Phản ứng: FeO + HCl → FeCl2 + H2O (FeO ra FeCl2)

1. Cân bằng Phản ứng: FeO + HCl → FeCl2 + H2O | FeO ra FeCl2:

Phương trình phản ứng hóa học giữa oxit sắt (II) và axit clohidric (HCl) được biểu diễn bằng phương trình sau:

FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O

Trong phản ứng này, oxit sắt (II) (FeO) phản ứng với axit clohidric để tạo ra muối sắt clorua (FeCl2) và nước (H2O). Trong quá trình này, nguyên tử sắt trong FeO tương tác với axit clohidric để tạo ra muối clorua trong khi axit clohidric bị phân hủy thành nước.

Phản ứng này diễn ra trong điều kiện bình thường, có thể là nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển.

Để thực hiện phản ứng, ta đơn giản chỉ cần cho oxit sắt (II) tác dụng với dung dịch axit clohidric.

Có một số hiện tượng nhận biết phản ứng này. Trước hết, chất rắn FeO màu đen sẽ dần tan trong dung dịch axit clohidric, tạo ra một dung dịch màu nâu và trong suốt.

Tóm lại, phản ứng giữa FeO và HCl là một phản ứng hóa học đơn giản nhưng mang lại nhiều thông tin quan trọng về tính chất và khả năng tương tác của các chất hóa học trong điều kiện phòng thông thường.

2. Thông tin về Sắt (II) oxit:

Sắt (II) oxit là một hợp chất hóa học được tạo thành từ một nguyên tố sắt (Fe) kết hợp với một nguyên tử oxi (O), được biểu diễn bằng công thức hóa học FeO. Cấu trúc phân tử của nó thể hiện một nguyên tử sắt (Fe) liên kết với một nguyên tử oxi (O), biểu diễn qua công thức cấu trúc FeO.

– Tính chất vật lý

Sắt (II) oxit thường tồn tại dưới dạng chất rắn, có màu đen và không tan trong nước. Đây là một trong những đặc điểm vật lý cơ bản của hợp chất này.

– Tính chất hóa học

Sắt (II) oxit mang đầy đủ các tính chất hóa học của một oxit bazơ. Nó không chỉ là chất oxi hóa mà còn là chất khử trong các phản ứng hóa học.

+ Tính oxit bazơ: Sắt (II) oxit phản ứng với các dung dịch axit như axit clohidric (HCl) và axit sulfuric (H2SO4) loãng để tạo ra muối và nước.

Phản ứng với HCl: FeO + 2HCl → FeCl2 + H2

Phản ứng với H2SO4 loãng: FeO + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2O

+ Tính oxi hóa: Sắt (II) oxit có thể tham gia vào các phản ứng oxi hóa với các chất khử như hydro (H2), carbon monoxide (CO), nhôm (Al), than (C), tạo ra sắt và sản phẩm khử phù hợp.

Phản ứng với H2: FeO + H2 → Fe + H2O

Phản ứng với CO: FeO + CO → Fe + CO2

Phản ứng với Al: 3FeO + 2Al → Al2O3 + 3Fe

+ Tính khử: Sắt (II) oxit cũng có tính chất khử, tác động với các chất có tính oxi hóa mạnh để tạo ra các sản phẩm phù hợp.

Phản ứng với HNO3 loãng: 3FeO + 10HNO3 loãng → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

Phản ứng với H2SO4 đặc: 2FeO + 4H2SO4 (đặc) → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O

– Điều chế

Sắt (II) oxit có thể được điều chế thông qua nhiệt phân hydroxit sắt (II) (Fe(OH)2) trong môi trường không có không khí hoặc nung cacbonat sắt (II) (FeCO3) trong điều kiện không có không khí.

– Ứng dụng

Trong công nghiệp, sắt (II) oxit được sử dụng để tạo ra sắt thông qua quá trình tác động với các chất khử mạnh như hydro (H2) và carbon monoxide (CO). Nó cũng có thể được sử dụng trong sản xuất vật liệu gốm và các ứng dụng khác trong ngành công nghiệp và nghiên cứu khoa học.

3. Thông tin về Axit clohidric (HCl):

Axit clohidric (HCl) là một hợp chất hóa học vô cơ có tính axit mạnh, được biểu diễn dưới dạng lỏng (tạo ra từ sự hòa tan khí hydro clorua trong nước) và khí. Tên gọi khác của axit clohidric bao gồm axit hidrocloric, axit muriatic, và cloran. Trong nhiều ngành công nghiệp như dược phẩm, hóa chất, xây dựng, và sản xuất các chế phẩm, axit clohidric được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, việc sử dụng axit clohidric đòi hỏi sự thận trọng vì nó có khả năng ăn mòn các mô của cơ thể con người, gây ra tổn thương cho hệ hô hấp, mắt, da, và ruột.

– Tính chất vật lý của HCl

Khi ở dạng khí, axit clohidric không màu, có mùi xốc, nặng hơn không khí và tan nhiều trong nước tạo thành dung dịch axit mạnh. Trong khi ở dạng lỏng, axit clohidric loãng không màu, trong khi ở dạng đậm đặc 40%, nó có màu vàng ngả xanh lá và có thể tạo thành sương mù axit, có khả năng ăn mòn và gây tổn thương cho các mô của con người. Độ hòa tan của axit clohidric trong nước là 725g/l ở 20 độ C, và trọng lượng phân tử của nó là 36,5 g/mol. Dung dịch axit clohidric dễ bay hơi.

– Tính chất hóa học của axit clohidric

Axit clohidric có nhiều tính chất hóa học đặc trưng:

+ Tác dụng với chỉ thị và kim loại: Axit HCl có khả năng làm đổi màu chất chỉ thị, chẳng hạn là làm quỳ tím chuyển đỏ. Nó cũng tác dụng với các kim loại đứng trước hidro trong dãy hoạt động hóa học, tạo ra muối và khí hydro.

+ Tính oxy hóa và tác dụng với bazơ: Axit clohidric có tính oxi hóa, tác dụng với oxit kim loại và bazơ để tạo ra muối clorua và nước.

+ Tác dụng với muối và các chất có gốc anion: HCl tác dụng với muối có gốc anion yếu hơn để tạo ra muối mới và axit mới, có thể kết tủa hoặc bay hơi lên.

+ Tính khử: Axit clohidric có tính khử, tác động với các chất có tính oxy hóa mạnh như oxit mangan, oxit kẽm, và kali permanganat.

– Các chất không phản ứng với axit clohidric

Tuy nhiên, axit clohidric không tác dụng với một số chất như kim loại đứng sau hidro trong dãy điện hóa, muối không tan có gốc CO3 và PO4 (trừ một số ngoại lệ), và một số axit khác.

Tóm lại, axit clohidric là một hợp chất hóa học quan trọng với nhiều tính chất đặc trưng và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Tuy nhiên, việc sử dụng axit clohidric cần được thực hiện cẩn thận để tránh gây hại cho sức khỏe và môi trường.

4. Bài tập vận dụng liên quan:

Bài tập 1: Cho phản ứng : Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2

Trong quá trình sản xuất gang, phản ứng đó xảy ra ở vị trí nào của lò?

A. Miệng lò  

B. Thân lò  

C.Bùng lò  

D. Phễu lò.

Hướng dẫn giải

Đáp án : B

Bài tập 2: Cho các dung dịch loãng: (1) FeCl3, (2) FeCl2, (3) H2SO4, (4) HNO3, (5) hỗn hợp gồm HCl và NaNO3. Những dung dịch phản ứng được với kim loại Cu là:

A. (1), (3), (4).   

B. (1), (2), (3).

C. (1), (4), (5).   

D. (1), (3), (5).

Hướng dẫn giải

Các dung dịch phản ứng được với Cu gồm : FeCl3, HNO3, hỗn hợp HCl và NaNO3

2FeCl3 + Cu → CuCl2 + FeCl2

8HNO3 + 3Cu → 3Cu(NO3)2+ 2NO + 4H2O

3Cu + 8HCl + 2NaNO3 → 3CuCl2 + NO + 2NaCl + 4H2O

Đáp án : C

Bài tập 3: Dung dịch FeCl2 có màu gì?

A. Dung dịch không màu

B. Dung dịch có màu nâu đỏ

C. Dung dịch có màu xanh nhạt

D. Dung dịch màu trắng sữa

Hướng dẫn giải

Đáp án : C

Bài tập tự luận

Cho 18,5 gam hỗn hợp Z gồm Fe, Fe3O4 tác dụng với 200ml dung dịch HNO3 loãng đun nóng và khuấy đều. Sau phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,24 lít khí NO duy nhất điều kiện tiêu chuẩn, dung dịch Z1 và còn lại 1,46 gam kim loại. Tính nồng độ mol/lít của dung dịch HNO3.

Hướng dẫn giải chi tiết

Dùng phương pháp quy đổi nguyên tố:

Hỗn hợp Z chỉ có hai nguyên tố Fe, O

Vì Z + HNO3 còn dư kim loại => Fe dư, vậy Z1 chỉ có muối sắt II

Fe – 2e → Fe 2+

x      2x

O + 2e → O-2

y      2y

N+5 + 3e → N+2

          0,3      0,1

Theo định luật bảo toàn e: 2x – 2y = 0,3

Tổng khối lượng Z: 56x + 16y = 18,5 – 1,46

Giải hệ: x = 0,27   y = 0,12

Có hệ phương trình:

Fe + HNO3 → Fe(NO3)2 + NO bay hơi + H2O (1)

a                          a                0,1

Từ đó suy ra a + a/2 = 0,27 => a = 0,18 mol

Bảo toàn nguyên tố N ở (1) => số mol HNO3 = 3a + 0,1 = 0,64

=> Nồng độ mol của HNO3: 0,64 : 0,2 = 3,2