Bài 37: Luyện tập Tính chất hóa học của sắt và hợp chất của sắt

Kiến thức cần nắm

Bài 1:

Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau:

Fe + HCl → B + C                                              B + Cl₂ →  F                                                      

E + NaOH → H ↓ + NaNO₃                                  A + HNO₃→ E +NO↑+D

B + NaOH → G ↓ + NaCl                                     G + I + D → H ↓

Hướng dẫn:

Fe + 2HCl \(\rightarrow\) FeCl₂ + H₂

FeCl₂ + \(\frac{1}{2}\)Cl₂ \(\rightarrow\) FeCl₃

Fe(NO₃)₃ + 3NaOH \(\rightarrow\) Fe(OH)₃\(\downarrow\) + 3NaNO₃

Fe + 4HNO₃ \(\rightarrow\)  Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

FeCl₂ + 2NaOH \(\rightarrow\) Fe(OH)₂ \(\downarrow\) + 2NaCl

4Fe(OH)₂ +  O₂ + 2H₂O \(\rightarrow\) 4Fe(OH)₃\(\downarrow\)

Vậy: B: FeCl₂ ; C: H₂; D: H₂O; E: FeCl₂; F: FeCl₃; G: Fe(OH)₂; H: Fe(OH)₃; I: O₂

Bài 2:

Cho bột sắt đến dư vào 200 ml dung dịch HNO₃ 4M (phản ứng giải phóng khí NO), lọc bỏ phần rắn không tan thu được dung dịch X, cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch X thu được kết tủa, lọc lấy kết tủa đem nung ngoài không khí ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được bao nhiêu gam chất rắn?

Hướng dẫn:

VÌ có sắt dư nên chỉ tạo Fe²⁺
3Fe + 8H⁺ + 2NO₃^- → 3Fe²⁺ + 2NO + 4H₂O
\(\\ \Rightarrow n_{Fe} = \frac{3}{8}n_{H^+} = 0,3 \ mol = n_{Fe^{2+}} \\ \Rightarrow n_{Fe^{2+}}= n_{Fe(OH)_{2}}= 2n_{Fe_{2}O_{3}} \\ \Rightarrow n_{Fe_{2}O_{3}} = 0,15 \ mol\)
⇒ m_rắn = 24g

Bài 3:

Khử hoàn toàn 16 gam Fe₂O₃ bằng khí CO ở nhiệt độ cao. Khí đi ra sau phản ứng được dẫn vào dung dịch Ca(OH)₂ dư. Khối lượng kết tủa thu được là:

Hướng dẫn:

Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO_{2
\(\\ \Rightarrow n_{CO_{2}} = 3n_{Fe2O_{3}} = 0,3 \ mol \\ \Rightarrow n_{CaCO_{3}} = n_{CO_{2}} = 0,3 \ mol \\ \Rightarrow m_{CaCO_{3}}= 30 \ g\)}

Bài 1:

Nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch X chứa FeCl₃ và AlCl₃ thu được đồ thị sau. Giá trị n gần nhất với giá trị nào sau đây? 

Hướng dẫn:

Dễ thấy khi kết tủa đạt 88,47 gam, Fe³⁺ đã kết tủa hết
Đặt n_Fe³⁺ = a
⇒ 107a + [(2,7 – 3a) : 3].78 = 88,47
⇔ a = 0,63 mol
Đặt n_Al = b mol
\(m_{{ Al(OH)_{{3}}}} = 21,06 \ gam \Rightarrow n_{ Al(OH)_{3}} = 0,27\)
Khi n_OH ^– = 3,1 mol
            Al³⁺ +             3OH ^– →         Al(OH)₃
            b                      3b
            Al(OH)₃ +       OH ^– →           Al(OH)₄ ^–
            b – 0,27           b – 0,27
⇒ 1,89 + 3b + b – 0,27 = 3,1
                          ⇒ b = 0,37 mol
Vậy ta có: 1,89 + 4. 0,37 – x = 3,2
                          ⇒ x = 0,17
⇒ n = 0,63, 107 + 0,17. 78 = 80,67 gam

Bài 2:

Trộn 8,1 gam Al với 35,2 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe, FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃ và Fe(NO₃)₂ thu được hỗn hợp Y. Hòa tan hoàn toàn Y vào dung dịch chứa 1,9 mol HCl và 0,15 mol HNO₃, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Z (không chứa muối amoni) và 0,275 mol hỗn hợp khí T gồm NO và N₂O. Cho dung dịch AgNO₃ đến dư vào dung dịch Z. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch M; 0,025 mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵) và 280,75 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng của Fe(NO₃)₂ trong Y là:

Hướng dẫn:

Sơ đồ 1: \(\begin{matrix} hh \ Y \\ 43,3 \ gam \end{matrix}\left\{\begin{matrix} Al: 0,3 \ (mol) \\ Fe \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\ Fe_{x}O_{y} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\ Fe(NO_{3})_{2} \ \ \ \ \end{matrix}\right. \ + \ \left\{\begin{matrix} HCl: 1,9 \ (mol) \ \ \ \ \ \\ HNO_{3}: 0,15 \ (mol) \end{matrix}\right.\) \(\rightarrow dd \ Z \left\{\begin{matrix} Al^{3+} \\ Fe^{3+} \\ Fe^{2+} \\ H^- \ \\ Cl^- \ \end{matrix}\right. + 0,275 \ mol \ T \left\{\begin{matrix} NO \\ N_{2}O \end{matrix}\right. + H_{2}O\)

Sơ đồ 2: \(dd \ Z\left\{\begin{matrix} Al^{3+} \ \ \\ Fe^{3+} \ \ \\ Fe^{2+} \ \ \\ H^+ \ \ \ \ \\ Cl^- \ \ \ \ \end{matrix}\right. + AgNO_{3 \ (du)} \rightarrow dd \ M \left \{\begin{matrix} Fe^{3+} \\ Al^{3+} \\ NO_{3}^- \end{matrix}\right. + \underset{0,025 \ mol}{NO} + \left\{\begin{matrix} Ag \\ AgCl \end{matrix}\right. + H_{2}O\)
Từ sơ đồ 2 ta có: BTNT Cl ⇒ Số mol AgCl = 1,9 mol ⇒ Số mol Ag = 0,075 mol
                                            Số mol H⁺ dư trong Z = 4n_NO = 0,1 mol
Bảo toàn e ta có số mol Fe²⁺ (trong Z) = 3n_NO + n_Ag = 0,15 mol
Bảo toàn điện tích cho dung dịch Z ta có: Số mol Fe³⁺ = 0,2 mol
Từ sơ đồ 1 ta có:
Số mol H₂O \(= \frac{1,9 - 0,15 - 0,1}{2} = 0,975 \ mol\)
BTKL ta có: m_{khí T} = 9,3 gam \(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} n_{NO} + n_{N_{2}O} = 0,275 \ \ \ \\ 30n_{NO} +44n_{N_{2}O} = 9,3 \end{matrix}\right. \Rightarrow \left\{\begin{matrix} n_{NO} = 0,2 \ \ \ \ \\ n_{N_{2}O} = 0,075 \end{matrix}\right.\)
BTNT (N) ta có số mol Fe(NO₃)₂ \(= \frac{0,2 + 0,075.2-0,15}{2} = 0,1 \ mol\)
\(\Rightarrow \%m_{Fe(NO_{3})_{2}} = \frac{180.0,1}{43,3}.100 \ \% = 41,57 \ \%\)

Sau bài học cần nắm: Vì sao Sắt thường có số oxi hóa +2, +3 và ôn tập lại các tính chất hóa học đặc trưng của hợp chất Sắt(II), Sắt (III).

Bài kiểm tra Trắc nghiệm Hoá học 12 Bài 37 có phương pháp và lời giải chi tiết giúp các em luyện tập và hiểu bài.

• Câu 1:

  Đốt cháy sắt trong không khí, thì phản ứng xảy ra là

  • A. tạo hỗn hợp FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄.
  • B. 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃
  • C. 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄.
  • D. 2Fe + O₂ → 2FeO.

• Câu 2:

  Cho luồng khí H₂ dư qua hỗn hợp các oxit CuO, FeO, ZnO và Al₂O₃ nung ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng, hỗn hợp chất rắn còn lại là

  • A. Cu, Fe, ZnO, Al₂O₃.
  • B. Cu, Fe, Zn, Al.
  • C. Cu, FeO, ZnO, Al₂O₃.
  • D. Cu, Fe, ZnO, Al₂O₃.

• Câu 3:

  Cho hỗn hợp gồm Fe và Cu dư vào dung dịch HNO₃ thấy thoát ra khí NO. Muối thu được trong dung dịch là muối nào sau đây:

  • A. Fe(NO₃)₃
  • B. Fe(NO₃)₃; Cu(NO₃)₂
  • C. Fe(NO₃)₂ và Cu(NO₃)₂  
  • D. Cu(NO₃)₂

• Câu 4:

  Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, nguyên tố Fe (Z = 26) thuộc nhóm:

  • A. IIA.
  • B. VIB.
  • C. VIIIB.
  • D. IA.

• Câu 5:

  Cho phương trình phản ứng:
  aFe₃O₄ + bHNO₃ → cFe(NO₃)₃ + dNO + eH₂O
  Tỷ lệ a : b là:

  • A. 3 : 10
  • B. 3 : 28
  • C. 1 : 14
  • D. 1 : 3

• Câu 6:

  Cho bột sắt vào dung dịch HCl sau đó thêm tiếp vài giọt dung dịch CuSO₄. Quan sát thấy hiện tượng nào sau đây?

  • A. Bọt khí bay lên ít và chậm dần.
  • B. Bọt khí bay lên nhanh và nhiều dần lên.
  • C. Không có bọt khí bay lên.
  • D. Dung dịch không chuyển màu.

• Câu 7:

  Cho phản ứng hóa học: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu. Trong phản ứng trên xảy ra:

  • A. Sự oxi hóa Fe và sự oxi hóa Cu.
  • B. Sự khử Fe²⁺ và sự khử Cu²⁺.
  • C. Sự khử Fe²⁺ và sự oxi hóa Cu.
  • D. Sự oxi hóa Fe và sự khử Cu²⁺.

• Câu 8:

  Cho các phản ứng sau:
  2FeCl₃ + 2KI → 2FeCl₂ + 2KCl + I₂
  2FeCl₂ + Cl₂ → 2FeCl₃
  Cl₂ + 2KI → 2KCl + I₂
  Tính oxi hóa tăng dần của các cặp oxi hóa khử trên dãy điện hóa là thứ tự nào sau đây:

  • A. I₂/2I^- < Cl₂/2Cl^- < Fe³⁺/Fe²⁺.
  • B. Fe³⁺/Fe²⁺ < Cl₂/2Cl^- < I₂/2I^-.
  • C. I₂/2I^- < Fe³⁺/Fe²⁺ < Cl₂/2Cl^-.
  • D. Cl₂/2Cl^- < Fe³⁺/Fe²⁺ < I₂/2I^-.

• Câu 9:

  Khi cho kim loại M tác dụng với dung dịch chứa Fe³⁺ chỉ xảy ra phản ứng: M + nFe³⁺ → Mn⁺ + nFe²⁺

  Vậy Mⁿ⁺/M thuộc khoảng nào trong dãy điện hóa của kim loại?

  • A. Từ Fe²⁺/Fe đến Fe³⁺/Fe²⁺.
  • B. Từ Mg²⁺/Mg đến Fe³⁺/Fe²⁺.
  • C. Từ Mg²⁺/Mg đến Fe²⁺/Fe.
  • D. Từ Fe³⁺/Fe²⁺ trở về sau.

• Câu 10:

  Cho dãy các chất: Ag, Fe₃O₄, Na₂CO₃ và Fe(OH)₃. Số chất trong dãy tác dụng được với dung dịch H₂SO₄  loãng là

  • A. 1.
  • B. 2.
  • C. 3.
  • D. 4.

Câu 3- Câu 5: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online 

Các em có thể hệ thống lại nội dung bài học thông qua phần hướng dẫn Giải bài tập Hoá học 12 Bài 37.

Bài tập 37.4 trang 91 SBT Hóa học 12

Bài tập 37.5 trang 91 SBT Hóa học 12

Bài tập 37.6 trang 91 SBT Hóa học 12

Bài tập 37.7 trang 91 SBT Hóa học 12

Bài tập 37.8 trang 92 SBT Hóa học 12

Bài tập 37.9 trang 92 SBT Hóa học 12

Bài tập 37.10 trang 92 SBT Hóa học 12

Bài tập 37.11 trang 92 SBT Hóa học 12

Bài tập 37.12 trang 92 SBT Hóa học 12

Bài tập 37.13 trang 92 SBT Hóa học 12

Bài tập 37.14 trang 93 SBT Hóa học 12

Bài tập 5 trang 222 SGK Hóa học 12 nâng cao

Trong quá trình học tập nếu có bất kì thắc mắc gì, các em hãy để lại lời nhắn ở mục Hỏi đáp để cùng cộng đồng Hóa Chúng tôi thảo luận và trả lời nhé.