logo fqa gpt

banner fqa app
Tải APP FQA Hỏi & đáp bài tập
Tải ngay

Fe + H2O → H2 ↑ + Fe3O4 | Fe ra Fe3O4

Admin FQA

15/12/2023, 13:38

Phản ứng hóa học: Fe + H2O hay Fe ra Fe3O4 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 có lời giải, mời các bạn đón xem:

3Fe + 4H2O → 4H2 ↑ + Fe3O4

1. Phương trình hoá học của phản ứng Fe tác dụng với H2O

3Fe + 4H2O to<570oC Fe3O4 + 4H2

Cách lập phương trình hoá học:

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

Fe0+H+12Ot°Fe+8/33O4+H02

Chất khử: Fe; chất oxi hoá: H2O.

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

- Quá trình oxi hoá: 3Fe0 3Fe+8/3+ 3.83e

- Quá trình khử: 2H +2+ 2eH02

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

1×4×3Fe0 3Fe+8/3+ 3.83e2H +2+ 2eH02

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.

3Fe + 4H2O to<570oC Fe3O4 + 4H2

2. Điều kiện để Fe tác dụng với H2O

Phản ứng giữa sắt và H2O diễn ở điều kiện đun nóng ở nhiệt độ cao.

3. Cách tiến hành thí nghiệm

Cho hơi nước đi qua ống nghiệm chứa sắt đang nung nóng.

4. Hiện tượng phản ứng

Có khí hiđro thoát ra khỏi dung dịch, chất rắn tạo thành có màu đen

5. Tính chất hóa học của sắt

Sắt là kim loại có tính khử trung bình. Khi tác dụng với chất oxi hóa yếu, sắt bị oxi hóa đến số oxi hóa +2.

Fe → Fe+2+ 2e

Với chất oxi hóa mạnh, sắt bị oxi hóa đến số oxi hóa +3.

Fe → Fe+3 + 3e

5.1/ Tác dụng với phi kim:

Ở nhiệt độ cao, sắt khử nguyên tử phi kim thành ion âm và bị oxi hóa đến số oxi hóa +2 hoặc +3.

+ Tác dụng với lưu huỳnh: Fe0 + S0toFe+2S2

+ Tác dụng với oxi: 3Fe + 2O20toFe3O24

Fe  + H2O → H2 ↑  + Fe3O4 | Fe ra Fe3O4

+ Tác dụng với clo: 2Fe0 + 3Cl20to2Fe+3Cl13

5.2/ Tác dụng với axit

- Với dung dịch HCl, H2SO4 loãng, Fe bị oxi hóa đến số oxi hóa +2, giải phóng H2. Ví dụ:

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

- Với dung dịch HNO3 và H2SO4 đặc nóng, Fe bị oxi hóa đến số oxi hóa +3, và không giải phóng H2. Ví dụ:

Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

Chú ý: Fe bị thụ động bởi các axit HNO3 đặc, nguội và H2SO4 đặc, nguội.

5.3/ Tác dụng với dung dịch muối

Fe có thể khử được ion của các kim loại đứng sau nó trong trong dãy điện hóa của kim loại. Trong các phản ứng này, Fe thường bị oxi hóa đến số oxi hóa +2. Ví dụ:

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Đặc biệt:

Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag

Nếu Ag+ dư, tiếp tục có phản ứng:

Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag

5.4/ Tác dụng với nước

Ở nhiệt độ thường, sắt không khử được nước, nhưng ở nhiệt độ cao, sắt khử hơi nước tạo ra H2 và Fe3O4 hoặc FeO.

3Fe + 4H2O to<570oC Fe3O4 + 4H2

Fe + H2O to> 570oCFeO + H2

Fe  + H2O → H2 ↑  + Fe3O4 | Fe ra Fe3O4

6. Bài tập liên quan

Câu 1: Sắt tác dụng với H2O ở nhiệt độ cao hơn 570°C thì tạo ra H2 và sản phẩm rắn là

A. FeO. B. Fe3O4. C. Fe2O3. D. Fe(OH)2.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

3Fe + 4H2O t° < 570°C Fe3O4 + 4H2

Fe + H2O t° > 570°C FeO + H2

Câu 2: 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 2M là

A. 25 ml. B. 50 ml. C. 100 ml. D. 150 ml.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

mFe + mO = m oxit

→ 2,24 + mO = 3,04

→ mO = 0,8 gam

→ nO = 0,05 mol

Áp dụng bảo toàn nguyên tố

Oxit + HCl → muối clorua + H2O

nHCl = nH (axit) = 2.nH2O = 2.nO = 2.0,05 = 0,1 mol

→ Vdd HCl 2M = 0,12 = 0,05 lít = 50 ml

Câu 3:Trong 3 chất Fe, Fe2+, Fe3+. Chất X chỉ có tính khử, chất Y chỉ có tính oxi hoá, chất Z vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa. Các chất X, Y, Z lần lượt là:

A. Fe, Fe2+ và Fe3+.B. Fe2+, Fe và Fe3+.

C. Fe3+, Fe và Fe2+. D. Fe, Fe3+ và Fe2+.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

+) Fe đơn chất có số oxi hóa bằng 0 → có khả nhường 2e hoặc 3e → chỉ có tính khử → X là Fe

+) Fe2+ có khả năng nhường 1e để thành Fe3+ → có tính khử

Fe2+ có khả năng nhận 2e để thành Fe đơn chất → có tính oxi hóa

→ Z là Fe2+

+) Fe3+ chỉ có khả năng nhận 1e để trở thành Fe2+ hoặc nhận 3e để thành Fe đơn chất → Fe3+ chỉ có tính oxi hóa → Y là Fe3+

Câu 4: Nung nóng 16,8 gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian thu được m gam hỗn hợp X gồm các oxit sắt và sắt dư. Hòa tan hết hỗn hợp X bằng H2SO4 đặc nóng thu được 5,6 lít SO2(đkc). Giá trị của m là:

A.24 gam B. 26 gam C. 20 gam D. 22 gam

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Quy đổi hỗn hợp X về hỗn hợp gồm (Fe, O)

nFe = 16,856= 0,3 mol

Bảo toàn electron cho phản ứng hòa tan X và dung dịch H2SO4

→ 3.nFe = 2.nO + 2.nSO2

→ 3.0,3 = 2.nO + 2.0,25

→ nO = 0,2 mol

→ mX = 56.0,3 + 16.0,2 = 20 gam

Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn m gam Fe trong khí Cl2 dư, thu được 6,5 gam FeCl3. Giá trị của m là

A. 2,24 B. 2,8 C. 1,12 D. 0,56

Hướng dẫn giải

Đáp án A

nFeCl3= 6,5162,5 = 0,04 mol

Bảo toàn nguyên tố Fe: nFe = nFeCl3 = 0,04 mol

→ mFe = 0,04.56 = 2,24 gam

Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn 16,8 gam Fe trong khí O2 cần vừa đủ 4,48 lít O2 (đktc) tạo thành một oxit sắt. Công thức phân tử của oxit đó là công thức nào sau đây?

A. FeO B. Fe2O3

C. Fe3O4 D. FeO hoặc Fe3O4

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Đặt công thức phân tử của oxit sắt là FexOy

nFe = 16,856= 0,3 mol

nO2= 4,4822,4= 0,2 mol → nO = 0,2.2 = 0,4 mol

→ x : y = nFe : nO = 0,3 : 0,4 = 3 : 4

→ Công thức phân tử của oxit sắt là: Fe3O4

Câu 7: Cho 11,2 gam Fe tác dụng hết với dung dịch H2SO4 loãng dư , thu được V lít khí H2 (đktc). Giá trị của V là

A. 2,24 B. 3,36 C. 4,48 D. 6,72

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Áp dụng định luật bảo toàn electron:

2.nFe = 2.nH2

nH2 = nFe = 0,2 mol

→ V = 0,2.22,4 = 4,48 lít

Câu 8: Cho 6 gam Fe vào 100ml dung dịch CuSO4 1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam hỗn hợp kim loại. Giá trị của m là

A. 7,0 B. 6,8 C. 6,4 D. 12,4

Hướng dẫn giải

Đáp án B

nFe = 656 = 0,107 mol

nCuSO4= 0,1.1 = 0,1 mol

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

→ Fe còn dư

→ nCu = nFe phản ứng = nCuSO4 = 0,1 mol

Khối lượng hỗn hợp kim loại thu được là:

m = 6 – 0,1.56 + 0,1.64 = 6,8 gam

Câu 9: Hòa tan 5,6g Fe bằng dung dịch HNO3 loãng (dư), sinh ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Giá trị của V là

A. 2,24. B. 3,36. C. 4,48. D. 6,72.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Bảo toàn số mol electron

→ 3nFe = 3nNO → nNO = nFe = 0,1 → V = 2,24 lít

Câu 10: Cho 8,4g sắt vào 300 ml dung dịch AgNO3 1,3M. Lắc kĩ cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là

A. 16,2. B. 42,12. C. 32,4. D. 48,6.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

nFe = 0,15 mol; nAgNO3 = 0,39 mol

Fe + 2Ag+ Fe2+ +2Ag0,150,30,150,3 mol

Fe2+ + Ag+ Fe3++Ag0,09 (0,390,3) 0,09 mol

→ m = mAg = 0,39.108 = 42,12 gam

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

Fqa.vn

Đăng nhập hoặc Tạo tài khoản miễn phí!

Điện thoại: 1900636019 Email: info@fqa.vn

LIÊN KẾT

FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)

Copyright © 2024 fqa.vn All Rights Reserved