> n_Fe(OH)3 = 2.n_Fe2O3= 0,061.2 = 0,122 mol

Gọi số mol của Fe₃O₄, FeS₂ lần lượt là x, y (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe

=> 3. n_Fe3O4 + n_FeS2 = n_Fe(OH)3

=> 3x + y = 0,12 (I)

Áp dụng định luật bảo toàn electron

=> n_Fe3O4 + 15 . n_FeS2 = n_NO2

=> x + 15y = 0,07 (II)

Từ (I) và (II) => x = 0,04; y = 0,002

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Na

=> n_KOH = n_KNO3 + 2 . n_K2SO4 (1)

n_K2SO4 = 2 . n_FeS2 = 0,002 . 2 = 0,004 mol (2)

=> n_KNO3 = 0,04 – 0,004 . 2 = 0,392 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố N là:

n_HNO3= n_KNO3 + n_NO2 = 0,392 + 0,07 = 0,462 (mol)

=> C% HNO₃ = (0,462 . 63) : 63 . 100% = 46,2%

…………………….

Mầm Non Ánh Dương đã gửi tới bạn phương trình hóa học Fe₃O₄ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O được Mầm Non Ánh Dương biên soạn là phản ứng oxi hóa khử, đối phản ứng khi cho sắt từ oxit tác dụng với dung dịch axit H₂SO₄ đặc sản phẩm thu được là muối sắt (III) sunfat và sinh ra mùi hắc. Đây là một phương trình tương đối khó, do đó trong quá trình cân bằng các bạn hết sức cẩn thận.

Chúc các bạn học tập tốt.

Trên đây Mầm Non Ánh Dương đã giới thiệu tới các bạn học sinh Fe₃O₄ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O. Các bạn có thể các em cùng tham khảo thêm một số tài liệu liên quan hữu ích trong quá trình học tập như: Giải bài tập Hóa 12, Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Vật Lí 12,….

Ngoài ra, Mầm Non Ánh Dương đã thành lập group chia sẻ tài liệu ôn tập THPT Quốc gia miễn phí trên Facebook: Tài liệu học tập lớp 12 Mời các bạn học sinh tham gia nhóm, để có thể nhận được những tài liệu, đề thi mới nhất.

Bản quyền bài viết thuộc trường Mầm Non Ánh Dương. Mọi hành vi sao chép đều là gian lận.
Nguồn chia sẻ: Trường Mầm Non Ánh Dương (mamnonanhduongvt.edu.vn)