Fe + H2O → H2 ↑ + Fe3O4 | Fe ra Fe3O4 – Hướng dẫn cân bằng phản ứng hóa học của tất cả phương trình hóa học thường gặp giúp bạn học tốt môn Hóa.-Fe + H2O → H2 ↑ + Fe3O4 | Fe ra Fe3O4
Fe + H2O → H2 ↑ + Fe3O4 | Fe ra Fe3O4
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+12O→t°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+ 2e→H02
Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hoá
1×4×3Fe0→ 3Fe+8/3+ 3.83e2H +2+ 2e→H02
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 + S0→toFe+2S−2
+ Tác dụng với oxi: 3Fe + 2O20→toFe3O−24
+ Tác dụng với clo: 2Fe0 + 3Cl20→to2Fe+3Cl−13
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
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+ +2Ag0,15→0,3→0,15→0,3 mol
Fe2+ + Ag+ → Fe3++Ag0,09 ← (0,39−0,3) → 0,09 mol
→ m = mAg = 0,39.108 = 42,12 gam
Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:
Nội dung được phát triển bởi đội ngũ Meraki Center với mục đích chia sẻ và tăng trải nghiệm khách hàng. Mọi ý kiến đóng góp xin vui lòng liên hệ tổng đài chăm sóc: 1900 0000 hoặc email: [email protected]