Fe3O4 + H2SO4 loãng → Fe2(SO4)3 + FeSO4 + H2O | Fe3O4 ra Fe2(SO4)3 và FeSO4

Phản ứng Fe₃O₄ + H₂SO₄ loãng ra Fe₂(SO₄)₃ và FeSO₄ 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 Fe₃O₄ có lời giải, mời các bạn đón xem:

Fe₃O₄ + 4H₂SO₄ loãng → Fe2(SO₄)₃ + FeSO₄ + 4H₂O

1. Phương trình hoá học của phản ứng Fe₃O₄ + H₂SO₄ loãng

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

2. Điều kiện của phản ứng Fe₃O₄ + H₂SO₄ loãng

Phản ứng xảy ra ở ngay điều kiện thường.

3. Phương trình ion thu gọn của phản ứng Fe₃O₄ + H₂SO₄ loãng

Bước 1: Viết phương trình phân tử:

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

Bước 2: Viết phương trình ion đầy đủ:

+ Chất vừa dễ tan, vừa điện li mạnh chuyển về dạng ion;

+ Chất kết tủa, chất điện li yếu, chất khí … để nguyên dưới dạng phân tử:

Fe₃O₄ + 8H⁺ + 4SO₄^2- → Fe²⁺ + 2Fe³⁺ + 4SO₄^2- + 4H₂O

Bước 3: Viết phương trình ion thu gọn:

Fe₃O₄ + 8H⁺ → Fe²⁺ + 2Fe³⁺ + 4H₂O

4. Tính chất của H₂SO₄ 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

5. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Để khử hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ cần dùng vừa đủ 2,24 lít H₂ (đo ở đktc). Khối lượng Fe thu được là

A. 15 gam. B. 17 gam. C. 16 gam. D. 18 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án C

$n_{H_2}$= n_{O trong oxit} = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol

m_Fe = m _{hỗn hợp} - m_O

→ m_Fe = 17,6 – 0,1.16

→ m_Fe = 16 gam.

Câu 2: Sắt tác dụng với H₂O ở nhiệt độ nhỏ 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 B

Phương trình phản ứng

3Fe + 4H₂O $\stackrel{t°<570°C}{\to }$ Fe₃O₄ + 4H₂

Câu 3: 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 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<![if !vml]><![endif]> + 5H₂O

Câu 4: Trộn 10,8g bột Al với 34,8g bột Fe₃O₄ rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp rắn sau phản ứng bằng dung dịch H₂SO₄ loãng (dư) thu được 10,752 lít khí H₂ (đktc). Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là

A. 80% B. 90% C. 70% D. 60%

Hướng dẫn giải

Đáp án A

n_Al = 0,4 mol ; $n_{F{e}_3{O}_4}$= 0,15 mol

Giả sử H = x

8Al + 3Fe₃O₄ $\stackrel{t°}{\to }$4Al₂O₃ + 9Fe

Ban đầu: 0,4 0,15

Phản ứng:0,4x 0,15x 0,2x 0,45x

Sau:(0,4 – 0,4x) 0,45x

Bảo toàn electron:

3.n_Al + 2.n_Fe = 2.$n_{H_2}$

→ 1,5(0,4 – 0,4x) + 0,45x = 0,48

→ x = 0,8

→ H% = 80%

Câu 5: Cho 0,52 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. Khối lượng muối sunfat thu được là:

A. 1,24gam

B. 6,28gam

C. 1,96gam

D. 3,4gam.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Áp dụng nhanh công thức:

m_muối = m_KL + $m_{S{O}_4^{2-}}$ = 0,52 + 0,015. 96 = 1,96 gam.

Câu 6: 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 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 7: Hòa tan 0,4 gam SO₃ vào a gam dung dịch H₂SO₄ 10% thu được dung dịch H₂SO₄ 12,25%. Giá trị của a là

A. 20,6 gam

B. 16,9 gam

C. 26,0 gam

D. 19,6 gam

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Khi hòa tan SO₃ vào dung dịch xảy ra phản ứng:

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

Khối lượng của H₂SO₄:

$m_{H_{2}S{O}_4}=\frac{\mathrm{0,4.98}}{80}+\frac{a.10}{100}=\mathrm{0,1}a+\mathrm{0,49}$(g)

Khối lượng dung dịch: m _dd = a + 0,4 (g)

Ta có:

$C\%=\frac{\mathrm{0,1}a+\mathrm{0,49}}{a+\mathrm{0,4}}.100\%=\mathrm{12,25}\%\to a=\mathrm{19,6}\left(g\right)$

Câu 8: 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 9: 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 10: 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%

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• Fe₃O₄ + 4CO → 3Fe + 4CO₂ ↑
• Fe₃O₄ + CO → 3FeO + CO₂ ↑
• Fe₃O₄ + 2C → 3Fe + 2CO₂ ↑
• Fe₃O₄ + 4H₂ → 3Fe + 4H₂O
• 4Fe₃O₄ + O₂ → 6Fe₂O₃
• 3Fe₃O₄ + 8Al → 4Al₂O₃ + 9Fe
• Fe₃O₄ + 8HCl → FeCl₂ + 2FeCl₃ + 4H₂O
• 2Fe₃O₄ +10H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃ + 10H₂O + SO₂ ↑
• 3Fe₃O₄ + 28HNO₃ → 14H₂O +NO ↑ + 9Fe(NO₃)₃
• Fe₃O₄ + 10HNO₃ → 5H₂O + NO2 ↑+ 3Fe(NO₃)₃
• 3Fe₃O₄ + 8H₃PO₄ → 12H₂O + Fe₃(PO₄)₂ + 6FePO₄
• 2Fe₃O₄ + Cl₂ + 16HCl → 8H₂O + 6FeCl₃
• Fe₃O₄ + Cu + 8HCl → 3FeCl₂ + 4H₂O + CuCl₂
• 2Fe₃O₄ +Cl₂ + 9H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃ + 2HCl + 8H₂O
• Fe₃O₄ + 4H₂O → Fe(OH)₂ ↓ + 2Fe(OH)₃ ↓
• 6Fe₃O₄ + 2KNO₃ + 56KHSO₄ → 9Fe₂(SO₄)₃ + 28H₂O +2NO ↑ + 29K₂SO₄
• Fe₃O₄ + 8HI → 4H₂O + I₂ ↓+ 3FeI₂
• Fe₃O₄ +8HBr → 4H₂O + FeBr₂ + 2FeBr₃
• Phương trình nhiệt phân: 2Fe₃O₄ → 6FeO + O₂ ↑