Luyện tập Hợp chất của sắt (Tiếp)

n_Fe(OH)3 = 6,42/107 = 0,06 mol n_Fe(NO3)3 = n_{Fe (oxit)} = 0,06 mol

m_Al(NO3)3 = 37,95 − 0,06.242 = 23,43 n_Al(NO3)3 = 0,11 mol = n_Al 

Coi hỗn hợp A gồm Al và Fe₂O_x

n_{e nhận} = 3n_NO + 8n_N2O = 3.0,05 + 8.0,03 = 0,39

Al     3e → Al³⁺

0,11   0,33

Fe ^x+ (3 - x)e → Fe³⁺

0,06     0,06.(3-x)

Bảo toàn e ta có:

0,39 = 0,06.(3 - x) + 0,33

x = 2

Vậy oxit sắt là FeO

m = m_Al + m_FeO = 0,11.27+ 0,06.72 = 7,29 gam

Cấu hình electron của Fe: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s²

Cấu hình electron của Fe³⁺: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵

- Môi trường axit càng lớn pH càng nhỏ

- Môi trường bazơ càng lớn pH càng lớn

Ta có:

Muối tạo bởi bazơ mạnh với axit mạnh thì pH = 7 
Muối tạo bởi bazơ yếu với axit mạnh thì pH <7
Muối tạo bởi bazơ mạnh với axit yếu thì pH > 7
Vậy: pH_FeCl3 < pH_FeCl2 < pH_KCl < pH_K2CO3 

Dùng dung dịch HCl: có khí không màu thoát ra là (Fe, Fe₂O₃), còn lại không có khí thoát ra là (FeO, Fe₂O₃).

n_CO2 = n_{kết tủa} = 0,04 mol = n_{CO pư}

Áp dụng định luật BTKL:

m_oxit + m_{CO pư} = m_hh + m_CO2

m_oxit = 5,76 + 44.0,04- 28.0,04 = 6,4 gam = m

n_Fe(oxit) = 0,08 mol

m_O(oxit) = m_oxit - m_Fe(oxit) = 6,4 - 0,08.56 = 1,92 gam

n_O(oxit) = 0,12 mol

n_Fe : n_O = 0,08:0,12 = 2:3

Vậy oxit sắt là Fe₂O₃

 Do H₂ chỉ khử được Fe₂O₃ thành Fe nên B gồm Fe và Al₂O₃

Al₂O₃ + 6HCl 2AlCl₃ + 3H₂O

Fe + 2HCl FeCl₂ + H₂

n_Fe = n_H2 = 2,24/22,4 = 0,1 mol

n_Fe2O3 = 0,05 mol

m_Fe2O3 = 0,05.160 = 8 gam

n_Fe2(SO4)3 = 0,5.0,25 = 0,125 mol

n_Zn = 19,565 = 0,3 mol

Zn + Fe₂(SO₄)₃ → ZnSO₄+ 2FeSO₄

Từ phương trình ta có Zn dư

n_{Zn dư} = 0,3 − 0,125 = 0,175 mol

n_FeSO4 = 0,25 mol

Zn + FeSO₄ → ZnSO₄ + Fe↓

Từ phương trình ta có FeSO₄ dư

 n_Fe↓ = n_Zn = 0,175 mol

⇒ m_{chất rắn} = 0,175.56 = 9,8 gam

 1. Sục khí Cl₂ vào dung dịch NaOH ở nhiệt độ thường:

Cl₂ + 2NaOH NaCl + NaClO + H₂O

Phản ứng thu được 2 muối

 2. Cho Fe₃O₄ vào dung dịch HCl loãng (dư):

Fe₃O₄ + 8HCl → FeCl₂ + 2FeCl₃ + H₂O

Phản ứng thu được 2 muối

3.Cho Fe₃O₄ vào dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng (dư):

Fe₃O₄ +  H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 10H₂O

Phản ứng thu được 1 muối

4. Hòa tan hết hỗn hợp Cu và Fe₂O₃ (có số mol bằng nhau) vào dung dịch H₂SO₄ loãng (dư)

Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O

   x                                  x

Cu + Fe₂(SO₄)₃ → CuSO₄ + 2FeSO₄

 x            x

Phản ứng vừa đủ Phản ứng thu được 2 muối

Gọi số mol của FeCO₃ và FeS₂ là a mol (do có cùng số mol):

Đem nung hỗn hợp A ta có:

4FeCO₃ + O₂ 2Fe₂O₃ + 4CO₂

    a      a/4                     a

4FeS₂ + 11O₂ 2Fe₂O₃ + 8SO₂

    a    11a/4                    2a

n_{O2 pư} = a/4 + 11a/4 = 3a

n_CO2 + n_SO2 = 3a

Số mol khí trước và sau khi nung bằng nhau

Vậy áp suất trong bình không thay đổi.

n_CaCO3 = 55/100 = 0,55 mol

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

0,55                          0,55

Trong phản ứng khử các oxit bằng CO, ta có :

n_{O (trong oxit)} = n_CO = n_CO2 = 0,55 mol

m = 39,2 + m_O = 39,2 + 16.0,55 = 48 gam

Phương trình phản ứng:

Fe₃​O₄​ + H₂​SO₄​ → Fe₂​(SO₄​)₃​ + FeSO₄​ + H₂​O

Dung dịch X chứa: Fe²⁺​, Fe³⁺​, SO₄²⁻, H⁺​ dư.

A. Sai: Fe₂​(SO₄​)₃​, FeSO₄ không tác dụng được với HCl.

B. Sai: kết tủa là Fe(OH)₂​, Fe(OH)₃​ khi để ngoài không khí thì:

4Fe(OH)₂​ + O₂​ + 2H₂​O → 4Fe(OH)₃​

khối lượng kết tủa tăng

C. Sai: Cu + 2Fe³⁺​ → Cu²⁺​ + 2Fe²⁺​

D. Đúng: 5Fe²⁺​ + 8H⁺​ + MnO₄⁻ → 5Fe³⁺​ + Mn²⁺​ + 4H₂​O

Khi kim loại hoặc hỗn hợp kim loại phản ứng với dung dịch H₂SO₄ đặc nóng ta có số lượng gốc SO₄^2- tạo muối với kim loại tương ứng với các sản phẩm khử như sau: 

• 1 mol SO₂ tương ứng 1 mol gốc SO₄^2- tạo muối với kim loại.
• 1 mol A tương ứng với 3 mol gốc SO₄^2- tạo muối với kim loại.
• 1 mol H₂S tương ứng với 4 mol gốc SO₄^2- tạo muối với kim loại.

Từ đó ra có:

Bảo toàn e: 3x + y = 0,062.3 + 0,47.2 = 0,28                  (1) 

Số mol NO₃^- và SO₄^2- tạo muối với kim loại lần lượt là 0,186 và 0,047

m_Fe + m_Ag = m_muối - m_NO3^- m_SO4^2- = 6,12

56x + 108y = 6,12                                                       (2)

Từ (1) và (2) ta có x = 0,09 và y = 0,01 

n_Fe = 0,014 mol

n_AgNO3 = 0,03 mol

Fe   +  2AgNO₃ Fe(NO₃)₂ + 2Ag

0,014 0,028     0,014

Sau phản ứng:

n_{AgNO3 dư} = 0,03 - 0,028 = 0,002 mol

Fe(NO₃)₂ + AgNO_3dư  Fe(NO₃)₃ + Ag

0,002        0,002        0,002

Sau phản ứng dung dịch A gồm: 

n_Fe(NO3)2 = 0,014 - 0,002 = 0,012 mol

C_M = 0,012/0,1 = 0,12M

n_Fe(NO3)3 = 0,002/0,1 = 0,02M

+ Dung dịch HNO₃ (đặc, nóng, dư) là một chất oxi hóa mạnh, khi tác dụng với các hợp chất sắt ở mức oxi hóa trung bình như +2 hoặc +8/3 thì sắt trong các oxit đó sẽ bị oxi hóa lên mức cao nhất là +3, đồng thời nitơ trong axit nitric sẽ bị khử về mức +4 tạo thành NO₂.

+ Khi các hợp chất của sắt ở mức oxi hóa +3 tác dụng với axit nitric (đặc, nóng) thì chỉ đơn thuần là phản ứng trao đổi, không phải phản ứng oxi hóa khử nên không tạo chất khí.

Fe₂O₃ + 6HNO₃ → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O