Fe2O3 +H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O

Phản ứng hóa học Fe₂O₃ + H₂SO₄ ra Fe₂(SO₄)₃ thuộc loại phản ứng trao đổi đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về Fe₂O₃ có lời giải, mời các bạn đón xem:

Fe₂O₃ +3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O

1. Phương trình phân tử phản ứng Fe₂O₃ + H₂SO₄

Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O

2. Điều kiện phản ứng giữa Fe₂O₃ và dung dịch H₂SO₄

- Phản ứng xảy ra ở ngay điều kiện thường.

3. Hiện tượng phản ứng giữa Fe₂O₃ và dung dịch H₂SO₄

- Bột Fe₂O₃ tan dần, sau phản ứng thu được dung dịch màu vàng nâu.

4. Phương trình ion thu gọn của phản ứng giữa Fe₂O₃ và dung dịch H₂SO₄

Bước 1: Viết phương trình phân tử:

Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O

Bước 2: Viết phương trình ion đầy đủ bằng cách chuyển các chất vừa dễ tan, vừa điện li mạnh thành ion; các chất điện li yếu, chất khí, chất kết tủa để nguyên dưới dạng phân tử:

Fe₂O₃ + 6H⁺ + 3SO₄^2- → 2Fe³⁺ + 3SO₄^2- + 3H₂O

Bước 3: Viết phương trình ion rút gọn từ phương trình ion đầy đủ bằng cách lược bỏ đi các ion giống nhau ở 2 vế:

Fe₂O₃ + 6H⁺ → 2Fe³⁺ + 3H₂O

5. Tính chất của Fe₂O₃

- Fe₂O₃ là chất rắn màu đỏ nâu, không tan trong nước.

- Sắt(III) oxit là bazơ nên dễ tan trong các dung dịch axit mạnh. Ví dụ:

Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O

- Ở nhiệt độ cao, Fe₂O₃ bị CO khử hoặc H₂ khử thành Fe. Ví dụ:

Fe₂O₃ + 3CO $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Fe + 3CO₂

- Điều chế sắt(III) oxit bằng cách phân hủy Fe(OH)₃ ở nhiệt độ cao:

2Fe(OH)₃ $\stackrel{t^o}{\to }$ Fe₂O₃ + 3H₂O

- Sắt(III) oxit có trong tự nhiên dưới dạng quặng hemantit dùng để luyện gang.

6. Tính chất hoá học của H₂SO₄

6.1. Tính chất của dung dịch axit sunfuric loãng

H₂SO₄ loãng có đầy đủ tính chất của một axit mạnh.

-Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ

- Tác dụng với nhiều kim loại (Mg, Al, Zn, Fe,...) tạo thành muối sunfat và giải phóng khí hiđro.

Ví dụ:

H₂SO_{4 (loãng)} + Mg → MgSO₄ + H₂ (↑)

3H₂SO_{4 (loãng)} + 2Al → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂ (↑)

Chú ý: Các kim loại Hg, Cu, Ag, Au, Pt …không tác dụng với H₂SO₄ loãng.

Khi Fe tác dụng với H₂SO₄ loãng, sản phẩm thu được là muối sắt (II)

H₂SO_{4 (loãng)} + Fe → FeSO₄ + H₂ (↑)

-Tác dụng với bazơ tạo thành muối sunfat và nước.

Ví dụ:

H₂SO₄ + Cu(OH)₂ → CuSO₄ + 2H₂O

H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O

-Tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối sunfat và nước.

Ví dụ:

H₂SO₄ + CuO → CuSO₄ + H₂O

H₂SO₄ + Na₂O → Na₂SO₄ + H₂O

- Tác dụng với một số muối tạo thành muối sunfat và axit mới

Ví dụ:

MgCO₃ + H₂SO₄ → MgSO₄ + CO₂ ↑ + H₂O

6.2. Tính chất của axit sunfuric 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 + 6H₂SO_{4 $\stackrel{t^o}{\to }$} 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: Hòa tan hoàn toàn 3,9 gam hỗn hợp Al và Mg trong dung dịch H₂SO₄ dư, thu được 4,48 lít khí H₂ và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là

A. 17,7.

B. 18,1.

C. 11,6.

D. 23,1.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Sơ đồ phản ứng: hỗn hợp $\left(\begin{array}{c}Al\\ Mg\end{array}\right)$ + H­₂SO₄ $\to$ Muối $\left(\begin{array}{c}A{l}_2\\ MgS{O}_4\end{array}\right)$ + H₂­.

$n_{H_{2}S{O}_4}=n_{H_2}$ = 0,2 (mol) $\to$ $n_{S{O}_4^{2-}}=n_{H_{2}S{O}_4}$ = 0,2 (mol).

m = m_muối = m_{(Al, Mg)} + $m_{S{O}_4^{2-}}$ = 3,9 + 0,2×96 = 23,1 (gam).

Câu 2: Nung hợp chất X trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được Fe₂O₃ và H₂O. Cho X vào dung dịch HNO₃ đặc, nóng, có khí thoát ra. Hợp chất X là

A. Fe(OH)₃.

B. Fe(OH)₂.

C. FeO.

D. Fe(NO₃)₂.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Cho X vào dung dịch HNO₃ đặc, nóng, có khí thoát ra.

$\to$ X là hiđroxit sắt(II): Fe(OH)₂.

Phương trình hóa học:

4Fe(OH)₂ + O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Fe₂O₃ + 4H₂O

Fe(OH)₂ + 4HNO₃ $\stackrel{t^o}{\to }$ Fe(NO₃)₃ + NO₂­ + 3H₂O

Câu 3. Chất nào sau đây tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng, dư sinh ra khí NO?

A. FeO.

B. Fe₂O₃.

C. Fe(OH)₃.

D. Fe₂(SO₄)₃.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Để tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng, dư sinh ra khí NO thì hợp chất sắt phải có số oxi hóa của Fe ≠ +3.

$\to$ FeO tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng, dư sinh ra khí NO.

3FeO + 10HNO₃ $\to$ 3Fe(NO₃)₃ + NO­ + 5H₂O

Câu 4: Cách nào sau đây có thể dùng để điều chế FeO?

A Dùng CO khử Fe₂O₃ ở 500°C. B Nhiệt phân Fe(OH)₂ trong không khí.

C. Nhiệt phân Fe(NO₃)₂ D. Đốt cháy FeS trong oxi.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Khử Fe₂O₃ bằng CO trong lò cao ở nhiệt độ khoảng 500 - 600^oC thu được FeO là sản phẩm chính.

3Fe₂O₃ + CO $\stackrel{400°C}{\to }$ 2Fe₃O₄ + CO₂

Fe₃O₄ + CO $\stackrel{500-600°C}{\to }$ 3FeO + CO₂

Câu 5: Có thể dùng một hóa chất để phân biệt Fe₂O₃ và Fe₃O₄. Hóa chất này là:

A. dung dịch NaOH đặc B. dung dịch HCl đặc

C. dung dịch H₂SO₄ D. dung dịch HNO₃ đặc

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Dùng dung dịch HNO₃ đặcvì Fe₂O₃ chỉ xảy ra phản ứng trao đổi, nhưng Fe₃O₄ xảy ra phản ứng oxi hóa khử tạo ra khí không màu hóa nâu trong không khí.

Fe₂O₃ + 6HNO₃ → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

Fe₃O₄ + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO$\uparrow$ + 5H₂O

Câu 6: Nhiệt phân Fe(OH)₂ trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được chất rắn là

A. Fe(OH)₃. B. Fe₃O₄. C. Fe₂O₃. D. FeO.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

4Fe(OH)₂ + O₂ $\stackrel{t°}{\to }$ 2Fe₂O₃ + 4H₂O

Câu 7: Khử hoàn toàn 16 gam bột oxit sắt bằng CO ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng khối lượng khí tăng thêm 4,8 gam. Công thức của oxit sắt là công thức nào sau đây?

A.FeO B. FeO₂ C. Fe₂O₃ D. Fe₃O₄

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Phản ứng của oxit + CO thực chất là:

CO + [O]_{trong chất rắn} → CO₂

Khối lượng khí tăng chính là khối lượng chất rắn giảm

→ m_{chất rắn giảm} = m_{O phản ứng}= 4,8g

→ n_O = 4,8 : 16 = 0,3 mol

→ m_Fe = m_Oxit – m_O = 16 – 4,8 = 11,2

→ n_Fe = 11,2 : 56 = 0,2 mol

→ n_Fe : n_O = 0,2 : 0,3 = 2 : 3

→ Oxit là Fe₂O₃

Câu 8:Cho 21 gam hỗn hợp Zn và CuO phản ứng vừa đủ với 600 ml dung dịch H₂SO₄ 0,5M. Phần trăm khối lượng của Zn có trong hỗn hợp ban đầu là

A. 57%

B. 62%

C. 69%

D. 73%

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Đặt $\left(\begin{array}{c}{n}_{ZnS{O}_4}=xmol\\ n_{CuS{O}_4}=ymol\end{array}\right)$

→ 65x + 80y = 21 (1)

$n_{S{O}_4^{2-}}=n_{H_{2}S{O}_4}\to$x + y = 0,3 mol (2)

→ x = 0,2 mol; y = 0,1 mol

→ %m_Zn= 62%

Câu 9: 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 đúng là: 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 10: 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 11:Cho m gam hỗn hợp 2 kim loại Mg, Al tan hoàn toàn trong dung dịch H₂SO₄ loãng dư thu được 0,336 lít khí ở đktc. Dung dịch thu được sau phản ứng chứa 1,96 gam muối tan. Giá trị của m là

A. 0,24 gam

B. 0,28 gam

C. 0,52 gam

D. 0,4 gam.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Áp dụng nhanh công thức :

_{$n_{S{O}_4^{2-}}$môi trường} = 0,5.n _{e nhận} = $n_{S{O}_2}$ = 0,015 mol

m_muối = m_KL + $m_{S{O}_4^{2-}}$

⇒ m_KL = 1,96 – 0,015.96 = 0,52 gam.

Câu 12: Cho 2,81 gam hỗn hợp gồm 3 oxit Fe₂O₃, MgO, ZnO tan vừa đủ trong 300ml dung dịch H₂SO₄ 0,1M thì khối lượng muối sunfat khan tạo thành là:

A. 5,33gam

B. 5,21gam

C. 3,52gam

D. 5,68gam.

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

n_{O (oxit)} = $\frac{n_{H^{+}}}{2}$= 0,03 mol

→ m_KL = m _oxit – m_O(oxit) = 2,81 – 0,03.16 = 2,33 gam

m_muối = m_KL + $m_{S{O}_4^{2-}}$ = 2,33 + 0,03.96 = 5,21gam

Câu 13: 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= 0,75 mol

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

Câu 14:Cho 20g hỗn hợp X gồm Fe, Cu phản ứng hoàn toàn với H₂SO₄ loãng dư, sau phản ứng thu được 12g chất rắn không tan. Phần trăm về khối lượng của Fe trong X:

A. 60%

B. 72%

C. 40%

D. 64%

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Cu không tác dụng với H₂SO₄ loãng, nên chất rắnkhông tan là Cu

→ m_Cu = 12g → m_Fe = 20-12 = 8g

→ %m_Fe = 40%

Câu 15: Hòa tan hoàn toàn Fe₃O₄ trong dung dịch H₂SO₄ loãng (dư) được dung dịch X₁. Cho lượng dư bột Fe vào dung dịch X₁ (trong điều kiện không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X₂ chứa chất tan

A.FeSO₄.

B.FeSO₄ và H₂SO₄

C.Fe₂(SO₄)₃ và H₂SO₄.

D.Fe₂(SO₄)₃.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

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

Vì H₂SO₄ dư nên dung dịch X₁ gồm (FeSO₄ , Fe₂(SO₄)₃ và H₂SO₄ dư)

Cho Fe dư vào dd X₁:Fe₂(SO₄)₃ + Fe_dư → 3FeSO₄

H₂SO_4dư+ Fe_dư → FeSO₄ + H₂

Vì Fe dư nên Fe₂(SO₄)₃ và H₂SO₄ dư đều hết → dd X₂ chỉ có FeSO₄

(có thể làm nhanh, Fe dư sau phản ứng thì toàn bộ lượng Fe³⁺ chuyển thành Fe²⁺, nên khi đề cho Fe dư sau phản ứng chỉ thuđược muối Fe²⁺.

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• Fe₂O₃ + 2Al → Al₂O₃ + 2Fe
• Phương trình nhiệt phân: 6Fe₂O₃ → O₂ ↑+ 4Fe₃O₄
• 3Fe₂O₃ + H₂ → H₂O + 2Fe₃O₄
• Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂O
• Fe₂O₃ + CO → 2FeO + CO₂ ↑
• 3Fe₂O₃ + CO → CO₂ ↑+ 2Fe₃O₄
• Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ ↑
• Fe₂O₃ + 2NH₃ → 2Fe + 3H₂O + N₂ ↑
• Fe₂O₃ +3C → 3CO ↑ +Fe
• 5Fe₂O₃ + 6P → 10Fe + 3P₂O₅
• Fe₂O₃ +6HCl → 3H₂O + 2FeCl₃
• Fe₂O₃ +6HNO₃ → 2Fe(NO₃)₂ + 3H₂O
• Fe₂O₃ +6HI → 3H₂O + I₂ + 2FeI₂
• Fe₂O₃ +2H₃PO₄ → 3H₂O + 2FePO₄
• Fe₂O₃ + 6NaOH → 3Na₂O + 2Fe(OH)₃ ↓
• Fe₂O₃ + Fe → 3FeO