Phản ứng Fe + CuCl2 → Cu + FeCl2
1. Phương trình hoá học của phản ứng Fe tác dụng với CuCl2
Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu
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:
Fe0+Cu+2Cl2→Fe+2Cl2+Cu0
Chất khử: Fe; chất oxi hoá: CuCl2.
Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hoá, quá trình khử
– Quá trình oxi hoá: Fe0→Fe+2+2e
– Quá trình khử: Cu+2+2e→Cu0
Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hoá
1×1×Fe0→Fe+2+2eCu+2+2e→Cu0
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 + CuCl2 → FeCl2 + Cu
2. Điều kiện để Fe tác dụng với CuCl2
Phản ứng giữa sắt và đồng (II) clorua diễn ra ngay điều kiện thường.
3. Cách tiến hành thí nghiệm
Nhỏ từ từ dung dịch CuCl2 vào ống nghiệm đã để sẵn miếng sắt.
4. Hiện tượng phản ứng
Sắt tan dần trong dung dịch, đồng thời xuất hiện lớp đồng màu đỏ sáng
5. Tính chất hóa học của sắt
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 → Fe+2 + 2e
Với chất oxi hóa mạnh, sắt bị oxi hóa đến số oxi hóa +3.
Fe → Fe+3 + 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: Fe0+S0→toFe+2S−2
+ Tác dụng với oxi: 3Fe+2O20→toFe3O−24
+ Tác dụng với clo: 2Fe0+3Cl20→to2Fe+3Cl−13
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 →to<570oC Fe3O4 + 4H2
Fe + H2O →to>570oCFeO + H2
6. Tính chất vật lí của Fe
– Màu xám hơi trắng, dễ ràn và dẻo cũng như có thể dát mỏng hay kéo sợi, khả năng dẫn điện và nhiệt không bằng nhôm hay đồng.
– Nhiễm từ ở nhiệt độ cao khoảng 800 độ C sẽ nhiễm từ và mất từ tính.
7. Bài tập liên quan
Câu 1: 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
→ 3nFe = 3nNO → nNO = nFe = 0,1 → V = 2,24 lít
Câu 2: 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.nFe = 2.nH2
→ nH2= nFe = 0,2 mol
→ V = 0,2.22,4 = 4,48 lít
Câu 3: Ngâm một lá kim loại có khối lượng 50g trong dung dịch HCl. Sau một thời gian 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:
mKL = 1,68.50100 = 0,84 gam
nH2 = 0,33622,4 = 0,015 mol
2M + 2nHCl → 2MCln + nH2
Số mol của M là:
nM = 2n.nH2= 2n.0,015 = 0,03n mol
→ MM = mMnM = 0,84 : 0,03n = 28n
Với n = 1 → MM = 28 loại
n = 2 → MM = 56 (Fe) Thỏa mãn
n = 3 → MM = 84 loại.
Vậy kim loại cần tìm là Fe
Câu 4: Cho Fe tác dụng với dd HNO3 đặc, nóng, thu được khí X màu nâu đỏ. Khí X là
A. N2 B. N2O C. NO D. NO2
Hướng dẫn giải
Đáp án D
N2: Khí không màu, nhẹ hơn không khí
N2O: Khí không màu, nặng hơn không khí.
NO: Khí không màu, hóa nâu ngoài không khí.
NO2: Khí màu nâu đỏ
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
Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết tại Giải Bài Tập. Mời các bạn cùng xem các nội dung giải trí học tập và các kiến thức thú vị khác tại đây.
