FeSO4 + KOH → Fe(OH)2 + K2SO4: cân bằng và hiện tượng phản ứng
Lớp 9Hóa học

FeSO4 + KOH → Fe(OH)2 + K2SO4: cân bằng và hiện tượng phản ứng

Trả lời nhanh

Phương trình: FeSO4 + 2KOH → Fe(OH)2↓ + K2SO4. Đây là phản ứng trao đổi giữa muối sắt(II) sunfat và bazơ kiềm, xảy ra ở nhiệt độ thường. Hiện tượng: xuất hiện kết tủa trắng xanh Fe(OH)2, kết tủa này để ngoài không khí sẽ dần chuyển sang nâu đỏ. Dung dịch còn lại chứa K2SO4 tan.

Phương trình hoá học FeSO4 + KOH

FeSO4 + 2KOH → Fe(OH)2↓ + K2SO4

Chất Tên gọi Trạng thái, màu sắc
FeSO4 Sắt(II) sunfat Tan trong nước, dung dịch màu lục nhạt
KOH Kali hiđroxit Tan, dung dịch không màu, có tính kiềm mạnh
Fe(OH)2 Sắt(II) hiđroxit Kết tủa trắng xanh, không tan trong nước
K2SO4 Kali sunfat Tan, không màu

Cách cân bằng phương trình

  1. Viết sơ đồ: FeSO4 + KOH → Fe(OH)2 + K2SO4.
  2. Vế phải có 2 nguyên tử K (trong K2SO4) và 2 nhóm OH (trong Fe(OH)2), nên đặt hệ số 2 trước KOH.
  3. Kiểm tra: Fe 1 = 1; nhóm SO4 1 = 1; K 2 = 2; OH 2 = 2. Phương trình đã cân bằng.

Mẹo: với phản ứng trao đổi, hãy coi gốc SO4 và nhóm OH là các “khối” nguyên vẹn để cân bằng nhanh, khỏi đếm từng nguyên tử O và H.

Điều kiện và hiện tượng

  • Điều kiện: nhiệt độ thường, hai chất ở dạng dung dịch.
  • Hiện tượng: nhỏ KOH vào dung dịch FeSO4 thấy kết tủa trắng xanh Fe(OH)2.
  • Để ngoài không khí: kết tủa chuyển dần sang nâu đỏ vì bị oxi không khí oxi hoá thành Fe(OH)3:

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓ (nâu đỏ)

Trong thực tế, kết tủa thường thấy có màu xanh xám hoặc xanh lục vì Fe(OH)2 bị oxi hoá một phần ngay khi tạo thành. Muốn thấy rõ màu trắng, phải đun sôi nước để đuổi O2 và tránh tiếp xúc không khí.

Phương trình ion

  • Phương trình ion đầy đủ: Fe2+ + SO42− + 2K+ + 2OH− → Fe(OH)2↓ + 2K+ + SO42−
  • Phương trình ion rút gọn: Fe2+ + 2OH− → Fe(OH)2↓

Ion K+ và SO42− là “ion khán giả”, có mặt ở hai vế và không tham gia phản ứng. Vì vậy, dùng NaOH, Ba(OH)2 (kèm thêm BaSO4 kết tủa) hay bazơ tan khác cũng có phần Fe2+ + 2OH− tương tự.

Vì sao phản ứng xảy ra?

Phản ứng trao đổi giữa muối và bazơ xảy ra khi cả hai chất tham gia đều tan và sản phẩm có chất kết tủa (hoặc khí, chất điện li yếu). Ở đây KOH và FeSO4 đều tan, còn Fe(OH)2 là bazơ không tan nên tách ra khỏi dung dịch, kéo cân bằng về phía tạo sản phẩm.

Lỗi sai thường gặp

  • Viết hệ số sai: FeSO4 + KOH → Fe(OH)2 + K2SO4 (thiếu hệ số 2 trước KOH).
  • Nhầm với muối sắt(III): Fe2(SO4)3 + 6KOH → 2Fe(OH)3↓ + 3K2SO4, kết tủa lúc này nâu đỏ ngay.
  • Quên dấu ↓ cho Fe(OH)2, hoặc ghi sai màu kết tủa là “xanh lam” (xanh lam là Cu(OH)2).
  • Cho rằng KOH dư hoà tan Fe(OH)2: sai, Fe(OH)2 không phải hiđroxit lưỡng tính nên không tan trong kiềm dư.

Ứng dụng: nhận biết ion Fe2+

Có thể phân biệt hai dung dịch FeSO4 và Fe2(SO4)3 bằng dung dịch KOH: dung dịch tạo kết tủa trắng xanh là FeSO4, dung dịch tạo kết tủa nâu đỏ là Fe2(SO4)3. Phản ứng này cũng dùng để điều chế Fe(OH)2 trong phòng thí nghiệm.

Bài tập vận dụng

Bài 1. Cho 100 mL dung dịch FeSO4 0,2M tác dụng vừa đủ với dung dịch KOH 0,5M. Tính thể tích dung dịch KOH và khối lượng kết tủa thu được (Fe = 56, O = 16, H = 1).

Giải: n(FeSO4) = 0,1 × 0,2 = 0,02 mol. Theo phương trình, n(KOH) = 2 × 0,02 = 0,04 mol, suy ra V = 0,04 : 0,5 = 0,08 L = 80 mL. n(Fe(OH)2) = 0,02 mol; M = 90 g/mol nên m = 0,02 × 90 = 1,8 g.

Bài 2. Hoà tan 15,2 g FeSO4 (M = 152) vào nước rồi thêm KOH dư. Tính khối lượng KOH phản ứng (K = 39) và khối lượng K2SO4 sinh ra (M = 174).

Giải: n(FeSO4) = 15,2 : 152 = 0,1 mol. n(KOH) phản ứng = 0,2 mol, m = 0,2 × 56 = 11,2 g. n(K2SO4) = 0,1 mol, m = 0,1 × 174 = 17,4 g. Kiểm tra bảo toàn khối lượng: 15,2 + 11,2 = 26,4 g; 9,0 + 17,4 = 26,4 g (m Fe(OH)2 = 0,1 × 90 = 9 g). Khớp.

Bài 3. Có hai lọ mất nhãn chứa dung dịch FeSO4 và Fe2(SO4)3. Nêu cách nhận biết.

Giải: Lấy mỗi lọ một ít làm mẫu thử, nhỏ dung dịch KOH. Mẫu cho kết tủa trắng xanh là FeSO4; mẫu cho kết tủa nâu đỏ là Fe2(SO4)3.

Tóm tắt cần nhớ

  • FeSO4 + 2KOH → Fe(OH)2↓ + K2SO4.
  • Fe(OH)2 trắng xanh, hoá nâu đỏ trong không khí ẩm.
  • Ion rút gọn: Fe2+ + 2OH− → Fe(OH)2↓.
  • Tỉ lệ mol FeSO4 : KOH = 1 : 2.

Câu hỏi thường gặp

FeSO4 + KOH ra gì?

Phản ứng tạo kết tủa Fe(OH)2 màu trắng xanh và dung dịch K2SO4: FeSO4 + 2KOH → Fe(OH)2↓ + K2SO4.

Vì sao kết tủa Fe(OH)2 chuyển sang màu nâu đỏ?

Fe(OH)2 bị oxi và hơi nước trong không khí oxi hoá thành Fe(OH)3 màu nâu đỏ: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3.

KOH dư có hoà tan được Fe(OH)2 không?

Không. Fe(OH)2 không phải hiđroxit lưỡng tính nên không tan trong dung dịch kiềm dư.

Phương trình ion rút gọn của FeSO4 + KOH là gì?

Fe2+ + 2OH− → Fe(OH)2↓. Các ion K+ và SO4 2− không tham gia phản ứng.

Bài học liên quan