Fe + HCl → FeCl2 + H2 | Fe chuyển thành FeCl2

1. Phương trình phản ứng hóa học

Cách viết phương trình hóa học:

Bước 1: Xác định các nguyên tử thay đổi số oxi hóa để tìm chất oxi hóa và chất khử

Bước 2: Thực hiện quá trình oxy hóa khử, xử lý các chất khử và oxy hóa.

Bước 3: Xác định hệ số phù hợp cho các chất khử và oxy hóa.

Bước 4: Nhập hệ số của các chất trong phương trình hóa học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở cả hai vế.

Theo các bước trên, ta có được phương trình hóa học cân bằng hoàn chỉnh như sau:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

2. Hiện tượng nhận diện phản ứng

Kim loại dần bị hòa tan, xuất hiện bọt khí không màu và dung dịch chuyển sang màu xanh nhạt.

Axit clohidric là một axit mạnh, có khả năng tác dụng với kim loại đứng trước hydro. Khi sắt phản ứng với axit HCl, chỉ tạo ra muối sắt (II).

3. Điều kiện để phản ứng xảy ra:

- Nhiệt độ phòng

4. Cách thực hiện phản ứng

Đặt một ít kim loại Fe vào đáy ống nghiệm, sau đó nhỏ 1 đến 2 ml dung dịch axit HCl vào ống nghiệm chứa mẫu Fe.

5. Tính chất hóa học và vật lý của sắt

* Tính chất hóa học:

- Phản ứng với phi kim: Sắt tương tác với oxy, clo, và lưu huỳnh. Ở nhiệt độ cao, sắt phản ứng với nhiều phi kim, tạo ra các hợp chất như sắt oxit, sắt clorua, hoặc sắt sunfua tùy thuộc vào loại phi kim.

- Phản ứng với dung dịch axit: tương tác với HCl và H2SO4 loãng. Không phản ứng với H2SO4 đặc nguội hoặc HNO3 đặc, nguội. Khi phản ứng với axit loãng, tạo ra khí hydro và sắt có hóa trị 2. Khi phản ứng với axit đặc, có thể tạo ra sắt oxit và nước.

- Phản ứng với muối: Đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi dung dịch muối: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

* Tính chất vật lý

- Màu trắng xám, dẻo, dễ rèn và kéo sợi; dẫn nhiệt và điện kém hơn đồng và nhôm.

- Sắt có tính từ, nhưng ở nhiệt độ cao 800°C, sắt mất từ tính.

- Sắt là kim loại nặng, có khối lượng riêng D = 7,86 g/cm³

- Trạng thái tự nhiên của sắt:

+ Là kim loại phổ biến thứ hai sau nhôm, chủ yếu tồn tại dưới dạng hợp chất và quặng.

- Sắt có mặt nhiều trong lớp vỏ trái đất. Kim loại sắt thường được khai thác từ các quặng bằng phương pháp khử hóa học để tách sắt khỏi các tạp chất. Sắt và hợp kim sắt chiếm khoảng 95% tổng khối lượng sử dụng trong ngành sản xuất nhờ chi phí hợp lý và ứng dụng rộng rãi.

- Sắt cũng là thành phần quan trọng trong cơ thể sống. Thiếu sắt có thể dẫn đến các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng và ảnh hưởng lớn đến sức khỏe.

6. Ứng dụng trong thực tế

- Đồ dùng gia dụng: bàn ghế, kệ sắt, móc treo, bồn rửa, máy giặt, máy xay, máy cắt, và các thiết bị gia đình khác. Ngoài ra, sắt còn được dùng trong nội thất và ngoại thất, ngành xây dựng, và ngành y tế.

BÀI TẬP ỨNG DỤNG:

Bài 1: Phản ứng của sắt với axit clohidric: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Nếu có 2,8 gam sắt tham gia phản ứng, hãy xác định

A. Thể tích khí hydro thu được ở điều kiện tiêu chuẩn

B. Khối lượng axit clohidric cần thiết

Phương pháp giải:

1. Viết phương trình hóa học của phản ứng

2. Chuyển đổi khối lượng chất thành số mol của chất đó

3. Dựa vào phương trình hóa học để xác định số mol của các chất tham gia hoặc sản phẩm

4. Chuyển đổi số mol của chất thành khối lượng hoặc thể tích khí ở điều kiện tiêu chuẩn.

Đáp án: Số mol sắt tham gia phản ứng là 0,05 mol

a. Thể tích khí thu được ở điều kiện tiêu chuẩn là 1,12 lít

b. Khối lượng axit clohidric cần dùng là 3,65 gam

Câu 2: Trong ba chất Fe, Fe²⁺, Fe³⁺, chất X chỉ có tính khử, chất Y chỉ có tính oxi hóa, và chất Z vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa. Các chất X, Y, Z lần lượt là:

A. Fe, Fe²⁺, Fe³⁺

B. Fe²⁺, Fe, và Fe³⁺

C. Fe³⁺, Fe, và Fe²⁺

D. Fe, Fe³⁺, và Fe²⁺

^{Hướng dẫn giải: Đáp án D}

- Fe dưới dạng nguyên tố có số oxi hóa là 0, có thể nhường 2e hoặc 3e, chỉ có tính khử. Vậy X là Fe.

- Fe²⁺ có thể nhường 1e để trở thành Fe³⁺, nên có tính khử. Đồng thời, Fe²⁺ có thể nhận 2e để trở về Fe nguyên tố, nên có tính oxi hóa. Do đó, Z là Fe²⁺.

- Fe³⁺ chỉ có khả năng nhận 1e để thành Fe²⁺ hoặc nhận 3e để trở thành Fe nguyên tố, nên chỉ có tính oxi hóa. Vậy Y là Fe³⁺.

Câu 3: Kim loại Fe không phản ứng với

A. Dung dịch HCl

B. Dung dịch H2SO4 loãng

C. Dung dịch CuCl2

D. H2SO4 đặc, nóng

Đáp án: Chọn D, Kim loại Fe không phản ứng với H2SO4 đặc, nóng vì Fe bị thụ động trong môi trường H2SO4 đặc, nóng cũng như trong HNO3 đặc, nóng.

Câu 3. Để xác định sự có mặt của Fe trong hỗn hợp chứa Fe và Al, bạn nên sử dụng dung dịch nào?

A. NaOH

B. HCl

C. H2SO4

D. CuSO4

Đáp án: A, có thể sử dụng dung dịch NaOH để nhận diện

Câu 4. Chia bột kim loại X thành hai phần. Phần một phản ứng với Cl2 tạo thành muối Y, phần hai phản ứng với dung dịch HCl tạo thành muối Z. Khi cho kim loại X tác dụng với muối Y sẽ thu được muối Z. Kim loại X có thể là:

A. Mg

B. Al

C. Zn

D. Fe

Đáp án: D. Kim loại Fe

Câu 5. Phát biểu nào dưới đây là không đúng?

A. NaCl được sử dụng làm muối ăn và bảo quản thực phẩm

B. HCl phản ứng với sắt tạo ra muối sắt (III)

C. Axit HCl vừa có khả năng oxi hóa, vừa có khả năng khử

D. Thêm dung dịch AgNO3 vào dung dịch HCl sẽ thấy kết tủa trắng

Đáp án: B. HCl phản ứng với sắt tạo ra muối sắt (III)

Câu 6: Tính chất vật lý nào dưới đây không phải là đặc điểm của sắt kim loại?

A. Kim loại nặng, khó nóng chảy

B. Màu vàng nâu, cứng và giòn

C. Dẫn điện và nhiệt tốt

D. Có tính nhiễm từ

Đáp án: B. Màu vàng nâu, cứng và giòn

Câu 7: Khi điều chế FeCl2 bằng cách cho sắt phản ứng với dung dịch HCl, để giữ cho dung dịch FeCl2 không chuyển thành hợp chất sắt (III), có thể thêm vào dung dịch:

A. Một lượng sắt dư

B. Một lượng kẽm dư

C. Một lượng HCl dư

D. Một lượng HNO3 dư

Đáp án: D. Có thể thêm một lượng HNO3 dư vào dung dịch để bảo quản FeCl2, ngăn không cho nó chuyển thành hợp chất sắt (III)

Câu 8: Có 4 kim loại X, Y, Z, T xếp sau Mg trong dãy hoạt động hóa học. Biết rằng:

X và Y phản ứng với dung dịch HCl, giải phóng khí hidro

Z và T không phản ứng với dung dịch HCl

Y phản ứng với muối của X và giải phóng X

T phản ứng với dung dịch muối của Z và giải phóng Z.

Xác định thứ tự sắp xếp đúng theo chiều giảm dần hoạt động hóa học là:

A. Y, T, Z, X

B. T, X, Y, Z

C. Y, X, T, Z

D. X, Y, Z, T

Đáp án: C

Câu 9: Hoà tan 10 gam hỗn hợp Fe và Fe2O3 bằng lượng HCl vừa đủ, thu được 1,12 lít khí hidro ở điều kiện tiêu chuẩn và dung dịch X. Khi cho dung dịch X phản ứng với dung dịch NaOH dư, kết tủa thu được nung nóng trong không khí đến khi khối lượng không thay đổi, chất rắn Y thu được có khối lượng là:

A. 16 gam

B. 11,6 gam

C. 12 gam

D. 15 gam

Đáp án: C, 12 gam

Câu 10: Dựa vào sách và các hóa chất có sẵn, viết phương trình hóa học để điều chế các ôxít Fe3O4, Fe2O3 và nêu rõ điều kiện phản ứng nếu có.

Câu 11: Đối với kim loại có lẫn tạp chất nhôm, hãy chỉ ra phương pháp để tách sắt.

Gợi Ý đáp án: Trộn hỗn hợp kim loại với dung dịch kiềm dư, nhôm sẽ bị hòa tan bởi kiềm.

Câu 12: Khi sắt phản ứng với axít clohidric, nếu 1,4 gam Fe phản ứng hoàn toàn với một lượng axít clohidric, hãy tính

A. Khối lượng axít cần dùng

B. Thể tích H2 sinh ra ở điều kiện tiêu chuẩn.

Đáp án: A, 1,825 gam; B, 0,56 lít

Đây là bài viết của Mytour về phương trình Fe + HCl. Hy vọng bài viết sẽ cung cấp thông tin hữu ích cho bạn đọc.