Fe3O4 + H2 → Fe + H2O | Fe3O4 ra Fe

Phản ứng Fe₃O₄ + H₂ → Fe + H₂O

1. Phương trình phản ứng Fe₃O₄ ra Fe

Fe₃O₄ + 4H₂ → 3Fe + 4H₂O

2. Điều kiện phản ứng xảy ra

Nhiệt độ

3. Hiện tượng nhận biết phản ứng

Sắt từ oxit bị H₂ khử tạo thành Fe màu trắng xám.

4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

4.1. Bản chất của Fe₃O₄ (Oxit sắt từ)

– Trong phản ứng trên Fe₃O₄ là chất oxi hoá.

– Fe₃O₄ là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh ở nhiệt độ cao như: H₂, CO, Al, …

4.2. Bản chất của H₂ (Hidro)

– Trong phản ứng trên H₂ là chất khử.

– H₂ có tính khử, khử một số oxit kim loại ở nhiệt độ cao.

5. Tính chất hoá học của Fe₃O₄

5.1. Tính oxit bazơ

– Fe₃O₄ tác dụng với dung dịch axit như HCl, H2SO4 loãng tạo ra hỗn hợp muối sắt (II) và sắt (III).

Fe₃O₄ + 8HCl → 2FeCl₃ + FeCl₂ + 4H₂O

Fe₃O₄ + 4H₂SO₄ loãng → Fe₂(SO₄)₃ + FeSO₄ + 4H₂O

5.2. Tính khử

– Fe₃O₄ là chất khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh:

3 Fe₃O₄ + 28HNO₃ → 9Fe(NO₃)₃ + NO + 14H₂O

5.3. Tính oxi hóa

– Fe₃O₄ là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh ở nhiệt độ cao như: H₂, CO, Al:

Fe₃O₄ + 4H₂ 3Fe + 4H₂O

Fe₃O₄ + 4CO 3Fe + 4CO₂

3 Fe₃O₄ + 8Al 4Al₂O₃ + 9Fe

6. Tính chất vật lí của Fe3O4

Là chất rắn, màu đen, không tan trong nước và có từ tính

7. Tính chất hóa học của H₂

Hiđro là phi kim có tính khử. Ở những nhiệt độ thích hợp, hiđro không những kết hợp được với đơn chất oxi mà còn kết hợp được với nguyên tố oxi trong một số oxit kim loại. Các phản ứng này đều tỏa nhiều nhiệt. Cụ thể:

– Hiđro tác dụng với oxi

Hiđro cháy trong oxi theo phương trình hóa học:

Hỗn hợp H₂ và O₂ là hổn hợp nổ. Hỗn hợp nổ mạnh nhất khi tỉ lệ H₂ : O₂ là 2:1 về thể tích.

– Hiđro tác dụng với một số oxit kim loại như FeO, CuO, Fe₂O₃, …

Ví dụ:

Hiđro phản ứng với đồng oxit ở nhiệt độ khoảng 400°C theo phương trình hóa học:

8. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Trong phản ứng sau Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂ thì axit H₂SO₄ đóng vai trò là gì?

A. Chất oxi hóa

B. Chất khử

C. Chất xúc tác

D. Chất môi trường

Lời giải:

Câu 2. Sau phản ứng Zn và HCl trong phòng thí nghiệm, đưa que đóm đang cháy vào ống dẫn khí, khí thoát ra cháy được trong không khí với ngọn lửa màu gì?

A. Đỏ

B. Xanh nhạt

C. Tím

D. Không màu

Lời giải:

Câu 3. Phản ứng nào dưới đây có thể tạo được khí hiđro?

A. Cu + HCl

B. CaO + H₂O

C. Fe + H₂SO₄

D. Fe₃O₄ + H₂

Lời giải:

Câu 4. Đốt cháy 2,8 lít H₂ (đktc) sinh ra H₂O. Tính khối lượng H₂O thu được

A. 2,5 gam.

B. 2,35 gam.

C. 2,25 gam.

D. 1,35 gam.

Lời giải:

Câu 5. Cho 8 gam CuO tác dụng với 1,12 lít khí H₂ ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng thấy có m gam chất rắn. Giá trị của m là

A. 0,64

B. 6,4

C. 0,72

D. 7,2

Lời giải: