Btl2

Tiết 55: LUYỆN TẬP TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT

NỘI DUNG

KIẾN THỨC CẦN NHỚ

PHƯƠNG PHÁP GIẢI 1 SỐ DẠNG BÀI TẬP

TRÒ CHƠI CỦNG CỐ


1/ Sắt- Cấu hình electron: [Ar]3d64s2

- Dễ nhường 2e: Fe -> Fe2+ + 2e

- Có thể nhường thêm 1e ở phân lớp 3d: Fe -> Fe3++ 3e

- Tác dụng với phi kim, H2O, axit và dung dịch muối

KIẾN THỨC CẦN NHỚ2/ Hợp chất của sắt Tính chất đặc trưng của hợp chất Fe(II):

Tính khửFe2+ -> Fe3+ + 1e

Tính chất đặc trưng của hợp chất Fe(III): Tính oxi hóa

Fe3+ + 1e-> Fe2+ hoặc Fe3+ + 3e -> Fe

Tính chất hóa học của Fe3O4 : Tính khử và tính oxi hóa


3/ Hợp kim của sắt- Thành phần của gang và thép

- Các phản ứng xảy ra trong quá trình luyện gang

Gang Thép

MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP1. Dạng hỗn hợp sắt và các oxit ( hoặc đốt cháy sắt

trong không khí rồi cho sản phẩm ) phản ứng với chất oxi hóa mạnh

2. Dạng khử không hoàn toàn Fe2O3 sau cho sản phẩm phản ứng với chất oxi hóa mạnh là HNO3 hoặc H2SO4 đặc nóng

3. Dạng chuyển đổi hỗn hợp tương đương

4. Dạng phản ứng với axit thường: H+

o Hỗn hợp oxit sắto Sắt và hỗn hợp oxit sắt

PHƯƠNG PHÁP GIẢI PP: QUY ĐỔI HỖN HỢP

• Fe, O2ĐƠN CHẤT

• Fe, ONGUYÊN TỐ

• VD dạng 3HỢP CHẤT

Xét cả quá trình chất nhường e là Fe, chất nhận e là O (O2 ) và NO3

-

( SO42- )

(Dạng 1+2)

Ngoài ra còn sử dụng thêm pp: Bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron…


VD1: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Tính m ?

(Dạng 1)

Giải: Coi hh X: Fe và O; nNO = 0,06 molGọi số mol Fe và O là x và y ta có: 56x + 16y = 11,36 (1)

Chất khử Chất oxi hóaFe -> Fe3+ + 3e O + 2e -> O2-

x 3x y 2y y

N + 3 e -> NO 0,18 0,06

Áp dụng định luật bảo toàn electron: 3x = 2y + 0,18 (2)Giải hpt (1), (2) -> x = 0,16 và y = 0,15

-> n = n = 0,16 mol Vậy m = 38,72 gam

PHƯƠNG PHÁP GIẢI

+2+5

3 3Fe(NO )Fe

VD2: Nung nóng 12,6 gam Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 . Hỗn hợp này phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư), thu được 4,2 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tính m?

( Dạng 1)



Giải tương tự VD1, nhưng ở đây chất nhận e là SO4

2- -> sẽ thu được kết quả:nO = 0,15 mol

Vậy m = mFe+ mO= 16,8 gam

2 2 43 4( ) 2

2 3 2 4 3

,

à Fe du ( )O kk H SO dnFeO Fe O SO

FeFe O v Fe SO

VD1: Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng. Sau một thời gian thu được 10,44 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 . Hòa tan hết X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được 4,368 lít NO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Tính m ?

(Dạng 2)



3o

3 4 2HNO dnCO2 3 t

2 32 3

FeO,Fe O NOFe O

Fe(NO )Fe O , Fe

Giải tương tự VD1 sẽ thu được kết quả: nFe = 0,15 mol

m = 12 gam Nhận xét:Trong bài toán trên ta cũng có thể giải theo cách tính số mol O bị CO lấy theo phương trình:

Sau đó dựa vào định luật bảo toàn khối lượng ta có: m = 10,44 + mO

2 3Fe On =0,075mol

2-2CO+ O -2e CO

45

21N e N O


3. Dạng chuyển đổi hỗn hợp tương đương Fe3O4 , FeO và Fe2O3

Xét số mol FeO và Fe2O3 :

Bằng nhau: hh Fe3O4

Khác nhau: hh FeO và Fe2O3

VD1: Cho m gam hỗn hợp oxit sắt gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3 tan vừa hết trong dung dịch H2SO4 tạo thành dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 70,4 gam muối, mặt khác cho Clo dư đi qua X rồi cô cạn thì thu được 77,5 gam muối.

Tính m?


PHƯƠNG PHÁP GIẢI Giải: Coi hỗn hợp gồm FeO và Fe2O3

PT: FeO + H2SO4 -> FeSO4 + H2OFe2O3 + 3H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + 3H2O

theo pt: 2Fe2+ + Cl2 -> 2Fe3+ + 2Cl-

-> -> mà

->

->

Vậy m = 30,4 gam

77,5 70,40,2

35,5Cln mol

24

0,2FeSO FeOFen n n mol 4 2 4 3( ) 70,4FeSO Fe SOm m

2 4 3 2 3( )

70,4 0,2.1520,1

400Fe SO Fe On n mol

2 30,2.72 0,1.160 30,4( )FeO Fe Om m m gam

Clmuoi

m m

PHƯƠNG PHÁP GIẢI 4. Dạng phản ứng với axit thường: H+

o Hỗn hợp oxit sắt

Là phản ứng của: và tạo ra các muối Fe2+ và Fe3+ trong dung dịch. Biết : nH

+ -> nO/hh oxit -> mO/hh oxit -> mFe/hh ban đầu

o Hỗn hợp sắt và oxit sắt

Sản phẩm phản ứng ngoài H2O còn có H2 do Fe phản ứng

Dựa vào tổng số mol H+ và số mol H2 -> số mol

của O2- tổng số mol của Fe

222H O H O

2

22

2 2

2

H e H

H O H O


VD1: Cho 7,68 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 tác dụng vừa hết với 260 ml HCl 1M thu được dung dịch X. Cho X phản ứng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Y. Nung Y ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được đến khối lượng không đổi được m(g) chất rắn. Tính m

2 22 3 2 3

3 33 4

( )

( )HCl NaOH nungtrongkk

FeOFeCl Fe OH

Fe O Fe OFeCl Fe OH

Fe O


Giải: Ta có :Theo phương trình:

0,26 0,13Theo định luật BTKL có: mFe + mO =7,68 -> mFe = 7.68 – 0,13x16 =5,6(gam) -> nFe = 0,1 molTa lại có: 2Fe -> Fe2O3

0,1 0,05 -> m = 0,05x160 = 8 gam

Nhận xét: Cách khác: có thể quy hỗn hợp về chỉ còn FeO và Fe2O3

0,26HClHn n mol

222H O H O

VD2: Cho 20 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 tác dụng vừa hết với 700 ml HCl 1M thu được dung dịch X và 3,36 lít khí H2 (đktc). Cho X phản ứng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Y. Nung Y ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được đến khối lượng không đổi được m(g) chất rắn. Tính m


22

2 2 32 3 3

33 4

( )

( )HCl NaOH nungtrongkk

FeH

FeO Fe OHFeCl Fe O

Fe O Fe OHFeCl

Fe O


Giải: Ta có Ta có pt:

-> -> ->

Theo định luật BTKL : mFe + mO =20-> mFe = 20 – 0,2x16 =16,8 (gam) -> nFe = 0,3 mol -> n = 0,15 mol -> m = 24 g

20,7 , 0,15HCl HH

n n mol n mol

2

22

2 2 (1)

2 (2)

H e H

H O H O

(1)0,3

Hn mol (2)

0,4Hn mol

2 0,2On mol

2 3Fe O 2 3Fe O

Câu 1: Sắt có cấu tạo mạng tinh thể A. lập phương tâm diệnB. lăng trụ lục giác đều hoặc lục phương C. lập phương tâm khốiD. lập phương tâm diện hoặc tâm khối

10090807060504030201Hết giờStart

Câu 5: Gang là hợp kim của sắt chứa:A. Hàm lượng cacbon lớn hơn 2%B. Hàm lượng cacbon lớn hơn 0,2%C. Hàm lượng cacbon nhỏ hơn 2% D. Hàm lượng cacbon nhỏ hơn 0,2%

Hãy chọn đáp án đúng

10090807060504030201Hết giờStart

Câu 6: Những quặng tự nhiên quan trọng nhất của sắt là:A. Quặng hematitB. Quặng manhetitC. Quặng criolitD. Quặng xiđerit

Hãy chỉ ra ý nêu sai

10090807060504030201Hết giờStart

Câu 7: Chọn 1 sơ đồ đúng nêu được nguyên tắc sản xuất gang theo nguyên tắc dùng CO khử oxit sắt ở t0 cao:A. Fe3O4 → FeO → Fe2O3 → FeB. FeO → Fe3O4 → Fe2O3 → FeC. Fe2O3 → FeO → Fe3O4 → FeD. Fe2O3 → Fe3O4 → FeO → Fe

10090807060504030201Hết giờStart

10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 →5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O

H2SO4 FeSO4 KMnO4

Câu 8: Quan sát thí nghiệm Viết PT phản ứng

10090807060504030201Hết giờ

Start

Câu 9: Cân bằng các PTHH sau:

a/ FexOy +HNO3 (đặc) -> Fe(NO3 )3 +NO2 + H2O FexOy + (6x-2y) HNO3 (đặc) ->

xFe(NO3 )3 + (3x-y) H2O+ (3x-2y) NO2

b/ FexOy + HCl -> FeCl2y/x + H2OFexOy + 2yHCl -> xFeCl2y/x + yH2O

10090807060504030201Hết giờ

Start

THE END

Technology

Btl2