PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP SẮT (Fe) TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT H2SO4 ĐẶC NÓNG

I. CƠ SỞ LÍ THUYẾT

1. Sắt tác dụng với axit sufuric đặc, nóng

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

2. Oxit sắt tác dụng với axit sufuric

2Fe_xO_y + (6x – 2y)H₂SO₄ đặc, nóng → xFe₂(SO₄)₃ + (3x – 2y)SO₂ + (6x – 2y)H₂O

3. Phương pháp giải bài tập

Giả thiết là cho m gam hỗn hợp gồm Fe và các oxit FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃ tác dụng với H₂SO₄ thu được a mol khí SO₂:

  Xem hỗn hợp trên gồm có Fe và O

  Gọi x, y là số mol của Fe và O

  Ta có: m_Fe + m_O = m

             56x + 16y = m (1)

Phương trình:

   Fe →  Fe⁺³ + 3e

    x                   3x mol

    O + 2e → O^-2

     y     2y               mol

    S⁺⁵ + 2e → S⁺⁴

            2a       a     mol

Theo ĐLBT electron:

                3x – 2y = 2a (2)

Giải hệ: (1) và (2) ta được x và y

* Lưu ý:

Ngoài ra, hỗn hợp oxit sắt tác dụng với dung dịch HNO₃ thì có thể dùng công thức tính nhanh:

  m_Fe = (7m_hh + 56ne)/10

Trong đó: m_hh = khối lượng của oxit sắt.

                ne là số e nhận = 2a

Ví dụ: Để mg bột Fe ngoài không khí, sau một thời gian thu được hh A có khối lượng là 12g gồm Fe, FeO, Fe₃O₄ và Fe₂O₃. Cho B tác dụng với một lượng dư HNO₃ thu được 3,36 lit khí SO₂ (đkc). Giá trị m của Fe là

     m_Fe = (7.12 + 56.0,15.2)/10 = 10,08g

II. BÀI TẬP VẬN DỤNG

Câu 1: Để ag bột Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được hh A có khối lượng 75,2g gồm (Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄). Cho hh A phản ứng hết với dd H₂SO₄ đặc, nóng thu được 6,72 lit SO₂ (đkc). khối lượng a là

   A. 11,2g                      

   B. 22,4g                      

   C. 25,3g                      

   D. 56g

Câu 2:Hòa tan hoàn toàn 20,88 gam một oxit sắt bằng dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng thu được dung dịch X và 3,248 lít khí SO₂ (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Cô cạn dung dịch X, thu được m gam muối sunfat khan. Giá trị của m là

   A. 52,2.                              

   B. 54,0.                                   

   C. 58,0.                                  

   D. 48,4.

Câu 3:Hoà tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm Fe_xO_y và Cu bằng dung dịch H₂SO₄ đặc nóng (dư). Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO₂ (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat. Phần trăm khối lượng của Cu trong X là

   A. 39,34%.            

   B. 65,57%.                 

   C. 26,23%.                 

   D. 13,11%.

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng