Đề bài 1. Thí nghiệm 1: Tác dụng của nhôm với oxi Lấy một ít bột nhôm vào một tờ bìa Khum tờ bìa chứa bột nhôm, rắc nhẹ bột nhôm trên ngọn lửa đèn còn Quan sát hiện tượng xảy ra. Cho biết trạng thái, màu sắc của chất tạo thành, giải thích và viết phương trình hóa học. Cho biết vai trò của nhôm trong phản ứng 2. Thí nghiệm 2: Tác dụng của sắt với lưu huỳnh Lấy một thìa nhỏ hỗn hợp bột sắt và bột lưu huỳnh theo tỉ lệ 7 : 4 về khối lượng vào ống nghiệm. Đun ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn. Quan sát hiện tượng. Cho biết màu sắc của sắt, lưu huỳnh, hỗn hợp bột sắt ( sắt + lưu huỳnh) và của chất tạo thành sau phản ứng. Giải thích và viết phương trình hóa học 3. Thí nghiệm 3: Nhận biết kim loại Al, Fe Lấy một ít bột kim loại Al, Fe vào hai ống nghiệm (1) và (2) Nhỏ 4 – 5 giọt dung dịch NaOH vào từng ống nghiệm (1) và (2) Quan sát hiện tượng xảy ra. Cho biết mỗi lọ đựng kim loại nào? Hãy giải thích.
Video hướng dẫn giải Lời giải chi tiết Thí nghiệm 1: Tác dụng của nhôm với oxi Yêu cầu: Nêu hiện tượng thí nghiệm, cho biết trạng thái, màu sắc của chất tạo thành, giải thích và viết PTPƯ. Cho biết vai trò của nhôm trong phản ứng? Hiện tượng: Có những hạt loé sáng do bột nhôm tác dụng với oxi, phản ứng toả nhiều nhiệt. Chất tạo thành màu trắng sáng là nhôm oxit \(Al_2O_3\). Giải thích: Vì xảy ra phản ứng nhôm tác dụng với oxi trong không khí. PTHH: \(4Al + 3O_2 \to 2Al_2O_3\) Trong PƯHH nhôm đóng vai trò là chất khử. Thí nghiệm 2: Tác dụng của sắt với lưu huỳnh. Yêu cầu: Cho biết màu sắc của hỗn hợp sắt và lưu huỳnh trước phản ứng. Nêu hiện tượng thí nghiệm, màu sắc của chất tạo thành sau phản ứng, giải thích và viết PTPƯ? Hiện tượng: Khi đun hỗn hợp trên ngọn lửa đèn cồn, sắt tác dụng mạnh với lưu huỳnh hỗn hợp cháy nóng đỏ, phản ứng toả nhiều nhiệt. Chất tạo thành có màu đen (không bị nam châm hút). Giải thích: Vì xảy ra phản ứng sắt tác dụng với lưu huỳnh. PTHH: Fe + S \( \to\) FeS Hỗn hợp sắt và lưu huỳnh trước phản ứng có màu xám. Thí nghiệm 3: Nhận biết mỗi kim loại Al, Fe được đựng trong hai lọ không dán nhãn . Yêu cầu: Quan sát hiện tượng xảy ra ở hai ống nghiệm 1 và 2. Cho biết mỗi lọ đựng kim loại nào? Giải thích và viết PTPƯ ? Hiện tượng:Khi cho dung dịch NaOH vào hai ống nghiệm. Một ống nghiệm có khí thoát ra và chất rắn tan ra. Một ống nghiệm không có hiện tượng gì. Kết luận: Ống nghiệm có khí thoát ra là ống nghiệm trước đó chứa bột Al. ống nghiệm không có hiện tượng gì là ống nghiệm trước đó chứa bột Fe => ta nhận biết được lọ đựng kim loại Al và lọ đựng kim loại Fe. Giải thích: Vì nhôm có phản ứng với kiềm, còn sắt thì không phản ứng với kiềm. PTHH: \(2Al + 2NaOH + 2H_2O \to 2NaAlO_2 + 3H_2\) Loigiaihay.com
Đề bài Sắt có những tính chất hoá học nào ? Viết các phương trình hoá học minh hoạ.
Video hướng dẫn giải
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Dựa vào kiến thức đã học trang 59-60 sgk 9 để liệt kê các tính chất hóa học của Fe Lời giải chi tiết 1. Tác dụng với phi kim a) Tác dụng với oxi. 3Fe + 2O2 \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) Fe3O4 (oxit sắt từ, sắt có hóa trị II và III) b) Tác dụng với phi kim khác. 2Fe + 3Cl2 \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) 2FeCl3 Lưu ý: Fe tác dụng với clo chỉ cho Fe(III) clorua (không cho Fe(II) clorua) 2. Tác dụng với dung dịch axit: Sắt tác dụng với HCl, H2SO4 loãng tạo thành muối sắt (II) và giải phóng H2. Fe + 2HCl → FeCl2, + H2 ↑ Chú ý: + Fe tác dụng với dung dịch HCl chỉ cho Fe(II) clorua (không cho Fe(III) clorua) + Sắt không tác dụng với HNO3, H2S04đặc, nguội. 3. Tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn sắt. Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓ Loigiaihay.com
Sắt Fe cũng có những tính chất hoá học tương tự như nhôm và được ứng dụng khá nhiều trong đời sống sản xuất vì chúng có khả năng dẫn điện, dẫn nhiệt lại dẻo và dễ dát mỏng. Đang xem: Các phương trình của fe Vậy sắt Fe có tính chất hoá học và tính chất vật lý cụ thể như thế nào, cách điều chế sắt ra sao và sắt được ứng dụng vào lĩnh vực nào trong đời sống sản xuất, chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây. I. Vị trí của Sắt trong bảng HTTH – Cấu hình e nguyên tử của sắt: 1s22s22p63s23p63d64s2. – Vị trí: Fe thuộc ô 26, chu kì 4, nhóm VIIIB. – Cấu hình e của các ion được tạo thành từ Fe: Fe2+: 1s22s22p63s23p63d6 Fe3+: 1s22s22p63s23p63d5 II. Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên của Sắt 1. Tính chất vật lý của Sắt – Màu trắng hơi xám, dẻo, dễ rèn, dễ dát mỏng, kéo sợi; dẫn nhiệt và dẫn điện kém đồng và nhôm. – Sắt có tính nhiễm từ nhưng ở nhiệt độ cao (8000C) sắt mất từ tính. t0nc = 15400C. – Sắt là kim loại nặng, khối lượng riêng D = 7,86g/cm3. 2. Trạng thái tự nhiên của Sắt – Là kim loại phổ biến sau nhôm, tồn tại chủ yếu ở các dạng: + Hợp chất: oxit, sunfua, silicat… + Quặng: hematit đỏ (Fe2O3 khan), hematit nâu (Fe2O3.nH2O), manhetit (Fe3O4), xiđerit (FeCO3) và pirit (FeS2). III. Tính chất hoá học của Sắt – Fe là chất khử trung bình. Trong các phản ứng, Fe có thể nhường 2 hoặc 3e (Fe có hoá trị II hoặc III): Fe → Fe3+ + 3e Fe → Fe2+ + 2e 1. Sắt tác dụng với các phi kim – Sắt tác dụng với hầu hết các phi kim khi đun nóng: a) Sắt tác dụng với halogen → muối sắt (III) halogenua (trừ iot tạo muối sắt II): + Phương trình phản ứng tổng quát: 2Fe + 3X2 2FeX3 – Fe tác dụng với Clo: Fe + Cl2 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 b) Sắt tác dụng với Oxi O2 (Fe + O2) 3Fe + 2O2 Fe3O4 – Fe3O4 là oxit sắt từ, sắt có hoá trị II và hoá trị III * Lưu ý: Thực tế khi giải các bài tập thường gặp trường hợp tạo ra hỗn hợp gồm Fe và các oxit sắt. c) Sắt tác dụng với lưu huỳnh S (Fe + S) Fe + S FeS 2. Tác dụng với nước – Fe không tác dụng với nước ở nhiệt độ thường, ở nhiệt độ cao, sắt phản ứng mạnh với hơi nước: 3Fe + 4H2O  FeO + H2↑ 3. Sắt tác dụng với dung dịch axit a) Sắt tác dụng với axit HCl, H2SO4 loãng → muối sắt (II) + H2↑ – Fe tác dụng với HCl: Fe + HCl Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ – Fe tác dụng với H2SO4 : Fe + H2SO4 Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2↑ b) Sắt tác dụng với các axit có tính oxi hóa mạnh (HNO3, H2SO4 đậm đặc) – Fe thụ động với H2SO4 đặc nguội và HNO3 đặc nguội → có thể dùng thùng Fe chuyên chở axit HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội. – Fe + HNO3 loãng → muối sắt (III) + NO↑ + H2O Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O – Fe + HNO3 đậm đặc → muối sắt (III) + NO2↑ + H2O Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O – Fe + H2SO4 đậm đặc và nóng → muối sắt (III) + H2O + SO2↑ 2Fe+ 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O * Lưu ý: Sản phẩm sinh ra trong phản ứng của Fe với HNO3 hoặc H2SO4 đậm đặc là muối sắt (III) nhưng nếu sau phản ứng có Fe dư hoặc có Cu thì tiếp tục xảy ra phản ứng: 2Fe3+ + Fe → 3Fe2+ Hoặc 2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+ 4. Sắt tác dụng với dung dịch muối – Fe đẩy được những kim loại yếu hơn ra khỏi muối → muối sắt (II) + kim loại. Fe + CuCl2 → Cu + FeCl2 – Fe tham gia phản ứng với muối Fe3+ → muối sắt (II): 2FeCl3 + Fe → 3FeCl2 * Chú ý: Với muối Ag+, Fe có thể tham gia phản ứng để tạo thành muối Fe3+: Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag↓ Fe(NO3)2 + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag↓ IV. Điều chế và ứng dụng của sắt 1. Điều chế sắt bằng phương pháp nhiệt luyện – Khử oxit sắt bằng các chất khử (Al, C, CO, H2) ở nhiệt độ cao, dùng để điều chế sắt trong công nghiệp Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O Fe2O3 + 2Al 2Fe + Al2O3 2. Điều chế sắt bằng phương pháp điện phân dung dịch 2FeSO4 + 2H2O -đpdd→ 2Fe + O2 + 2H2SO4 3. Ứng dụng của sắt – Sắt là kim loại được sử dụng nhiều nhất, chiếm khoảng 95% tổng khối lượng kim loại sản xuất trên toàn thế giới. Sự kết hợp của giá thành thấp và các đặc tính tốt về chịu lực, độ dẻo, độ cứng làm cho nó trở thành không thể thay thế được, đặc biệt trong các ứng dụng như sản xuất ô tô, thân tàu thủy lớn, các bộ khung cho các công trình xây dựng. Thép là hợp kim nổi tiếng nhất của sắt, ngoài ra còn có một số hình thức tồn tại khác của sắt như: Gang thô (gang lợn) chứa 4% – 5% cacbon và chứa một loạt các chất khác như lưu huỳnh, silic, phốt pho.Gang đúc chứa 2% – 3.5% cacbon và một lượng nhỏ mangan.Thép carbon chứa từ 0,5% đến 1,5% cacbon, với một lượng nhỏ mangan, lưu huỳnh, phốt pho và silic.Sắt non chứa ít hơn 0,5% cacbon.Các loại thép hợp kim chứa các lượng khác nhau của cacbon cũng như các kim loại khác, như crôm, vanađi, môlipđen, niken, vonfram, v.v.Oxít sắt (III) được sử dụng để sản xuất các bộ lưu từ tính trong máy tính. Chúng thường được trộn lẫn với các hợp chất khác, và bảo tồn thuộc tính từ trong hỗn hợp này. Xem thêm: Khóa Học Bác Sĩ Máy Tính Chuyên Sâu, Bác Sỹ Máy Tính V. Bài tập về Sắt Bài 1 trang 141 SGK Hóa 12: Các kim loại nào sau đây đều phản ứng với dung dịch CuCl2? A. Na, Mg, Ag. B. Fe, Na, Mg. C. Ba, Mg, Hg. D. Na, Ba, Ag. * Lời giải bài 1 trang 141 SGK Hóa 12: Đáp án: B. Fe, Na, Mg – Các phản ứng xảy ra: Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu↓ 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ 2NaOH + CuCl2 → 2NaCl + Cu(OH)2↓ Mg + CuCl2 → MgCl2 + Cu↓ Bài 3 trang 141 SGK Hóa 12: Cho 3,52 gam một kim loại tác dụng hết với dung dịch H2SO4 loãng, thu được 6,84 gam muối sunfat. Kim loại đó là A. Mg. B. Zn. C. Fe. D. Al. * Lời giải bài 3 trang 141 SGK Hóa 12: Đáp án: C. Fe – Gọi kim loại là M hóa trị là n – Phương trình hoá học của phản ứng: 2M + nH2SO4 → M2(SO4)n + nH2↑ 2M (g) (2M + 96n) (g) 2,52 (g) 6,84 (g) ⇒ ta có: 2M.6,84 = 2,52.(2M + 96n). ⇒ 13,68M = 5,04M +241,92n ⇒ 8,64M = 241,92n ⇒ M = 28n – Cho n = 1, 2, 3 thì thấy chỉ n = 2 ⇒ M = 56 là thỏa mãn ⇒ Vậy kim loại là Fe Bài 4 trang 141 SGK Hóa 12: Ngâm một lá kim loại có khối lượng 50 gam trong dung dịch HCl. Sau khi thu được 336ml khí H2 (đktc) thì khối lượng lá kim loại giảm 1,68 %. Kim loại đó là : A. Zn. B. Fe. C. Al. D. Ni. * Lời giải bài 4 trang 141 SGK Hóa 12: Đáp án: B. Fe – Theo bài ra, khối lượng kim loại giảm chính là khối lượng kim loại phản ứng với dd HCl ⇒ Khối lượng kim loại phản ứng là: mKL = (1,68%.50)/(100%) = 0,84(g) – Theo bài ra, số mol H2 là: nH2 = 0,336/22,4 = 0,015 (mol) – Phương trình hoá học của phản ứng: 2M + 2n HCl → 2MCl2 + nH2↑ – Theo PTPƯ số mol của M là: nM = (2/n).nH2 = (2. 0,015)/n = 0,03/n (mol). ⇒ M = 0,84/(0,03/n) = 28n – Cho n = 1, 2, 3 thì thấy chỉ n = 2 ⇒ M = 56 là thỏa mãn Bài 5 trang 141 SGK Hóa 12: Hỗn hợp A chứa Fe và kim loại M có hóa trị không đổi trong mọi hợp chất. Tỉ lệ số mol của M và Fe trong hỗn hợp là 1 : 3. Cho 19,2 gam hỗn hợp A tan hết vào dung dịch HCl thu được 8,96 lít khí H2 Cho 19,2 gam hỗn hợp A tác dụng hết với Cl2 thì cần dùng 13,32 lít khí Cl2. Xác định kim loại M và phần trăm khối lượng các kim loại trong hỗn hợp A. Các thể tích khí đo ở đktc. * Lời giải bài 5 trang 141 SGK Hóa 12: – Gọi hóa trị của M là n – Gọi Gọi số mol của M là x thì số mol của Fe sẽ là 3x. – Các phương trình hoá học của phản ứng: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ (1) 3x 3x 2M + 2nHCl → 2MCln + nH2↑ (2) x nx/2 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (3) 3.x (9/2)x 2M + nCl2 → 2MCln (4) x (n/2)x – Theo bài ra, số mol H2 là: nH2 = 8,96/22,4 = 0,4 (mol) mà theo PTPƯ (1) và (2) thì: nH2 = 3x + 0,5nx = 0,4 (*) – Theo bài ra, số mol Cl2 là: nCl2 = 12,32/22,4 = 0,55 (mol) mà theo PTPƯ (3) và (4) thì: nCl2 = 4,5x + 0,5nx = 0,55 (**) Từ (*) và (**) ⇒ x = 0,1 và n = 2 ⇒ mFe = 3.0,1.56 = 16,8 (g). ⇒ mM = 19,2 – 16,8 = 2,4 (g). ⇒ MM = 2,4/0,1 = 24 (g/mol). ⇒ Vậy kim loại là Mg. %mFe = (16,8/19,2).100% = 87,5%. Xem thêm: Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp Công Nghệ Thông Tin, Mẫu Đồ Án Tốt Nghiệp Công Nghệ Thông Tin Hay Nhất %mMg = 100% – 87,5% = 12,5% Hy vọng với bài viết về tính chất hoá học của Sắt Fe và các bài tập về Sắt ở trên giúp ích cho các em. Mọi thắc mắc hay góp ý các em hãy để lại bình luận dưới bài viết để lingocard.vn ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tập tốt. Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Phương trình |
