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

1. Tính chất của phản ứng FeCO3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + CO2 + H2O: 

Phản ứng hóa học giữa FeCO3 (sắt cacbonat) và H2SO4 (axit sunfuric) là một phản ứng trung hòa, trong đó các chất khởi đầu sẽ tương tác với nhau để tạo ra các sản phẩm mới. Phản ứng giữa hai chất này cho sản phẩm là Fe2(SO4)3 (sắt sunfat), SO2 (khí lưu huỳnh dioxit), CO2 (khí carbonic) và H2O (nước).

Phương trình hóa học của phản ứng này là: FeCO3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + CO2 + H2O

Trong đó, FeCO3 và H2SO4 là các chất khởi đầu của phản ứng, Fe2(SO4)3 là sản phẩm chính, và SO2, CO2 và H2O là sản phẩm phụ. Việc kết hợp giữa FeCO3 và H2SO4 sẽ tạo ra phức chất FeSO4 (sắt sunfat), sau đó phức chất này sẽ tiếp tục tương tác với H2SO4 để tạo ra sản phẩm cuối cùng.

Để thực hiện phản ứng, cần phải trộn các chất với nhau và đun nóng để kích thích phản ứng xảy ra. Quá trình đun nóng có thể được thực hiện bằng cách đặt hỗn hợp FeCO3 và H2SO4 trong một bình kín và đun nóng bình đó. Sau đó, các sản phẩm sẽ được tách ra và thu được dưới dạng khí hoặc chất rắn.

Đây là một phản ứng hóa học quan trọng trong việc sản xuất sắt sunfat, một chất được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp và nông nghiệp. Sắt sunfat là một chất tan trong nước có tính chất oxy hóa mạnh, được sử dụng trong sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, chất tẩy rửa và chất khử trùng. Ngoài ra, phản ứng FeCO3 và H2SO4 còn được sử dụng trong các ứng dụng khác như sản xuất mực in và chất tẩy rửa kim loại.

Tuy nhiên, việc thực hiện phản ứng này cần được thực hiện cẩn thận vì H2SO4 là một chất ăn mòn mạnh có thể gây ra cháy nổ nếu không được sử dụng đúng cách. Do đó, người thực hiện phản ứng cần phải đeo đồ bảo hộ như găng tay, mặt nạ và áo khoác chống ăn mòn. Ngoài ra, cần đặc biệt chú ý đến việc lưu trữ và vận chuyển H2SO4 để tránh các tai nạn không mong muốn.

Trong tự nhiên, FeCO3 là một khoáng sản phổ biến được tìm thấy trong các đá phiến, đá vôi và đá dolomit. FeCO3 là một chất rắn màu nâu đỏ, có tính chất khó tan trong nước. Nó được sử dụng trong sản xuất thép, thuốc trừ sâu và phân bón. H2SO4 cũng là một chất có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ sản xuất đến xử lý nước thải.

Như vậy, phản ứng hóa học giữa FeCO3 và H2SO4 là một phản ứng quan trọng trong việc sản xuất sắt sunfat và có ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Tuy nhiên, việc thực hiện phản ứng này cần được thực hiện cẩn thận và đúng cách để tránh các tai nạn không mong muốn.

2. Điều kiện xảy ra phản ứng FeCO3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + CO2 + H2O:

Phản ứng hóa học giữa FeCO3 (sắt cacbonat) và H2SO4 (axit sunfuric) là một phản ứng trao đổi với nhau, tạo ra sản phẩm là Fe2(SO4)3 (sắt sulfat), SO2 (lưu huỳnh đioxit), CO2 (cacbon dioxit) và H2O (nước). Để phản ứng này xảy ra, cần phải có điều kiện nhất định.

Điều kiện đầu tiên để phản ứng xảy ra là nhiệt độ và áp suất phải ở mức thông thường. Nói cách khác, phản ứng sẽ xảy ra ở điều kiện bình thường mà ta sống, không cần phải tạo ra một môi trường đặc biệt. Nhiệt độ và áp suất bình thường là 25 độ C và 1 atm.

Điều kiện thứ hai để phản ứng xảy ra là phải có sự hiện diện của chất xúc tác, trong trường hợp này là H2SO4. Chất xúc tác giúp cho phản ứng diễn ra nhanh hơn và ở nhiệt độ thấp hơn. Một lượng nhỏ axit sunfuric có thể được sử dụng để làm chất xúc tác.

Điều kiện thứ ba để phản ứng xảy ra là tỉ lệ phản ứng giữa FeCO3 và H2SO4 phải được điều chỉnh theo đúng tỉ lệ cân bằng để đạt được sản phẩm mong muốn. Tỉ lệ này có thể được tính toán bằng cách sử dụng khối lượng mol của các chất tham gia trong phản ứng.

Sau khi phản ứng xảy ra, ta thu được sản phẩm là Fe2(SO4)3, SO2, CO2 và H2O. Fe2(SO4)3 là chất rắn màu nâu đỏ, SO2 là một khí màu nâu và có mùi hắc, CO2 là một khí không màu và không có mùi, còn H2O là một chất lỏng trong suốt.

Tóm lại, phản ứng giữa FeCO3 và H2SO4 là một phản ứng trao đổi tạo ra các sản phẩm quan trọng như sắt sulfat, lưu huỳnh đioxit, cacbon đioxit và nước. Để phản ứng này xảy ra, cần phải có điều kiện nhiệt độ và áp suất thường, sự hiện diện của chất xúc tác và tỉ lệ phản ứng giữa các chất tham gia phải được điều chỉnh đúng cách.

3. Ứng dụng của phản ứng FeCO3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + CO2 + H2O: 

Phản ứng FeCO3 + H2SO4 là một phản ứng trao đổi, trong đó FeCO3 (sắt cacbonat) và H2SO4 (axit sunfuric) tương tác với nhau để tạo ra Fe2(SO4)3 (sắt sunfat), SO2 (khí sunfua dioxit), CO2 (khí cacbon dioxit) và H2O (nước). Đây là một phản ứng quan trọng trong hóa học do có nhiều ứng dụng khác nhau trong các lĩnh vực công nghiệp và khoa học.

3.1. Trong sản xuất đồng tiền:

Phản ứng FeCO3 + H2SO4 được sử dụng để tạo ra một loại mực in đặc biệt được sử dụng để in các đồng tiền. Mực in này được tạo ra bằng cách trộn FeSO4 (sunfat sắt) với dung dịch H2SO4 và sau đó đốt nó để tạo ra Fe2O3 (oxit sắt) và SO2. Sau đó, Fe2O3 được hòa tan trong dung dịch HCl để tạo ra mực in đen. Trong quá trình sản xuất mực in, phản ứng FeCO3 + H2SO4 được sử dụng để tạo ra các hợp chất sunfat và sắt, giúp cho mực in có độ bền cao và khả năng in chính xác.

3.2. Trong sản xuất phân bón:

SO2 và CO2 được tạo ra trong quá trình phản ứng này có thể được sử dụng để sản xuất phân bón. SO2 được sử dụng để sản xuất axit sunfuric, một chất được sử dụng rộng rãi trong sản xuất phân bón. CO2 cũng có thể được sử dụng để tạo ra phân bón, trong quá trình tái sinh đất. Nhờ vào phản ứng FeCO3 + H2SO4, các chất này có thể được sản xuất với giá thành thấp hơn và độ tinh khiết cao hơn so với các phương pháp sản xuất khác.

3.3. Trong sản xuất thực phẩm:

SO2 cũng được sử dụng để giữ cho thực phẩm tươi mới và chống lại sự phát triển của vi khuẩn. Đặc biệt, SO2 được sử dụng để sản xuất rượu vang, nơi nó có thể giữ cho rượu vang tươi mới và ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn. Phản ứng FeCO3 + H2SO4 cũng được sử dụng để tạo ra các chất bảo quản khác trong thực phẩm, giúp tăng độ bền và kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm.

3.4. Trong nghiên cứu khoa học:

Phản ứng FeCO3 + H2SO4 được sử dụng rộng rãi để tạo ra các hợp chất sunfat và sắt, nhằm tìm hiểu sự tương tác giữa các chất này. Nó có thể được sử dụng như một phương tiện để sản xuất sắt sunfat cho các nghiên cứu về quang phổ và phân tích hóa học. Các hợp chất này có tính chất đặc biệt và có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của khoa học.

3.5. Trong sản xuất điện tử:

Phản ứng FeCO3 + H2SO4 cũng có thể được sử dụng để sản xuất các đồng hồ điện tử và các linh kiện điện tử khác. SO2 và CO2 được sử dụng để sản xuất các chất tẩy rửa và khí đệm cho các ứng dụng điện tử. Ngoài ra, phản ứng này còn có thể được sử dụng để sản xuất các chất hấp thụ nhiệt và xử lý rác thải điện tử.

Với những ứng dụng đa dạng và quan trọng như vậy, phản ứng FeCO3 + H2SO4 đã trở thành một phản ứng quan trọng trong hóa học. Nó không chỉ có ứng dụng trong lĩnh vực công nghiệp mà còn có những ứng dụng rất quan trọng trong các lĩnh vực khác như khoa học, y tế và nhiều lĩnh vực khác. Tuy nhiên, cần phải thực hiện phản ứng này trong môi trường an toàn và có kiểm soát để đảm bảo an toàn cho con người và môi trường.

4. Bài tập trắc nhiệm vận dụng: 

Câu 1. Cho các cặp chất sau: (a) Fe + HCl; (b) Zn + CuSO₄; (c) Ag + HCl (d) Cu + FeSO₄; (e) Cu + AgNO₃; (f) Pb + ZnSO₄. Những cặp chất xảy ra phản ứng là:

A. a, c, d.

B. c, d,e, f.

C. a,b, e

D. a, b, c, d, e, f.

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.

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

Câu 4. Cho sơ đồ phản ứng: FeS + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + H₂SO₄ + NO + H₂O. Tổng hệ số (các số nguyên, tối giản) của tất cả các chất các chất là bao nhiêu?

A. 7.

B. 9.

C. 14.

D. 25

Câu 5. SO₂+ KMnO₄ + H₂O→ K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂SO₄. (Hệ số là những số nguyên tối giản). Số phân tử KMnO₄ bị khử là bao nhiêu?

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

Đáp án A

Câu 6. Những nhận định sau về kim loại sắt:

(1) Kim loại sắt có tính khử trung bình.

(2) Ion Fe²⁺ bền hơn Fe³⁺.

(3) Fe bị thụ động trong H₂SO₄ đặc nguội.

(4) Quặng manhetit là quặng có hàm lượng sắt cao nhất.

(5) Trái đất tự quay và sắt là nguyên nhân làm Trái Đất có từ tính.

(6) Kim loại sắt có thể khử được ion Fe³⁺.

Số nhận định đúng là:

A. 3

B. 4

C. 5

D. 6

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

Câu 8. 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. Fe₃O_4.

Câu 9. 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