Luyện tập Sắt (Tiếp)

Quy đổi hỗn hợp rắn của Fe và 3 oxit thành: Fe và O

Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe và O:

Ta có:

56x + 16y = 11,28 (1)

Bảo toàn electron:

3x + 2y = 0,03.3 (2)

Từ (1) và (2) ta có:

x = 0,15 = n_Fe; y = 0,18 = n_O.

 Các dung dịch KMnO₄/H₂SO₄; K₂Cr₂O₇/H₂SO₄; Br₂ đều là các chất oxi hóa Fe²⁺ sẽ có phản ứng oxi hóa khử làm mất màu các dung dịch trên:

5Fe²⁺ + MnO₄^- + 8H⁺ → 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O 

2Fe + Cr₂O₇^2- + 14H⁺ → 2Fe³⁺ + 2Cr³⁺ + 7H₂O 

2Fe²⁺ + Br₂ → 2Fe³⁺  + 2Br^-

FeSO₄ không phản ứng với CuCl₂ nên không làm mất màu.

 Áp dụng phương pháp bảo toàn mol electron:

Bảo toàn Fe: n_FeSO4 = n_Fe = 0,1 

Quá trình nhường electron:                                      Quá trình nhận electron:

5n_KMnO4 = n_FeSO4 

m_KMnO4 = 0,02.158  = 3,16 gam

n_Fe = 0,2 mol; n_S = 0,1 mol

Fe     +    S     FeS

0,1     ← 0,1    → 0,1

Sau phản ứng có Fe 0,1 mol và FeS 0,1 mol

Fe  + 2HCl → FeCl₂ + H₂

0,4             →               0,4 

FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S

0,1             →                  0,1

V_H2 = 0,4.22,4 = 8,96 lít

V_H2S = 0,1.22,4 = 2,24 lít

n_Cu2+ = n_Cu(NO3)2 = 0,16 mol; n_NO3- = 2n_Cu(NO3)2 = 0,32 mol; n_H+ = 2n_H2SO4 = 0,4 mol

Sau phản ứng thu được 0,6m gam hỗn hợp kim loại

Phản ứng tạo muối Fe²⁺

Phương trình phản ứng:

Fe   +   4H⁺ +   NO₃^- →   Fe³⁺  +   NO +  2H₂O

0,1   ← 0,4      →             0,1    →   0,1

Fe    +    2Fe³⁺ →    3Fe²⁺

0,05 ←   0,1

Fe    +   Cu²⁺ →  Fe²⁺ +   Cu

0,16 ← 0,16           →       0,16

Từ phương trình ta có:

V = 0,1.22,4 = 2,24 lít

n_{Fe pư} = 0,1 + 0,05 + 0,16 = 0,31 mol

Mà m_{hh KL} = mFe dư + mCu 

m - 0,31.56 + 0,16.64 = 0,6m 

m = 17,8 gam

 Các phản ứng xảy ra là:

Fe + 4HNO₃ Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

Fe + 2Fe(NO₃)₃ 3Fe(NO₃)₂

Dung dịch X: Fe(NO₃)₂

Fe(NO₃)₂ + 2NaOH Fe(OH)₂ + 2NaNO₃

Nung kết tủa trong không khí:

 2Fe(OH)₂ + 1/2O₂ Fe₂O₃ + 2H₂O 

Cho Fe₃O₄ tác dụng với dung dịch H₂SO₄ đặc nóng tạo ra sản phẩm là:

Phương trình hóa học minh họa

2Fe₃O₄ + 10H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃ + SO₂↑ + 10H₂O.

Phương trình phản ứng minh họa

Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 2H₂O

Fe dư + Fe(NO₃)₃ → 3Fe(NO₃)₂

Sau phản ứng dung dịch thu được là Fe(NO₃)₂

 Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố.

Ta có phương trình phản ứng:

Không phải là phản ứng oxi hóa – khử vì không có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố.

n_H2 = 0,3 mol

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑                   (1)

Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O        (2)

Theo phương trình hóa học:

n_Fe = n_H2 = 0,3 mol

m_Fe = 0,3.56 = 16,8 gam

m_Fe2O3 = m_A – m_Fe = 32,8 – 16,8 = 16 gam

  %m_Fe2O3 = 100% −%m_Fe = 48,78% 

Muối thu được chỉ chứa Fe(NO₃)₃.

n_Fe(NO3)3 =108,9 : 242 = 0,45 mol

Quy đổi hỗn hợp gồm Fe: 0,45 mol và O: x mol

Bảo toàn electron ta có:

0,45.3 = 2x + 0,15.3

x = 0,45 mol

m = m_Fe + m_O = 0,45.56 + 0,45.16 = 32,4 gam.

Fe + S FeS

3Fe + ₂O₂ Fe₃O₄

Fe + I₂   FeI₂

 - Kim loại Fe phản ứng với dung dịch HCl tạo ra muối sắt (II):

         Fe + 2HCl FeCl₂ + H₂

Phát biểu đúng.

- Dung dịch FeCl₃ phản ứng được với kim loại Fe:

         Fe + 2FeCl₃ 3FeCl₂

Phát biểu đúng.

- Kim loại Fe không tan trong dung dịch H₂SO₄ đặc nguội do Fe bị thụ động trong axit HNO₃ và H₂SO₄ đặc nguội.

Phát biểu đúng.

- Trong phản ứng hóa học, ion Fe²⁺ chỉ thể hiện tính khử.

Phát biểu sai vì Fe²⁺ thể hiện cả tính khử và tính oxi hóa:

           2Al + 3FeCl₂ → 2AlCl₃ + 3Fe                (Tính oxi hóa)

           2FeCl₂ + Cl₂ → 2FeCl₃                          (Tính khử)

Sắt là kim loại trắng hơi xám, là kim loại nặng (D = 7,9 g/cm³), nóng chảy ở 1540^oC

n_Fe = 0,15 mol; n_S = 0,1125 mol

PTPƯ:

X + O₂ → SO₂ + H₂O.

Bảo toàn electron:

2n_Fe + 4n_S = 4n_O2 

n_O2 = (2.0,15 + 0,1125.4)/4 = 0,1875 mol

V = 0,1875. 22,4 = 4,2 lít