Ôn tập TN THPT môn Hóa học - Chuyên đề: Sắt và một số kim loại khác - Nguyễn Thị Tươi

Nội dung tài liệu: Ôn tập TN THPT môn Hóa học - Chuyên đề: Sắt và một số kim loại khác - Nguyễn Thị Tươi

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC NINH CHUYÊN ĐỀ ÔN TẬP ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ KỲ THI TỐT NGHIỆP THPT NĂM 2023 Môn: Hóa học ¯¯¯¯¯¯¯¯ TÊN CHUYÊN ĐỀ: SẮT VÀ MÔT SỐ KIM LOẠI KHÁC Người biên soạn: Nguyễn Thị Tươi Đơn vị công tác: Trường THPT Thuận Thành số 1 PHẦN I. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM A. SẮT VÀ HỢP CHẤT. I. SẮT (Fe, M = 56). 1. Vị trí và cấu tạo. - Vị trí: Sắt là nguyên tố kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm VIIIB, chu kì 4, số hiệu nguyên tử là 26. Cấu hình electron nguyên tử: 1s22s22p63s23p63d64s2 hoặc viết gọn là [Ar]3d64s2 - Cấu hình electron của ion: Fe2+: [Ar]3d6 Fe3+: [Ar]3d5 - Fe có thể nhường 2 hoặc 3e tạo ion và có SOH là +2,+8/3, +3 trong hợp chất. - Cấu tạo đơn chất: Tùy thuộc vào nhiệt, kim loại Fe có thể tồn tại ở mạng tinh thể lập phương tâm khối (Fe ). (Fe ) hoặc lập phương tâm diện  2. Tính chất vật lí. Sắt là kim loại có màu trắng hơi xám, dẻo, dễ rèn, nóng chảy ở nhiệt độ 1540oC, có khối lượng riêng 7,9 g/cm3. Sắt có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, đặc biệt có tính nhiễm từ. 3. Tính chất hóa học. Từ những đặc điểm về cấu tạo và tính chất, ta có thể nhận biết tính chất hoá học cơ bản của sắt là tính khử trung bình (Fe có thể bị oxi hoá thành Fe2+ hoặc Fe3+) Tác dụng với phi kim, nước, axit, muối. a. Tác dụng với phi kim Fe khử nhiều phi kim thành ion âm trong khi đó Fe bị oxi hoá thành Fe 2+ hoặc Fe3+. o Fe + S t FeS to 3Fe + 2O2  Fe3O4 to 2Fe + 3Cl2  2FeCl3 b. Tác dụng với axit + Fe khử dễ dàng ion H trong dung dịch axit HCl hoặc H2SO4 loãng thành hiđro đồng thời Fe bị oxi hoá thành Fe2+ Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 Khi tác dụng với những axit có tính oxi hoá mạnh, như HNO3 và H2SO4 đặc nóng, Fe bị oxi hoá mạnh thành ion Fe3+ to Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + 2H2O + NO to 2Fe + 6H2SO4  Fe2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2 Axit HNO3 và H2SO4 đặc nguội không tác dụng với sắt mà còn làm cho sắt trở nên thụ động. c. Tác dụng với dung dịch muối
2. Sắt khử được những ion kim loại đứng sau nó trong dãy điện hoá (có thế điện cực chuẩn lớn hơn 0,44 V). Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu Fe + 3AgNO3 (dư) → Fe(NO3)3 + 3Ag d. Tác dụng với nước Ở nhiệt độ cao, sắt khử được hơi nước : to 570o C 3Fe + 4H2O  Fe3O4 + 4H2 to 570o C Fe + H2O  FeO + H2 e. Hiện tượng ăn mòn điện hóa + Ăn mòn điện hóa học hợp kim của sắt (gang, thép) trong không khí ẩm - Gang, thép là hợp kim Fe - C gồm những tinh thể Fe tiếp xúc trực tiếp với tinh thể C (graphit) - Không khí ẩm có chứa H2O, CO2, O2 tạo ra lớp dung dịch chất điện li phủ lên bề mặt gang, thép làm xuất hiện vô số pin điện hóa mà Fe là cực âm, C là cực dương. - Ở cực âm xảy ra sự oxi hóa: Fe →Fe2+ + 2e - Ở cực dương xảy ra sự khử: 2H 2e H2 và O2 2H2O 4e 4OH 2 - Tiếp theo: Fe 2OH Fe(OH)2 4Fe(OH)2 O2(kk) 2H2O 4Fe(OH)3 - Theo thời gian Fe(OH)3 sẽ bị mất nước tạo ra gỉ sắt có thành phần chủ yếu là Fe2O3.nH2O 4. Trạng thái tự nhiên: - Trong tự nhiên sắt tồn tại trong các quặng: Quặng hematit đỏ (Fe 2O3), quặng hematit nâu (Fe2O3.nH2O), quặng manhetit (Fe3O4, là quặng giàu sắt nhất), quặng xiđerit (FeCO3), quặng pirit (FeS2). - Hợp chất sắt còn có mặt trong hồng cầu của máu, làm nhiệm vụ chuyển tải oxi đến các tế bào cơ thể để duy trì sự sống của người và động vật. II. HỢP CHẤT SẮT. HỢP CHẤT SẮT (II) HỢP CHẤT SẮT (III) Oxit: FeO; hiđroxit: Fe(OH)2; muối: FeCl2, FeSO4, Oxit: Fe2O3; hiđroxit: Fe(OH)3; muối: FeCl3, Fe(NO3)2, Fe2(SO4)3, Fe(NO3)3, - Vừa oxi hóa, vừa khử. - Có tính oxi hóa. - Oxit và hiđroxit có tính bazơ. - Oxit và hiđroxit có tính bazơ. a. Hợp chất sắt(II) vừa có tính khử, vừa oxi hóa. a. Hợp chất sắt(III) có tính oxi hoá. Khi tác dụng với chất oxi hoá, các hợp chất Khi tác dụng với chất khử, các hợp chất sắt(III) sẽ sắt(II) bị oxi hoá thành hợp chất sắt(III). Trong các bị khử thành hợp chất sắt(II) hoặc sắt tự do. Trong các phản ứng này, ion Fe 2+ có khả năng nhường 1 phản ứng hoá học này, ion Fe 3+ có khả năng nhận 1 electron: Fe2+ → Fe3+ + 1e hoặc 3 electron, tuỳ thuộc vào chất khử mạnh hay yếu Như vậy, tính chất hoá học đặc trưng của hợp chất Fe3+ + 1e → Fe2+ sắt(II) là tính khử. Fe3+ + 3e → Fe ● Sắt(II) oxit bị oxi hoá bởi axit H2SO4 đặc nóng Như vậy, tính chất hoá học đặc chưng của hợp to hoặc HNO3  muối sắt(III) chất sắt(III) là tính oxi hoá. to ● Hợp chất sắt(III) oxi hoá nhiều kim loại thành 3FeO +10HNO3  3Fe(NO3)3 +5H2O + NO ion dương ● Ngoài ra trong một số phản ứng hợp chất sắt(II) 2FeCl + Fe → 3FeCl còn có tính oxi hóa. 3 2 o 2FeCl3 + Cu → 2FeCl2 + CuCl2 FeO + H t Fe + H O 2 2 ● Hợp chất sắt(III) oxi hoá một số hợp chất có ● Sắt(II) hiđroxit bị oxi hoá trong không khí (có tính khử mặt oxi và hơi nước) thành sắt(III) hiđroxit 2FeCl3 + 2KI → 2FeCl2 + 2KCl + I2
3. 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 (trắng xanh) (nâu đỏ) ● Muối sắt(II) bị oxi hoá thành muối sắt(III) 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 (lục nhạt) (vàng nâu) 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O 2+ ● Trong các phản ứng trên, Fe đã khử Cl 2 – - 2+ thành ion Cl hoặc khử MnO4 thành Mn . b. Tính chất oxit và hiđroxit sắt(II). b. Tính chất oxit và hiđroxit của hợp chất sắt(III) - Sắt(II) là một oxit bazơ - Sắt(III) là một oxit bazơ - sắt(II) hiđroxit có tính bazơ. - sắt(III) hiđroxit có tính bazơ → Chúng tác dụng được với axit (HCl, H2SO4 loãng) → Chúng tác dụng với axit tạo thành muối sắt(III). tạo thành muối sắt(II). c. Điều chế một số hợp chất sắt(II) c. Điều chế một số hợp chất sắt(III) ● Sắt(II) oxit có thể được điều chế bằng cách ● Sắt(III) oxit có thể điều chế bằng phản ứng phân phân huỷ sắt(II) hiđroxit ở nhiệt độ cao trong môi huỷ sắt(III) hiđroxit ở nhiệt độ cao: trường không có không khí o 2Fe(OH) t Fe O + 3H O to 3 2 3 2 Fe(OH)2  FeO + H2O ● Sắt(III) hiđroxit có thể được điều chế bằng phản hoặc khử sắt(III) oxit ứng trao đổi ion của dung dịch muối sắt(III), hoặc 500 600o C Fe2O3 + CO  2FeO + CO2 phản ứng oxi hoá sắt(II) hiđroxit : ● Sắt(II) hiđroxit được điều chế bằng phản ứng FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl 3+ – trao đổi ion của dung dịch muối sắt(II) với dung Fe + 3OH → Fe(OH)3 dịch bazơ không có không khí . ● Muối sắt(III) có thể được điều chế trực tiếp từ FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl phản ứng của sắt với các chất oxi hoá mạnh như Cl 2, ● Muối sắt(II) được điều chế bằng cách cho sắt HNO3, H2SO4 đặc nóng, hoặc phản ứng của các hợp hoặc các hợp chất sắt(II) như FeO, Fe(OH)2, tác chất sắt(III) với axit dụng với dung dịch HCl hoặc H 2SO4 loãng trong 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6H2O điều kiện không có không khí. Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O ● Cũng có thể điều chế muối sắt(II) từ muối sắt(III). d. Ứng dụng của hợp chất sắt(II) d. Ứng dụng của hợp chất sắt(III) Muối FeSO4 được dùng làm chất diệt sâu bọ có Muối FeCl được dùng làm chất xúc tác trong một hại cho thực vật, pha chế sơn, mực và dùng trong 3 số phản ứng hữu cơ. kĩ nghệ nhuộm vải. Lưu ý: Các hợp chất sắt (II) để trong không khí (NH4)2SO4.Fe2(SO4)3.24H2O kém bền, dễ bị oxi hóa thành sắt (III). (viết gọn là (NH4)Fe(SO4)2.12H2O), được dùng để 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 làm trong nước. (trắng xanh) (nâu đỏ) - Fe2O3 được dùng để pha chế sơn chống gỉ. to Fe(OH)2  FeO + H2O to Lưu ý: Fe3O4 = FeO.Fe2O3 Nếu có không khí: 4FeO + O2  2Fe2O3 Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
4. III. HỢP KIM CỦA SẮT. GANG THÉP Thành - Hợp kim của sắt, có 2 – 5% cacbon và - Hợp kim của sắt, có 0,01 - 2% cacbon và lượng phần lượng nhỏ nguyên tố khác: Si, Mn, S, nhỏ nguyên tố khác: Si, Mn, Cr, ● Gang trắng: chứa ít cacbon, chủ yếu ở ● Thép thường (thép cacbon) dạng xementit (Fe3C). Dùng để điều chế - Thép mềm ( 0,9%C) thép. ● Thép đặc biệt Phân ● Gang xám: chứa nhiều cacbon hơn - Fe – Cr – Ni: Thép inoc không gỉ, chế tạo dụng cụ loại gang trắng. Dùng để đúc các chi tiết máy, y tế, vật dụng, ống dẫn nước, . - Thép Fe – Mn: Rất cứng, dùng để làm máy nghiền đá. ● Nguyên tắc: Khử quặng sắt oxit ● Nguyên tắc: Giảm hàm lượng tạp chất như C, Sản bằng than cốc trong lò cao. Si, Mn, bằng cách oxi hóa thành oxit xuất ● Nguyên liệu: Quặng sắt (hematit: ● Nguyên liệu: Gang, sắt thép phế liệu, khí oxi, chất Fe2O3), than cốc, chất chảy CaCO3 chảy CaO. B. CROM VÀ HỢP CHẤT. I. CROM (Cr, M = 52). KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1. Vị trí và câu tao. - Crom là kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm VIB, chu kì 4, số hiệu nguyên tử là 24. - Cấu hình electron nguyên tử: 1s22s22p63s23p63d54s1 hay [Ar] 3d54s1 - Crom có số oxi hóa +1 đến +6. Phổ biến hơn cả là các số oxi hóa +2, +3 và +6. - Crom là kim loại chuyển tiếp 2. Tính chất vật lí. - Crom có màu trắng ánh bạc, rất cứng (cứng nhất trong số các kim loại), khó nóng chảy (18900C). - Crom là kim loại nặng, có khối lượng riêng 7,2 g/cm3. 3. Tính chất hóa học. - Crom là kim loại có tính khử (mạnh hơn sắt nhưng yếu hơn Zn) a. Tác dụng với phi kim: Ở nhiệt độ cao, crom tác dụng được với nhiều phi kim t0 4Cr 3O2  2Cr2O3 t0 2Cr 3Cl2  2CrCl3 b. Tác dụng với nước: Crom có thế điện cực chuẩn nhỏ ( E0 0,74V ) âm hơn so với thế điện cực Cr3 / Cr hidro ở pH = 7 ( E0 0,74V ). Tuy nhiên, trong thực tế crom không phản ứng với nước. H2O/ H2 c. Tác dụng với axit: Khi tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng tạo ra muối Cr(II). Cr 2HCl  CrCl2 H2 Cr H2SO4  CrSO4 H2 Cr không phản ứng với HNO3 và H2SO4 đặc nguội. 4. Ứng dụng. - Thép chứa 2,8-3,8% crom có độ cứng cao, bền, có khả năng chống gỉ. - Thép chứa 18% crom là thép không gỉ (thép inox). - Thép chứa 25-30% crom siêu cứng dù ở nhiệt độ cao. - Crom dùng để mạ thép. Thép mạ crom bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn và tạo vẻ đẹp cho đồ vật. 5. Sản xuất. Crom được sản xuất từ quặng cromit (FeO.Cr2O3) bằng phản ứng nhiệt nhôm. t0 Cr2O3 2Al  2Cr Al2O3 II. HỢP CHẤT CỦA CROM.
5. HỢP CHẤT CROM (III) HỢP CHẤT CROM (IV) 1. Oxit và hiđroxit, muối. 1. Oxit và muối. a. Oxit Cr2O3 a. Oxit CrO3 Cr2O3 là oxit lưỡng tính, tan trong axit và kiềm - CrO3: oxit axit, màu đỏ thẫm. đặc - CrO3 là chất oxi hóa rất mạnh. Một số chất vô cơ Cr2O3 + 6HCl → 2CrCl3 + 3H2O và hữu cơ như S, P, C, NH 3, C2H5OH bốc cháy Cr2O3 + 2NaOH→2NaCrO2 + H2O khi tiếp xúc với CrO3, CrO3 bị khử thành Cr2O3 Cr2O3 được dùng tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thủy 4CrO3 3S  3SO2 2Cr2O3 tinh. 10CrO3 6P  3P2O5 5Cr2O3 b. Hiđroxit Cr(OH)3. - CrO là oxit axit, khi tác dụng với nước tạo thành Cr(OH)3 là hiroxit lưỡng tính, tan được trong dung 3 dịch axit và dung dịch kiềm. có màu lục xám. hỗn hợp axit cromic H2CrO4 và axit đicromic H Cr O . Hai axit này không thể tách ra ở dạng tự Cr(OH)3 + 3HCl → CrCl3 + 3H2O 2 2 7 do, chỉ tồn tại trong dung dịch. Nếu tách ra khỏi Cr(OH)3 + NaOH→NaCrO2 + 2H2O dung dịch, chúng bị phân hủy thành CrO3. 3+ c. Muối Cr . b. Muối cromat và đicromat. - Muối crom (III) có tính khử và tính oxi hóa. CrO2 - Trong môi trường axit, muối crom (III) có tính - Ion cromat 4 có màu vàng. Ion đicromat Cr O2 oxi hóa bị Zn khử thành muối crom (II) 2 7 có màu da cam. 2CrCl3 Zn  2CrCl2 ZnCl2 - Trong môi trường axit, cromat chuyển hóa thành đicromat. Cr (SO ) Zn  2CrSO ZnSO 2 4 3 4 4 2K CrO H SO  K Cr O K SO H O - Trong môi trường kiềm, muối crom (III) có tính 2 4 2 4 2 2 7 2 4 2 khử và bị chất oxi hóa mạnh oxi hóa thành muối - Trong môi trường kiềm đi cromat chuyển hóa crom (VI). thành cromat. 2CrCl3+3Br2+16KOH→2K2CrO4+6KBr +6KCl K2Cr2O7 2KOH  2K2CrO4 H2O +8H2O - Tổng quát: 2- H 2- CrO4  Cr2O7 OH màu vàng màu da cam. - Muối cromat và đicromat có tính oxi hóa mạnh, chúng bị khử thành muối Cr(III). K2Cr2O7 14HCl 2KCl 3CrCl3 3Cl2 7H2O Chú ý. Phèn crom-kali K2SO4.Cr2(SO4)3.24H2O có màu xanh tím, được dùng để thuộc da, làm chất (NH4)2Cr2O7 bị nhiệt phân theo phản ứng: t0 cầm màu trong ngành nhuộm vải. (NH4 )2 Cr 2O7  N2 Cr2O3 4H2O PHẦN II. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM 1. BIẾT – HIỂU – VẬN DỤNG. 3+ Câu 1: Cấu hình electron của ion 26Fe là: A. [Ar]3d5 B. [Ar]3d6 C. [Ar]3d34s2 D. [Ar]3d44s1 Câu . Kim loại Fe không phản ứng với dung dịch A. HCl . B. AgNO 3.C. CuSO 4. D. NaNO 3. Câu 3. Trong các loại quặng sắt, quặng có hàm lượng sắt cao nhất là A. hematit nâu.B. manhetit. C. xiđerit. D. hematit đỏ. Câu 4. Công thức hóa học của sắt (III) clorua là A. FeSO4 B. FeCl2 C. FeCl3 D. Fe2(SO4)3 Câu 5. Chất có tính oxi hoá nhưng không có tính khử là A. Fe. B. Fe2O3. C. FeCl2. D. FeO. Câu 6. Cho Fe tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng, thu được khí X có màu nâu đỏ. Khí X là A. N2. B. N 2O. C. NO.D. NO 2. Câu 7. Oxit nào sau đây là oxit axit?
6. A. Fe2O3.B. CrO 3.C. FeO.D. Cr 2O3. Câu 8. Cho Cr tác dụng với dung dịch HCl, thu được chất nào sau đây? A. CrCl2.B. CrCl 3.C. CrCl 6.D. H 2Cr2O7. Câu 9. Nhiệt phân Fe(OH)2 trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được chất rắn là A. Fe(OH)3. B. Fe 3O4. C. Fe 2O3. D. FeO. Câu 10. Dung dịch chất nào sau đây không phản ứng với Fe2O3? A. NaOH. B. HCl. C. H2SO4. D. HNO3. Câu 11. Kim loại nào sau đây khử được ion Fe2+ trong dung dịch A. Fe. B. Mg. C. Ag. D. Cu. Câu 12. Sản phẩm tạo thành có chất kết tủa khi dung dịch Fe2(SO4)3 tác dụng với dung dịch A. NaOH. B. Na2SO4. C. NaCl. D. CuSO4. Câu 13. Hai dung dịch nào sau đây đều tác dụng được với kim loại Fe? A. CuSO4, HCl. B. HCl, CaCl2. C. CuSO 4, ZnCl2. D. MgCl2, FeCl3. Câu 14: Quặng sắt manhetit có thành phần chính là A. FeCO3. B. Fe2O3. C. Fe3O4. D. FeS2. Câu 15: Nếu cho dung dịch NaOH vào dung dịch FeCl3 thì xuất hiện A. kết tủa màu nâu đỏ. B. kết tủa màu trắng hơi xanh, sau đó chuyển dẩn sang màu nâu đỏ. C. kết tủa màu trắng hơi xanh. D. kết tủa màu xanh lam. Câu 16. Phản ứng nào sau đây tạoramuối sắt(II) A. Fe(OH)3tác dụng với dung dịchHCl. B. Fe tác dụng với dung dịch HCl. C. FeOtác dụng với dung dịch HNO3loãng (dư). D. Fe2O3tácdụng với dung dịch HCl. Câu 17: Cho phản ứng: a Fe + b HNO3 → c Fe(NO3)3 + d NO + H2O Các hệ số a, b, c, d, e là những số nguyên, đơn giản nhất. Thì tổng (a+b) bằng A. 6. B. 4. C. 5. D. 3. Câu 18. Thí nghiệm nào sau đây thu được muối sắt(III) sau khi kết thúc phản ứng? A. Cho Fe(OH)2 vào dung dịch H2SO4 loãng. B. Cho Fe vào dung dịch HCl. C. Cho Fe vào dung dịch CuSO4. D. Đốt cháy Fe trong bình khí Cl2 dư. Câu 19. Cho các chất: NaOH, Cu, HCl, HNO3, AgNO3, Mg. Số chất phản ứng được với dung dịch Fe(NO3)2 là A. 3.B. 4.C. 5.D. 6. Câu 20. Cho 5,6 gam Fe tác dụng với dung dịch HCl (dư) thu được thể tích khí H2 (ở đktc) là A. 6,72 lít. B. 1,12 lít. C. 2,24 lít. D. 4,48 lít Câu 21. Cho 10 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu tác dụng với dung dịch H 2SO4 loãng (dư). Sau phản ứng thu được 2,24 lít khí hiđro (ở đktc), dung dịch X và m gam chất rắn không tan. Giá trị của m là: A. 3,4 gam. B. 4,4 gam. C. 5,6 gam. D. 6,4 gam. Câu 22. Nung 21,4 gam Fe(OH)3 ở nhiệt cao đến khối lượng không đổi, thu được m gam một oxit. Giá trị của m là A. 16. B. 14. C. 8. D. 12. Câu 23 Để phản ứng hoàn toàn với 100ml dung dịch CuSO4 1M, cần vừa đủ m gam Fe. Giá trị của m là A. 11,2. B. 2,8. C. 5,6. D. 8,4. Câu 24. Hoà tan 22,4 gam Fe bằng dung dịch HNO3 loãng (dư), sinh ra V lít khí NO (sản phẩm duy nhất, ở đktc). Giá trị của V là A. 8,96. B. 2,24. C. 4,48. D. 3,36. Câu 25. Để khử hoàn toàn 8,0 gam bột Fe2O3 bằng bột Al (ở nhiệt độ cao, trong điều kiện không có không khí) thì khối lượng bột nhôm cần dùng là A. 8,1 gam B. 1,35 gam C. 5,4 gam D. 2,7 gam Câu 26. Cho 36 gam FeO phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa a mol HCl. Giá trị của a là A. 1,00.B. 0,50.C. 0,75. D. 1,25. Câu 27. Khi nung hỗn hợp các chất Fe(NO 3)2, Fe(OH)3 và FeCO3 trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được một chất rắn là A. Fe3O4. B. FeO. C. Fe.D. Fe 2O3.
7. Câu 28. Cho các chất sau: FeCO3, Fe3O4, FeS, Fe(OH)2. Nếu hoà tan cùng số mol mỗi chất vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) thì chất tạo ra số mol khí lớn nhất là A. Fe3O4. B. Fe(OH)2.C. FeS. D. FeCO 3. Câu 29. Cho hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch axit H 2SO4 đặc, nóng đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y và một phần Fe không tan. Chất tan có trong dung dịch Y là A. MgSO4 và FeSO4. B. MgSO4. C. MgSO4 và Fe2(SO4)3. D. MgSO4, Fe2(SO4)3 và FeSO4. Câu 30. Cho hỗn hợp Fe, Cu phản ứng với dung dịch HNO 3 loãng. Sau khi phản ứng hoàn toàn, thu được dung dịch chỉ chứa một chất tan và kim loại dư. Chất tan đó là A. Cu(NO3)2. B. HNO3.C. Fe(NO 3)2. D. Fe(NO3)3. Câu 31. Hòa tan hoàn toàn Fe3O4 trong dung dịch H2SO4 loãng (dư) được dung dịch X1. Cho lượng dư bột Fe vào dung dịch X1 (trong điều kiện không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X2 chứa chất tan là A. Fe2(SO4)3 và H2SO4. B. FeSO4. C. Fe2(SO4)3. D. FeSO4 và H2SO4. Câu 32. Tiến hành các thí nghiệm sau: (a) Cho kim loại Fe vào dung dịch CuCl2. (b) Cho Fe(NO3)2 tác dụng với dung dịch HCl. (c) Cho FeCO3 tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng. (d) Cho Fe3O4 tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư. Số thí nghiệm tạo ra chất khí là A. 2.B. 3. C. 4. D. 1. Câu 33. Thực hiện các thí nghiệm sau: (a) Cho dung dịch HCl vào dung dịch Fe(NO3)2. (b) Cho FeS vào dung dịch HCl. (c) Cho Al vào dung dịch NaOH. (d) Cho dung dịch AgNO3 vào dung dịch FeCl3. (e) Cho dung dịch NaOH vào dung dịch NaHCO3. (g) Cho kim loại Cu vào dung dịch FeCl3. Số thí nghiệm có xảy ra phản ứng là A. 5. B. 4.C. 6.D. 3. Câu 34. Cho m gam Mg vào dung dịch chứa 0,12 mol FeCl3. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,36 gam chất rắn. Giá trị của m là A. 2,16. B. 5,04. C. 4,32. D. 2,88. Câu 35. Cho 19,3 gam hỗn hợp bột gồm Zn và Cu có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 2 vào dung dịch chứa 0,2 mol Fe2(SO4)3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kim loại. Giá trị của m là A. 12,80. B. 12,00. C. 6,40. D. 16,53. Câu 36. Cho 100 ml dung dịch FeCl2 1,2M tác dụng với 200 ml dung dịch AgNO 3 2M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 34,44. B. 47,4. C. 30,18. D. 12,96. 2. VẬN DỤNG CAO. Câu 37. Cho 28 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 và CuO vào dung dịch HCl, thu được 3,2 gam một kim loại không tan, dung dịch Y chỉ chứa muối và 1,12 lít H 2 (đktc). Cho Y vào dung dịch AgNO 3 dư, thu được 132,85 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khối lượng Fe3O4 trong X là A. 11,6 gam. B. 5,8 gam. C. 14,5 gam. D. 17,4 gam. HD. Kim loại không tan là Cu (0,05 mol) nên dung dịch Y gôm hai muối FeCl2 Cà CuCl2 28g 2+ 28g (Fe, Fe3O4, CuO) → Fe: a mol Fe : a Cu: (b + 0,05) mol +HCl → Y gồm Cu2+: b + 0,05 mol Cu - O: c mol Cl : 2a+2b (BTĐT) Y + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + ( Ag; AgCl) → nAg= a; nAgCl = 2a + 2b 395a + 287b =132,85 (1)
8. Bảo toàn e: 2a + 2b = 0,05.2 + c (2) Mà m hỗn hợp là 28 gam nên 56a + 64.(b+ 0,05)+16c = 28 (3) Từ (1,2,3) giải ra a =0,3; b = 0,05; c =0,3 →nFe = 0,3; nCu=0,1 → nFe3O4 = (0,3-0,1): 4 = 0,05 (BT O) → m Fe3O4 = 11,6 gam Câu 38. Hỗn hợp E gồm Fe, Fe3O4, Fe2O3 và Fe(NO3)2. Nung 23,84 gam E trong môi trường trơ, thu được chất rắn X (chỉ gồm Fe và các oxit) và 0,12 mol khí NO2. Hòa tan hết X trong dung dịch HCl nồng độ 3,65% thu được 672 ml khí H2 (đktc) và dung dịch Y chỉ chứa muối. Cho tiếp dung dịch AgNO 3 dư vào Y, thu được 102,3 gam kết tủa gồm Ag và AgCl. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Nồng độ phần trăm của muối FeCl2 trong Y gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 3,08%. B. 3,58%. C. 2,84%. D. 3,12%. HD. (Fe, Fe3O4, Fe2O3 và Fe(NO3)2) → Fe, O, N Fe NO2 H2 0,03 mol 23,84 g O Fe ( x+y) + HCl N rắn X O (z) Y FeCl2+ AgNO3→ 102,3g AgCl: (2x+3y) FeCl3 Ag: x BTKL: 23,84 – 0,12.46 = 56.(x+y) + 16z (1) Kết tủa: 143,5,(2x+3y) +108x = 102,3 (2) BT e: 3.(x+y) = 2z + 0, 03.2 + x (3) Từ (1,2,3) → x = 0,15; y = 0,1; z = 0,27 BT (Cl): nHCl = 0,15.2 +0,1.3 = 0,6 mol → m dd HCl = (0,6.36,5.100):3,65 = 600 gam → m dd Y = 600 + 56.(0,15+0,1) – 0,03.2 = 618,26 gam → C% FeCl2 = (0,15.127.100):618,26 = 3,08% Câu 39. Hỗn hợp E gồm Fe, Fe 3O4, Fe2O3 và FeS2. Nung 26,6 gam E trong bình kín chứa 0,3 mol O2 thu được chất rắn X (chỉ gồm Fe và các oxit) và 0,2 mol khí SO2. Hòa tan hết X trong dung dịch HCl nồng độ 7,3% thu được 2,24 lít khí H2 và dung dịch Y chỉ chứa muối. Cho tiếp dung dịch AgNO3 dư vào Y thu được 135,475 gam kết tủa gồm Ag và AgCl. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Nồng độ phần trăm của muối FeCl2 trong Y gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 2,84%. B. 3,12%. C. 3,54%. D. 2,18%. HD. E (Fe, Fe3O4, Fe2O3 và FeS2) → (Fe, O, S) 26,6 g Fe (x+y) SO2 :0,2mol H2: 0,1 mol O z + O2 Fe: ( x+y) + HCl S 0,2 (0,3) rắn X O: (z+0,2) Y FeCl2 + AgNO3→ 135,475g AgCl: (2x+3y) FeCl3 Ag: x m E: 56.(x+y) + 16z + 0,2.32 = 26,6 (1) Kết tủa: 143,5,(2x+3y) +108x = 135,475 (2) BT e: 3.(x+y) = (0,2+ z).2 + 0,1.2 + x (3) Từ (1,2,3) → x = 0,125; y = 0,2; z = 0,125
9. → m X = 56.(0,125+0,2) + 16.(0,125 +0,2) = 23,4 gam BT (Cl): nHCl = 0,85 mol → m dd HCl = (0,65.36,5.100):7,3 = 425 gam → m dd Y = 425 +23,4 – 0,1.2 = 448,2 gam → C% FeCl2 = (0,125.127.100): 448,2 = 3,54% Câu 40. Nung m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3 và FeCO3 trong bình kín (không có không khí). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn Y và khí Z có tỉ khối so với H2 là 22,5 (giả sử khí NO2 sinh ra không tham gia phản ứng nào khác). Cho Y tan hoàn toàn trong dung dịch kiềm 0,01 mol KNO3 và 0,15 mol H2SO4 (loãng), thu được dung dịch chỉ chứa 21,23 gam muối trung hòa của kim loại và hỗn hợp 2 khí có tỉ khối so với H2 là 8 (trong đó có một khí hóa nâu trong không khí). Giá trị của m là A. 11,32.B. 13,92. C. 19,16. D. 13,76. HD. E (Fe, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3 và FeCO3) → (Fe, CO3, NO3) (đường chéo nNO = nH2) NO: 0,01 (M=16) (đường chéo nCO2 = nNO2) (BT: N) – m gam Z CO2: b (M = 45) H2 :0,01 ( có H2 nên NO3 hết) Fe: 6,44g NO2: b E CO3: b n+ NO3: b Fe KNO3 (0,01) Fe : 6,44 g + rắn Y + 21,23g K : 0,01 2- rắn Y O (z+0,2) O: 0,12 H2SO4 (0,15) SO4 : 0,15 H2O + 2H + 2O → H2O + 2H + 2e → H2 + – 4H + NO3 + 3e → NO + H2O + tổng số mol H phản ứng : nH+ = 2nO (ox) + 2nH2 + 4nNO 0,15.2 = 2nO (ox) + 2.0,01 + 4.0,01 → nO (ox) = 0,12 mol Bảo toàn (O): 3b+3b=2b +2b + 0,12 → b = 0,06 → mE = 6,44 + 0,06.60 + 0,06.62 = 13,76 gam