Buzz
1. Phương trình hóa học liên quan
6FeSO4 + 3Cl2 → 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3
2. Điều kiện để phản ứng xảy ra
- Nhiệt độ phòng.
3. Quy trình thực hiện phản ứng
- Đưa FeSO4 vào phản ứng với khí clo
4. Cách nhận diện phản ứng
- Khí clo màu vàng lục dần hòa tan trong dung dịch
5. Đặc điểm hóa học của FeSO4
FeSO4 là một hợp chất rắn có màu trắng hoặc xanh lá cây tùy thuộc vào cấu trúc của nó, và có thể tồn tại dưới dạng hydrat hoặc không hydrat.
- Đặc tính hóa học của muối: FeSO4 thể hiện đầy đủ các đặc tính hóa học của một muối.
- Tính chất khử
- Tính chất oxi hóa
Sắt sunfat (FeSO4) không chỉ là một muối đơn giản mà còn sở hữu những đặc tính nổi bật với khả năng tham gia vào các phản ứng khử và oxi hóa. Điều này mở ra nhiều ứng dụng quan trọng trong hóa học và công nghệ, từ điều chỉnh chất lượng nước, sản xuất dược phẩm đến xử lý nước thải, chứng minh vai trò thiết yếu của sắt sunfat trong các ngành công nghiệp khác nhau.
6. Bài tập áp dụng liên quan
Bài 1: Xác định môi trường pH của dung dịch sắt sunfat: Tìm pH của dung dịch sắt sunfat 0.1M.
Giải đáp chi tiết:
Sắt sunfat (FeSO₄) trong dung dịch phân ly thành các ion sắt (Fe²⁺) và ion sunfat (SO₄²⁻). Để xác định pH của dung dịch này, cần xem xét sự tương tác của các ion với nước.
Ion sắt (Fe²⁺) thường không làm thay đổi pH của dung dịch nhiều, vì nó không có tác động đáng kể đến độ pH của nước.
Ion sunfat (SO₄²⁻) cũng không phản ứng với nước để tạo ra ion hydrogen hay hydroxide, nên không ảnh hưởng nhiều đến pH của dung dịch.
Vì vậy, dung dịch sắt sunfat thường được coi là trung tính. Tuy nhiên, nếu có chất khác làm ảnh hưởng đến pH hoặc nếu cân nhắc các phản ứng hóa học khác, pH có thể thay đổi.
Bài 2: Trình bày các ứng dụng thực tiễn của Sắt sunfat trong đời sống
Giải đáp chi tiết:
Sắt sunfat (FeSO₄) có nhiều ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực khác nhau:
Y tế:
Sắt sunfat được dùng trong y học như một nguồn cung cấp sắt hiệu quả để điều trị tình trạng thiếu máu do thiếu sắt.
Đặc biệt, nó là thành phần chính trong các loại thuốc bổ sung sắt, hữu ích cho phụ nữ mang thai hoặc những người có nguy cơ thiếu máu.
Công nghiệp nước và nông nghiệp:
Sắt sunfat được áp dụng trong xử lý nước để loại bỏ phosphates và kim loại nặng.
Trong nông nghiệp, nó được sử dụng làm phân bón, cung cấp sắt cho cây trồng.
Dược phẩm và sản xuất hóa chất:
Sắt sunfat được sử dụng làm chất phân hủy trong sản xuất các hóa chất khác như axit sunfuric, thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ.
Nó cũng là thành phần trong quá trình tổng hợp nhiều loại thuốc và dược phẩm khác.
Thực phẩm và chế biến:
Trong ngành thực phẩm, sắt sunfat được dùng như một chất chống oxy hóa, ví dụ như trong sản xuất rượu vang và bia để ngăn ngừa quá trình oxy hóa.
Chế biến và xử lý hóa học:
Nó được sử dụng trong các quy trình hóa học, đặc biệt là trong sản xuất một số loại mực in và chất làm sáng cho các sản phẩm in ấn.
Sắt sunfat có nhiều ứng dụng đa dạng nhờ vào tính chất hóa học và khả năng tương tác hiệu quả với các chất khác.
Bài 3: Viết phương trình phản ứng giữa dung dịch sắt sunfat và dung dịch BaCl2 để tạo kết tủa.
Giải đáp chi tiết:
Khi dung dịch sắt sunfat (FeSO₄) phản ứng với dung dịch BaCl₂, sẽ tạo ra kết tủa BaSO₄ và dung dịch chứa các ion sắt (Fe²⁺) và BaCl₂. Phương trình phản ứng được biểu diễn như sau:
FeSO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + FeCl₂
Trong phản ứng này, ion sunfat (SO₄²⁻) từ sắt sunfat kết hợp với ion Ba²⁺ từ BaCl₂ tạo thành kết tủa BaSO₄ không tan, trong khi ion sắt (Fe²⁺) kết hợp với ion Cl⁻ từ BaCl₂ để tạo dung dịch muối sắt II clorua (FeCl₂). Kết tủa BaSO₄ có màu trắng và không tan trong nước, thường xuất hiện dưới dạng kết tủa kết tinh trong dung dịch.
Bài 4: Tính phần trăm khối lượng của Cu trong hỗn hợp X, biết rằng: 2,44g hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu được hòa tan hoàn toàn bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư). Sau phản ứng, thu được 0,504 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất đo ở điều kiện tiêu chuẩn) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat.
* Hướng dẫn giải:
- Gọi a, b, c lần lượt là số mol của Fe, Cu và O trong hỗn hợp. Ta có phương trình: 56a + 64b + 16c = 2,44
- Trong quá trình phản ứng: Fe nhường 3 electron, Cu nhường 2 electron, S nhận 2 electron và O nhận 2 electron
- Theo định luật bảo toàn electron, ta có: 3nFe + 2nCu = 2nO + 2nSO₂ ⇔ 3a + 2b = 2c + 2nSO₂
* Giải chi tiết:
- Với 0,504 lít khí SO₂ thu được, số mol của SO₂ là: nSO₂ = 0,504 / 22,4 = 0,0225 (mol).
- Gọi a, b, c lần lượt là số mol của Fe, Cu và O trong hỗn hợp. Ta có phương trình: 56a + 64b + 16c = 2,44 (*)
- Trong phản ứng, Fe nhường 3 electron, Cu nhường 2 electron, S nhận 2 electron và O nhận 2 electron.
- Dựa theo định luật bảo toàn electron, ta có phương trình: 3nFe + 2nCu = 2nO + 2nSO₂
⇔ 3a + 2b = 2c + 2nSO₂ ⇔ 3a + 2b - 2c = 0,045 (**).
- Theo đề bài: tổng khối lượng hỗn hợp muối = khối lượng Fe₂(SO₄)₃ + khối lượng CuSO₄ = 6,6(g).
⇒ 400 . (½)a + 160b = 6,6 ⇔ 200a + 60b = 6,6 (***).
- Giải hệ phương trình từ (*) và (**), ta tìm được: a = 0,025; b = 0,01; c = 0,025;
⇒ khối lượng Cu = 64 . 0,01 = 0,64(g)
⇒ % khối lượng Cu = (0,64 / 2,44) . 100% ≈ 26,23%
Bài 5: Tính giá trị của m, biết rằng khi để m gam bột sắt tiếp xúc với không khí một thời gian, ta thu được 2,792 gam hỗn hợp A bao gồm sắt kim loại và các oxit. Khi hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A bằng dung dịch HNO₃ loãng, thu được một muối duy nhất và 380,8 ml khí NO (ở điều kiện tiêu chuẩn).
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Xác định số mol của sắt trong hỗn hợp A:
Khối lượng sắt có thể tính từ hỗn hợp A bằng cách lấy khối lượng tổng trừ khối lượng oxit.
Khối lượng oxit = Khối lượng hỗn hợp A - Khối lượng sắt.
Khối lượng oxit = 2,792g - Khối lượng sắt.
Bước 2: Xác định số mol của sắt từ oxit:
Oxit sắt phản ứng với dung dịch HNO₃ để tạo ra muối và khí NO theo phương trình phản ứng:
FeO + 2HNO₃ → Fe(NO₃)₂ + H₂O
Số mol khí NO sản sinh ra tương đương với số mol sắt có trong oxit. Sử dụng thể tích khí NO và điều kiện tiêu chuẩn, ta tính được số mol: số mol = 380,8 / 22,4 = 17 (mol).
Bước 3: Tính số mol sắt có trong oxit:
Vì tỉ lệ mol giữa sắt và oxit là 1:1, số mol sắt trong oxit sẽ bằng số mol NO:
Số mol sắt = Số mol NO
Bước 4: Xác định giá trị của m:
Khối lượng sắt có thể tính được bằng cách trừ khối lượng oxit khỏi khối lượng hỗn hợp A:
Khối lượng sắt = 2,792 gam - Khối lượng oxit
Kết quả: Giá trị của m là 2,24 gam
Bài 6: Khi cho m gam Fe vào bình chứa dung dịch H₂SO₄ và HNO₃, thu được dung dịch X và 1,12 lít khí NO. Thêm dung dịch H₂SO₄ dư vào bình, ta thu được 0,448 lít khí NO và dung dịch Y. Biết rằng NO là sản phẩm khử duy nhất trong cả hai trường hợp (điều kiện tiêu chuẩn). Dung dịch Y hòa tan hoàn toàn 2,08 gam Cu mà không tạo sản phẩm khử N⁵⁺. Tính m?
Bài viết của Mytour về cân bằng phương trình hóa học FeSO₄ + Cl₂ → Fe₂(SO₄)₃ + FeCl₃ hy vọng đã cung cấp thông tin hữu ích và giải đáp thắc mắc của bạn đọc. Từ đó, giúp bạn nắm vững kiến thức để áp dụng và giải quyết các bài tập liên quan. Cảm ơn bạn đã theo dõi!
