FeCO3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + CO2 + H2O

1. Khái quát về các chất tham gia phản ứng: FeCO3, H2SO4

FeSO4: 

- Sắt (II) cacbonat, là một hợp chất hóa học với công thức FeCO3, xuất hiện ở tự nhiên như khoáng xiđerit. .

+ Công thức phân tử: FeCO3.

- Tính chất vật lí và nhận biết

Tính chất vật lí

+ Là chất rắn, màu trắng, không tan trong nước.

+ Gây độc khi liều gây tử vong có thể xảy ra là từ 0,5 đến 5 g/kg (từ 35 đến 350 g đối với người 70 kg).

+ Nhận biết: Sử dụng dung dịch HCl, thấy FeCO3 tan dần, thoát ra khí không màu.

    FeCO3 + 2HCl → FeCl2 H2O + CO2

- Tính chất hóa học

+ Tính chất hóa học của muối:

+ Tính khử:

+ Tính chất hóa học của muối:

+ Tác dụng với axit mạnh hơn:

    FeCO3 + 2HCl → FeCl2 H2O + CO2

+ Tính khử:

- Ứng dụng: Sắt cacbonat đã được sử dụng làm chất bổ sung sắt để điều trị chứng thiếu máu.

H2SO4: 

- Axit sunfuric (còn được gọi là acid sunfuric hay hydro sunfat) là chất lỏng đậm đặc, không màu có công thức hóa học là H2SO4, khối lượng mol 98,079g/mol, mật độ phân tử 1,84 kg/L (so với nước là 1kg/L) và nhiệt độ sôi là 337°C. H2SO4 có độ sánh như dầu, đặc biệt là ở dạng cô đặc và trông giống như một loại xi-rô trong, khá nặng.

- Ứng dụng của axit sunfuric trong gia đình

+ Đây là một hóa chất rất nguy hiểm và cần được xử lý cẩn thận. Vì những mối nguy hiểm đi kèm tương đối lớn nên việc sử dụng axit H2SO4 ở nhà là rất hạn chế, chủ yếu chỉ được sử dụng trong các chất tẩy rửa dầu mỡ và nước thông cống với khả năng ăn mòn và phân hủy nhanh rác thải hữu cơ gây tắc nghẽn, qua đó giúp việc thông tắc cống tại nhà trở nên dễ dàng hơn.

- Ứng dụng của H2SO4 trong công nghiệp

+ Sản xuất hóa chất

Axit sunfuric có thể được sử dụng làm thành phần khi tạo ra các axit hữu ích khác như axit clohidic và axit nitric. Nó cũng có thể được sử dụng để tạo ra chất tẩy rửa tổng hợp, chất màu và thuốc nhuộm cũng như muối sunfat.

+ Chế biến kim loại

Được sử dụng rộng rãi trong chế biến kim loại. Gia công kim loại là nơi kim loại được nung nóng, làm nguội và tạo hình để tạo thành bất kỳ sản phẩm nào làm từ thép, sắt hoặc đồng (ví dụ: phương tiện vận tải, linh kiện máy tính, xây dựng, đường ống, vật liệu nhà ở,…).

Axit sunfuric được sử dụng trong hỗn hợp được gọi là “tẩy thép”, là một quá trình xử lý bề mặt được sử dụng để loại bỏ bất kỳ tạp chất rỉ sét hoặc cacbon nào để hoàn thiện kim loại, là một trong những giai đoạn cuối cùng và quan trọng nhất của quá trình xử lý kim loại. Ngoài ra, nó còn được dùng để tẩy rửa kim loại trước khi mạ.

+ Sản xuất pin

H2SO4 được sử dụng kết hợp với chì để tạo ra phản ứng tạo ra đủ electron để tạo ra điện áp cần thiết cho pin lớn như ắc quy dùng cho ô tô và máy kéo. Chất này đôi khi thường được gọi là “axit ắc quy” và là thành phần thiết yếu để tạo ra năng lượng cho ắc quy.

+ Sản phẩm tẩy rửa gia dụng và công nghiệp

Do tính chất ăn mòn cực mạnh nên axit sunfuric là thành phần chính của nhiều sản phẩm tẩy rửa và thông tắc cống rãnh. Ngoài ra, nó còn được sử dụng để sản xuất các loại muối sunfat, chế tạo thuốc nổ, cao su và nhựa, thuốc nhuộm, giấy, tơ sợi, sơn, bình cứu hỏa, chất khử trùng,…

+ Sản xuất thuốc : Được sử dụng để phá hủy DNA của tế bào ung thư bằng cách sản xuất thuốc hóa trị; Sản xuất thuốc giảm đau; Là thành phần cơ bản của thuốc mỡ bôi ngoài da có tên Debacterol để điều trị các bệnh nhiễm trùng da khác nhau và lở loét nhiệt miệng.

+ Sản xuất dầu mỏ và xăng dầu

Axit sunfuric phân hủy hydrocarbons thành các chất dễ quản lý hơn trước khi chúng được tinh chế thành xăng và khí đốt.

+ Quản lý chất thải

Rất nhiều rác thải từ quá trình sản xuất được đổ vào các bãi chôn lấp. Để trung hòa chất hữu cơ và ngăn chặn giải phóng khí độc, người ta thường sử dụng axit sunfuric cho quá trình này. Đồng thời, nó cũng đóng vai trò là chất xúc tác phá vỡ các liên kết hóa học của vật liệu. EPA đã đặt ra giới hạn về lượng H2SO4 có thể thải ra môi trường, nhưng suy cho cùng nó vẫn rất có hại cho con người.

- Ứng dụng H2SO4 trong nông nghiệp

Ứng dụng lớn nhất của axit sunfuric trong ngành nông nghiệp là sản xuất phân bón. Cụ thể, những loại phân này được tạo ra bằng cách chiết xuất axit photphoric từ đá photphat và xử lý nó bằng axit sunfuric, kết quả tạo ra các loại phân lân vô cơ như amoni sunfat và supe lân của vôi. Phân được rải ra đồng ruộng để cung cấp dưỡng chất cho cây trồng.

2. Cân bằng phương trình hoá học FeCO3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + CO2 + H2O

2FeCO3 + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 2CO2↑ + 4H2O

Điều kiện phản ứng

H2SO4 đặc, nóng

Cách thực hiện phản ứng

Cho muối sắt FeCO3 tác dụng với dung dịch axit H2SO4 đun nóng.

Hiện tượng nhận biết phản ứng

Có khí không màu, mùi hắc thoát ra.

3. Một số bài tập áp dụng phương trình hoá học 2FeCO3 + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 2CO2↑ + 4H2O

Câu 1: Cho FeCO3 tác dụng với H2SO4 đặc nóng dư, sản phẩm khí thu được là

A. SO2, CO2

B. H2S, CO2

C. SO2

D. CO2

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Phương trình hóa học:

2FeCO3 + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 2CO2↑ + 4H2O

⇒ Khí sinh ra là SO2 và CO2.

Câu 2: 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:

Đáp án: C

Câu 3: 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:

Đáp án: C

2Fe3O4 + 10H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O

=> Oxi hoá-khử

Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O

=> Ko phải

2FeO + 4H2SO4→ Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O

=> Oxi hoá-khử

2Fe(OH)2 + 4H2SO4→ Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O

=> Oxi hoá-khử

2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3+ 6H2O

=> Ko phải

2FeSO4 + 2H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O

=> Oxi hoá-khử

Fe2(SO4)3 ko tác dụng

Câu 4: Có 4 dung dịch đựng riêng biệt: (a) HCl; (b) CuCl2; (c) FeCl2; (d) HCl có lẫn CuCl2. Nhúng vào mỗi dung dịch một thanh sắt nguyên chất. Số trường hợp xảy ra ăn mòn điện hóa là

A. 0

B. 1

C. 3

D. 2

Lời giải:

Đáp án: D

Để xảy ra quá trình ăn mòn điện hóa cần thỏa mãn 3 điều kiện:

+ Có 2 điện cực khác bản

+ 2 điện cực tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau

+ 2 điện cực được nhúng trong cùng 1 dung dịch chất điện li

Có 2 trường hợp thỏa mãn: Fe nhúng vào dung dịch CuCl2 và Fe nhúng vào dung dịch CuCl2 + HCl

Câu 5: Sắt(III) hiđroxit là chất rắn màu nâu đỏ. Công thức của sắt(III) hiđroxit là

A. Fe(OH)2.

B. Fe(OH)3.

C. FeCO3.

D. Fe3O4.

Lời giải:

Đáp án: B

Câu 6: Dung dịch ZnSO4 có lẫn tạp chất là CuSO4. Dùng kim loại nào sau đây để làm sạch dung dịch ZnSO4?

A. Fe

B. Zn

C. Cu

D. Mg

Lời giải:

Đáp án: B

Dùng kẽm vì có phản ứng:

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu ↓

Sau khi dùng dư Zn, Cu tạo thành không tan được tách ra khỏi dung dịch và thu được dung dịch ZnSO4 tinh khiết.

Không dùng Mg vì có phản ứng:

Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu ↓

Sau phản ứng có dd MgSO4 tạo thành, như vậy không tách được dung dịch ZnSO4 tinh khiết.

Câu 7: Có 4 dung dịch đựng riêng biệt: (a) HCl; (b) CuCl2; (c) FeCl2; (d) HCl có lẫn CuCl2. Nhúng vào mỗi dung dịch một thanh sắt nguyên chất. Số trường hợp xảy ra ăn mòn điện hóa là

A. 0

B. 1

C. 3

D. 2

Lời giải:

Đáp án: D

Để xảy ra quá trình ăn mòn điện hóa cần thỏa mãn 3 điều kiện:

+ Có 2 điện cực khác bản

+ 2 điện cực tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau

+ 2 điện cực được nhúng trong cùng 1 dung dịch chất điện li

Có 2 trường hợp thỏa mãn: Fe nhúng vào dung dịch CuCl2 và Fe nhúng vào dung dịch CuCl2 + HCl