LÝ THUYẾT, BÀI TẬP VÀ ĐÁP ÁN CHƯƠNG 7 MÔN HÓA 12
BÀI SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT.
A. KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG
* Lý thuyết:
- Vị trí của Fe, cấu trúc e của Fe, của ion tương ứng.
- Tính chất hoá học của Fe.
- Tính chất hoá học, cách điều chế của các hợp chất của sắt: FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe(OH)2, Fe(OH)3.
- Hợp kim của Fe ( Gang , thép) + Sản xuất gang thép.
I. CẤU TẠO CỦA Fe:
:1s2 2s2 2p6 3s23p63d6 4s2.
- Qua cấu tạo lớp vỏ e ta thấy sắt có hai e ở lớp vỏ ngoài cùng ® dễ nhường hai electron (ở lớp thứ 4) này
Fe – 2e- → Fe2+ Cấu hình electron của Fe2+: :1s2 2s2 2p6 3s23p63d6
- Xét phân lớp 3d6, để đạt cơ cấu bán bão hoà , phân lớp này sẽ cho đi một electron để đạt 3d5.
Fe2+ - 1e- → Fe3+ Cấu hình electron của Fe3+: :1s2 2s2 2p6 3s23p63d5
Vì thế , sắt có hai hoá trị là (II) và (III).
II. LÝ TÍNH: Rắn , có màu trắng xám, dẻo , dễ rèn , dẫn điện , nhiệt tốt (sau Cu, Al), có từ tính.
III. HÓA TÍNH :Có tính khử và sản phẩm tạo thành có thể Fe2+, Fe3+.
| 1. Phản ứng phi kim trung bình, Yếu(S,I2,…) Fe + S → FeS Fe + I2 → FeI2 | * Phản ứng với phi kim mạnh (Cl2,Br2...) 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 2Fe + 3Br2 → 2FeBr3 |
-Khi phản ứng với oxy trong không khí ẩm hoặc nước giàu oxy, Fe tạo thành Fe(OH)3:
4Fe + 6H2O + 3O2 → 4Fe(OH)3
- Khi đốt cháy sắt trong không khí :
3Fe + 2O2 → Fe3O4
| 2. Phản ứng axit (khác HNO3, H2SO4đ) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2 | Phản ứng với HNO3 và H2SO4 đặc 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2+ 6H2O. Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO+ 2H2O |
3. Phản ứng với hơi H2O ở nhiệt độ cao:
Fe + H2O → FeO + H2
3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2
d. Phản ứng với dung dịch muối: luôn tạo muối Fe2+.
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2
e. Phản ứng với oxit: Chỉ phản ứng CuO.
2Fe + 3CuO → Fe2O3 + 3Cu.
Chú ý: Fe, Al,( Cr, Ni ) không phản ứng được với HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội.
IV. ĐIỀU CHẾ:
1. Trong phòng thí nghiệm: Dùng phương pháp thủy luyện( dùng kim loại có tính khử mạnh hơn Fe để khử muối Fe2+, Fe3+).
FeCl2 + Mg → Fe + MgCl2.
FeCl3 + Al → AlCl3 + Fe
2. Trong công nghiệp:
V. HỢP CHẤT SẮT:
1. Hợp chất Fe2+: Có tính khử và tính oxi hoá ( vì có số oxi hoá trung gian).
a. Tính khử:
Fe2+ → Fe3+: 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3.
b. Tính oxi hoá: Fe2+ ® Fe.
FeCl2 + Mg → Fe + MgCl2.
FeO + CO → Fe + CO2
FeO + H2 → Fe + H2O.
2. Hợp chất Fe3+. ( có số oxi hoá cao nhất) nên bị khử về Fe2+ hay Fe thuỳ thuộc vào chất khử mạnh hay chất khử yếu.
a. Fe3+ → Fe2+: Cho Fe3+ phản ứng với kim loại từ Fe cho đến Cu trong dãy hoạt động của kim loại.
2FeCl3 + Fe → 3FeCl2.
2FeCl3 + Cu → 2FeCl2 + CuCl2.
b. Fe3+ → Fe: Cho Fe3+ phản ứng pứ với kim loại từ Mg đến Cr ( kim loại đứng trước Fe : không phải kim loại kiềm, Ba và Ca).
FeCl3 + Al → AlCl3 + Fe
2FeCl3 + 3Mg → 3MgCl2 + 2Fe.
3. Một số hợp chất quan trọng của Fe.
a, Fe3O4 là một oxit hỗn hợp của FeO và Fe2O3, vì thế khi phản ứng với axit ( không phải là H2SO4 đặc, hay HNO3) ta lưu ý tạo cả hai muối Fe2+ và Fe3+.
Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O.
b, Fe(OH)2: kết tủa màu trắng xanh, để lâu ngoài không khí hoặc khi ta khoáy kết tủa ngoài không khí thì phản ứng tạo tủa đỏ nâu Fe(OH)3.
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3.
Khi nung Fe(OH)2 tuỳ theo điều kiện phản ứng:
Fe(OH)2 → FeO + H2O.
4Fe(OH)2 + O2 → 3Fe2O3 + 4H2O
c, Phản ưng với axit có tính oxi hoá ( HNO3, H2SO4 đặc)
...
Trên đây là phần trích dẫn Lý thuyết, bài tập và đáp án Chương 7 Hóa 12, để xem toàn bộ nội dung chi tiết, mời các bạn cùng quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải về máy.
Chúc các em đạt điểm số thật cao trong kì thi sắp đến!
