Cân Bằng Phương Trình Hóa Học Bằng Phương Pháp Thăng Bằng ...

Câu 367739: Cân bằng các phản ứng oxi hóa khử sau theo phương pháp thăng bằng electron:

Nội dung chính Show

• Fe H2SO4 đặc : Fe tác dụng H2SO4 đặc nóng
• 1. Phương trình phản ứng Fe tác dụng H2SO4 đặc nóng
• 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O
• 2. Cân bằng phản ứng oxi hoá khử (theo phương pháp thăng bằng electron)
• 3. Điều kiện phản ứng Fe tác dụng với H2SO4 đặc nóng
• 4. Cách tiến hành phản ứng Fe tác dụng với H2SO4 đặc nóng
• 5. Hiện tượng Hóa học
• 6. Tính chất hóa học của Fe.
• 6.1. Tác dụng với phi kim
• 6.2. Tác dụng với dung dịch axit
• 6.3. Tác dụng với dung dịch muối
• 7. Bài tập vận dụng liên quan

a) FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O

b) Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2 + H2O

c) Fe(OH)2 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O

Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử bằng phương pháp thăng bằng electron:

1. Xác định số oxi hóa của những nguyên tố có số oxi hóa thay đổi.

2. Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình.

3. Tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron do chất oxi hóa nhận.

4. Đặt hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phương trình hóa học.

Môn Hóa - Lớp 10

Câu hỏi:

Lập phương trình hóa học của phản ứngoxi hoá -khử sau đâytheophương pháp thăngbằng electron, chỉ rõ chất oxi hóa, chất khử: Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O

Phương pháp giải:

Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử bằng phương pháp thăng bằng electron:

1. Xác định số oxi hóa của những nguyên tố có số oxi hóa thay đổi.

2. Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình.

3. Tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron do chất oxi hóa nhận.

4. Đặt hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phương trình hóa học.

Lời giải chi tiết:

Ta có:

Fe có số oxi hóa tăng từ 0 lên +3 → Fe là chất khử

S có số oxi hóa giảm từ +6 xuống +4 → H2SO4 là chất oxi hóa

\(\begin{array}{*{20}{c}}{\mathop {x2}\limits^{} }\\{\mathop {x3}\limits^{} }\end{array}\left| \begin{array}{l}\mathop {Fe}\limits^0 \mathop { \to Fe}\limits^{{\rm{ + 3}}} {\rm{ + 3e}}\\\mathop {\rm{S}}\limits^{{\rm{ + 6}}} {\rm{ + 2e}} \to \mathop {\rm{S}}\limits^{ + 4} \end{array} \right.\)

→ PTHH: 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O.

Quảng cáo

Câu hỏi trước Câu hỏi tiếp theo

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Hóa lớp 10 - Xem ngay

>> Học trực tuyến Lớp 10 tại Tuyensinh247.com, Cam kết giúp học sinh học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.

Fe H2SO4 đặc : Fe tác dụng H2SO4 đặc nóng

• 1. Phương trình phản ứng Fe tác dụng H2SO4 đặc nóng
  • 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O
• 2. Cân bằng phản ứng oxi hoá khử (theo phương pháp thăng bằng electron)
• 3. Điều kiện phản ứng Fe tác dụng với H2SO4 đặc nóng
• 4. Cách tiến hành phản ứng Fe tác dụng với H2SO4 đặc nóng
• 5. Hiện tượng Hóa học
• 5. Bài tập vận dụng liên quan

Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O là phản ứng oxi hóa khử, được VnDoc biên soạn, phương trình này sẽ xuất hiện xuyên suốt trong quá trình học Hóa học. Đặc biệt Hóa học 10 các bạn sẽ được làm quen với phương trình này qua bài cân bằng phản ứng oxi hóa khử, và chương oxi lưu huỳnh Hóa 10.

Hy vọng qua phản ứng Fe tác dụng H2SO4 đặc nóng này có thể giúp các bạn viết và cân bằng phương trình một cách nhanh và chính xác hơn.

1. Phương trình phản ứng Fe tác dụng H2SO4 đặc nóng

2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O

2. Cân bằng phản ứng oxi hoá khử (theo phương pháp thăng bằng electron)

Fe0 + H2S+6O4 → Fe2+2(SO4)3 + S+4O2 + H2O

2x 3x

Fe0 → Fe+3 +3e S+6 + 2e → S+4

2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4) + 3SO2 + 6H2O

3. Điều kiện phản ứng Fe tác dụng với H2SO4 đặc nóng

Nhiệt độ

4. Cách tiến hành phản ứng Fe tác dụng với H2SO4 đặc nóng

Cho Fe (sắt) tác dụng với axit sunfuric H2SO4

5. Hiện tượng Hóa học

Sắt (Fe) tan dần trong dung dịch và sinh ra khí mùi hắc Lưu huỳnh đioxit (SO2).

6. Tính chất hóa học của Fe.

6.1. Tác dụng với phi kim

Với oxi: 3Fe + 2O2 Fe3O4

Với clo: 2Fe + 3Cl2 2FeCl3

Với lưu huỳnh: Fe + S FeS

Ở nhiệt độ cao, sắt phản ứng được với nhiều phi kim.

6.2. Tác dụng với dung dịch axit

Tác dụng với với HCl, H2SO4 loãng

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Tác dụng với H2SO4 đặc, nóng; HNO3 đặc:

2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Không tác dụng với H2SO4 đặc nguội, HNO3 đặc, nguội

6.3. Tác dụng với dung dịch muối

Đẩy được kim loại yếu hơn ra khỏi muối

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

7. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Những nhận định sau về kim loại sắt:

(1) Sắt còn có trong hồng cầu của máu, giúp vận chuyển oxi tới các tế bào.

(2) Ion Fe2+ bền hơn Fe3+.

(3) Fe bị thụ động trong H2SO4 đặc nguội.

(4) Quặng manhetit là quặng có hàm lượng sắt cao nhất.

(5) Trong tự nhiên sắt tồn tại ở dạng hợp chất, trong các quặng sắt

(6) Kim loại sắt có thể khử được ion Fe3+.

Số nhận định đúng là

A. 3

B. 4

C. 5

D. 6

Xem đáp án

Đáp án C

(1) đúng

(2) sai, Fe2+ trong không khí dễ bị oxi hóa thành Fe3+

(3) đúng

(4) đúng, quặng manhetit (Fe3O4) là quặng có hàm lượng Fe cao nhất.

(5) đúng

(6) đúng, Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+

Vậy có 5 phát biểu đúng

Câu 2.Sắt có tính chất vật lý nào dưới đây:

A. Màu trắng bạc, nhẹ, có ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt kém.

B. Màu trắng bạc, nặng, có ánh kim, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt

C. Màu trắng xám, nặng, có ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt

D. Màu trắng xám, nhẹ, có ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.

Xem đáp án

Đáp án C

Câu 3. Cho 5,6 gam Fe tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 đặc nóng, sau phản ứng thu được V lít SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là:

A. 6,72 lít

B. 3,36 lít

C. 4,48 lít

D. 2,24 lít

Xem đáp án

Đáp ánB

nFe = 5,6/56=0,1 mol

Quá trình nhường e

Fe0 → Fe+3 + 3e

0,1 → 0,3

Quá trình nhận e

S+6 + 2e → S+4

0,3 0,15

=> VSO2 = 0,15.22,4 = 3,36 lít

Câu 4. Chất nào dưới đây phản ứng với Fe tạo thành hợp chất Fe (II)?

A. Cl2

B. dung dịch HNO3 loãng

C. dung dịch AgNO3 dư

D. dung dịch HCl đặc

Xem đáp án

Đáp án D

A. Fe + Cl2 → FeCl3

B. Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

C. Fe + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag

D: Fe + HCl → FeCl2 + H2

Câu 5. Dãy các chất và dung dịch nào sau đây khi lấy dư có thể oxi hoá Fe thành Fe(III)?

A. HCl, HNO3 đặc, nóng, H2SO4 đặc, nóng

B. Cl2, HNO3 nóng, H2SO4 đặc, nguội

C. bột lưu huỳnh, H2SO4 đặc, nóng, HCl

D. Cl2, AgNO3, HNO3 loãng

Xem đáp án

Đáp án D

A. 2HCl + Fe → FeCl2 + H2

B. Fe thụ động H2SO4 đặc, nguội

C. 2HCl + Fe → FeCl2 + H2

Fe + S → FeS

Câu 6. Kim loại nào sau đây không tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng?

A. Al

B. Mg

C. Zn

D. Cu

Xem đáp án

Đáp án D

A. 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2

B. Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2

C. Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

Câu 7. Để pha loãng dung dịch H2SO4 đặc trong phòng thí nghiệm, người ta tiến hành theo cách nào dưới đây?

A. Cho từ từ nước vào axit và khuấy đều

B. Cho từ từ axit vào nước và khuấy đều

C. Cho nhanh nước vào axit và khuấy đều

D. Cho nhanh axit vào nước và khuấy đều

Xem đáp án

Đáp án B

H2SO4 tan vô hạn trong nước và tỏa rất nhiều nhiệt. Nếu ta rót nước vào axit, nước sôi đột ngột và kéo theo những giọt axit bắn ra xung quanh gây nguy hiểm trực tiếp đến người thực hiện làm thí nghiệm.

Vì vậy muốn pha loãng axit H2SO4 đặc, người ta phải rót từ từ axit vào nước và khuấy nhẹ bằng đũa thủy tinh mà không được làm ngược lại.

Câu 8. Những chất nào bị thụ động trong H2SO4 đặc nguội

A. Al, Cu, Cr

B. Fe, Cu, Cr

C. Cr, Al, Fe

D. Al, Cr, Zn

Xem đáp án

Đáp án C: Các kim loại thụ động với H2SO4 đặc nguội là: Al, Fe, Cr

Câu 9. Cho 11,36 gam hồn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Dung dịch X có thể hoà tan tối đa 12,88 gam Fe. Số mol HNO3 có trong dung dịch ban đầu là

A. 0,88.

B. 0,64.

C. 0,94.

D. 1,04.

Xem đáp án

Đáp án C

Coi như hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 gồm có x mol Fe và y mol O

Theo đề bài ta có: 56x + 16y= 11,36 (1)

Ta có nNO= 0,06 mol

Qúa trình cho electron:

Fe → Fe3++ 3e

x x mol

Qúa trình nhận electron:

O + 2e→ O-2

y 2y mol

N+5+ 3e → NO

0,18 ← 0,06

Theo định luật bảo toàn electron thì: ne cho = ne nhận nên 3x = 2y+ 0,18 (2)

Từ (1) và (2) ta có x= 0,16 và y= 0,15

Bảo toàn nguyên tố Fe có nFe(NO3)3 = nFe= x= 0,16 mol

nFehình thành = 0,23 mol

Fe + 4HNO3 → 2H2O + NO + Fe(NO3)3

x 4x x

Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2

0,23-x x+ 0,16

=> x= 0,1 → nHNO3 = 4.0,1 + 3.0,16 + 0,06 = 0,94 mol

Câu 10. Cho các quặng sau: pirit, thạch cao, mica, apatit, criolit, boxit, dolomit. Số quặng chứa nhôm là:

A.2.

B. 3.

C. 4.

D. 5.

Xem đáp án

Đáp án B

Câu 11. Dung dịch X gồm FeCl2 và FeCl3 được chia làm hai phần bằng nhau:

Phần 1: Tác dụng với dung dịch NaOH dư ở ngoài không khí thu được 0,5 mol Fe(OH)3.

Phần 2: Tác dụng với dung dịch AgNO3 thu được 1,3 mol AgCl. Tỉ lệ mol của FeCl2 và FeCl3 là

A. 4:1.

B. 3:2.

C. 1:4.

D. 2:3.

Xem đáp án

Đáp án D

Đặt số mol FeCl2 và số mol FeCl3 trong mỗi phần lần lượt là a và b mol

Phần 1: Bảo toàn Fe có

nFe(OH)3 = nFeCl2 + nFeCl3 → a + b = 0,5

Phần 2: Bảo toàn Clo có

nAgCl = 2.nFeCl2 + 3.nFeCl3 → 2a + 3b = 1,3

Giải hệ phương trình được a = 0,2 và b = 0,3

→ a : b = 2 : 3.

Câu 12. Cho m gam Mg vào dung dịch chứa 0,18 mol FeCl3. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 6,72 gam chất rắn. Giá trị của m là

A. 2,88 gam.

B. 4,32 gam.

C. 2,16 gam.

D. 5,04 gam.

Xem đáp án

Đáp án D

Nếu Mg dư hoặc vừa đủ:

mchất rắn = mFe + mMg (dư) ≥ nFe = 0,18.56 = 10,08 gam

mà chỉ thua được 6,72 gam chất rắn nên Mg phản ứng hết → nFe = 0,12 mol.

Mg (0,09) + 2Fe3+ (0,18 mol) → Mg2+ + 2Fe2+

Mg (0,12) + Fe2+ → Mg2+ (0,12 mol) + Fe

→ nMg = 0,09 + 0,12 = 0,21 mol → mMg = 0,21.24 = 5,04 gam.

Câu 13. Nung nóng 29 gam oxit sắt với khí CO dư, sau phản ứng, khối lượng chất rắn còn lại là 21 gam. Công thức oxit sắt là

A. FeO.

B. Fe3O4.

C. Fe2O3.

D. FeO hoặc Fe3O4.

Xem đáp án

Đáp án B

Gọi số mol CO tham gia phản ứng là a → số mol CO2 tạo thành là a mol

Vì lượng CO dư → chất rắn chỉ chứa Fe → nFe = 0,375 mol.

FexOy + yCO → xFe + yCO2

Bảo toàn khối lượng → moxit + mCO = mFe + mCO2 → 29 + 28a = 44a + 21

→ a = 0,5 mol → nO = 0,5 mol

→ nFe : nO = 0,375 : 0,5 = 3:4 → Công thức của oxit sắt là Fe3O4.

Câu 14.Cho 5,4 gam hỗn hợp 2 kim loại Fe và Zn tác dụng hoàn toàn với 90 ml dung dịch HCl 2M. Khối lượng muối thu được là

A. 11,79 gam

B. 11,5 gam

C. 15,71 gam

D. 17,19 gam

Xem đáp án

Đáp án D

nHCl = 0,09. 2 = 0,18 (mol)

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Từ (1) và (2) nH2 = 1/2nHCl = 0,09 (mol)

Theo định luật bảo toàn khối lượng:

mhỗn hợp + m axit = m muối + m hidro

=> m muối = 5,4 + 0,18.36,5 - 0,09.2 = 11,79 gam

Câu 15. Hòa tan hoàn toàn 5 gam hỗn hợp Mg và Fe trong dung dịch HCl 4M thu được 2,8 lít H2 (đktc) và dung dịch Z. Để kết tủa hoàn toàn các ion trong D cần 150 ml dung dịch NaOH 2M. Thể tích dung dịch HCl đã dùng là :

A. 0,1 lít.

B. 0,12 lít.

C. 0,15 lít.

D. 0.075 lít.

Xem đáp án

Đáp án D

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Natri

nNaCl = nNaOH = 0,3 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Clo

=> nHCl = nNaCl = 0,3 (mol)

VHCl = 0,3 : 4 = 0,075 lít

Câu 16. Cho m gam bột Fe vào dung dịch HNO3 lấy dư, ta được hỗn hợp gồm hai khí NO2 và NO có VX = 8,96 lít (đktc) và tỉ khối đối với O2 bằng 1,3125. Thành phần phần trăm theo thể tích của NO, NO2 và khối lượng m của Fe đã dùng là

A. 25% và 75%; 1,12 gam.

B. 25% và 75%; 5,6 gam.

C. 35% và 65%; 5,6 gam.

D. 45% và 55%; 1,12 gam.

Xem đáp án

Đáp án B

Gọi x, y lần lượt là số mol của NO2, NO.

nHỗn hợp khí = 4,48/ 22,4 = 0,2 (mol)

=> x + y = 0,2 (1)

Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí là:

1,3125.32 = 42 (gam/mol)

=> Khối lượng của hỗn hợp khí trên là: 42.0,2 = 8,4 (gam)

=> 46x + 30y = 8,4 (2)

Từ (I) và (II) => x = 0,15; y = 0,05

=> %NO2 = 0,3/(0,15 + 0,05) . 100% = 75%

% NO = 25%

Áp dụng đinh luật bảo toàn electron ta có:

3.nFe = 1.nNO2 + 3.nNO

=> 3. nFe = 0,15 + 3 .0,05 = 0,3

=> nFe = 0,3/3 = 0,1 mol

=> m Fe = 0,1 .56 = 5,6 gam

Câu 17. Đốt nóng một ít bột Fe trong bình đựng O2 sau đó cho sản phẩm thu được vào dung dịch HCl dư thu được dung dịch X. Dung dịch X có:

A. FeCl2 , HCl dư

B. FeCl3, HCl dư

C. FeCl2 , FeCl3, và HCl dư

D. FeCl3

Xem đáp án

Đáp án C

Đốt Fe trong oxi: Fe + O2 → Fe2O3, Fe3O4, FeO, Fe dư (hỗn hợp X)

Hỗn hợp X + HCl dư FeCl2, FeCl3 và HCl dư

Câu 18. Cho 17,4 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 1,12 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X sau phản ứng được m gam muối khan. Giá trị m là:

A. 54,45 gam.

B. 108,9 gam.

C. 49,09 gam.

D. 40,72 gam.

Xem đáp án

Đáp án A

Qui đổi 17,4 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 là hỗn hợp của x mol Fe và y mol O.

Ta có: mhỗn hợp = 56x + 16y = 17,4 (1)

Bảo toàn e :3nFe = 2nO+ 3nNO => 3x = 2y + 0,15 (2)

Giải hệ (1) và (2) => x = 0,225 mol; y = 0,3 mol

nFe(NO3)3 = nFe = x = 0,225 mol,

=>mFe(NO3)3 = 0,225.242 = 54,45 gam

Câu 19. Khi hoà tan cùng một lượng kim loại M vào dung dịch HNO3 loãng và vào dung dịch H2SO4 loãng thì thu được khí NO và H2 có thể tích bằng nhau (đo ở cùng điều kiện). Biết rằng muối nitrat thu được có khối lượng bằng 159,21% khối lượng muối sunfat. Vậy M là kim loại nào sau đây?

A. Zn.

B. Al.

C. Fe.

D. Mg.

Xem đáp án

Đáp án C

M + 2nHNO3 → M(NO3)n + nNO2 + nH2O

a → a → na

2M + xH2SO4 → M2(SO4)x + xH2

a → a/2 → xa/2

Thể tích khí đo ở cùng điều kiện nên tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ số mol:

na = 3xa/2 => n = 3x/2

(2R + 96x).a/2 = 0,6281.(R + 62n).a

(2R + 96x).a/2 = 0,6281.(R + 62.(3x/2)).a

=> R = 28x

Thỏa mãn với n = và R = 56 (Fe).

Câu 20. Nhận xét nào sau đây không đúng?

A. Crom là kim loại cứng nhất trong tất cả các kim loại

B. Nhôm và Crom đều phản ứng với HCl theo cùng tỉ lệ số mol.

C. Vật dụng làm bằng nhôm và crom đều bền trong không khí và nước vì có màng oxit bảo vệ.

D. Sắt và crom đều bị thụ động hóa bởi HNO3 đặc, nguội.

Xem đáp án

Đáp án B

.............................

Ngoài ra các bạn có thể tham khảo một số tài liệu sau:

• Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO+ H2O
• Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O
• Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + N2O + H2O
• FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
• FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O
• FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + N2O + H2O
• Al + HNO3 → Al(NO3)3 + H2O + NO2
• Axit sunfuric loãng: tính chất hóa học, công thức, ứng dụng
• Công thức giải nhanh Hóa học 10

------------------------------

VnDoc đã gửi tới bạn Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O được VnDoc biên soạn. Nội dung tài liệu đưa ra với mong muốn giúp các bạn biết cách viết và cân bằng phương trình phản ứng khi cho Fe tác dụng H2SO4 đặc nóng từ đó có thể nhận biết hiện tượng sau phản ứng. Cũng như khái quát lại tính chất Hóa học của Fe, tính chất hóa học H2SO4 thông qua có các bài tập minh họa.

Chúc các bạn học tập tốt.

Ngoài ra, VnDoc.com đã thành lập group chia sẻ, trao đổi tài liệu học tập môn Hóa Học miễn phí trên Facebook: Hóa Học không khó. Mời các bạn học sinh tham gia nhóm, để có thể nhận được những tài liệu mới nhất.