Phản ứng FeCO3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + CO2↑ + H2O
1. Phương trình phản ứng FeCO3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + CO2 + H2O
2. Điều kiện phản ứng hóa học giữa FeCO3 và H2SO4 xảy ra
Nhiệt độ thường
3. Cân bằng phản ứng FeCO3 + H2SO4 bằng phương pháp thăng bằng electron
Fe+2CO3 + H2S+6O4→ Fe+32(SO4)3 + S+4O2 + CO2 + H2O
Quá trình oxi hóa : 2x
Quá trình khử: 1x
Fe+2 → Fe+3 + 1e
S+6 + 2e → S+4
Đặt hệ số thích hợp ta được
2FeCO3 + 4H2SO4→ Fe2(SO4)3 + SO2 + 2CO2 + 4H2O
4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng
4.1. Bản chất của FeCO3 (Sắt cacbonat)
- Trong phản ứng trên FeCO3 là chất khử.
- FeCO3 thể hiện tính khử khi tác dụng với O2, axit, ...
4.2. Bản chất của H2SO4 (Axit sunfuric)
- Trong phản ứng trên H2SO4 là chất oxi hoá.
- Trong H2SO4 thì S có mức oxi hoá +6 cao nhất nên H2SO4 đặc có tính axit mạnh, oxi hoá mạnh và háo nước.
5. Tính chất hoá học của FeCO3
5.1. Tính chất hóa học của muối
- Tác dụng với axit mạnh hơn:
FeCO3 + 2HCl → FeCl2 H2O + CO2
5.2. Tính khử
4FeCO3 + O2 → 2Fe2O3 + 4CO2
FeCO3 + 4HNO3 → 2H2O + NO2 + Fe(NO3)3 +CO2
2FeCO3 + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 4H2O + SO2 + 2CO2
5.3. Điều chế
- Sắt (II) cacbonat có thể được điều chế bằng phản ứng giữa hai muối
FeCl2 + Na2CO3 → FeCO3 + 2NaCl
- Sắt (II) cacbonat có thể được điều chế từ các dung dịch của muối sắt (II), như là sắt(II) perchlorat, với natri hidrocarbonat, giải phóng cacbon đioxit
Fe(ClO4)2 + 2NaHCO3 → FeCO3 + 2NaClO4 + CO2 + H2O
- Sắt (II) cacbonat cũng tạo thành trực tiếp trên các bề mặt thép hoặc sắt tiếp xúc với các dung dịch của cacbon đioxit,
Fe + CO2 + H2O → FeCO3 + H2
5.4. Ứng dụng
- Sắt II cacbonat đã được sử dụng làm chất bổ sung sắt để điều trị chứng thiếu máu.
6. Tính chất hoá học của H2SO4
6.1. H2SO4 loãng
Axit sunfuric là một axit mạnh, hóa chất này có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit như:
- Axit sunfuric H2SO4 làm chuyển màu quỳ tím thành đỏ.
- Tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb) tạo thành muối sunfat.
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
- Tác dụng với oxit bazo tạo thành muối mới (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) và nước .
FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O
- Axit sunfuric tác dụng với bazo tạo thành muối mới và nước.
H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
- H2SO4 tác dụng với muối tạo thành muối mới (trong đó kim loại vẫn giữ nguyên hóa trị) và axit mới.
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2
H2SO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + 2H2O + 2CO2
6.2. H2SO4 đặc
Axit sunfuric đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh với tính chất hóa học nổi bật như:
- Tác dụng với kim loại: Khi cho mảnh Cu vào trong H2SO4 tạo ra dung dịch có màu xanh và có khí bay ra với mùi sốc.
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
- Tác dụng với phi kim tạo thành oxit phi kim + H2O + SO2.
C + 2H2SO4 → CO2 + 2H2O + 2SO2 (nhiệt độ)
2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O
- Tác dụng với các chất khử khác.
2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
- H2SO4 còn có tính háo nước đặc trưng như đưa H2SO4 vào cốc đựng đường, sau phản ứng đường sẽ bị chuyển sang màu đen và phun trào với phương trình hóa học như sau.
C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4.11H2O
7. Câu hỏi vận dụng liên quan
Câu 1. Đốt cháy FeS tạo ra sản phẩm là Fe2O3 và SO2 thì một phân tử FeS sẽ
A. nhận 7 electron.
B. nhận 15 electron.
C. nhường 7 electron.
D. nhường 15 electron.
Lời giải:
Câu 2. Cho lần lượt các chất sau: Fe3O4, Fe2O3, FeO, Fe(OH)2, Fe(OH)3, FeSO4, Fe2(SO4)3 tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng. Số phản ứng oxi hoá - khử là:
A. 5
B. 6
C. 4
D. 7
Lời giải:
