Hoá học 12 Bài 32: Hợp chất của sắt

Lý thuyết10 Trắc nghiệm27 BT SGK 484 FAQ

Nội dung bài học trình bày cụ thể, tỉ mỉ về các hợp chất của Sắt. Thông qua bài học các em học sinh biết được tính chất vật lí - hóa học của hợp chất Sắt (II), Sắt (III) và phương pháp điều chế. Biết được tính chất và ứng dụng của một số hợp chất quan trọng của hợp chất của Sắt.

YOMEDIA

1. Video bài giảng

2. Tóm tắt lý thuyết

2.1. Hợp chất Sắt (II)

2.2. Hợp chất của Sắt (III)

3. Bài tập minh hoạ

3.1. Bài tập Hợp chất của Sắt - Cơ bản

3.2. Bài tập Hợp chất của Sắt - Nâng cao

4. Luyện tập bài 32 Hóa học 12

4.1. Trắc nghiệm

4.2. Bài tập SGK & Nâng cao

5. Hỏi đáp về Bài 32 Chương 7 Hoá học 12

Tóm tắt lý thuyết

2.1. Hợp chất Sắt (II)

Tính chất hoá học cơ bản của hợp chất sắt (II) là tính khử.

Fe²⁺ → Fe³⁺ + 1e

Đặc điểm	Sắt (II) oxit	Sắt (II) hidroxit	Muối Sắt (II)
Tính chất vật lí	FeO là chất rắn, màu đen.	Fe(OH)2 nguyên chất là chất rắn, màu trắng hơi xanh, không tan trong nước	Tan trong nước, đa số kết tinh thường ở dạng ngậm nước. Ví dụ: FeSO4.7H2O; FeCl2.4H2O
Tính chất hóa học	\(3FeO+10HNO_{3}\overset{t^{0}}{\rightarrow}\) \(3Fe(NO_{3})_{3}+NO+5H_{2}O\)	\(\begin{array}{*{20}{c}} {FeC{l_2} + {\rm{ }}2NaOH{\rm{ }} \to {\rm{ }}Fe{{\left( {OH} \right)}_2} \downarrow + {\rm{ }}2NaCl}\\ {4Fe{{\left( {OH} \right)}_2} + {\rm{ }}{O_2} + {\rm{ }}2{H_2}O{\rm{ }} \to {\rm{ }}4Fe{{\left( {OH} \right)}_3} \downarrow } \end{array}\)	\(FeCl_{2} +2Cl_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}2FeCl_{3}\)
Điều chế	\(Fe_{2}O_{3}+CO\overset{t^{0}}{\rightarrow}2FeO+CO_{2}\uparrow\)	Điều chế trong điều kiện không có không khí \({FeC{l_2} + {\rm{ }}2NaOH{\rm{ }} \to {\rm{ }}Fe{{\left( {OH} \right)}_2} \downarrow + {\rm{ }}2NaCl}\)	Cho Fe (hoặc FeO; Fe(OH)2) tác dụng với HCl hoặc H2SO4 loãng. \(\begin{array}{{20}{c}} {Fe{\rm{ }} + {\rm{ }}2HCl{\rm{ }} \to {\rm{ }}FeC{l_2} + {\rm{ }}{H_2} \uparrow }\\ {FeO{\rm{ }} + {\rm{ }}{H_2}S{O_4} \to {\rm{ }}FeS{O_4} + {\rm{ }}{H_2}O} \end{array}\) Dung dịch muối sắt (II) điều chế được phải dùng ngay vì trong không khí sẽ chuyển dần thành muối sắt (III).

2.2. Hợp chất của Sắt (III)

Tính chất hoá học đặc trưng của hợp chất sắt (III) là tính oxi hoá.

Fe3+ + 1e → Fe²⁺

Fe³⁺ + 2e → Fe

Đặc điểm	Sắt (III) oxit	Sắt (III) hidroxit	Muối Sắt (III)
Tính chất vật lí	Fe2O3 là chất rắn màu đỏ nâu, không tan trong nước	Fe(OH)3 là chất rắn, màu nâu đỏ, không tan trong nước	Đa số các muối sắt (III) tan trong nước, khi kết tinh thường ở dạng ngậm nước. Ví dụ: FeCl3.6H2O; Fe2(SO4)3.9H2O
Tính chất hóa học	\(F{e_2}{O_3} + {\rm{ }}6HCl{\rm{ }} \to {\rm{ }}2FeC{l_3} + {\rm{ }}3{H_2}O\) \(Fe_{2}O_{3}+CO\overset{t^{0}}{\rightarrow}2FeO+CO_{2}\uparrow\)	\(2Fe{\left( {OH} \right)_3} + {\rm{ }}3{H_2}S{O_4} \to {\rm{ }}F{e_2}{\left( {S{O_4}} \right)_3} + {\rm{ }}6{H_2}O\)	\(Fe+2FeCl_{3}\rightarrow 3FeCl_{2}\) \(Cu+2FeCl_{3}\rightarrow CuCl_{2}+2FeCl_{2}\)
Điều chế	\(Fe(OH)_{3}\overset{t^{0}}{\rightarrow}Fe_{2}O_{3}+3H_{2}O\)	Dung dịch kiềm + dung dịch muối sắt (III) \(FeC{l_3} + {\rm{ }}3NaOH{\rm{ }} \to {\rm{ }}Fe{\left( {OH} \right)_3} \downarrow + {\rm{ }}3NaCl\)

Bài tập minh họa

3.1. Bài tập Hợp chất của Sắt - Cơ bản

Bài 1:

Muối Fe²⁺ làm mất màu dung dịch KMnO₄ trong môi trường axít tạo ra ion Fe³⁺. Còn ion Fe³⁺ tác dụng với I^- tạo ra I₂ và Fe²⁺. Sắp xếp các chất oxi hoá Fe³⁺, I₂ và MnO₄^- theo thứ tự mạnh dần:

Hướng dẫn:

Muối Fe²⁺ làm mất màu dung dịch KMnO₄ trong môi trường axít tạo ra ion Fe³⁺.
⇒ tính oxi hóa của Fe³⁺ < MnO₄^-
Còn ion Fe³⁺ tác dụng với I- tạo ra I₂ và Fe²⁺.
⇒ Tính oxi hóa của I₂ < Fe³⁺

Vậy thứ tự chất oxi hóa mạnh dần là: I₂ < Fe³⁺ < MnO₄ ^-.

Bài 2:

Nhúng một lá sắt nhỏ vào dd chứa một trong những chất sau: FeCl₃, AlCl₃, CuSO₄, Pb(NO₃)₂, NaCl, HNO₃ (loãng, dư), H₂SO₄ (đặc, nóng, dư), NH₄NO₃, AgNO₃ thiếu. Số trường hợp phản ứng tạo muối Fe(II) là?

Hướng dẫn:

+ Fe + AlCl3, NaCl, NH4NO3 không phản ứng

+ Fe + HNO3 (loãng, dư), H2SO4 (đặc, nóng, dư) sắt đều bị đưa về hóa trị cao nhất tức Fe (III)

+ Fe + FeCl3 tạo FeCl2

+ Fe + CuSO4 tạo FeSO4

+ Fe + Pb(NO3)2 tạo Fe(NO3)2

+ Fe + AgNO3 ( thiếu) tạo Fe(NO3)2

Lưu ý: nếu AgNO3 dư thì tạo Fe (III) do:

Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag

⇒ Các dung dịch tạo được muối sắt II là: FeCl3, CuSO4, Pb(NO3)2, AgNO3.

Bài 3:

Để hòa tan hoàn toàn m gam bột Fe₂O₃ cần dùng vừa đủ 300ml dung dịch HCl 1M. Sau phản ứng thu được dung dịch Y. Tính giá trị của m?

Hướng dẫn:

n_HCl = 0,3 mol
Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O
0,05 0,3
⇒ \(m_{Fe_{2}O_{3}}\) = 0,05.160 = 8 gam

Bài 4:

Cho 100ml dung dịch FeCl₂ 1,2M tác dụng với 200ml dung dịch AgNO₃ 2M thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là?

Hướng dẫn:

3 AgNO₃ + FeCl₂ → Fe(NO₃)₃ + 2 AgCl↓ + Ag↓
Mà n\(\tiny AgNO_3\) = 0,4 mol; n \(\tiny FeCl_2\) = 0,12 mol => AgNO₃ dư
⇒ n_Ag= 0,12 mol; n_AgCl = 0,24 mol
⇒ m = m_Ag + m_AgCl = 47,4 g

3.2. Bài tập Hợp chất của Sắt - Nâng cao

Bài 1:

Hòa tan m gam hỗn hợp A gồm FeO vào Fe₂O₃ bằng lượng vừa đủ dung dịch HCl, sau phản ứng thu được dung dịch B. Cho một nửa dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH dư, kết tủa thu được đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi được 40 gam chất rắn. Cho một nửa dung dịch B còn lại tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO₃, thu được 208,15 gam chất rắn. Giá trị của m là:

Hướng dẫn:

Dung dịch B sau phản ứng sẽ gồm: Fe²⁺, Fe³⁺, Cl^-.
40 g chất rắn chính là Fe₂O₃ ⇒ n_Fe = 0,5 mol.
Gọi a, b lần lượt là số mol của Fe²⁺, Fe³⁺
Ta có: a + b = 0,5 (1)
Bảo toàn điện tích dd B có nCl^-= 2n_Fe²⁺ + 3n_Fe³⁺ = 2a + 3b
Cho 1 nửa dd B tác dụng với AgNO₃ dư thu được kết tủa gồm AgCl và Ag
Ag⁺ + Cl^- → AgCl Fe²⁺ + Ag⁺ → Fe³⁺ + Ag
2a+3b 2a+3b a a
Ta có 143,5(2a + 3b) + 108a = 208,15 (2)
Từ 1 và 2 ⇒ a = 0,2 và b = 0,3
⇒ m = 2.(0,2.72 + 0,3.160) = 124,8g

Bài 2:

Cho 8,16 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe₃O₄ và Fe₂O₃ phản ứng hết với 250 ml dung dịch HNO3 x mol/lit (loãng), thu được 1,344 lít NO (đktc) và dung dịch Z. Dung dịch Z hòa tan tối đa 5,04 gam Fe, sinh ra khí NO. Biết trong các phản ứng, NO là sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵. Giá trị của x là:

Hướng dẫn:

Vì Z + Fe → khí NO ⇒ HNO₃ dư và Fe → Fe³⁺
⇒ X phản ứng hết qui về: a mol Fe và b mol O
⇒ mX = 56a + 16b = 8,16g và Bảo toàn e: 3nFe = 3nNO + 2nO
⇒ 3a – 2b = 0,18 mol
⇒ a = 0,12; b = 0,09
Fe + 2Fe³⁺ → 3Fe²⁺
3Fe + 8H⁺+ 2NO₃^- → 3Fe²⁺ + 2NO + 4H₂O (vì hòa tan tối đa)
⇒ n_Fe _sau = ½ nFe³⁺ + \(\frac{3}{8}\) n_H⁺ dư ⇒ n_H⁺ dư = 0,08 mol
⇒ \(n_{HNO_{3}}\) bđ = 0,08 + 4n_NO+ 2n_O = 0,5 mol
⇒ x = 2 M