Fe2O3 + HCl → FeCl3 + H2O | Phân tích phản ứng & phương trình hóa học

1. Phương trình phản ứng Fe2O3 + HCl → FeCl3 + H2O:

Fe2O3 + 6 HCl → 2 FeCl3 + 3 H2O

Trong phản ứng này, oxit sắt (III) Fe2O3 tác dụng với axit clohydric HCl tạo thành cloua sắt (III) FeCl3 và nước H2O.

Để cân bằng phương trình hóa học Fe2O3 + HCl → FeCl3 + H2O, ta cần đảm bảo số lượng nguyên tử của các nguyên tố ở cả hai phía của phương trình là bằng nhau.

Bước 1: Cân bằng số lượng nguyên tử của nguyên tố Fe: Vì có hai nguyên tử sắt (Fe) ở phía trái và chỉ có một nguyên tử sắt (Fe) ở phía phải, nên ta cần thêm hệ số 2 trước FeCl3 để cân bằng: Fe2O3 + HCl → 2FeCl3 + H2O

Bước 2: Để cân bằng số nguyên tử của nguyên tố Clo, ta thêm hệ số 3 trước HCl: Fe2O3 + 3HCl → 2FeCl3 + H2O

Bước 3: Để cân bằng số nguyên tử của nguyên tố Oxy, ta thêm hệ số 3 trước H2O: Fe2O3 + 3HCl → 2FeCl3 + 3H2O

Cách cân bằng phương trình hóa học Fe2O3 + HCl → FeCl3 + H2O đúng nhất như sau:

Đếm số nguyên tử của các nguyên tố trên cả hai bên phương trình hóa học. Trong trường hợp này, chúng ta có:

Fe: 2 nguyên tử Fe trên cả hai bên

O: 3 nguyên tử O bên trái, 0 nguyên tử O bên phải

H: 1 nguyên tử H bên trái, 1 nguyên tử H bên phải

Cl: 0 nguyên tử Cl bên trái, 3 nguyên tử Cl bên phải

2. Cân chỉnh hệ số trước các chất để cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố. Để thực hiện điều này, chúng ta có thể đặt hệ số trước các chất như sau:

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O

3. Hãy kiểm tra lại số nguyên tử của các nguyên tố trên cả hai phía để đảm bảo rằng phương trình đã được cân bằng.

Fe: Có 2 nguyên tử Fe trên cả hai phía

O: Có 3 nguyên tử O trên phía trái, 3 nguyên tử O trên phía phải

H: Có 6 nguyên tử H trên phía trái, 6 nguyên tử H trên phía phải

Cl: Có 6 nguyên tử Cl trên phía trái, 6 nguyên tử Cl trên phía phải

Sau khi hoàn tất các bước trên, phương trình hóa học đã được cân bằng: Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O.

2. Điều kiện phản ứng xảy ra Fe2O3 + HCl → FeCl3 + H2O:

Phản ứng mà bạn đưa ra là sự phản ứng giữa oxit sắt(III) (Fe2O3) và axit clohidric (HCl) để tạo ra clorua sắt(III) (FeCl3) và nước (H2O). Điều kiện cần thiết để phản ứng này xảy ra là có sự hiện diện của axit clohidric và một nguồn nhiệt (nếu cần thiết).

Phản ứng có thể được biểu diễn dưới dạng phương trình hóa học như sau: Chất bột màu nâu Fe2O3 + 6 axit clohidric (HCl) → 2 clorua sắt(III) (FeCl3) + 3 nước (H2O)

3. Hiện tượng phản ứng giữa Fe2O3 + HCl → FeCl3 + H2O:

Lưu ý rằng phản ứng này chỉ xảy ra khi Fe2O3 và HCl tiếp xúc với nhau. Để tăng tốc độ phản ứng, có thể sử dụng nhiệt độ cao hoặc một chất xúc tác phù hợp.

Kết quả:

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O

Trong phản ứng này, Fe2O3 bị oxi-hóa thành FeCl3, trong khi HCl bị khử thành H2O. Sự thay đổi về số oxi hóa trong phản ứng này xảy ra từ +3 (trong Fe2O3) thành +3 (trong FeCl3) đối với sắt và từ -1 (trong HCl) thành 0 (trong H2O) đối với clo.

4. Phương trình rút gọn của Fe2O3 + HCl → FeCl3 + H2O:

Phương trình rút gọn của phản ứng Fe2O3 + HCl → FeCl3 + H2O là:

2Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O

5. Bài tập vận dụng liên quan:

Phương trình hóa học trên được xem là một phản ứng oxi-hoá khử giữa Fe2O3 (oxit sắt(III)) và HCl (axit clohydric) tạo ra FeCl3 (clo đã lên cấp độ oxi hóa III) và H2O (nước). Để giải phương trình này, chúng ta cần cân bằng số lượng nguyên tử của các nguyên tố trên cả hai phía của phương trình. Ở đây, ta chỉ cần điều chỉnh hệ số phù hợp trước các chất để cân bằng số lượng nguyên tử của các nguyên tố sau khi phản ứng xảy ra. Dưới đây là một số câu hỏi, bài tập vận dụng có liên quan đến phương trình hóa học 2Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O:

Câu 1. Nhận xét nào sau đây không đúng?

A. Crom là kim loại cứng nhất trong tất cả các kim loại

B. Nhôm và crom đều phản ứng với HCl theo cùng tỉ lệ số mol.

C. Vật dụng làm bằng nhôm và crom đều bền trong không khí và nước vì có màng oxit bảo vệ.

D. Nhôm và crom đều bị thụ động hóa bởi HNO3đặc, nguội

Đáp án B Al + 3HCl → AlCl3 + 3/2H2

Cr + 2HCl → CrCl2 + H2

Nhôm và crom đều phản ứng với HCl theo cùng tỉ lệ số mol.

Câu 2. Những nhận định sau về kim loại sắt:

(1) Kim loại sắt có tính khử trung bình.

(2) Ion Fe2+ bền hơn Fe3+.

(3) Fe bị thụ động trong H2SO4 đặc nguội.

(4) Quặng manhetit là quặng có hàm lượng sắt cao nhất.

(5) Trái đất tự quay và sắt là nguyên nhân làm Trái Đất có từ tính.

(6) Kim loại sắt có thể khử được ion Fe3+.

Số nhận định đúng là

A. 3

B. 4

C. 5

D. 6

Đáp án B (1) đúng

(2) sai, Fe2+ trong không khí dễ bị oxi hóa thành Fe3+

(3) đúng

(4) đúng, quặng manhetit (Fe3O4) là quặng có hàm lượng Fe cao nhất.

(5) sai, vì từ trường Trái Đất sinh ra do sự chuyển động của các chất lỏng dẫn điện

(6) đúng, Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+

Vậy có 4 phát biểu đúng

Câu 3. Dãy các chất và dung dịch nào sau đây khi lấy dư có thể oxi hoá Fe thành Fe (III)?

A. HCl, HNO3 đặc, nóng, H2SO4 đặc, nóng

B. Cl2, HNO3 nóng, H2SO4 đặc, nguội

C. bột lưu huỳnh, H2SO4 đặc, nóng, HCl

D. Cl2, AgNO3, HNO3 loãng

Đáp án D: Cl2, AgNO3, HNO3 loãng Phương trình phản ứng minh họa

2Fe + 3Cl2→ 2FeCl3

3AgNO3 + Fe → Fe(NO3)3 + 3Ag

Câu 4: Chia bột kim loại X thành 2 phần. Phần đầu tiên phản ứng với Cl2 để tạo ra muối Y. Phần thứ hai phản ứng với dung dịch HCl để tạo ra muối Z. Sự tác dụng của kim loại X với muối Y lại tạo ra muối Z. Kim loại X có thể là...

A. Mg.

B. Al.

C. Zn.

D. Fe.

Đáp án D Phương trình phản ứng liên quan

2Fe + 3Cl2→ 2FeCl3 (Y)

Fe + 2HCl → FeCl2 (Z) + H2

Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2

Câu 5. Dung dịch FeSO4 không làm mất màu dung dịch nào sau đây?

A. Dung dịch KMnO4 trong môi trường H2SO4

B. Dung dịch K2Cr2O7 trong môi trường H2SO4

C. Dung dịch Br2

D. Dung dịch CuCl2

Đáp án D A. Mất màu tím KMnO4

18FeSO4 + 6KMnO4 + 12H2O → 6MnO2 + 5Fe2(SO4)3 + 8Fe(OH)3 + 3K2SO4

B. Mất màu da cam K2Cr2O7

6FeSO4+ K2Cr2O7 + 7H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O

C. Mất màu dung dịch Br2

Công thức hóa học: 6FeSO4 + 3Br2 → 2Fe2(SO4)3 + 2FeBr3

Câu 6. Đun 5 gam hỗn hợp bột Fe và Fe2O3 với một lượng dung dịch HCl đủ, thu được 0,56 lít khí hidro (ở điều kiện tiêu chuẩn) và dung dịch X. Cho dung dịch X phản ứng với dung dịch NaOH dư. Lấy kết tủa thu được và nung nóng trong không khí đến khối lượng không đổi, ta thu được chất rắn Y. Hỏi khối lượng của chất rắn Y là bao nhiêu?

A. 8 gam.

B. 7 gam.

C. 6 gam.

D. 7,5 gam.

Đáp án C nH2 (đktc) = 0,56:22,4 = 0,025 (mol)

Phương trình hóa học

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ (1)

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O (2)

Theo PTHH (1): nFe = nH2 = 0,025 (mol) → mFe = 0,025.56 = 1,4 (g)

→ mFe2O3 = mhh – mFe = 5 – 1,4 = 3,6 (g) → nFe2O3 = 3,6 : 160 = 0,0225 (mol)

Theo phương trình hóa học (1): nFeCl2 = nFe = 0,025 (mol)

Theo phương trình hóa học (2): nFeCl3 = 2nFe2O3 = 2.0,025 = 0,05 (mol)

Dung dịch X thu được chứa: FeCl2: 0,025 (mol) và FeCl3: 0,05 (mol)

Phương trình phản ứng hóa học

FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + NaCl

FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + NaCl

Kết tủa thu được Fe(OH)2 và Fe(OH)3

Nung 2 kết tủa này thu được Fe2O3

Bảo toàn nguyên tố “Fe”: 2nFe2O3 = nFeCl2 + nFeCl3 → nFe2O3 = (0,025 + 0,05)/2 = 0,0375 (mol)

→ mFe2O3 = 0,0375.160 = 6 (g)