Lý thuyết và bài tập môn Hóa học Lớp 12 - Sắt và hợp chất của sắt - Trường THPT Thái Phiên

Nội dung text: Lý thuyết và bài tập môn Hóa học Lớp 12 - Sắt và hợp chất của sắt - Trường THPT Thái Phiên

1. LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP HĨA 12- ĐT 4 ST VÀ HP CHT I/. KIẾN THC C BN: 1/. Đi cưng vƠ lí tính: Sắt thuộc nhĩm ↑IIIB, chu kì 4, số hiệu 26, d = 7,9g/cm3, dễ dát mỏng, kéo sợi, cĩ tính nhiễm từ. Dẫn điện kém hơn nhơm. Cấu hình e: [Ar]3d64s2. Cấu tạo đơn chất: mạnh tinh thể lập phương tâm khối hay lập phương tâm diện. Các quặng chứa sắt: Manhetit (Fe3O4); Hemantit đỏ (Fe2O3); Xiderit (FeCO3); Pirit (FeS2); Hemantit nâu (Fe2O3.nH2O) 2/. Hĩa tính ca st: a/. Tác dụng với phi kim: Khi đun nĩng sắt tác dụng trực tiếp với nhiều phi kim như O2, Cl2, S tạo thành sắt oxit, sắt clorua, sắt sunfua (Fe3O4, FeCl3, FeS). b/. Tác dụng với nước: o 570 C 3Fe + 4HO2342 Fe O + 4H  o Fe + HO FeO 570+ HC 22 c/. Tác dụng với dung dịch axit: 2+ ↑ới các dung dịch HCl, H2SO4 lỗng, chỉ tạo khí H2 và muối của ion Fe : + 2+ Fe + 2H Fe + H2 ↑ới các dung dịch axit cĩ tính oxi hĩa mạnh như HNO3 và H2SO4 đặc, nĩng khơng tạo H2 mà là sản phẩm khử của gốc axit: o 2Fe + 6H2SO4 (đ, t ) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Fe + 4 HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O d/. Tác dụng với dung dịch muối: Sắt đẩy được các kim loại đứng sau (trong dãy điện hĩa) khỏi dung dịch muối (tương tự như phần điều chế kim loại bằng phương pháp thủy luyện): Fe + CuSO4 Cu + FeSO4 3/. Hp cht ca st: a/. Hp cht ca st (II): Tính chất hĩa học chung của hợp chất Fe2+ là tính khử 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 4Fe(OH)3 (lục nhạt) (đỏ nâu) Muối Fe2+ làm phai màu thuốc tím trong mơi trường axit: 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + H2O 2FeCl2 + Cl2 2FeCl3 3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O Tuy nhiên khi gặp chất cĩ tính khử mạnh hơn thì Fe2+ thể hiện tính oxi hĩa:
2. 2+ 2+ Zn + Fe Fe + Zn b/. Hp cht ca st (III): Fe3+ cĩ cấu hình e: 1s22s22p63s23p63d5, ion Fe3+ cĩ mức oxi hĩa cao nhất nên trong các phản ứng hĩa học, chỉ thể hiện tính oxi hĩa: Cu + 2FeCl3 CuCl2 + 2FeCl2 Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4 c/. Các hp cht ca st với oxi: Gồm: FeO, Fe2O3, Fe3O4 (FeO.Fe2O3) (Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O) 4/. Nguyên tc sn xut gang vƠ thép: (đọc SGK) Chú ý: các phn ng chuyển đổi giữa Fe(II) thƠnh Fe(III) vƠ ngưc li a/. Fe(II) thành Fe(III): + Các chất oxi hóa mạnh: Cl2, Br2, O2, HNO3, H2SO4 đ, Ag , KMnO4 oxi hóa các hợp chất Fe(II) lên hợp chất Fe(III). 2FeCl2 + Fe 2FeCl3 6FeCl2 + 3Br2 4FeCl3 + 2FeBr3 6FeSO4 + 3Cl2 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + H2O 3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 4Fe(OH)3 FeCl2 + 3AgNO3 dư Fe(NO3)3 + Ag + 2AgCl b/. Fe(III) thành Fe(II): - 2+ Các chất khử: Fe, Cu, CO, I , H2S, [H], Sn có thể khử hợp chất Fe(III) thành Fe(II) 3+ 2+ SO 2 + 3+ 2+ 2+ 4+ 2Fe + SO2 + 2H2O 2Fe + 4 + 4H 2Fe + Sn 2Fe + Sn 2FeCl3 + H2S 2FeCl2 + S + 2HCl 2FeCl3 + 2HI 2FeCl2 + I2 + 2HCl BÀI TẬP ĐỀ 1 Câu 1: Dung dịch nào sau đây hịa tan được Cu A. dd HNO3 lỗng B. dd H2SO4 lỗng C. dd HCl D. dd KOH Câu 2: Thành phần chính của quặng manhetit là : A. Fe2O3 B. FeCO3 C. Fe3O4 D. FeS2 Câu 3: Kim loại Fe tác dụng với lượng dư dung dịch nào sau đây tạo hợp chất sắt (III) ? A. H2SO4 lỗng B. HCl C. HNO3 đặc nĩng D. CuCl2 Câu 4: Phương trình hĩa học nào sau đây sai? A. Fe+2HCl Ō FeCl2 + H2ŋ B. Fe(OH)2+10HNO3Ō3Fe(NO3)3+NO+8H2O C. Fe(OH)3+3HNO3ŌFe(NO3)3+3H2O D. 2Fe+3Cl2Ō2FeCl2 Câu 5: Cơng thức của sắt(II) hiđroxit là
3. A. Fe(OH)3. B. Fe(OH)2. C. FeO. D. Fe2O3. Câu 6: Sắt tây là hợp kim của sắt và kim loại nào sau đây : A. Zn B. Sn C. Cr D. Ag Câu 7: Cơng thức của sắt (II) hidroxit là A. FeO. B. Fe(OH)3 C. Fe(OH)2. D. Fe3O4. Câu 8: Chất nào sau đây là hidroxit lưỡng tính? A. Fe(OH)3. B. Zn(OH)2. C. Cr(OH)2 D. Mg(OH)2. Câu 9: Kim loại Fe tác dụng với hĩa chất nào nào sau đây giải phĩng khí H2? A. Dung dịch HNO3 đặc nĩng dư. B. Dung dịch HNO3lỗng dư C. Dung dịch H2SO4 lỗng dư. D. Dung dịch H2SO4 đặc nĩng dư. Câu 10: Cho kim loại Fe lần lượt phản ứng với ách dung dịch: FeCl3, Cu(NO3)2, AgNO3, MgCl2. Số trường hợp xảy ra phản ứng hĩa học là: A. 4 B. 3 C. 1 D. 2 Câu 11: Phương trình hĩa học nào sau đây viết sai? A. Cu+2AgNO3ŌCu(NO3)2+2Ag B. Cu+2FeCl3ŌCuCl2+2FeCl2 C. Fe+CuCl2ŌFeCl2+Cu. D. Cu+2HNO3ŌCu(NO3)2+H2 Câu 12: Để thu được Fe tinh khiết từ hỗn hợp của Fe và Al, cĩ thể dùng lượng dư dung dịch A. HCl B. MgCl2 C. FeSO4 D. HNO3 đặc, nguội Câu 13: Cho phản ứng: Cu+Fe3+ŌCu2++Fe2+ Nhận định nào sau đây là đúng? A. Tính khử của Cu mạnh hơn Fe2+ B. Tính oxi hĩa của ion Fe2+ mạnh hơn tính oxi hĩa của Cu2+ C. Kim loại Cu đẩy được Fe ra khỏi muối D. Tính oxi hĩa của ion Cu2+ mạnh hơn tính oxi hĩa của ion Fe3+ Câu 14: Cho dung dịch FeCl2 phản ứng với dung dịch AgNO3 dư thu được kết tủa X. Kết tủa X là A. Ag B. AgCl và Ag C. Fe và Ag D. AgCl Câu 15: Nếu cho dung dịch CuSO4 vào dung dịch NaOH thì sau phản ứng xuất hiện kết tủa màu: A. nâu đỏ B. vàng nhạt C. trắng D. xanh lam Câu 16: Nguyên tắc luyện thép từ gang là A. Dùng chất khử CO khử oxit sắt thành sắt ở nhiệt độ cao. B. Dùng O2 oxi hĩa các tạp chất Si, P, S, Mn trong gang để thu được thép. C. Dùng CaO hoặc CaCO3 để khử tạp chất Si, P, S, Mn, trong gang để thu được thép. D. Tăng thêm hàm lượng cacbon trong gang để thu được thép. Câu 17: Tên của quặng chứa FeCO3, Fe2O3, Fe3O4, FeS2 lần lượt là: A. hematit, pirit, manhetit, xiđerit. B. xiđerit, manhetit, pirit, hematit. C. pirit, hematit, manhetit, xiđerit. D. xiđerit, hematit, manhetit, pirit. Câu 18: Cơng thức của sắt (III) hiđroxit là
4. A. Fe(OH)3. B. Fe(OH)2. C. Fe2O3. D. FeO. Câu 19: Dung dịch nào sau đây khơng tác dụng với Fe(NO3)2 ? A. AgNO3. B. Ba(OH)2. C. MgSO4. D. HCl. Câu 20: Tất cả các kim loại Fe, Zn, Cu, Ag đều tác dụng được với dung dịch A. KOH. B. HNO3 lỗng. C. H2SO4 lỗng. D. HCl. Câu 21: Nung hỗn hợp X gồm Al và Fe3O4 cĩ tỷ lệ khối lương 1: 1, sau khi các phản ứng hồn tồn thu được chất rắn Y. Thành phần các chất trong Y là A. Al2O3, Fe và Fe3O4. B. Al2O3 và Fe. C. Al2O3, FeO và Al. D. Al2O3, Fe và Al. Câu 22: Dung dịch chất nào sau đây hịa tan được kết tủa Fe(OH)3? A. HCl B. NaCl C. NaOH D. Na2SO4 ĐỀ 2 Câu 1: Tiến hành các thí nghiệm sau đây: a) Ngâm một lá kẽm vào dung dịch CuSO4 b) Để thép cacbon ngồi khơng khí ẩm c) Cho sắt vào dung dịch axit clohidric d) Cho sắt vào dung dịch chứa CuSO4 vào H2SO4 Trong các thí nghiệm trên cĩ bao nhiêu trường hợp xảy ra ăn mịn điện hĩa A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 Câu 2: Thực hiện các thí nghiệm sau: 1) Đốt dây sắt trong khí clo 2) Đốt nĩng hỗn hợp bột Fe và S (trong điều kiện khơng cĩ oxi) 3) Cho FeO vào dung dịch HNO3 (lỗng dư) 4) Cho Fe vào dung dịch Fe2(SO4)3. 5) Cho Fe vào dung dịch H2SO4 (lỗng dư) Cĩ bao nhiêu thí nghiệm tạo muối sắt (II)? A. 4 B. 2 C. 3 D. 1 Câu 3: Cho bột Fe vào dung dịch AgNO3 dư. Sau khi phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được dung dịch gồm các chất tan: A. Fe(NO3)2, Fe(NO3)3. B. Fe(NO3)3, AgNO3. C. Fe(NO3)2, AgNO3. D. Fe(NO3)2, AgNO3, Fe(NO3)3. Câu 4: Thí nghiệm nào sau đây thu được muối sắt(II) sau khi kết thúc phản ứng? A. Fe, FeO tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nĩng, dư. B. Fe tác dụng với dung dịch AgNO3 dư. C. Fe tác dụng với dung dịch HNO3 lỗng.
5. D. Cu tác dụng với dung dịch FeCl3 dư. Câu 5: Phát biểu nào sau đây khơng đúng khi so sánh tính chất hĩa học của sắt và crom? A. Sắt và crom đều phản ứng với clo ở nhiệt độ cao theo cùng tỉ lệ số mol B. Sắt là kim loại cĩ tính khử yếu hơn crom. C. Sắt và crom đều bị thụ động hĩa trong các dung dịch axit đặc nguội. D. Sắt và crom đều tan trong dung dịch lỗng khi đun nĩng của axit HCl và H2SO4 tạo muối sắt (II) và muối crom (II) khi khơng cĩ khơng khí. Câu 6: Trong phịng thí nghiệm để bảo quản dung dịch muối FeSO4 người ta thường: A. Cho vào đĩ vài giọt dung dịch H2SO4 lỗng. B. Cho vào đĩ một vài giọt dung dịch HCl. C. Ngâm vào đĩ một đinh sắt. D. Mở nắp lọ đựng dung dịch. Câu 7: Thực hiện các thí nghiệm sau: (1) Tráng một lớp Zn mỏng lên tấm thép. (2) Tráng một lớp Sn mỏng lên tấm thép. (3) Gắn một miếng Cu lên bề mặt tấm thép. (4) Gắn một miếng Al lên bề mặt tấm thép. (5) Phủ một lớp sơn lên bề mặt tấm thép. Số trường hợp tấm thép được bảo vệ? A. 4. B. 5. C. 3. D. 2. Câu 8: Cho hỗn hợp gồm Fe và Cu vào dung dịch AgNO3 đến khi các phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được dung dịch X gồm hai muối và chất rắn Y gồm 2 kim loại. Hai muối trong X là A. Fe(NO3)3 và Cu(NO3)2. B. Cu(NO3)2 và Fe(NO3)2. C. Fe(NO3)2 và AgNO3. D. AgNO3 và Cu(NO3)2. Câu 9: Nhúng thanh Fe vào dung dịch CuSO4. Sau một thời gian, khối lượng dung dịch giảm 0,8 gam so với khối lượng dung dịch ban đầu. Khối lượng Fe đã phản ứng là A. 6,4 gam. B. 11,2 gam. C. 5,6 gam. D. 8,4 gam. Câu 10: Cho sơ đồ chuyển hĩa sau (mỗi dấu mũi tên là một phản ứng): AB XFe OAFeSOC3 442 3 D Fe O Các chất A, C, D nào sau đây khơng thỏa mãn sơ đồ trên: A. Fe, Fe2(SO4)3, Fe(OH)3. B. Fe, Fe2(SO4)3, Fe(OH)2. C. Fe, Fe(OH)2, FeO. D. Fe, Fe(OH)2, Fe(OH)3. Câu 11: Phát biểu nào sau đây sai? A. Gang là hợp chất của sắt và cacbon trong đĩ cacbon chiếm từ 2-5% khối lượng. B. Sắt là kim loại màu trắng hơi xám, dẫn nhiệt tốt. C. Sắt (II) hiđroxit là chất rắn, màu trắng xanh, khơng tan trong nước. D. Quặng hemantit sắt cĩ thành phần chính là Fe2O3.
6. Câu 12: Đem hịa tan 90 gam một loại gang (trong đĩ cacbon chiếm 6,667% về khối lượng,cịn lại là sắt) vào dung dịch HNO3 đặc nĩng dư thu được sản phẩm khử duy nhất NO2. Thể tích khí thốt ra ở đktc là: A. 112 lít. B. 145,6 lít. C. 156,8 lít. D. 100,8 lít. Câu 13: Kim loại nào sau đây là kim loại kiềm thổ? A. Al. B. Mg. C. Cu. D. Na. Câu 14: Cho 8,4 gam sắt tác dụng với 6,4 gam lưu huỳnh trong bình chân khơng sau phản ứng thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là A. 11,0. B. 13,2. C. 17,6. D. 14,8. Câu 15: Để khử hồn tồn 34 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4, CuO cần dùng ít nhất 10,08 lít khí CO (đktc). Khối lượng chất rắn thu được sau các phản ứng là A. 28,0 gam. B. 24,4 gam. C. 26,8 gam. D. 19,6 gam. Câu 16: Cho a mol Fe vào dung dịch chứa b mol Cu2+ và c mol Ag+, kết thúc phản ứng thu được dung dịch chứa 2 muối. Kết luận đúng là A. c/2 ≤ a ≤ c/2 + b B. 2c ≤ a ≤ 2b C. c/2 ≤ a < c/2 + b D. c/2 ≤ a ≤ b/2 Câu 17: Sắt tác dụng với lượng dư chất nào sau đây tạo ra muối sắt (II) ? A. Clo. B. Lưu huỳnh. C. Oxi. D. Dung dịch HNO3 lỗng. Câu 18: Cho m gam bột crom phản ứng hồn tồn với dung dịch HCl (dư) thu được ↑ lít khí H2 (đktc). Mặt khác cũng m gam bột crom trên phản ứng hồn tồn với khí O2 (dư) thu được 15,2 gam một oxit duy nhất. Giá trị của ↑ là A. 2,24. B. 4,48. C. 3,36. D. 6,72. Câu 19: Một vật làm bằng hợp kim Zn-Fe đặt trong khơng khí ẩm sẽ bị ăn mịn điện hĩa. Các quá trình xảy ra tại các điện cực là A. anot: Zn Ō Zn2+ + 2e và catot: Fe2+ + 2e Ō Fe. 2+ – B. anot: Fe Ō Fe + 2e và catot: O2 + 2H2O + 4e Ō 4OH . 2+ + C. anot: Fe Ō Fe + 2e và catot: 2H + 2e Ō H2. 2+ – D. anot: Zn Ō Zn + 2e và catot: O2 + 2H2O + 4e Ō 4OH . Câu 26: Cho sơ đồ phản ứng sau: t 2R + 6HCl(lỗng)  2RCl3 +3H2. t 2R + 3Cl2  2RCl3. R(OH)3 + NaOH(lỗng) Ō NaRO2 + 2H2O. Kim loại R là A. Fe. B. Mg. C. Cr. D. Al. Câu 20: Tên gọi nào sau đây khơng là hợp kim? A. Tecmit. B. Inox. C. Đuyra. D. Đồng thau. Câu 21: Để tách lấy Ag ra khỏi hỗn hợp gồm Fe, Cu, Ag ta dùng lượng dư dung dịch A. NaOH. B. HCl. C. Fe2(SO4)3. D. HNO3.