FeS2 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O được biên soạn nhằm hướng dẫn bạn đọc, viết và cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử FeS2 bằng H2SO4 đặc nóng bằng phương pháp thăng bằng electron. Chất khử sinh ra sau phản ứng thu được khí lưu huỳnh đioxit.
1. Phương trình phản ứng FeS2 tác dụng với H2SO4 đặc nóng:
FeS2 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
2. Phân Tích Phương Trình Phản Ứng Hóa Học:
2.1. Điều kiện phản ứng FeS2 + H2SO4 đặc nóng:
Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ bình thường
2.2. Cân bằng phương trình phản ứng FeS2 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O:
Xác định số oxi hóa của các nguyên tố để tìm chất oxi hóa, chất khử.
Fe+2S-12 + H2S+6O4 → Fe+32(SO4)3 + S+4O2 + H2O
Viết các quá trình oxi hóa, khử và cân bằng mỗi:
|
gấp đôi 15 lần |
FeS2 → Fe3+ + 2S+6 + 15e S+6 + 2e → S+4 |
Viết hệ số của chất oxi hóa, chất khử trong sơ đồ phản ứng
Vậy phương trình hóa học cần phản ứng là
2FeS2 + 14H2SO4 → Fe2(SO4)3+ 15SO2 + 14H2O
2.3. Hiện tượng phản ứng FeS2 với H2SO4 đặc nóng:
Cho FeS2 tác dụng với dung dịch axit sunfuric, thoát ra khí không màu, mùi xốc.
2.4. Bản chất của các chất phản ứng:
Trong phản ứng trên, FeS2 là chất khử.
FeS2 có tính chất hóa học của muối thể hiện khả năng khử khí khi phản ứng với các chất oxi hóa mạnh như HNO3, HCl, H2SO4…
Trong phản ứng trên, H2SO4 là chất oxi hóa.
Trong H2SO4, S có số oxi hóa +6 cao nhất nên H2SO4 đặc có tính axit mạnh, chất oxi hóa mạnh và ưa nước.
2.5. Các phương trình hóa học khác:
FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2
KOH + H2SO4 → K2SO4 + H2O
Al2O3 + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2O
H2S + Cl2 + H2O → H2SO4 + HCl
Cu+ H2SO4 (đặc, nóng) → CuSO4 + SO2 + H2O
2.6. Tính chất hóa học:
– Có tính chất hóa học của muối.
– Thể hiện tác dụng khử khí bằng chất oxi hóa mạnh:
Phản ứng với axit:
FeS2 + 8HNO3 → 2H2O + 2H2SO4 + 5NO + Fe(NO3)3
FeS2 + 2HCl → FeCl2 + H2S + S
Phản ứng với oxi:
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
– H2SO4 loãng:
Axit sunfuric là một axit mạnh, hóa chất này có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit như:
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O
H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2
H2SO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + 2H2O + 2CO2
– H2SO4 đặc:
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
C + 2H2SO4 → CO2 + 2H2O + 2SO2 (nhiệt độ)
2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O
2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
-
H2SO4 còn có tính chất ưa nước đặc trưng như cho H2SO4 vào cốc đựng đường, sau phản ứng đường sẽ chuyển sang màu đen và phun trào theo phương trình hóa học như sau:
C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4.11H2O
3. Bài tập liên quan:
Câu 1: Cho phản ứng FeS2 + H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3+ SO2 + H2O. Tỉ lệ số phân tử bị khử so với số phân tử bị oxi hóa là
Đáp: 15:1
B: 15:2
C: 1:15
D: 14:1
Câu 2: Hiện tượng xảy ra khi nhỏ một ít dung dịch KMnO4 vào dung dịch chứa FeSO4 và H2SO4?
A. Xuất hiện màu tím hồng của dung dịch KMNO4.
B. Màu tím hồng của dung dịch KMnO4 bị mất và xuất hiện màu vàng.
C. Mất màu vàng và xuất hiện màu tím hồng.
D. Sau phản ứng dung dịch mất màu.
Câu 3: Phản ứng nào sau đây xảy ra khi có mặt khí lưu huỳnh đioxit?
A. FeSO4 + KMnO4+ H2SO4 →
B. H2S + O2 thiếu →
C. FeS2+ H2SO4 đặc nóng →
D. Na2SO3 + Ca(OH)2 →
Câu 4: Phản ứng hóa học nào sau đây tạo ra oxit bazơ?
A. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư phản ứng với SO2
B. Cho dung dịch KOH tác dụng với H2SO4. giải pháp
C. Cho Fe(OH)3 phản ứng với HCl
D. Nung nóng Fe(OH)3
Câu 5: Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Quặng chứa nhiều Fe nhất trong tự nhiên là quặng pirit FeS2.
B. Trong công nghiệp luyện gang, chất khử CO được dùng để khử sắt oxit ở nhiệt độ cao.
C. Oxi hóa các tạp chất trong gang (Si, Mn, S, P…) thành oxit để giảm hàm lượng của chúng thu được thép.
D. Phèn chua có công thức hóa học là K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O làm nước trong vẩn đục.
Câu 6: Phát biểu nào sau đây đúng về tính chất hóa học của hiđro sunfua?
A. Tính axit mạnh và tính khử yếu.
B. Tính bazơ yếu và tính oxi hóa mạnh.
C. Tính bazơ yếu và tính oxi hóa yếu.
D. Tính axit yếu và tính khử mạnh.
Câu 7: Axit sunfuric tác dụng với dung dịch bazơ NaOH tạo ra 2 muối nào?
A. Na2S2 và NaHS
B. Na2S2 và Na2S
C. Na2S và NaHS
D. NaS và NaHS
Câu 8: Tính chất hóa học đặc trưng của dung dịch H2S là
A. Tính axit yếu, tính khử mạnh
B. Tính axit yếu, tính oxi hóa mạnh
C. Tính axit mạnh, tính khử yếu
D. Tính axit mạnh, tính oxi hóa yếu
Câu 9: Hấp thụ hoàn toàn V lít khí H2S (dktc) vào 200 ml dung dịch NaOH 1,25M thu được dung dịch X chứa 12,3 gam hỗn hợp muối. Giá trị của V là
A. 4,48 lít.
B. 5,60 lít.
C. 3,36 lít.
D. 4,032 lít.
Câu 10: Cho các mệnh đề sau:
(1) Ở điều kiện thường, dung dịch H2S tiếp xúc với O2 có màu vàng đục.
(2) Khí H2S phản ứng với FeCl3 tạo thành chất bột màu vàng.
(3) Khí H2S được sản xuất trong công nghiệp bằng cách cho axit HCl phản ứng với FeS.
(4) Khí lưu huỳnh là chất khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí.
(5) Lưu huỳnh đioxit là chất khí độc, tan nhiều trong nước.
(6) Dẫn khí SO2 vào dung dịch H2S có hiện tượng vẩn đục màu xanh.
(7) Khí H2S phản ứng với FeCl3 tạo thành chất bột màu vàng.
Các phát biểu đúng là:
MỘT.3.
B.7.
C 6.
D.4.
Câu 11: Cho phản ứng H2S + 4Cl2 + 4H2O → H2SO4 + 8HCl.
Khẳng định nào sau đây là đúng?
A. H2O là chất oxi hóa, H2S là chất khử
B. H2S là chất oxi hóa, Cl2 là chất khử
C. H2O là chất khử, Cl2 là chất oxi hóa
D. H2S là chất khử, Cl2 là chất oxi hóa
Câu 12: Tiến hành các thí nghiệm sau:
(1) Cho kim loại Fe vào dung dịch CuCl2.
(2) Cho Fe(NO3)2 phản ứng với dung dịch HCl.
(3) Cho FeCO3 phản ứng với dung dịch H2SO4 đặc nóng.
(4) Cho Fe3O4 phản ứng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư.
Số thí nghiệm có phản ứng oxi hóa khử
A.2.
B.3.
C.4.
D.1.
Câu 13: Hòa tan một oxit sắt FexOy bằng H2SO4 loãng vừa đủ thu được dung dịch A. Dung dịch A hòa tan hoàn toàn bột Cu tạo thành dung dịch màu xanh lam đồng thời hấp thụ khí clo tạo thành dung dịch. Dịch có màu vàng nâu nhạt.
Xác định công thức phân tử của oxit sắt.
A. Fe3O4
B. FeO
C. Fe2O3
D. FeO, Fe2O3
4. Hướng dẫn giải:
Câu hỏi 1:
Trả lời: B. 15:2.
Phương trình phản ứng hóa học:
2FeS2+ 14H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O
Câu 2:
Đáp án: B. Dung dịch KMnO4 mất màu tím hồng và xuất hiện màu vàng.
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4+ MnSO4 + 8H2O
Câu 3:
Đáp án: C. FeS2+ H2SO4 đặc nóng →
Phương trình phản ứng minh họa
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + 8H2O
2H2S + O2 → 2S + 2H2O
2FeS2 + 14H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O
Ca(OH)2 + Na2SO3 → CaSO3 + 2NaOH
Câu 4:
Đáp án: D. Nung nóng Fe(OH)3
Phương trình phản ứng minh họa
Ba(OH)2 + SO2 → H2O + BaSO3↓
2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O
Fe(OH)3 + 3HCl → FeCl3 + 3H2O
2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O
Câu 5:
Đáp án: A. Quặng chứa nhiều Fe nhất trong tự nhiên là quặng pirit FeS2.
Magnetit chứa Fe3O4 là loại quặng hiếm nhưng giàu sắt nhất trong tự nhiên.
Câu 6:
Đáp án: C. Tính bazơ yếu và tính oxi hóa yếu.
Tính chất hóa học của hiđro sunfua: tính axit yếu và tính khử mạnh.
Câu 7:
Đáp án: C. Na2S và NaHS
Axit sunfuric tác dụng với dung dịch kiềm tùy theo tỉ lệ tạo ra muối trung hòa hay muối axit.
H2S + NaOH → NaHS + H2O
H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O
Câu 8:
Đáp án: A. Tính axit yếu, tính khử mạnh.
Tính chất hóa học đặc trưng của dung dịch H2S là tính axit yếu, tính khử mạnh.
Câu 9:
Đáp số: A. 4,48 lít.
nNaOH = 0,2.1,25 = 0,25 mol
+) Thu được hỗn hợp muối gồm NaHS (x mol) và Na2S (y mol)
=> mmuối = 56x + 78y = 12,3 (1)
+) Bảo toàn nguyên tố Na:
nNaOH = nNaHS+ 2.nNa2S=> x + 2y = 0,25 (2)
Từ (1) và (2) => x = 0,15 mol; y = 0,05 mol
+) Bảo toàn phần tử S:
nH2S = nNaHS + nNa2S = 0,15 + 0,05 = 0,2 mol
=> V = 4,48 lít
Câu 10:
Đáp án: A. 3
(1) Ở điều kiện thường, dung dịch H2S tiếp xúc với O2 có màu vàng đục.
(5) Lưu huỳnh đioxit là chất khí độc, tan nhiều trong nước.
(7) Khí H2S phản ứng với FeCl3 tạo thành chất bột màu vàng.
Câu 11:
Đáp án: D. H2S là chất khử, Cl2 là chất oxi hóa.
Câu 12:
Trả lời: A. 2.
Câu 13:
Đáp án: A. Fe3O4
Hòa tan Cu là tính chất của muối Fe(III), hấp thụ khí Cl2 là tính chất của muối Fe(II). FexOy được hòa tan trong H2SO4 loãng tạo ra muối Fe(III) và muối Fe(II) là sắt từ oxit Fe3O4.
Phản ứng hóa học xảy ra
Fe3O4 + 4H2SO4 → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
Cu + Fe2(SO4)3 → CuSO4 + 2FeSO4
6FeSO4 + 3Cl2 → 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl2.
