Tailieumoi.vn xin giới thiệu phương trình Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học của Sắt. Mời các bạn đón xem:

Phương trình Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

1. Phương trình phản ứng hóa học:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Cách lập phương trình hoá học:

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hoá, từ đó xác định chất oxi hoá – chất khử:

$\stackrel{0}{Fe}+\stackrel{+1}{H}Cl\to \stackrel{+2}{Fe}C{l}_2+\stackrel{0}{H_2}$

Chất khử: Fe; chất oxi hoá: HCl.

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hoá, quá trình khử

- Quá trình oxi hoá: $\stackrel{0}{Fe}\to \stackrel{+2}{Fe}+\text{2}e$

- Quá trình khử: $\stackrel{+1}{\text{2H}}+\text{2}e\to \stackrel{0}{H_2}$

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hoá

$\begin{array}{c}1\times \\ 1\times \end{array}\left(\begin{array}{c}\stackrel{0}{Fe}\to \stackrel{+2}{Fe}+\text{2}e\\ \stackrel{+1}{\text{2H}}+\text{2}e\to \stackrel{0}{H_2}\end{array}\right)$

Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hoá học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

2. Hiện tượng nhận biết phản ứng

Kim loại tan dần tạo thành dung dịch màu xanh nhạt đồng thời xuất hiện bọt khí thoát ra.

3. Cách tiến hành thí nghiệm

Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào ống nghiệm đã để sẵn miếng sắt.

4. Điều kiện phản ứng

- Không cần điều kiện

5. Tính chất hoá học

Sắt là kim loại có tính khử trung bình. Khi tác dụng với chất oxi hóa yếu, sắt bị oxi hóa đến số oxi hóa +2.

Fe → $\stackrel{+2}{Fe}$+ 2e

Với chất oxi hóa mạnh, sắt bị oxi hóa đến số oxi hóa +3.

Fe → $\stackrel{+3}{Fe}$ + 3e

5.1 Tác dụng với phi kim:

Ở nhiệt độ cao, sắt khử nguyên tử phi kim thành ion âm và bị oxi hóa đến số oxi hóa +2 hoặc +3.

+ Tác dụng với lưu huỳnh: $\stackrel{0}{Fe}+\stackrel{0}{S}\stackrel{t^o}{\to }\stackrel{+2}{Fe}\stackrel{-2}{S}$

+ Tác dụng với oxi: $3Fe+\stackrel{0}{2O_2}\stackrel{t^o}{\to }F{e}_3{\stackrel{-2}{O}}_4$

+ Tác dụng với clo: $\stackrel{0}{2Fe}+3\stackrel{0}{C{l}_2}\stackrel{t^o}{\to }2\stackrel{+3}{Fe}{\stackrel{-1}{Cl}}_3$

5.2 Tác dụng với axit

- Với dung dịch HCl, H₂SO₄ loãng, Fe bị oxi hóa đến số oxi hóa +2, giải phóng H₂. Ví dụ:

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

- Với dung dịch HNO₃ và H₂SO₄ đặc nóng, Fe bị oxi hóa đến số oxi hóa +3, và không giải phóng H₂. Ví dụ:

Fe + 4HNO₃ loãng → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

Chú ý: Fe bị thụ động bởi các axit HNO₃ đặc, nguội và H₂SO₄ đặc, nguội.

5.3 Tác dụng với dung dịch muối

Fe có thể khử được ion của các kim loại đứng sau nó trong trong dãy điện hóa của kim loại. Trong các phản ứng này, Fe thường bị oxi hóa đến số oxi hóa +2. Ví dụ:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Đặc biệt:

Fe + 2Ag⁺ → Fe²⁺ + 2Ag

Nếu Ag⁺ dư, tiếp tục có phản ứng:

Fe²⁺ + Ag⁺ → Fe³⁺ + Ag

5.4 Tác dụng với nước

Ở nhiệt độ thường, sắt không khử được nước, nhưng ở nhiệt độ cao, sắt khử hơi nước tạo ra H₂ và Fe₃O₄ hoặc FeO.

3Fe + 4H₂O $\stackrel{t^o<{570}^{o}C}{\to }$ Fe₃O₄ + 4H₂

Fe + H₂O $\stackrel{t^o>{570}^{o}C}{\to }$FeO + H₂

6. Cách thực hiện phản ứng

- Cho sắt tác dụng với dung dịch axit clohidric thu được muối sắt(II)clorua.

7. Bạn có biết

Kim loại Fe phản ứng với các axit không có tính oxi hóa như HCl; H₂SO₄ loãng thì chỉ tạo muối sắt (II). Còn khi cho Fe tác dụng với các axit có tính oxi hóa mạnh thì Fe sẽ bị oxi hóa lên Fe⁺³.

8. Bài tập liên quan

Câu 1: Cho Fe tác dụng với dung dịch HCl thu được sản phẩm là gì?

A. FeCl₃

B. FeCl₂

C. FeCl₃; H₂

D. FeCl₂; H₂

Hướng dẫn giải

Đáp án: D

Giải thích: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Câu 2: 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

Câu 3: Cho kim loại X tác dụng với dung dịch HCl loãng dư thu được dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Z màu trắng xanh sau một thời gian kết tủa chuyển sang màu nâu đỏ. Kim loại X là kim loại:

A. Al    

B. Cu    

C. Zn    

D. Fe

Hướng dẫn giải

Đáp án: D

Giải thích: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

FeCl₂ + 2NaOH → Fe(OH)₂ + 2NaCl

2Fe(OH)₂ + 1/2O₂ + H₂O → 2Fe(OH)₃

Câu 4:Trong 3 chất Fe, Fe²⁺, Fe³⁺. Chất X chỉ có tính khử, chất Y chỉ có tính oxi hoá, chất Z vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa. Các chất X, Y, Z lần lượt là:

A. Fe, Fe²⁺ và Fe³⁺.B. Fe²⁺, Fe và Fe³⁺.

C. Fe³⁺, Fe và Fe²⁺. D. Fe, Fe³⁺ và Fe²⁺.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

+) Fe đơn chất có số oxi hóa bằng 0 → có khả nhường 2e hoặc 3e → chỉ có tính khử → X là Fe

+) Fe²⁺ có khả năng nhường 1e để thành Fe³⁺ → có tính khử

Fe²⁺ có khả năng nhận 2e để thành Fe đơn chất → có tính oxi hóa

→ Z là Fe²⁺

+) Fe³⁺ chỉ có khả năng nhận 1e để trở thành Fe²⁺ hoặc nhận 3e để thành Fe đơn chất → Fe³⁺ chỉ có tính oxi hóa → Y là Fe³⁺

Câu 5: 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

Hướng dẫn giải

Đáp án B

B. Fe + Cu(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₂ + Cu

Câu 6: Chia bột kim loại X thành 2 phần. Phần một cho tác dụng với Cl₂ tạo ra muối Y. Phần hai cho tác dụng với dung dịch HCl tạo ra muối Z. Cho kim loại X tác dụng với muối Y lại thu được muối Z. Kim loại X có thề là

A. Mg. B. Al. C. Zn. D. Fe.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Kim loại X là Fe

Phần 1: 2Fe (X) + 3Cl₂ $\stackrel{t°}{\to }$2FeCl₃ (Y)

Phần 2: Fe (X) + 2HCl → FeCl₂ (Z) + H₂

Fe (X) + 2FeCl₃ (Y) → 3FeCl₂ (Z)

Câu 7: Chất nào dưới 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

Hướng dẫn giải

Đáp án D

A. 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

B. Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

C. Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag

Fe(NO₃)₂ + AgNO_3 dư→ Fe(NO₃)₃ + Ag

D. Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Câu 8: Hòa tan 2,24 gam Fe bằng 300 ml dung dịch HCl 0,4 M , thu được dung dịch X và khí H₂. Cho dung dịch AgNO₃ dư vào X, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất của <![if !vml]><![endif]>) và m gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là

A. 18,3. B. 8,61. C. 7,36. D. 9,15.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

n_Fe = 0,04 mol; n_HCl = 0,3.0,4 = 0,12 mol

$\begin{array}{c}Fe+2HCl\to FeC{l}_2+H_2\\ \mathrm{0,04}\to \mathrm{0,08}\to \mathrm{0,04}mol\end{array}$

Dung dịch X gồm: HCl _dư = 0,12 – 0,08 = 0,04 mol và FeCl₂: 0,04 mol

Cho AgNO₃ dư vào X có phản ứng:

$\begin{array}{c}3F{e}^{2+}+4H^{+}+N{O_3}^{-}\to 3F{e}^{3+}+NO+2H_{2}O\\ \mathrm{0,03}\leftarrow \mathrm{0,04}mol\end{array}$

$\begin{array}{c}F{e}^{2+}+A{g}^{+}\to Ag\downarrow +F{e}^{3+}\\ (\mathrm{0,04}-\mathrm{0,03})\to \mathrm{0,01}mol\end{array}$

$\begin{array}{c}A{g}^{+}+C{l}^{-}\to AgCl\downarrow \\ \mathrm{0,12}\to \mathrm{0,12}mol\end{array}$

→ m = 0,01.108 + 0,12.143,5 = 18,3 gam.

Câu 9: Phát biểu nào sau đây không đúng?

A.Kim loại Fe phản ứng với dung dịch HCl tạo ra muối sắt(II).

B.Dung dịch FeCl₃ phản ứng được với kim loại Fe.

C.Kim loại Fe không tan trong dung dịch H₂SO₄ đặc, nguội.

D.Trong các phản ứng hóa học, ion Fe²⁺ chỉ thể hiện tính khử.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

A. Đúng

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

B. Đúng

Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

C. Đúng. Fe không phản ứng với H₂SO₄ đặcnguội, HNO₃ đặc nguội.

D. Sai, ion Fe²⁺ ở mức oxi hóa trung gian nên có thể nhường hoặc nhận electron → thể hiện cả tính khử, cả tính oxi hóa.

Câu 10: Ngâm một lá kim loại có khối lượng 50g trong dung dịch HCl. Sau khi thu được 336ml H₂ (đkc) thì khối lượng lá kim loại giảm 1,68%. Kim loại đó là

A. ZnB. FeC. AlD. Ni

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Khối lượng kim loại phản ứng là:

m_KL = $\frac{\mathrm{1,68.50}}{100}$ = 0,84 gam

$n_{H_2}$= $\frac{\mathrm{0,336}}{\mathrm{22,4}}$ = 0,015 mol

2M + 2nHCl → 2MCl_n + nH₂

Số mol của M là:

n_M = $\frac{2}{n}$.$n_{H_2}$= $\frac{2}{n}$.0,015 = $\frac{\mathrm{0,03}}{n}$ mol

→ M_M = $\frac{m_M}{n_M}$ = 0,84 : $\frac{\mathrm{0,03}}{n}$ = 28n

Với n = 1 → M_M = 28 loại

n = 2 → M_M = 56 (Fe) Thỏa mãn

n = 3 → M_M = 84 loại.

Vậy kim loại cần tìm là Fe

Câu 11: Cho 11,2 gam Fe tác dụng hết với dung dịch H₂SO₄ loãng dư , thu được V lít khí H₂ (đktc). Giá trị của V là

A. 2,24 B. 3,36 C. 4,48 D. 6,72

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Áp dụng định luật bảo toàn electron:

2.n_Fe = 2.$n_{H_2}$

→$n_{H_2}$= n_Fe = 0,2 mol

→ V = 0,2.22,4 = 4,48 lít

Câu 12: Cho 10 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu phản ứng với dung dịch HCl loãng dư, đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,36 lít khí H₂ (đktc). Khối lượng của Cu trong 10 gam hỗn hợp X.

A. 5,6 gam B. 8,4 gam C. 2,8 gam D. 1,6 gam

Hướng dẫn giải

Đáp án D

$n_{H_2}$= 0,15 mol

Chỉ có Fe phản ứng với dung dịch HCl

Bảo toàn electron ta có:

2.n_Fe = 2.$n_{H_2}$

→$n_{H_2}$= n_Fe = 0,15 mol

→ m_Fe = 0,15.56 = 8,4 gam

→ m_Cu = 10 – 8,4 = 1,6 gam

Câu 13: Hòa tan 5,6g Fe bằng dung dịch HNO₃ loãng (dư), sinh ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Giá trị của V là

A. 2,24. B. 3,36. C. 4,48. D. 6,72.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Bảo toàn số mol electron

→ 3n_Fe = 3n_NO → n_NO = n_Fe = 0,1 → V = 2,24 lít

9. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Sắt (Fe) và hợp chất:

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

2Fe + 6H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

2Fe + 4H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + S + 2H₂O

8Fe + 13H₂SO₄ → 4Fe₂(SO₄)₃ + H₂S + 12H₂O

Fe + H₃PO₄ → FeHPO₄ + H₂

Fe + 2H₃PO₄ → Fe(H₂PO₄)₂ + H₂

3Fe + 2H₃PO₄ →Fe₃(PO₄)₂ + 3H₂