Bài luyện tập tính chất hóa học của Sắt và hợp chất sắt trang 165 Hóa học lớp 12

Bài luyện tập tính chất hóa học của Sắt và hợp chất sắt trang 165 Hóa học lớp 12

Một số kiến thức cần nhớ trước khi áp dụng làm bài tập trong SGK bài 1,2,3,4,5 trang 165 (Bài 37 Hóa 12).

Hiểu vì sao sắt có số oxi hóa +2; +3 và tính chất HH đặc trưng của hợp chất sắt (II), (III). Rèn luyện kỹ năng giải các bài tập về sắt và hợp chất.

1. Sắt

– Cấu hình electron : [Ar] 3d⁶4s².

– Dễ nhường 2e ở phân lớp 4s thiể hiện số oxi hóa +2 và có thể nhường thêm 1e ở phân lớp 3d thể hiện ở số oxi hóa +3.

2. Hợp chất của sắt

– Tính chất hóa học đặc trưng của hợp chất Fe(II) là tính khử : Fe²⁺  -> Fe³⁺ + 1e.

– Tính chất hóa học đặc trưng của hợp chất Fe(III) là tính oxi hóa :

Fe³⁺ + 1e -> Fe²⁺ ;      Fe³⁺ + 3e -> Fe

3. Hợp kim của sắt : gang và thép

Bài 1. Điền công thức hóa học của chất vào những chỗ trống và lập các phương trình hóa học sau

a)Fe + H₂SO₄ (đặc) -> SO₂ + …

b)Fe + HNO₃ (đặc) -> NO₂ + …

c)Fe + HNO₃ (loãng) -> NO + …

d) FeS2 + HNO₃ -> NO + Fe₂(SO₄)₃ + …

Hướng dẫn:

2Fe + 6H₂SO_4(đặc) → 3SO₂ + Fe₂(SO₄)₃ + 6H₂O

Fe + 6HNO_3(đặc) → 3NO₂ + Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

Fe + 4HNO₃(l) → NO + Fe(NO₃)₃ + 2H₂O

3FeS + 12HNO₃ → 9NO + Fe₂(SO₄)₃ + Fe(NO₃)₃ + 6H₂O

Bài 2. Bằng phương pháp hóa học, hãy phân biệt ba mẫu hợp kim sau

Al – Fe ;Al – Cu và Cu – Fe.

Bài làm.

Lấy mỗi mẫu kim loại 1 lượng nhỏ cho vào dung dịch NaOH, dùng dung dịch không sủi bọt là mẫu Cu-Fe.

Cho hỗn hơp 2 mẫu còn lại vào HCl , mẫu nào tan hết là Al-Fe, còn lại là Al-Cu.

Phương trình:

2Al +2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] +3H2

Fe + 2HCl → FeCl2 +H2

2Al  + 6HCl → 2AlCl3 +3H2

Bài 3. Một hỗn hợp gồm Al,Fe,Cu.Hãy trình bày phương pháp hóa học để tách riêng từng kim loại trong hỗn hợp đó. Viết phương trình hóa học của các phản ứng.

Cho dung dịch NaOH dư vào hỗn hợp 3 kim loại thu được hai phần.

– Phần dung dịch là NaAlO₂ và NaOH dư

– Phần chất rắn là Cu và Fe

Al + NaOH + H₂O → NaAlO₂ + 3/2H₂

Lấy phần dung dịch dẫn CO₂ đến dư thu được kết tủa Al(OH)₃. Lọc lấy kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn là Al₂O₃. Điện phân nóng chảy Al₂O₃ ta được Al.

NaAlO₂ + CO₂ + H₂O → NaHCO₃ + Al(OH)₃↓

CO₂ + NaOH → NaHCO₃

CO₂ + NaOH → Na2CO₃ + H₂O

2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O

2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂

Phần chất rắn đem hòa tan trong HCl dư, thu được dung dịch là FeCl₂, còn phần chất rắn là Cu. Điện phân dung dịch thu được ta được Fe.

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

FeCl₂ → Fe + Cl₂

Bài 4: Cho một ít bột sắt nguyên chất tác dụng hết với dung dịch H₂SO₄ loãng thu được 560 ml một chất khí ở đktc. Nếu cho một lượng gấp đôi bột sắt nói trên tác dụng hết với dung dịch CuSO₄ thì thu được chất rắn. Tính khối lượng bột sắt đã dùng và khối lượng chất rắn thu được.

Hướng dẫn giải.

Fe + H₂SO₄ -> FeSO₄ + H₂                (1)

Fe + CuSO₄ -> FeSO₄ + Cu               (2)

Từ (1) => n_Fe (1) = nH₂ = 0,56/22,4 = 0,025 (mol).

Từ (2) => n_Cu (2) = n_Fe (2) = 2n_Fe (1) = 0,05 (mol).

Vậy khối lượng Fe đã dùng là : 56.(0,025 + 0,05) = 4,2 (gam)

Khối lượng chất rắn thu được là 0,05.64 = 3,2 (gam)

Bài 5. Biết 2,3 gam hỗn hợp gồm MgO, CuO, FeO tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch H₂SO₄ 0,2M. Khối lượng muối thu được là :

A. 3,6 gam.

B. 3,7 gam.

C. 3,8 gam.

D. 3,9 gam.

Trả lời. Đáp án D (Làm tương tự như bài tập 3, trang 163 – SGK)

Bài 6. Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt proton, nơtron và electron là 82, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22. Nguyên tố X là :

A.Sắt.

B.Brom.

C. Photpho.

D.Crom.