Bài 2 trang 198 SGK hóa học 12 nâng cao

Đề bài

Đốt nóng một ít bột sắt trong bình đựng khí oxi. Sau đó để nguội và cho vào bình đựng dung dịch \(HCl\). Lập luận về các trường hợp có thể xảy ra và viết các phương trình hóa học.

Lời giải chi tiết

*Trường hợp 1: Oxi đủ hoặc dư, sắt cháy hết trong oxi.

\(\eqalign{
& 4Fe + 3{O_2}\buildrel {t_{}^0} \over
\longrightarrow 2F{e_2}{O_3} \cr 
& 3Fe + 2{O_2}\buildrel {t_{}^0} \over
\longrightarrow F{e_3}{O_4} \cr} \)

Chất rắn thu được sau khi đốt gồm \(F{e_2}{O_3}\) và \(F{e_3}{O_4}\).

\(\eqalign{
& Fe_2^{}O_3^{} + 6HCl\buildrel {} \over
\longrightarrow 2FeCl_3^{} + 3H_2^{}O \cr 
& Fe_3^{}O_4^{} + 8HCl\buildrel {} \over
\longrightarrow 2FeCl_3^{} + FeCl_2^{} + 4H_2^{}O \cr} \)

*Trường hợp 2: Oxi thiếu, sắt còn dư

\(\eqalign{
& 4Fe + 3O_2^{}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow 2F{e_2}{O_3} \cr 
& 3Fe + 2{O_2}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow F{e_3}{O_4} \cr} \)

 Chất rắn thu được sau khi đốt gồm \(F{e_2}{O_3}\), \(F{e_3}{O_4}\) và \(Fe\) còn dư

Hòa tan hỗn hợp này vào dung dịch \(HCl\) sẽ có hai trường hợp xảy ra:

+Trường hợp 1: \(HCl\) dư

\(\eqalign{
& F{e_2}{O_3} + 6HCl\buildrel {} \over
\longrightarrow 2FeC{l_3} + 3{H_2}O \cr 
& F{e_3}{O_4} + 8HCl\buildrel {} \over
\longrightarrow 2FeC{l_3} + FeC{l_2} + 4{H_2}O \cr 
& Fe_\text{dư}^{} + 2HCl\buildrel {} \over
\longrightarrow FeC{l_2} + {H_2} \uparrow \cr} \)

+Trường hợp 2: \(HCl\) thiếu

\(Fe\) chưa phản ứng hết sẽ tác dụng với \(FeC{l_3}\)

\(Fe + 2FeCl_3^{}\buildrel {} \over
\longrightarrow 3FeCl_2^{}\)