Cân bằng phản ứng hóa học FeCl2 + Cl2 → FeCl3 kèm bài tập áp dụng
1. Cân bằng phương trình hoá học
*Cân bằng phương trình hoá học
Phương trình hoá học cân bằng cho phản ứng FeCl2 + Cl2 → FeCl3 là:
x2 Fe+2 → Fe+3 + 1e x1
=> 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3
Điều này có nghĩa là để phản ứng hoàn toàn, cần 2 mol FeCl2 cho mỗi mol Cl2. Phản ứng tạo ra 2 mol
FeCl3 cho mỗi 2 mol FeCl2 và 1 mol Cl2.
Phản ứng cũng có thể hiểu được dựa trên trạng thái oxy hoá của các nguyên tố tham gia. Sắt (Fe) trong
FeCl2 có trạng thái oxy hoá là +2, trong khi đó FeCl3, nó có trạng thái oxy hoá là +3. Clo (Cl) trong Cl2 có
trạng thái oxy hoá là 0, trong khi trong FeCl2 nó có trạng thái oxy hoá là -1 và trong FeCl3 nó có trạng thái oxy hoá là -1.
Phản ứng FeCl2 + Cl2 → FeCl3 là một phản ứng quan trọng trong hoá học vì nó là phản ứng cơ sở để sản
xuất FeCl3. FeCl3 được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp, chẳng hạn như trong sản xuất xi
mạ và trong các quá trình làm sạch nước. Ngoài ra, phản ứng này cũng là một ví dụ điển hình về phản ứng oxi khử trong hoá học.
*Điều kiện phản ứng:
Đây là phản ứng oxi hoá, trong đó FeCl2 bị oxy hoá thành FeCl3 và Cl2 bị khử thành Cl-. Phản ứng này
được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp để sản xuất FeCl3, một hợp chất quan trọng được sử dụng trong
nhiều ứng dụng, chẳng hạn như xi mạ và làm sạch nước.
Phản ứng hoá học giữa FeCl2 + Cl2 cần được thực hiện trong điều kiện phù hợp để đảm bảo tốc độ phản
ứng đạt được hiệu suất cao nhất. Ngoài ra có thể kể đến một số điều kiện khác như ánh sáng hay oxy cũng
góp phần ảnh hưởng tới tốc độ của phản ứng.
- Cách thực hiện phản ứng: Khí màu vàng clo tan dần trong dung dịch sắt II clorua tạo thành sắt III clorua.
2. Hiện tượng hoá học
Hiện tượng sau phản ứng: Khí màu vàng Clo (Cl2) tan dần trong dung dịch Sắt II Clorua (FeCl2) màu xanh
lam nhạt và chuyển thành màu nâu đỏ của dung dịch Sắt III clorua (FeCl3).
3. Muối sắt (II) clorua
Sắt (II) Clorua là tên gọi để chỉ một hợp chất được tạo bởi sắt và 2 nguyên từ clo. Thường thu được ở dạng
chất rắn khan. Công thức phân tử: FeCl2.
Tính chất vật lý và nhận biết
Tính chất vật lý: Nó là một chất rắn thuận từ có nhiệt độ nóng chảy cao, và thường thu được dưới dạng chất
rắn màu trắng. Tinh thể dạng khan có màu trắng hoặc xám; dạng ngậm nước FeCl2.4H2O có màu xanh
nhạt. Trong không khí, dễ bị chảy rữa và bị oxi hoá thành sắt (III).
Nhận biết: Sử dụng dung dịch AgNO3 thấy xuất hiện kết tủa trắng
FeCl2 + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2AgCl
*Tính chất hoá học của sắt (II)
Mang đầy đủ tình chất hoá học của muối. Có tính khử Fe2+ → Fe3+ + 1e
Có tác dụng với dung dịch kiềm: FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl
Tác dụng với muối: FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl
Tính khử: Thể hiện tính khử khi tá dụng với các chất oxi hoá mạnh: 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 *Điều chế Cl2
- Cho kim loại Fe tác dụng với axit HCl: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
- Cho sắt (II) oxit tác dụng với HCl FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O
4. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1. Cho kim loại X tác dụng với S nung nóng thu được chất Y. Cho Y tác dụng với dung dich HCl thu
được khí Z có mùi trứng thối. X là kim loại nào? A. Cu B. Fe C. Pb D. Ag Lời giải: Chọn B Fe + S → FeS; FeS + HCl → FeCl2 + H2S
Câu 2: Phản ứng nào sau đây tạo ra sản phẩm là muối sắt (II) sunfua
A. Sắt (II) clorua tác dụng với dung dich hidrosunfua
B. Sắt tác dụng vói dung dịch natrisunfua
C. Sắt tác dụng với đồng sunfua nung nóng
D. Sắt tác dụng với bột lưu huỳnh nung nóng
Hướng dẫn giải: Chọn D
Fe không ứng ứng với Na2S; CuS
FeCl2 không phản ứng ứng H2S
Câu 3: Dung dịch FeCl2 có màu gì? A. Dung dịch không màu
B. Dung dịch có màu nâu đỏ
C. Dung dịch có màu xanh nhạt
D. Dung dịch có màu trắng sữa
Hướng dẫn giải: Đáp án C
Câu 4: Cho cac nhận định sau:
(a). Tính chất hoá học đặc trưng của kim loại là tính khử
(b). Đồng (Cu) không khử được muối sắt (III)
(c). Ăn mòn kim loại là một quá trình hoá học trong đó kim loại bị ăn mòn bởi các axit trong môi trường không khí
(d). Để bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thép, người ta gắn vào mặt ngoài vỏ tàu (phần chìm trong nước biển) những khối kẽm
Số nhận định đúng là A. 2 B. 3 C. 4 D. 1 Đáp án: A
(a) Tính chất hoá học đặc trưng của kim loại là tính khử
(b) Để bảo vệ vỏ tàu hiển làm bằng thép, người ta gắn vào mặt ngoải vỏ tàu (phần chìm trong nước biển) những khối kẽm.
Câu 5: Khi để trong khí nhôm khó bị ăn mòn hơn sắt là do
A. Nhôm có tính khử mạnh hơn sắt
B. Trên bề mặt nhôm có lớp Al2O3 bền vững bảo vệ
C. Nhôm có tính khử yếu hơn sắt
D. Trên bề mặt nhôm có lợp Al(OH)3 bảo vệ Đáp án: Chọn B
Khi để trong không khí nhôm khó bị ăn mòn hơn sắt là do trên bề mặt nhôm có lớp Al2O3 bền vững bảo vệ.
Câu 6: Nhận định nào sau đây là sai?
A. FeCl2 vừa có tính khử, vừa có tính oxi hoá
B. Trong các phản ứng, FeCl3 chỉ thể hiện tính oxi hoá
C. Cl2 oxi hoá được Br trong dung dịch thành Br2
D. Trong dung dịch, cation Fe2+ kém bền hơn cation Fe3+
Lời giải: chọn đáp án B. Sai, vì Fe3+ có thể xuống Fe còn Cl có thể Cl2
Câu 7: Thực hiện các thí nghiệm sau:
(1) Đốt dây sắt trong bình khí clo dư
(2) Cho Fe vào dung dịch HNO3 đặc, nguội
(3) Cho Fe vào dung dịch HCl loãng, dư
(4) Cho Fe vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng
Số thí nghiệm tạo ra muối Fe(II) là : A. 3 B. 4 C. 2 D. 1
Lời giải: Đáp án C
Câu 8: Để nhận biết 3 lọ mất nhãn đựng 3 dung dịch CuCl2, FeCL3, MgCl2 ta dùng A. Quỳ tím B. Dung dịch Ba(NO3)2 C. Dung dịch AgNO3 D. Dung dịch NaOH
Lời giải: Đáp án D
Có thể nhận biết một số cation trên dựa vào 3màu sắc đặc trung của chúng. Để nhận biết 3 lọ dung dịch
mất nhãn CuCl2, FeCl3, MgCl2 ta dùng dung dịch NaOH vì tạo được kết tủa có màu khác nhau:
Dung dịch CuCl2 tạo kết tủa xanh. Dung dịch FeCl3 tạo kết tủa đỏ nâu. Dung dịch MgCl2 tạo kết tủa trắng.
Câu 9: Hoà tan Fe3O4 vào dung dịch HCl được dung dịch X, Chia X ra làm 3 phần: Thêm KOH dư vào phần
1 được kết tủa Y. Lấy Y để ngoài không khí. Cho bột Cu vào phần 2, sục Cl2 vào phần 3. Trong quá trình
trên có số phản ứng oxi hoá - khử là: A. 2 B.3 C.4 D. 5
Lời giải: Đáp án B, các số phản ứng oxi hoá khử là (4), (5), (6).
Câu 10: Cho m gam Mg vào dung dịch chứa 0,18 mol FeCl3. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được
6,72 gam chất rắn. Giá trị của m là: A. 2,88 gam B, 4,32 gam C, 2,16 gam D. 5,04 gam Đáp án: D
Câu 11: Kim loại được dùng để làm sạch FeSO4 có lẫn tạp chất là CuSO4 là: A. Fe B. Zn C. Cu D. Al
Lời giải: Đáp án A
Kim loại được dùng để làm sạch dung dịch FeSO4 có lần tạp chất CuSO4 là Fe
Sử dụng một dượng dư kim loại Fe. Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Loại bỏ kim loại thu được dung dịch FeSO4 tinh khiết.
Câu 12: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp Mg và Fe trong dung dịch HCl 2M thu được khí H2 (đktc) và dung dịch
D. Để kết tủa hoàn toàn các ion trong D cần 150ml dung dịch NaOH 2M. Thể tích dung dịch HCl đã dùng là: A. 0,1 lít B. 0,12 lít C. 0,15 lít D. 0,2 lít Đáp án: C