Câu 18.15 trang 65 SBT Hóa 10 - Cánh diều: Viết phương trình hóa học của các phản ứng diễn ra. Các phản ứng này có phát thải khí độc vào môi trường không?...

Một trong những ứng dụng quan trọng của hydrochloric acid là dùng để loại bỏ gỉ thép trước khi đem cán, mạ điện, … Theo đó, thép sẽ được ngâm trong hydrochloric acid nồng độ khoảng 18% theo khối lượng. Các oxide tạo lớp gỉ trên bề mặt của thép, chủ yếu là các oxide của sắt và một phần sắt sẽ bị hòa tan bởi acid. Quá trình này thu được dung dịch (gọi là dung dịch A), chủ yếu chứa hydrochloric acid dư và iron(II) chloride được tạo ra từ phản ứng sắt khử ion Fe³⁺.

a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng diễn ra. Các phản ứng này có phát thải khí độc vào môi trường không?

b) Để tái sử dụng acid, dung dịch A được đưa đến thiết bị phun, ở khoảng 180^oC để thực hiện phản ứng:

4FeCl₂ + 4H₂O + O₂ → 8HCl + 2Fe₂O₃

Sau quá trình trên, cần làm thế nào để thu được hydrochloric acid?

Lời giải chi tiết:

a) Các phương trình hóa học của các phản ứng diễn ra:

FeO(s) + 2HCl(aq) → FeCl₂(aq) + H₂O(l)

Fe₂O₃(s) + 6HCl(aq) → 2FeCl₃(aq) + 3H₂O(l)

Fe(s) + 2HCl(aq) → FeCl₂(aq) + H₂(g)

Fe(s) + 2FeCl₃(aq) → 3FeCl₂(aq)

b) Phản ứng 4FeCl₂ + 4H₂O + O₂ → 8HCl + 2Fe₂O₃ diễn ra ở nhiệt độ cao, thu khí hydrogen chloride. Khí này cần được hòa tan vào nước để thu lại hydrochloric acid, dung dịch này được tái sử dụng.