H
hockemhuhuhu
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!
ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.
Chương XIII: sắt và hợp chất
Phần a. Tóm tắt lý thuyết:
I. sắt
1. Tác dụng với phi kim:
- Tác dụng với oxi: 3Fe + 2O2 (không khí) => Fe3O4
- Tác dụng với lưu huỳnh: Fe + S => FeS
- Tác dụng với halogen: 2Fe + 3Cl2 => FeCl3
2. Tác dụng với axit
- Tác dụng với dung dịch axit HCl và H2SO4 loãng => Muối sắt(II) + H2:
Fe + 2HCl => FeCl2 + H2 ; Fe + H2SO4 => FeSO4 + H2
- Dung dịch H2SO4 đặc, nóng: 2Fe + 6H2SO4 => Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Nếu Fe dư: Fe + Fe2(SO4)3 => 3FeSO4
Chú ý: Fe không tan trong dung dịch H2SO4 đặc nguội!
- Dung dịch HNO3: Fe tác dụng với dung dịch HNO3 tạo thành Fe(NO3)3, nước và các sản phẩm ứng với số oxi hoá thấp hơn của nitơ (NH4NO3 ; N2 ; N2O ; NO ; NO2).
Ví dụ: Fe + 6HNO3 (đặc) => Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Nếu Fe dư: Fe + 2Fe(NO3)3 => 3Fe(NO3)2
Chú ý: Fe không tan trong dung dịch HNO3 đặc nguội!
<570
>570
3. Tác dụng với hơi nước
3Fe + 4H2O => Fe3O4 + 4H2 ; Fe + H2O => FeO + H2
4. Tác dụng với dung dịch muối Fe + CuSO4 => FeSO4 + Cu
II. Hợp chất sắt(II):
Hợp chất Fe(II) khi tác dụng với chất oxi hoá sẽ bị oxi hoá thành hợp chất Fe(III).
1. Sắt(II) oxit: FeO
a. Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu đen, không tan trong nước.
b. Tính chất hoá học:
- Tính chất của oxit bazơ: FeO + H2SO4 (loãng) => FeSO4 + H2O
- Tính khử: thể hiện khi tác dụng với chất oxi hoá mạnh như dung dịch HNO3, dung dịch H2SO4 đặc…
2FeO + 4H2SO4 (đặc) => Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
3FeO + 10HNO3
- Tính oxi hoá: thể hiện khi nung nóng với các chất khử như C, CO, H2, Al: FeO + H2 => Fe + H2O
c. Điều chế:
- Nhiệt phân các hợp chất không bền của Fe(II) trong điều kiện không có không khí:
Fe(OH)2 => FeO + H2O hoặc FeCO3 => FeO + CO2
2. Sắt(II) hidroxit: Fe(OH)2
a. Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu lục nhạt, không tan trong nước.
b. Tính chất hoá học:
- Tính chất bazơ: Fe(OH)2 + 2HCl => FeCl2 + 2H2O
- Tính khử: ở nhiệt độ thường Fe(OH)2 bị oxi hoá nhanh chóng trong không khí ẩm thành Fe(OH)3 màu nâu đỏ: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O => 4Fe(OH)3
c. Điều chế:
Cho dung dịch muối Fe(II) tác dụng với dung dịch kiềm. Fe(NO3)2 + 2NaOH => 2NaNO3 + Fe(OH)2
3. Muối sắt(II):
a. Muối tan: FeCl2, FeSO4, Fe(NO3)2:
- Tính chất của muối: (các phản ứng trao đổi): FeSO4 + 2NaOH => Fe(OH)2 + Na2SO4
- Tính khử mạnh: thể hiện khi tác dụng với chất oxi hoá mạnh như khí Cl2, dung dịch HNO3, dung dịch H2SO4 đặc, dung dịch KMnO4 trong môi trường H2SO4 loãng…
2FeCl2 + Cl2 => 2FeCl3
2FeSO4 + 2H2SO4 (đặc) => Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O
3Fe2+ + NO3- + 4H+ => 3Fe3+ + NO + 2H2O
10FeSO4 + 2KMnO4+ 8H2SO4 => 5Fe2(SO4)3 +K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
Dạng ion thu gọn: 5Fe2+ + MnO4-+ 8H+ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
- Tính oxi hoá: thể hiện khi tác dụng với các kim loại mạnh hơn: Mg + FeSO4 => MgSO4 + Fe
b. Muối không tan
- Muối FeCO3:
Phản ứng nhiệt phân: FeCO3 => FeO + CO2
Nếu nung trong không khí: 4FeO + O2 => 2Fe2O3
Phản ứng trao đổi: FeCO3 + 2HCl => FeCl2 + CO2 + H2O
Tính khử: FeCO3 + 4HNO3 => Fe(NO3)3 + NO2 + CO2 + 2H2O
2FeCO3 + 4H2SO4 (đặc) => Fe2(SO4)3 + SO2 + 2CO2 + 4H2O
- Muối FeS:
Phản ứng trao đổi: FeS + 2HCl => FeCl2 + H2S
Tính khử: FeS + 6HNO3 => Fe(NO3)3 + H2SO4 + 3NO + 2H2O
c. Muối FeS2:
- Tính khử: 4FeS2 + 11O2 => 2Fe2O3 + 8SO2
FeS2 + 18HNO3 => Fe(NO3)3 + H2SO4 + 15NO2 + 7H2O
III. Hợp chất sắt(III)
1. Sắt(III) oxit: Fe2O3
a. Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu nâu đỏ, không tan trong nước.
b. Tính chất hoá học:
- Tính chất của oxit bazơ:
Fe2O3 + 3H2SO4 => Fe2(SO4)3 + 3H2O
Fe2O3 + 6HNO3 => 2Fe(NO3)3 + 3H2O
- Tính oxi hoá: thể hiện khi tác dụng với các chất khử thông thường như C, CO, H2, Al:
Fe2O3 + 3H2 => 2Fe + 3H2O
c. Điều chế:
- Nhiệt phân Fe(OH)3: 2Fe(OH)3 => Fe2O3 + 3H2O
2. Sắt(III) hidroxit: Fe(OH)3
a. Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất kết tủa màu nâu đỏ, không tan trong nước.
b. Tính chất hoá học:
- Tính chất bazơ Fe(OH)3 + 3H2SO4 => Fe2(SO4)3 + 3H2O
- Phản ứng nhiệt phân: 2Fe(OH)3 => Fe2O3 + 3H2O
c. Điều chế:
- Cho dung dịch muối Fe(III) tác dụng với dung dịch NH3 hoặc các dung dịch bazơ kiềm:
FeCl3 + 3NH3 + 3H2O => Fe(OH)3 + 3NH4Cl
FeCl3 + 3NaOH => Fe(OH)3 + 3NaCl
3. Muối sắt(III):
a. Muối tan: FeCl3, Fe2(SO4)3, Fe(NO3)3:
- Tính chất của muối: (các phản ứng trao đổi): FeCl3 + 3NaOH => Fe(OH)3 + 3NaCl
- Tính oxi hoá (Thể hiện khi tác dụng với chất khử như Cu, Fe…):
Fe + 2Fe(NO3)3 => 3Fe(NO3)2
Cu + 2Fe(NO3)3 => 2Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2
- Khi tác dụng với các kim loại mạnh hơn: Mg + 2FeCl3 => MgCl2+ 2FeCl2
b. Muối không tan: FePO4…
IV. oxit sắt từ : Fe3O4 (FeO.Fe2O3)
1. Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu nâu, không tan trong nước.
2. Tính chất hoá học:
- Tính bazơ: Fe3O4 + 8HCl => FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
Fe3O4 + 4H2SO4 (loãng) => FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
- Tính khử: 2Fe3O4 + 10H2SO4 (đặc) => 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O
Fe3O4 + 10HNO3 => 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O
- Tính oxi hoá (tác dụng với các chất khử thông thường như C, CO, H2, Al):
Fe3O4 + 4CO => 3Fe + 4CO2
V. Sản xuất gang
1. Nguyên liệu
- Quặng hematit, chứa Fe2O3 - Quặng manhetit, chứa Fe3O4
- Quặng xiđerit, chứa FeCO3 - Quặng prit, chứa FeS2
2. Nguyên tắc sản xuất gang
Khử oxit sắt bằng CO ở nhiệt độ cao (phương pháp nhiệt luyện)
Trong lò cao, sắt có số oxi hoá cao bị khử dần dần đến sắt có số oxi hoá thấp theo sơ đồ:
Fe2O3 => Fe3O4 => FeO => Fe
3. Những phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình sản xuất gang
- Phản ứng tạo chất khử CO:
C + O2 => CO2 và CO2 + C => 2CO
- CO khử sắt trong oxit:
Phần trên thân lò có nhiệt độ khoảng 400oC: 3Fe2O3 + CO => 2Fe3O4 + CO2
Phần giữa thân lò có nhiệt độ khoảng 500 - 600oC: Fe3O4 + CO => 3FeO + CO2
Phần dưới thân lò có nhiệt độ khoảng 700 - 800oC: FeO + CO => Fe + CO2
Bài tập
Trắc nghiệm
Câu 1: Đem nung nóng một lượng quặng hematit (chứa Fe2O3, có lẫn tạp chất trơ) và cho luồng khí CO đi qua, thu được 300,8 gam hỗn hợp các chất rắn, đồng thời có hỗn hợp khí thoát ra. Cho hấp thụ hỗn hợp khí này vào bình đựng lượng dư dung dịch xút thì thấy khối lượng bình tăng thêm 52,8 gam. Nếu hòa tan hết hỗn hợp chất rắn trong lượng dư dung dịch HNO3 loãng thì thu được 387,2 gam một muối nitrat. Hàm lượng Fe2O3 (% khối lượng) trong loại quặng hematit này là:
A) 60% B) 40% C) 20% D) 80%
Câu 2: Nung x mol Fe trong không khí một thời gian thu được 16,08 gam hỗn hợp H gồm 4 chất rắn: Fe và 3 oxit của nó. Hòa tan hết lượng hỗn hợp H trên bằng dung dịch HNO3 loãng, thu được 672 ml khí NO duy nhất (đktc). Trị số của x là:
A) 0,21 B) 0,15 C) 0,24 D) Ko xác định
Câu 3: Hệ số đứng trước chất bị oxi hóa bên tác chất để phản ứng FexOy + CO => FemOn + CO2 cân bằng số nguyên tử các nguyên tố là:
A) mx – 2ny B) my – nx C) m D) nx – my
Câu 4: Hòa tan 0,784 gam bột sắt trong 100 ml dung dịch AgNO3 0,3M. Khuấy đều để phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 100 ml dung dịch A. Nồng độ mol/l chất tan trong dung dịch A là:
A) Fe(NO3)2 0,12M; Fe(NO3)3 0,02M C) Fe(NO3)2 0,14M
B) Fe(NO3)3 0,1M D) Fe(NO3)2 0,14M; AgNO3 0,02M
Câu 5: Hòa tan hết m gam hỗn hợp A gồm Al và FexOy bằng dung dịch HNO3, thu được phần khí gồm 0,05 mol NO và 0,03 mol N2O, phần lỏng là dung dịch D. Cô cạn dung dịch D, thu được 37,95 gam hỗn hợp muối khan. Nếu hòa tan lượng muối này trong dung dịch xút dư thì thu được 6,42 gam kêt tủa màu nâu đỏ. Trị số của m và FexOy là:
A) m = 9,72gam; Fe3O4 B) m = 7,29 gam; Fe3O4. C) m = 9,72 gam; Fe2O3. D) m=7,29gam;FeO
Câu 6: Cho luồng khí CO đi qua ống sứ chứa a gam hỗn hợp A gồm CuO, Fe2O3 và MgO, đun nóng. Sau một thời gian, trong ống sứ còn lại b gam hỗn hợp chất rắn B. Cho hấp thụ hoàn toàn khí nào bị hấp thụ trong dung dịch Ba(OH)2 dư của hỗn hợp khí thoát ra khỏi ống sứ, thu được x gam kết tủa. Biểu thức của a theo b, x là:
A) a = b - 16x/197 B) a = b + 0,09x C) a = b – 0,09x D) a=b+ 16x/197
Câu 7: Hòa tan hết hỗn hợp A gồm x mol Fe và y mol Ag bằng dung dịch hỗn hợp HNO3 và H2SO4, có 0,062 mol khí NO và 0,047 mol SO2 thoát ra. Đem cô cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được 22,164 gam hỗn hợp các muối khan. Trị số của x và y là:
A) x = 0,07; y = 0,02 B) x = 0,08; y = 0,03 C) x = 0,09; y = 0,01 D) x = 0,12; y = 0,02
Câu 8: Cho m gam FexOy tác dụng với CO (to). Chỉ có phản ứng CO khử oxit sắt, thu được 5,76 gam hỗn hợp các chất rắn và hỗn hợp hai khí gồm CO2 và CO. Cho hỗn hợp hai khí trên hấp thụ vào lượng nước vôi trong có dư thì thu được 4 gam kết tủa. Đem hòa tan hết 5,76 gam các chất rắn trên bằng dung dịch HNO3 loãng thì có khí NO thoát ra và thu được 19,36 gam một muối duy nhất. Trị số của m và công thức của FexOy là:
A) 6,4 ; Fe3O4 B) 9,28 ; Fe2O3 C) 9,28 ; FeO D) 6,4 ; Fe2O3.
Câu 9: Cho 6,48 gam bột kim loại nhôm vào 100 ml dung dịch hỗn hợp Fe2(SO4)3 1M và ZnSO4 0,8M. Sau khi kết thúc phản ứng, thu được hỗn hợp các kim loại có khối lượng m gam. Trị số của m là:
A)14,5 gam B) 16,4 gam C) 15,1 gam D) 12,8 gam
Câu 10: Hỗn hợp A dạng bột gồm Fe2O3 và Al2O3. Cho khí H2 dư tác dụng hoàn toàn với 14,12 gam hỗn hợp A nung nóng, thu được hỗn hợp chất rắn B. Hòa tan hết hỗn hợp B bằng dung dịch HCl thì thấy thoát ra 2,24(l) khí hiđro ở điều kiện tiêu chuẩn. Phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp A là:
A) 60% Fe2O3 ; 40% Al2O3 C) 40% Fe2O3 ; 60% Al2O3
B) 52,48% Fe2O3 ; 47,52% Al2O3. D) 56,66% Fe2O3 ; 43,34% Al2O3
Bài tập khoảng 200 bài mình chỉ trích ra vài bài thôi . Mọi người down ở đây nè có key :
http://www.mediafire.com/?nmwndmbgqym
Tổng hợp các chuyên đề khác.
http://www.mediafire.com/myfiles.php
