Fe + HCl → FeCl2 + H2

1. Tính chất của phản ứng Fe + HCl → FeCl2 + H2:

Phản ứng giữa sắt (Fe) và axit clohidric (HCl) tạo ra clorua sắt (FeCl2) và khí hiđro (H2) theo phương trình hóa học sau đây:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Trong phản ứng này, sắt (Fe) bị oxi hóa thành ion Fe2+ trong khi axit clohidric (HCl) bị khử thành khí hiđro (H2). Công thức hóa học của sản phẩm clorua sắt (FeCl2) cho biết rằng một nguyên tử sắt (Fe) đã kết hợp với hai nguyên tử clo (Cl) để tạo thành phân tử FeCl2.

Phản ứng giữa Fe và HCl là một ví dụ về phản ứng trao đổi, trong đó các nguyên tử và ion trao đổi để tạo ra sản phẩm khác với các chất ban đầu.

2. Điều kiện xảy ra phản ứng Fe + HCl → FeCl2 + H2: 

Phản ứng giữa Fe (sắt) và HCl (axit clohidric) để tạo thành FeCl2 (clorua sắt II) và H2 (hidro) là một phản ứng oxi-hoá khử quan trọng trong lĩnh vực hóa học. Tuy nhiên, để phản ứng này diễn ra, cần tuân thủ một số điều kiện nhất định.

Lúc đầu, nhiệt độ cần đạt đủ cao để tăng tốc độ phản ứng. Đây là một phản ứng tiết nhiệt (phát nhiệt), tức là nó giải phóng nhiệt khi điều này xảy ra. Tuy nhiên, phản ứng sẽ không xảy ra nếu nhiệt độ quá thấp. Do đó, cần đảm bảo nhiệt độ đạt mức đủ cao để khuyến khích phản ứng diễn ra.

Thứ hai, cần có chất xúc tác để đẩy nhanh quá trình phản ứng. Trong trường hợp này, chúng ta sử dụng Cu (đồng) làm chất xúc tác để tăng tốc quá trình phản ứng. Chất xúc tác là một chất có khả năng thúc đẩy quá trình phản ứng mà không tham gia vào nó.

Thứ ba, cần đảm bảo có đủ chất tham gia để quá trình phản ứng diễn ra hoàn toàn. Nếu không đủ Fe hoặc HCl, quá trình phản ứng sẽ không xảy ra hoặc chỉ diễn ra một phần. Do đó, cần đảm bảo có đủ lượng Fe và HCl để quá trình phản ứng diễn ra hoàn toàn.

Cuối cùng, cần có không khí để oxi hóa Fe thành Fe (II) trước khi phản ứng diễn ra. Khi sắt (Fe) tiếp xúc với không khí, nó sẽ bị oxi hóa thành Fe (II), điều này tạo điều kiện cho phản ứng tiếp tục.

Khi các điều kiện trên được đáp ứng đầy đủ, phản ứng sẽ xảy ra theo phương trình sau: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2.

3. Ứng dụng của phản ứng Fe + HCl → FeCl2 + H2:

Phản ứng giữa sắt (Fe) và axit clohidric (HCl) tạo ra sản phẩm là clorua sắt (II) (FeCl2) và khí hiđro (H2). Phản ứng này được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp và có nhiều ứng dụng trong đời sống hàng ngày của chúng ta.

3.1. Sản xuất clorua sắt (II):

Phản ứng Fe + HCl là một trong những phản ứng cơ bản để sản xuất clorua sắt (II) trong ngành công nghiệp hóa chất. Clorua sắt (II) là một chất rắn màu trắng hoặc xám, được ứng dụng trong việc sản xuất mực in, xử lý nước và các loại thuốc nhuộm. Ngoài ra, clorua sắt (II) còn được sử dụng để sản xuất các hợp chất hữu cơ như tetracloretilen và các chất hóa học khác. Từ clorua sắt (II), cũng có thể sản xuất clorua sắt (III) (FeCl3), một chất lỏng màu nâu đỏ được sử dụng trong việc sản xuất các sản phẩm hóa học khác.

3.2. Sản xuất khí hiđro:

Phản ứng Fe + HCl cũng là một trong những phản ứng dẫn đến sự sinh ra khí hiđro. Khí hiđro là một chất khí vô màu, không có mùi và không vị, được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp để sản xuất ammonia, lọc dầu và tạo ra pin nhiên liệu. Khí hiđro cũng được sử dụng trong việc sản xuất thuốc trừ sâu, trong quá trình sản xuất thép và trong các ứng dụng năng lượng tái tạo, như tạo nhiên liệu từ nước bằng cách sử dụng điện năng.

3.3. Điều chế hidro clorua:

Phản ứng Fe + HCl cũng được áp dụng để tạo ra hidro clorua (HCl). Hidro clorua là một chất khí không màu, có mùi hắc hơi, được sử dụng để sản xuất các sản phẩm như thuốc trừ sâu, chất tẩy vàng và các sản phẩm hóa học khác. Ngoài ra, hidro clorua còn được sử dụng để sản xuất axit clohidric (HCl), một chất lỏng màu vàng nhạt được sử dụng trong việc sản xuất thuốc, chất tẩy và các sản phẩm hóa học khác.

3.4. Sản xuất pin nhiên liệu:

Ngoài việc sản xuất khí hiđro, phản ứng Fe + HCl còn được ứng dụng trong việc sản xuất pin nhiên liệu. Pin nhiên liệu là một loại pin có khả năng tạo điện từ các nguồn nhiên liệu tái tạo như hidro hoặc etanol. Phản ứng Fe + HCl cung cấp khí hiđro cho quá trình sản xuất nhiên liệu từ hidro, góp phần tạo ra một nguồn năng lượng sạch và bền vững.

Với các ứng dụng quan trọng như vậy, phản ứng Fe + HCl đóng vai trò then chốt trong ngành công nghiệp và cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Sản phẩm sản xuất từ phản ứng này không chỉ đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày, mà còn ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực khác nhau như công nghiệp, y tế và môi trường.

4. Bài tập về phản ứng Fe + HCl → FeCl2 + H2: 

Câu 1. Để nhận biết sự có mặt của Fe trong hỗn hợp gồm Fe và Al có thể dùng dung dịch nào

A. NaOH.

B. HCl.

C. H2SO4 (loãng).

D. CuSO4

Đáp án ACâu 2. Phát biểu nào sau đây sai?A. NaCl được dung làm muối ăn và bảo quản thực phẩm.

B. HCl tác dụng với sắt tạo ra muối sắt (III)

C. Axit HCl  vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử.

D. Dùng dung dịch AgNO3 để tác dụng với dung dịch HCl, sẽ tạo thành kết tủa màu trắng.

Đáp án B

Câu 3. Khi kim loại tác dụng với dung dịch HCl hoặc khí Cl2, được tạo thành cùng một muối là...

A. Fe

B. Zn

C. Cu

D. Ag

Đáp án BCâu 4. Trong phòng thí nghiệm có thể điều chế khí hidro clorua bằng cách

A. Cho NaCl tinh thể tác dụng với H2SO4 đặc, đun nóng.

B. Cho NaCl tinh thể tác dụng với HNO3 đặc, đun nóng.

C. Cho NaCl tinh thể tác dụng với H2SO4 loãng, đun nóng.

Câu 5. Đun nóng 8,4 gam một kim loại có hóa trị II tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl dư, thu được 3,36 lít H2 (đktc). Xác định kim loại đó.

A. Ca

B. Ba

C. Fe

D. Mg

B. 33,33%

C. 50%

D. 75,47%

B. 54,24%

C. 45,76%

D. 51,92%

Đáp án CCâu 7. Sắt tác dụng với H2O ở nhiệt độ cao hơn 570oC thì tạo ra H2 và sản phẩm rắn là

A. FeO.

B. Fe3O4.

C. Fe2O3.

D. Fe(OH)2.

Đáp án A: 16 gam.

B. 11,6 gam.

C. 12 gam.

D. 15 gam.

Đáp án CCâu 9. Có 4 kim loại X, Y, Z, T đứng sau Mg trong dãy hoạt động hoá học. Biết rằng:

X và Y tác dụng với dung dịch HCl giải phóng khí hidro.

Z và T không phản ứng với dung dịch HCl.

Y tác dụng với dung dịch muối của X và giải phóng X.

T tác dụng được với dung dịch muối của Z và giải phóng Z.

Hãy xác định thứ tự sắp xếp nào sau đây là đúng (theo chiều hoạt động hóa học giảm dần)

A. Y, T, Z, X

B. T, X, Y, Z

C. Y, X, T, Z

FeCl2 một lượng ít các chất oxi hóa mạnh như KMnO4 hoặcH2O2.

A. một lượng sắt dư .

B. một lượng kẽm dư.

C. một lượng HCl dư.

D. một lượng HNO3 dư.

Đáp án A. 46,4 gam.

B. 23,2 gam.

C. 11,6 gam.

D. 34,8 gam.

Đáp án BCâu 12.Tính chất vật lí nào dưới đây không phải là tính chất của Fe kim loại?

A. Kim loại nặng, khó nóng chảy.

B. Màu vàng nâu, cứng và giòn.

C. Dẫn điện và nhiệt tốt.

D. Có tính nhiễm từ.

Đáp án BCâu 13. Sục khí Clo vào lượng dung dịch NaOH ở nhiệt độ thường sản phẩm là

A. NaCl, NaClO2

B. NaCl, NaClO3

C. NaCl, NaClO

D. chỉ có NaCl

Đáp án C Câu 14. Chỉ sử dụng một hóa chất duy nhất, nhận biết 4 dung dịch mất nhãn sau: KNO3, Cu(NO3)2, AgNO3, Fe(NO3)3. Dung dịch đó là:

A. dung dịch NaOH

B. dung dịch NaCl

C. dung dịch HCl

D. đung dịch H2SO4

Đáp án A

Câu 15. Kim loại Fe không phản ứng được với

A. Dung dịch HCl

B. Dung dịch H2SO4 loãng

C. Dung dịch CuCl2

D. H2SO4 đặc, nguội

Đáp án D