Fe3O4 + CO → FeO + CO2

Fe₃O₄ + CO → FeO + CO₂được Neu-edutop.edu.vn biên soạn hướng dẫn các bạn viết và cân bằng phản ứng sự khử oxit sắt từ Fe₃O₄ thành sắt (II) oxit FeO.

Mục Lục Bài Viết

1. Phương trình phản ứng Fe₃O₄ và CO

Fe₃O₄ + CO $Fe3O4 + CO → FeO + CO2$ 3FeO + CO₂ ↑

2. Điều kiện phản ứng xảy ra giữa CO và Fe₃O₄

Nhiệt độ: 500 – 600^oC

Đây cũng là một trong các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang

3. Tính chất của sắt từ (Fe₃O₄)

Định nghĩa: Là hỗn hợp của hai oxit FeO, Fe₂O₃. Có nhiều trong quặng manhetit, có từ tính.

Công thức phân tử Fe₃O₄

3.1. Tính chất vật lí

Là chất rắn, màu đen, không tan trong nước và có từ tính.

3.2. Tính chất hóa học

Tính oxit bazơ

Fe₃O₄ tác dụng với dung dịch axit như HCl, H₂SO₄loãng tạo ra hỗn hợp muối sắt (II) và sắt (III).

Fe₃O₄ + 8HCl → 2FeCl₃ + FeCl₂ + 4H₂O

Fe₃O₄ + 4H₂SO_{4 loãng}→ Fe₂(SO₄)₃ + FeSO₄ + 4H2O

Tính khử

Fe₃O₄ là chất khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh:

3 Fe₃O₄ + 28HNO₃ → 9Fe(NO₃)₃ + NO + 14H₂O

2Fe₃O₄ + 10H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃ + SO₂↑ + 10H₂O

Tính oxi hóa

Fe₃O₄ là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh ở nhiệt độ cao như: H₂, CO, Al:

Fe₃O₄ + 4H₂ → 3Fe + 4H₂O

Fe₃O₄ + 4CO → 3Fe + 4CO₂

3Fe₃O₄ + 8Al → 4Al₂O₃ + 9Fe

4. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Trong lò cao, sắt oxit có thể bị khử theo 3 phản ứng:

3Fe₂O₃ + CO → 2Fe₃O₄ + CO₂ (1)

Fe₃O₄ + CO → 3FeO + CO₂ (2)

FeO + CO → Fe + CO₂ (3)

Ở nhiệt độ khoảng 700- 800^oC, thì có thể xảy ra phản ứng

A. (1).

B. (2).

C. (3).

D. cả (1), (2) và (3).

Đáp Án Chi Tiết

Đáp án C

Câu 2. Hoà tan m gam hỗn hợp gồm Al, Fe vào dung dịch H₂SO₄ loãng (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X. Cho dung dịch Ba(OH)₂ (dư) vào dung dịch X, thu được kết tủa Y. Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được chất rắn Z là:

Tham Khảo Thêm: Fe2O3 + HCl → FeCl3 + H2O

A. hỗn hợp gồm Al₂O₃ và Fe₂O₃

B. hỗn hợp gồm BaSO₄ và Fe₂O₃

C. hỗn hợp gồm BaSO₄ và FeO

D. Fe₂O₃

Đáp Án Chi Tiết

Đáp án Phương trình phản ứng hóa học

2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

Fe + H ₂ SO ₄ → FeSO ₄ + H ₂Dung dịch X gồm Al₂(SO₄)₃ và FeSO₄ + Ba(OH)₂

Ba(OH)₂ + Al₂(SO₄)₃ → BaSO₄↓ + Al(OH)₃↓

Ba(OH)₂ + Al(OH)₃ → Ba(AlO₂)₂ + H₂O

Ba(OH)₂ + FeSO₄ → Fe(OH)₂↓ + BaSO₄↓

Nung kết tủa Y được Fe₂O₃ và BaSO₄

Câu 3. Khử hết m gam Fe₃O₄ bằng khí CO thu được hỗn hợp A gồm Fe và FeO. A tan vừa đủ trong 0,3 lít dung dịch H₂SO₄ 1M cho ra 4,48 lít khí (đktc). Thể tích khí CO (đktc) đã phản ứng là? (Fe = 56, O=16)

A. 4,48 lít

B. 8,96 lít

C. 6,72 lít

D. 2,24 lít

Đáp Án Chi Tiết

Đáp án C Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

FeO + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂O

=> n_Fe = n_H2 = 0,2 mol

=> n_FeO = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol

Bảo toàn Fe: n_Fe + n_FeO = 3n_Fe3O4

=> n_Fe3O4 = 0,1 mol

Bảo toàn O:

4n_Fe3O4+ n_CO = 2n_CO2 + n_FeO

Vì n_CO = n_CO2

=> n_CO = 4.0,1 – 0,1 = 0,3 mol

=> V = 6,72 lit

Câu 4. Để điều chế Fe(NO₃)₂ ta có thể dùng phản ứng nào sau đây?

A. Fe + dung dịch AgNO₃ dư

B. Fe + dung dịch Cu(NO₃)₂

C. FeO + dung dịch HNO₃

D. FeS + dung dịch HNO₃

Đáp Án Chi Tiết

Đáp án B A. Fe + dung dịch AgNO₃dư => loại vì

Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂+ 2Ag

Fe(NO₃)₂ + AgNO₃ dư → Fe(NO₃)₃ + Ag

B. Fe + dung dịch Cu(NO₃)₂

Fe + Cu(NO₃)₂ → Cu + Fe(NO₃)₂

C. FeO + dung dịch HNO₃

3FeO + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO + 5H₂O

D. FeS + dung dịch HNO₃

FeS + 12HNO ₃ → 9NO ₂ + Fe(NO ₃ ) ₃ + 5H ₂ O + H ₂ SO ₄

Câu 5. Thổi khí CO vào lò luyện thép phản ứng hóa học không xảy ra là:

A. O₂ + Fe → 2FeO

B. C + O₂ → CO₂

C. FeO+ CO → Fe + CO₂

Tham Khảo Thêm: Phương trình điện li HClO

D. FeO + Mn → Fe + MnO

Đáp Án Chi Tiết

Đáp án A

Câu 6. Dãy các chất và dung dịch nào sau đây khi lấy dư có thể oxi hoá Fe thành Fe (III)?

A. HCl, HNO₃ đặc nóng, H₂SO₄ đặc nóng

B. HCl, HNO_{3 loãng}, H₂SO₄ đặc nguội

C. Cl₂, H₂SO₄ đặc nóng, HCl đặc

D. Cl₂, AgNO₃, HNO₃ loãng

Đáp Án Chi Tiết

Đáp án D

Câu 7. Những kim lọai nào sau đây đẩy được sắt ra khỏi dung dịch sắt (II) sunfat và bạc ra khỏi bạc Nitrat :

A. K, Mg, Zn

B. Mg, Zn, Al

C. Al, Cu, Ag

D. Fe, Zn, Pb

Đáp Án Chi Tiết

Đáp án B

Câu 8. Ngâm một cây đinh sắt sạch vào dung dịch bạc nitrat. Hiện tượng xảy ra là:

A. Không xuất hiện, hiện tượng gì cả.

B. Ag được giải phóng, nhưng Fe không biến đổi.

C. Không có chất nào sinh ra, chỉ có Fe bị hoà tan.

D. Fe bị hoà tan một phần, Ag được giải phóng.

Đáp Án Chi Tiết

Đáp án D Ngâm một cây đinh sắt sạch vào dung dịch bạc nitrat xảy ra phản ứng:

Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag↓

=> Hiện tượng xảy ra là: sắt bị hòa tan một phần, bạc được giải phóng.

Câu 9. Cho 5,68 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄ phản ứng hết với dung dịch HNO₃ loãng dư, thu được 0,672 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất) (ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là:

A. 38,72

B. 35,50

C. 19,36

D. 34,36

Đáp Án Chi Tiết

Đáp án C Cách 1.

Quy đổi hỗn hợp Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄ thành Fe và Fe₂O₃.

Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

0,03 → 0,03 → 0,03

⇒ n_Fe2O3 = (5,68 – 0,03. 56)/160 = 0,025 mol

Fe₂O3 + 6HNO₃ → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

0,025 → 0,05

Vậy muối = (0,05 + 0,03). 242 = 19,36 (g)

*Cách 2:

Xem hỗn hợp Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄ chỉ gồm 2 nguyên tố Fe và O

Ta có sơ đồ: Fe: a mol; Fe(NO₃)₃: a mol

O: b mol

Ta có 56x + 16y = 5,68 (1)

Quá trình nhường electron:

Fe⁰ – 3e → Fe⁺³

a → 3a

Quá trình nhận electron:

O⁺⁰ + 2e → O^-2

b → 2b

Tham Khảo Thêm: MnO2 + HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O

N⁺⁵ + 3e → N⁺²

0,09 0,03

Áp dụng định luật bảo toàn electron, ta có: 3a = 2b + 0,09 (2)

Từ (1) và (2) → x = 0,09 mol và y = 0,075 mol

⇒ m_Fe(NO3)3 = 0,08. 242 = 19,36 (g)

Câu 10. Nung nóng 25,2 gam Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O4. Hỗn hợp này phản ứng hết với dung dịch H₂SO₄ đặc nóng (dư), thu được 8,4 lít khí SO₂ (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tính m?

A. 15 gam

B. 30 gam

C. 18 gam

D. 24 gam

Đáp Án Chi Tiết

Đáp án B Ta có, n_Fe = 0,45 mol và n_SO2 = 0,375 mol

Quy hỗn hỗn hợp X về 2 nguyên tố Fe và O

Quá trình nhường: Fe⁰ → Fe⁺³ + 3e

Quá trình nhận e: O⁰ + 2e → O^-2

S⁺⁶ + 2e → S⁺⁴

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:

1,35 = 2x + 0, 75→ x = 0,3

Mặt khác ta có: nên: m = 25,2 + 0,3. 16 = 30 (gam).

Câu 11. Cho hỗn hợp Cu và Fe2O3 vào dung dịch HCl dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và một lượng chất rắn không tan. Muối trong dung dịch X là

A. FeCl₃.

B. CuCl₂, FeCl₂.

C. FeCl₂, FeCl₃.

D. FeCl₂.

Đáp Án Chi Tiết

Đáp án B Cu và Fe₂O₃ tác dụng với HCl có phản ứng

Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O (1)

Cu + 2FeCl₃ → CuCl₂ + 2FeCl₂ (2)

Vì còn một lượng chất rắn không tan là Cu nên phương trình (2) FeCl₃ phản ứng hết.

Vậy muối trong dung dịch X gồm CuCl₂ và FeCl₂

Câu 12. Thực hiện các thí nghiệm sau:

(1) Cho Si vào dung dịch NaOH (dư).

(2) Điện phân dung dịch NaCl dư bằng điện cực trơ, không màng ngăn xốp.

(3) Cho khí H₂S vào dung dịch chứa FeCl₃.

(4) Dẫn luồng khí H₂ qua ống sứ chứa CuO nung nóng.

(5) Cho bột Ni vào dung dịch FeCl₃ dư.

Số thí nghiệm thu được đơn chất là

A. 5.

B. 3.

C. 2.

D. 4.

Đáp Án Chi Tiết

Đáp án D (1) Si + 2NaOH + H₂O → Na₂SiO₃ + H₂↑

(2) 2NaCl + H₂O $overset{đp : dung : dịch}{rightarrow}$ NaCl + NaClO + H₂

(3) H₂S + 2FeCl₃ → 2FeCl₂ + 2HCl + S↓

(4) H₂+ CuO ⟶ Cu↓ + H₂O

(5) Ni + 2FeCl₃ → NiCl₂ + 2FeCl₂

→ có 4 thí nghiệm thu được đơn chất

1. Phương trình phản ứng Fe3O4 và CO

2. Điều kiện phản ứng xảy ra giữa CO và Fe3O4

3. Tính chất của sắt từ (Fe3O4)

3.1. Tính chất vật lí

3.2. Tính chất hóa học

4. Bài tập vận dụng liên quan

Bài Viết Liên Quan

1. Phương trình phản ứng Fe₃O₄ và CO

2. Điều kiện phản ứng xảy ra giữa CO và Fe₃O₄

3. Tính chất của sắt từ (Fe₃O₄)