Fe(OH)2 Tác Dụng Với H2SO4 Đặc Nóng Tạo Ra Gì?

Fe(OH)2 tác dụng với H2SO4 đặc nóng tạo ra Fe2(SO4)3, SO2 và H2O. Bạn muốn tìm hiểu chi tiết về phản ứng hóa học thú vị này, từ phương trình, điều kiện, hiện tượng đến các bài tập vận dụng liên quan? Hãy cùng XETAIMYDINH.EDU.VN khám phá ngay để hiểu rõ hơn về ứng dụng của nó trong lĩnh vực xe tải và hóa học. Chúng tôi còn cung cấp thông tin về các dịch vụ sửa chữa xe tải uy tín.

1. Phương Trình Hóa Học Của Phản Ứng Fe(OH)2 Với H2SO4 Đặc Nóng

Phương trình hóa học chính xác và đầy đủ của phản ứng giữa Fe(OH)2 và H2SO4 đặc nóng như sau:

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

Phản ứng này thuộc loại phản ứng oxi hóa khử, trong đó Fe(OH)2 đóng vai trò chất khử và H2SO4 đóng vai trò chất oxi hóa.

2. Điều Kiện Để Phản Ứng Fe(OH)2 Tác Dụng Với H2SO4 Đặc Nóng Diễn Ra

Để phản ứng giữa Fe(OH)2 và H2SO4 đặc nóng diễn ra hiệu quả, cần đảm bảo các điều kiện sau:

• Nhiệt độ: Phản ứng xảy ra tốt nhất ở nhiệt độ cao. Việc đun nóng hỗn hợp phản ứng sẽ làm tăng tốc độ phản ứng.
• Nồng độ axit: Sử dụng H2SO4 đặc để đảm bảo tính oxi hóa mạnh, giúp phản ứng diễn ra hoàn toàn.

3. Hiện Tượng Quan Sát Được Khi Fe(OH)2 Tác Dụng Với H2SO4 Đặc Nóng

Khi cho Fe(OH)2 tác dụng với H2SO4 đặc nóng, bạn sẽ quan sát được các hiện tượng sau:

• Fe(OH)2 tan dần: Chất rắn Fe(OH)2 sẽ tan dần trong dung dịch axit.
• Khí SO2 thoát ra: Xuất hiện khí không màu, mùi hắc đặc trưng của SO2. Khí này có thể làm mất màu dung dịch brom.
• Dung dịch thay đổi màu: Dung dịch chuyển sang màu vàng nâu do sự hình thành của Fe2(SO4)3.

4. Chi Tiết Quá Trình Lập Phương Trình Phản Ứng Fe(OH)2 Tác Dụng Với H2SO4 Đặc Nóng

Để cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử này, chúng ta thực hiện theo các bước sau:

Bước 1: Xác định các nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa

Trong phản ứng này, sắt (Fe) và lưu huỳnh (S) là các nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa:

• Fe⁺² → Fe⁺³ (Số oxi hóa tăng, quá trình oxi hóa)
• S⁺⁶ → S⁺⁴ (Số oxi hóa giảm, quá trình khử)

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

• Quá trình oxi hóa: Fe⁺² → Fe⁺³ + 1e
• Quá trình khử: S⁺⁶ + 2e → S⁺⁴

Bước 3: Cân bằng số electron trao đổi

Để cân bằng số electron, ta nhân quá trình oxi hóa với 2:

• 2 x (Fe⁺² → Fe⁺³ + 1e)
• S⁺⁶ + 2e → S⁺⁴

Bước 4: Đặt hệ số vào phương trình hóa học

Từ các quá trình trên, ta có hệ số của Fe(OH)2 là 2 và của H2SO4 là 4. Sau đó, cân bằng các nguyên tố còn lại:

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

5. Mở Rộng Kiến Thức Về Fe(OH)2

Tính Chất Vật Lý

Fe(OH)2 nguyên chất là chất rắn màu trắng hơi xanh, rất dễ bị oxi hóa trong không khí.

Tính Chất Hóa Học

• Dễ bị oxi hóa trong không khí:

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓ (màu nâu đỏ)

• Tác dụng với axit:

Fe(OH)2 + 2HCl → FeCl2 + 2H2O

Điều Chế Fe(OH)2

Fe(OH)2 được điều chế bằng cách cho dung dịch muối sắt(II) tác dụng với dung dịch kiềm trong điều kiện không có không khí:

FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaCl

Để thu được Fe(OH)2 tinh khiết, quá trình điều chế phải được thực hiện trong môi trường không có oxi.

6. Tính Chất Của H2SO4 Đặc

Tính Oxi Hóa Mạnh

• Tác dụng với kim loại: H2SO4 đặc nóng có thể oxi hóa hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) tạo thành muối hóa trị cao và giải phóng SO2:

Cu + 2H2SO4 (đặc, nóng) → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O

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

• Tác dụng với phi kim:

C + 2H2SO4 (đặc, nóng) → CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O

• Tác dụng với hợp chất có tính khử:

2FeO + 4H2SO4 (đặc, nóng) → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 4H2O

Tính Háo Nước

H2SO4 đặc có khả năng hút nước mạnh, làm khô nhiều chất và gây ra hiện tượng than hóa ở các hợp chất hữu cơ:

C12H22O11 (đường) → 12C + 11H2O

Than sinh ra sau đó có thể bị H2SO4 đặc oxi hóa:

C + 2H2SO4 (đặc) → CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O

7. Bài Tập Vận Dụng Liên Quan Đến Phản Ứng Fe(OH)2 và H2SO4 Đặc Nóng

Câu 1:

Tính chất đặc biệt của dung dịch H2SO4 đặc, nóng là tác dụng được với chất nào sau đây mà dung dịch 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

H2SO4 đặc thể hiện tính oxi hóa mạnh và háo nước.

A, B, C: H2SO4 loãng và đặc đều tác dụng.

D: Đúng vì H2SO4 loãng không tác dụng với Cu và S, nhưng H2SO4 đặc nóng có thể oxi hóa Cu, S và 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

Sơ đồ phản ứng:

FeS2 → 2SO2 → 2SO3 → 2H2SO4

120 → 2 * 98

300 * 0.8 → x tấn

Theo lý thuyết: mH2SO4 = (0.8 300 2 * 98) / 120 = 392 tấn

Thực tế: mddH2SO4 98% = (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 tỷ lệ hao hụt là 5%.

A. 547 m³

B. 574 m³

C. 647 m³

D. 674 m³

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

mFeS2 = 800 * 75% = 600 tấn

Sơ đồ sản xuất H2SO4 từ FeS2:

FeS2 → 2SO2 → 2SO3 → 2H2SO4

120 tấn → 2 * 98 = 196 tấn

600 → 980 tấn

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

mH2SO4 = 980 * 95% = 931 tấn

Vdd = mdd / D = (mct 100) / (C D) = (931 100) / (93 1.83) = 547 m³

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 (đktc). Cô cạn dung dịch A sẽ thu được số gam muối khan là:

A. 57.1 gam

B. 60.3 gam

C. 58.8 gam

D. 54.3 gam

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

nSO4^2- môi trường = nSO2 = 0.43 mol

→ mmuối = mKL + mSO4^2- = 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 (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

nSO4^2- tạo muối = 0.5 * ne nhận = nSO2 + 3nS

= 0.15 + 3 * 0.2 = 0.75 mol

mmuối = mKL + nSO4^2- = 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. 0.03 mol Fe2(SO4)3 và 0.06 mol FeSO4

B. 0.05 mol Fe2(SO4)3 và 0.02 mol Fe dư

C. 0.02 mol Fe2(SO4)3 và 0.08 mol FeSO4

D. 0.12 mol FeSO4

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

nFe = 0.12 mol

2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

0. 1 → 0.3 → 0.05 mol

Fe dư + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4

(0.12-0.1) → 0.02 0.06

nFeSO4 = 0.06 mol; nFe2(SO4)3 dư = 0.05 – 0.02 = 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: nSO4^2- = 0.5 * ne nhường = 0.5a

nSO2 = 0.5 * ne nhận = 0.5a

Bảo toàn nguyên tố S: nH2SO4 = nSO4^2- + nSO2 = a = y

Câu 8:

Cho m gam cacbon tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được V lít (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

C + 2H2SO4 đặc → CO2 + 2SO2 + 2H2O

Đặt nCO2 = x mol → nSO2 = 2x mol

Y gồm Na2CO3 và Na2SO3

nNa2CO3 = nCO2 = x mol; nNa2SO3 = nSO2 = 2x mol

mà mNa2CO3 + mNa2SO3 = 35.8 g

→ x = 0.1 mol

nC = x = 0.1 mol → mC = 1.2 g

→ nX = 0.3 mol → VX = 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 giải:

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

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

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 + 3H2SO4 → 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

nFe = 0.05 mol

3nFe = 2nSO2 → nSO2 = 0.075 mol

→ VSO2 = 1.68 lít

8. Ứng Dụng Thực Tế Của Phản Ứng Fe(OH)2 Và H2SO4 Đặc Nóng

Phản ứng giữa Fe(OH)2 và H2SO4 đặc nóng có nhiều ứng dụng quan trọng trong các ngành công nghiệp khác nhau:

• Sản xuất hóa chất: Phản ứng này có thể được sử dụng để điều chế các hợp chất sắt(III) sunfat, một chất quan trọng trong xử lý nước và sản xuất pigment.
• Xử lý bề mặt kim loại: Trong ngành công nghiệp ô tô và xe tải, phản ứng này có thể được sử dụng để loại bỏ lớp gỉ sét trên bề mặt kim loại trước khi sơn hoặc phủ bảo vệ.
• Phân tích hóa học: Phản ứng này được sử dụng trong các phòng thí nghiệm để phân tích và xác định hàm lượng sắt trong các mẫu vật.

9. Lưu Ý An Toàn Khi Làm Việc Với H2SO4 Đặc

H2SO4 đặc là một chất ăn mòn mạnh, có thể gây bỏng nặng nếu tiếp xúc với da hoặc mắt. Do đó, khi làm việc với H2SO4 đặc, cần tuân thủ các biện pháp an toàn sau:

• Đeo kính bảo hộ và găng tay: Để bảo vệ mắt và da khỏi tiếp xúc trực tiếp với axit.
• Sử dụng áo bảo hộ: Để bảo vệ quần áo và da khỏi bị ăn mòn.
• Thực hiện trong tủ hút: Để tránh hít phải khí SO2 thoát ra trong quá trình phản ứng.
• Pha loãng axit đúng cách: Luôn rót từ từ axit vào nước, không làm ngược lại.
• Xử lý sự cố: Nếu axit bị bắn vào da hoặc mắt, rửa ngay lập tức bằng nhiều nước và đến cơ sở y tế gần nhất.

10. Câu Hỏi Thường Gặp (FAQ) Về Phản Ứng Fe(OH)2 + H2SO4 Đặc Nóng

1. Tại sao cần đun nóng khi cho Fe(OH)2 tác dụng với H2SO4 đặc?

Đun nóng giúp tăng tốc độ phản ứng, làm cho phản ứng xảy ra nhanh hơn và hoàn toàn hơn.

2. Khí SO2 sinh ra từ phản ứng có độc không?

Có, SO2 là một khí độc, gây kích ứng đường hô hấp và có thể gây ra các vấn đề về sức khỏe nếu hít phải với nồng độ cao.

3. Làm thế nào để nhận biết khí SO2?

Khí SO2 có mùi hắc đặc trưng và làm mất màu dung dịch brom.

4. Phản ứng giữa Fe(OH)2 và H2SO4 loãng có xảy ra không?

Có, phản ứng xảy ra nhưng không tạo ra SO2. Thay vào đó, sản phẩm là FeSO4 và H2O.

5. Có thể dùng chất nào thay thế H2SO4 đặc trong phản ứng này không?

Có thể dùng các chất oxi hóa mạnh khác như HNO3 đặc, nhưng sản phẩm sẽ khác.

6. Tại sao Al, Fe, Cr bị thụ động hóa trong H2SO4 đặc nguội?

Do tạo thành một lớp oxit bảo vệ trên bề mặt kim loại, ngăn không cho axit tiếp xúc và phản ứng tiếp.

7. Fe(OH)2 có tan trong nước không?

Fe(OH)2 là một chất không tan trong nước.

8. Làm thế nào để bảo quản Fe(OH)2?

Fe(OH)2 cần được bảo quản trong môi trường không có không khí để tránh bị oxi hóa.

9. Ứng dụng của Fe2(SO4)3 là gì?

Fe2(SO4)3 được sử dụng trong xử lý nước, sản xuất pigment và làm chất xúc tác trong một số phản ứng hóa học.

10. Tại sao cần tuân thủ các biện pháp an toàn khi làm việc với H2SO4 đặc?

Để tránh bị bỏng và các tác hại khác do axit gây ra.

Bạn đang tìm kiếm thông tin chi tiết và đáng tin cậy về các loại xe tải, giá cả, địa điểm mua bán uy tín, dịch vụ sửa chữa và bảo dưỡng chất lượng tại khu vực Mỹ Đình, Hà Nội? Xe Tải Mỹ Đình là địa chỉ tin cậy dành cho bạn. Chúng tôi cung cấp thông tin chi tiết và cập nhật về các loại xe tải có sẵn, so sánh giá cả và thông số kỹ thuật giữa các dòng xe, tư vấn lựa chọn xe phù hợp với nhu cầu và ngân sách của bạn.

Đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để được tư vấn và giải đáp mọi thắc mắc về xe tải tại Mỹ Đình.

Địa chỉ: Số 18 đường Mỹ Đình, phường Mỹ Đình 2, quận Nam Từ Liêm, Hà Nội

Hotline: 0247 309 9988

Trang web: XETAIMYDINH.EDU.VN