Fe(OH)3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O: cân bằng, hiện tượng, bài tập
Lớp 9Hóa học

Fe(OH)3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O: cân bằng, hiện tượng, bài tập

Trả lời nhanh

Phương trình: 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6H2O. Đây là phản ứng trung hoà giữa bazơ không tan và axit. Hiện tượng: kết tủa màu nâu đỏ của Fe(OH)3 tan dần, dung dịch thu được có màu vàng nâu do ion Fe3+. Không cần điều kiện đặc biệt, phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường.

1. Phương trình Fe(OH)3 + H2SO4

2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6H2O

  • Chất phản ứng: sắt(III) hiđroxit (bazơ không tan) và axit sunfuric loãng.
  • Sản phẩm: sắt(III) sunfat (muối tan) và nước.
  • Loại phản ứng: phản ứng trao đổi, đồng thời là phản ứng trung hoà. Không phải phản ứng oxi hoá – khử vì số oxi hoá của Fe vẫn là +3.

2. Cân bằng nhanh bằng nhóm

Em không cần thăng bằng electron. Hãy coi OH và SO4 là các nhóm nguyên tử:

  1. Có 2 nguyên tử Fe ở vế phải nên đặt hệ số 2 cho Fe(OH)3. Vế trái có 6 nhóm OH.
  2. Vế phải có 3 nhóm SO4 trong Fe2(SO4)3 nên đặt 3 trước H2SO4.
  3. Vế trái có 6 H trong OH và 6 H trong axit, ghép với 6 O trong OH tạo thành 6 phân tử H2O. Đặt hệ số 6 cho H2O.

Kiểm tra: Fe 2 = 2; S 3 = 3; H 6 + 6 = 12 = 6 × 2; O 6 + 12 = 18 = 12 + 6. Đã cân bằng.

3. Hiện tượng thí nghiệm

Hiện tượng phản ứng Fe(OH)3 + H2SO4: kết tủa nâu đỏ tan tạo dung dịch vàng nâu
Hình 1. Kết tủa Fe(OH)3 màu nâu đỏ tan trong H2SO4 loãng tạo dung dịch muối sắt(III) màu vàng nâu.
  • Ban đầu trong ống nghiệm có kết tủa màu nâu đỏ (Fe(OH)3).
  • Nhỏ từ từ dung dịch H2SO4 loãng vào, kết tủa tan dần.
  • Dung dịch cuối cùng trong suốt, có màu vàng nâu (hay vàng nâu nhạt tuỳ nồng độ).

Muốn thấy rõ, em lắc nhẹ ống nghiệm và cho axit vừa đủ, tránh dư nhiều làm khó quan sát sự thay đổi màu.

4. Phương trình ion

Fe(OH)3 không tan nên viết nguyên dạng phân tử; H2SO4 và Fe2(SO4)3 phân li hoàn toàn.

  • Phương trình ion đầy đủ: 2Fe(OH)3 + 6H+ + 3SO42− → 2Fe3+ + 3SO42− + 6H2O
  • Rút gọn: Fe(OH)3 + 3H+ → Fe3+ + 3H2O

Phương trình ion rút gọn cho thấy bản chất: ion H+ của axit kết hợp với nhóm OH trong bazơ tạo nước. Phản ứng này tương tự khi Fe(OH)3 tác dụng với HCl hay HNO3.

5. Phân biệt với các phản ứng dễ nhầm

Phản ứng Loại Ghi chú
Fe(OH)3 + H2SO4 loãng Trung hoà Tạo muối sắt(III), không có khí
Fe(OH)2 + H2SO4 loãng Trung hoà Tạo FeSO4, dung dịch xanh nhạt
Fe(OH)2 + H2SO4 đặc nóng Oxi hoá – khử Tạo Fe2(SO4)3, SO2 và nước

Mẹo nhớ: Fe(III) trong bazơ khi gặp axit chỉ đổi thành ion Fe3+, hoá trị vẫn là III nên phản ứng đơn giản.

6. Bài tập có lời giải

Bài 1. Cho 10,7 g Fe(OH)3 tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 loãng. Tính khối lượng H2SO4 đã dùng và khối lượng muối thu được.

Giải: n(Fe(OH)3) = 10,7 : 107 = 0,1 mol. Theo phương trình, n(H2SO4) = 0,1 × 3/2 = 0,15 mol nên m = 0,15 × 98 = 14,7 g. n(Fe2(SO4)3) = 0,05 mol, M = 400 g/mol nên m = 20 g.

Bài 2. Cần bao nhiêu ml dung dịch H2SO4 1M để hoà tan hết 0,2 mol Fe(OH)3?

Giải: n(H2SO4) = 0,2 × 3/2 = 0,3 mol. V = 0,3 : 1 = 0,3 lít = 300 ml.

Bài 3. Vì sao Fe(OH)3 tan được trong axit nhưng không tan trong nước?

Giải: Fe(OH)3 là bazơ không tan, nhưng nhóm OH của nó phản ứng được với H+ của axit tạo nước và muối tan, nên kết tủa biến mất.

7. Lỗi sai thường gặp

  • Viết sản phẩm là FeSO4 thay vì Fe2(SO4)3. Fe(OH)3 là hợp chất sắt(III).
  • Quên hệ số 6 cho H2O.
  • Viết Fe(OH)3 dưới dạng ion trong phương trình ion, trong khi nó không tan.

Câu hỏi thường gặp

Fe(OH)3 tác dụng với H2SO4 tạo sản phẩm gì?

Tạo sắt(III) sunfat Fe2(SO4)3 và nước theo phương trình 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6H2O.

Hiện tượng của phản ứng Fe(OH)3 + H2SO4 là gì?

Kết tủa màu nâu đỏ tan dần, thu được dung dịch có màu vàng nâu.

Phương trình ion rút gọn của phản ứng là gì?

Fe(OH)3 + 3H+ → Fe3+ + 3H2O.

Phản ứng Fe(OH)3 + H2SO4 có phải oxi hoá – khử không?

Không, vì số oxi hoá của các nguyên tố không thay đổi, đây là phản ứng trung hoà giữa bazơ và axit.

Bài học liên quan