Bài 18.15. 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?
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.