Trả lời nhanh
Phương trình: FeO + H2SO4 (loãng) → FeSO4 + H2O. FeO là oxit bazơ nên tác dụng với axit tạo muối và nước. Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường, chất rắn màu đen tan dần tạo dung dịch màu lục nhạt của muối sắt(II). Đây là phản ứng trao đổi, số oxi hoá của sắt giữ nguyên +2.
1. Phương trình và điều kiện
- Phân tử: FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O.
- Ion thu gọn: FeO + 2H+ → Fe2+ + H2O.
- Điều kiện: dùng H2SO4 loãng, nhiệt độ thường (đun nhẹ để phản ứng nhanh hơn).
2. Hiện tượng quan sát được
- Chất rắn màu đen (FeO) tan dần trong dung dịch axit.
- Dung dịch thu được có màu lục nhạt, đó là màu của ion Fe2+.
- Không có khí thoát ra. Em cần phân biệt với phản ứng của kim loại sắt, vì sắt tan trong H2SO4 loãng thì có khí H2.
3. Vì sao đây không phải phản ứng oxi hoá khử?
Trong FeO, sắt có số oxi hoá +2. Trong FeSO4, sắt vẫn là +2. Lưu huỳnh trong H2SO4 loãng giữ nguyên +6 vì ion H+ chỉ đóng vai trò axit, không đóng vai trò chất oxi hoá.
Chính vì thế đây là phản ứng giữa oxit bazơ và axit. Nhớ nhanh: oxit bazơ + axit → muối + nước.
4. So sánh với H2SO4 đặc, nóng
| Điều kiện | Phương trình | Bản chất |
|---|---|---|
| H2SO4 loãng | FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O | Phản ứng trao đổi, không đổi số oxi hoá |
| H2SO4 đặc, nóng | 2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 4H2O | Oxi hoá khử: Fe+2 lên Fe+3, S+6 xuống S+4 |
Ở phản ứng thứ hai, dung dịch chuyển sang màu vàng nâu của Fe3+ và có khí SO2 mùi hắc.
5. Dung dịch FeSO4 dễ bị oxi hoá
Muối sắt(II) để ngoài không khí dần chuyển sang sắt(III): 4FeSO4 + O2 + 2H2SO4 → 2Fe2(SO4)3 + 2H2O. Vì vậy dung dịch FeSO4 lâu ngày thường ngả vàng. Muốn bảo quản, người ta thêm một chút đinh sắt hoặc axit loãng.
6. Các cách khác tạo ra FeSO4
- Fe + H2SO4 (loãng) → FeSO4 + H2↑
- Fe(OH)2 + H2SO4 → FeSO4 + 2H2O
- Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
- Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4
7. Lỗi sai thường gặp
- Viết sản phẩm là Fe2(SO4)3 với axit loãng. Sắt(II) oxit chỉ cho muối sắt(II) khi dùng axit loãng.
- Quên sản phẩm nước, hoặc viết thêm khí H2.
- Dùng nhầm FeO với Fe2O3 (màu nâu đỏ, cho muối sắt(III) màu vàng).
8. Bài tập vận dụng
Bài 1. Hoà tan hoàn toàn 7,2 gam FeO trong dung dịch H2SO4 loãng dư. Tính khối lượng FeSO4 thu được.
- n(FeO) = 7,2/72 = 0,1 mol.
- Theo phương trình, n(FeSO4) = 0,1 mol, nên m = 0,1·152 = 15,2 gam.
Bài 2. Để hoà tan hết 7,2 gam FeO cần tối thiểu bao nhiêu mL dung dịch H2SO4 1M?
- n(H2SO4) = n(FeO) = 0,1 mol.
- V = 0,1/1 = 0,1 lít = 100 mL.
Bài 3 (lí thuyết). Khi cho FeO vào H2SO4 đặc, nóng thì sản phẩm khác gì so với axit loãng? Đáp án: tạo Fe2(SO4)3, SO2 và nước vì H2SO4 đặc là chất oxi hoá mạnh.
Câu hỏi thường gặp
FeO + H2SO4 loãng tạo ra sản phẩm gì?
Tạo FeSO4 và H2O theo phương trình FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O. Không có khí thoát ra.
FeO + H2SO4 loãng có phải phản ứng oxi hoá khử không?
Không. Số oxi hoá của sắt vẫn là +2 trước và sau phản ứng, đây là phản ứng giữa oxit bazơ và axit.
Hiện tượng khi cho FeO vào H2SO4 loãng là gì?
Chất rắn màu đen tan dần, dung dịch chuyển sang màu lục nhạt của muối sắt(II), không có khí bay ra.
FeO + H2SO4 đặc nóng khác gì với axit loãng?
Với axit đặc, nóng xảy ra phản ứng oxi hoá khử: 2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O, sắt lên số oxi hoá +3.