Mục lục bài viết
1. Phương trình đốt cháy quặng pirit:
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2↑
– Điều kiện phản ứng FeS2 ra SO2:
Điều kiện xảy ra phản ứng trên là: Nhiệt độ
– Cách tiến hành phản ứng cho FeS2 O2 Fe2O3SO2:
Phản ứng được tiền hanh bằng cách Đốt cháy quặng pirit ở nhiệt độ cao
– Hiện tượng Hóa học:
Khi phản ứng xảy ra Xuất hiện màu nâu đỏ của sắt (III) oxit Fe2O3
2. Tìm hiểu về FeS2 và O2:
2.1. Tìm hiểu về FeS2:
a. Khái niệm:
– Định nghĩa: Pirit sắt là một chất của sắt có công thức FeS2. Nó có ánh kim loại và màu vàng đồng từ sáng đến tối. Khi đánh bằng thép hoặc đá lửa, than hồng tạo ra tia lửa.
– Công thức phân tử: FeS
– Công thức cấu tạo: S-Fe-S.
b. Tính chất vật lí:
– Là chất rắn, có ánh kim loại, có màu vàng đồng.
– Chất này Không tan trong nước.
c. Tính chất hóa học:
– Tính chất hóa học của muối.
– Thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh
Phản ứng với axit
FeS2 + 8HNO3 → 2H2O + 2H2SO4 + 5NO + Fe(NO3)
FeS2 + 2HCl → FeCl2 + H2S + S
Phản ứng với oxi
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
d. Ứng dụng của FeS2:
– Thường dùng để làm bánh xe đánh lửa trong các loại súng cổ.
Pyrite được sử dụng thương mại trong sản xuất sulfur dioxide, với các ứng dụng công nghiệp như sản xuất giấy và axit sulfuric, mặc dù vai trò của các ứng dụng này đang suy giảm.
2.2.Tìm hiểu về O2:
a.Khái niệm:
Khí O2 là nguyên tố thứ 8 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố. Phân tử O2, hay khí oxy, có thể tồn tại dưới dạng chất lỏng ở nhiệt độ cực thấp.
O2 chiếm khoảng 21% lượng khí trong khí quyển. May mắn thay, tỷ lệ này nằm trong khoảng 17% mà nhiều sinh vật cần để duy trì sự sống và 25%; Tính dễ cháy của oxy trở thành một mối quan tâm.
O2 tinh khiết chủ yếu xuất hiện trong y học, sản xuất và hàng không vũ trụ trong thế giới hiện đại. Tầm quan trọng của oxy vượt ra ngoài hệ thống hô hấp của con người và động vật
Tất cả các tế bào sống đều liên quan đến O2, vì tất cả các tế bào sống của con người cần được cung cấp O2 liên tục nếu không chúng sẽ chết trong vòng vài phút. Tế bào chết trên diện rộng trong cùng một khu vực dẫn đến chết hoặc hoại tử mô
O2, được Joseph Priestly phát hiện vào năm 1774, cần thiết cho quá trình đốt cháy, do đó oxy được sử dụng trong luyện kim, đòi hỏi nhiệt độ cực cao để tạo ra các phản ứng hóa học cần thiết.
b.Tính chất vật lí:
Oxy không màu, không mùi và ít tan trong nước.
Oxi có phân tử khối bằng 32 nên oxi nặng hơn không khí.
Oxy khi hóa lỏng ở -183 ºC sẽ có màu xanh nhạt và có thể bị nam châm hút.
c.Tính chất hóa học:
*Oxy phản ứng với kim loại
*Tác dụng Oxi với Phi kim
*Oxy phản ứng với các hợp chất khác
Oxy phản ứng với kim loại
– Oxy có thể phản ứng với hầu hết các kim loại dưới tác dụng của nhiệt độ tạo ra oxit (trừ một số kim loại như vàng (kí hiệu: Au) hay bạch kim (kí hiệu: Pt). không phản ứng ).
Oxi tác dụng với phi kim
Oxy cũng có thể phản ứng trực tiếp với hầu hết các phi kim, trừ nhóm halogen (Fluorine, Clo, Brom, Iot và Atatin) là không phản ứng với Oxy và sản phẩm tạo thành là các oxit axit.
Oxy phản ứng với các hợp chất khác
Oxy cũng có thể phản ứng với các chất khử hoặc các hợp chất hữu cơ để tạo ra các hợp chất mới.
c. Ứng dụng của O2
Các công cụ chính của oxy được tóm tắt tốt nhất bằng cách tách chúng thành ba ứng dụng sau:
*Công dụng sinh lý của oxy – Oxy hỗ trợ quá trình hô hấp:
Trong các tế bào, oxy cần thiết cho quá trình hô hấp hiếu khí, cho phép lấy năng lượng từ thức ăn ăn vào. Vì vậy, bổ sung oxy tại nhà và trong bệnh viện là rất quan trọng đối với những người bị rối loạn hô hấp như khí phế thũng.
Bình chứa khí nén được sử dụng bởi những người leo núi ở độ cao lớn để chống lại sự sụt giảm áp suất cao này trong O2, vì càng lên núi cao, khí nén càng ít.
Oxy bổ sung là cần thiết cho bệnh nhân phẫu thuật tự chọn được liệt kê trong các quy trình y tế trong đó “máy thở” giúp duy trì các chức năng quan trọng của họ.
Oxy có thể được sử dụng như một chất khử trùng để tiêu diệt một số vi khuẩn đảm bảo khí bị tiêu diệt khi tiếp xúc đủ với khí.
*Sử dụng O2 trong Công nghiệp
O2 cần thiết cho phản ứng chuyển đổi carbon thành khí carbon dioxide trong quá trình luyện thép, diễn ra ở nhiệt độ cao trong lò cao. Khí CO sinh ra cho phép khử oxit sắt thành các hợp chất sắt tinh khiết hơn.
O2 được sử dụng trong các ứng dụng khác liên quan đến kim loại và yêu cầu nhiệt độ cao, chẳng hạn như mỏ hàn.
*Sử dụng oxy trong không gian:
Ở dạng lỏng lẻo, oxy được sử dụng rộng rãi làm chất oxy hóa để sử dụng trong tên lửa, nơi nó phản ứng với hydro lỏng để tạo ra lực đẩy cực lớn cần thiết cho công việc của nhà cánh. Bộ đồ vũ trụ bao gồm một dạng oxy gần như tinh khiết.
O2 được sử dụng để phân hủy các hợp chất hydrocacbon, các hợp chất này bị phân hủy bằng cách đun nóng chúng. Điều này được sử dụng để tạo ra quá trình đốt cháy thông thường giải phóng nước và carbon dioxide, nhưng cũng có thể tạo ra axetylen, propylen và hydrocacbon etylen.
Oxy được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước thải và máy lọc nước gia đình. Nó ép qua nước để tăng sản xuất vi khuẩn chuyển hóa chất thải trong nước.
Oxy (O2) là cần thiết để tạo ra năng lượng trong những thứ không liên quan đến nguồn cung cấp năng lượng của chúng, chẳng hạn như máy phát điện và phương tiện (ví dụ: tàu, máy bay và ô tô).
Nó cũng được sử dụng trong sản xuất epoxy ethane (ethylene oxide), được sử dụng làm chất chống đông và sản xuất polyester, và chloroethene, tiền thân của PVC. Khí oxy được dùng để hàn cắt kim loại bằng oxy-axetylen.
Các ứng dụng phổ biến của oxy bao gồm sản xuất thép, nhựa và thêu, hàn, hàn và cắt thép và các kim loại khác, phóng tên lửa, liệu pháp oxy và hệ thống hỗ trợ sự sống trong máy bay, tàu hỏa, tàu vũ trụ và lặn.
3. Bài tập vận dụng liên quan:
Câu 1: Cho các chất dưới đây : FeS, FeS2 , FeO, Fe2O3. Chất chứa hàm lượng sắt lớn nhất là:
A. FeS
B. FeS2
C. FeO
D. Fe2O3
Đáp án C
Hàm lượng Fe trong FeO là lớn nhất:
%Fe = 56/(56 + 16).100=77,78%
Câu 2: Để nhận biết khí O2 và O3 ta sử dụng hóa chất nào dưới đây?
A. Dung dịch KI và hồ tinh bột
B. Kim loại Fe
C. Đốt cháy cacbon
D. Tác dụng với SO2
Đáp án A
Đầu tiên ta Dẫn lần lượt hai khí vào 2 dung dịch KI có chứa sẵn một ít tinh bột
Mẫu thử nào có dung dịch có màu xanh xuất hiện thì khí dẫn là ozon.
2KI + O3 + H2O → I2+ O2 + KOH
I2 + hồ tinh bột → xanh
Khí còn lại không làm đổi màu là oxi
Câu 3. Dãy các chất nào dưới đây tác dụng với dung dịch axit sunfuric loãng?
A. Fe2O3, CuO, Al2O3, MgO
B. Fe2O3, CuO, Al2O3, CO
C. P2O5, CuO, Al2O3, MgO
D. P2O5, CuO, SO3, MgO
Đáp án A
Dãy các chất tác dụng với dung dịch axit sunfuric loang là : Fe2O3, CuO, Al2O3, MgO
Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O
Al2O3 + 3H 2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O
Câu 4. Oxit nào dưới đây khi tác dụng với nước tạo ra dung dịch có pH > 7?
A. CO2
B. SO2
C. CaO
D. P2O5
Đáp án C
Câu 5. Để nhận biết 3 khí không màu: SO2, O2, H2 đựng trong 3 lọ mất nhãn ta dùng gì:
A . Giấy quỳ tím ẩm
B . Giấy quỳ tím ẩm và dùng que đóm cháy dở còn tàn đỏ
C . Than hồng trên que đóm
D . Dẫn các khí vào nước vôi trong
Đáp án B
Giấy quỳ tím ẩm thì nhận biết được SO2 do SO2 tan trong nước tạo dung dịch axit làm quỳ hóa đỏ
Dùng que đóm cháy dở còn tàn đỏ nhận biết được khí O2 vì Oxi là chất duy trì sự sống và sự cháy nên sẽ quan sát được hiện tượng là tàn đóm bùng cháy
Câu 6. Hãy cho biết Tại sao trong phòng thí nghiệm người ta lại sử dụng phương pháp đẩy nước
A. Oxi nặng hơn không khí
B. Oxi nhẹ hơn không khí
C. Oxi ít tan trong nước
D. Oxi tan nhiều trong nước
Đáp án C
Câu 7. Từ 1,6 tấn quặng pirit sắt có chứa 60% FeS2 có thể sản xuất được bao nhiêu tấn axit H2SO4? Biết hiệu suất của quá trình phản ứng là 90%. Kết quả gần nhất với đáp án nào dưới đây?
A. 1,4 tấn
B. 1,5 tấn
C. 1,6 tấn
D. 1,5 tấn
Đáp án A
Sơ đồ phản ứng: FeS2 → 2SO2 → 2SO3 → 2H2SO4
120 196
1,6.60% = 0,96 tấn → 1,568 tấn
=> khối lượng axit sunfuric thực tế thu được = 1,568.90% = 1,2544 tấn = 1411,2 kg
Đáp án cần chọn là: A
Câu 8. Chất nào sau đây phản ứng với Fe tạo thành hợp chất Fe(II)?
A. Cl2
B. dung dịch HNO3 loãng
C. dung dịch AgNO3 dư
D. dung dịch HCl đặc
Đáp án D
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
Fe + 3HNO3→ 2Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
Fe + 3AgNO3→ Fe(NO3)3 + Ag
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
