Lý Thuyết Sắt Và Hợp Chất Của Sắt & Bài Tập Trắc Nghiệm (Có Đáp Án)

1. Sắt:

1.1. Vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn

- Ta có cấu hinh nguyên tư e của sắt là: 26Fe: 1s22s22p63s23p63d64s2

- Vị trí trong bảng tuần hoàn của sắt: ô thứ 26, thuộc chu kì thứ tư, nhóm VIIIB.

- Fe có cấu hình các e là:

Fe2+ là 1s22s22p63s23p63d6

Fe3+ là 1s22s22p63s23p63d5

1.2. Tính chất vật lí của sắt

Các tính chất vật lý của Sắt bao gồm:

- Màu xám hơi trắng, dễ ràn và dẻo cũng như có thể dát mỏng hay kéo sợi, khả năng dẫn điện và nhiệt không bằng nhôm hay đồng.

- Nhiễm từ ở nhiệt độ cao khoảng 800 độ C sẽ nhiễm từ và mất từ tính.

T0nc = 15400C

1.3. Trạng thái tự nhiên

Ở trạng thái tự nhiên, sắt chủ yếu tồn tại chủ yếu ở các dạng sau:

• Dạng hợp chất như sunfua, oxit, silicat

• Dạng quặng: Fe2O3 khan là hematit đỏ, Fe2O3.nH2O ; hematit nâu, Fe2O3; manhetit, FeCO3 là xiderit và FeS2 là pirit.

Đây là loại kim loại phổ biến sau nhôm.

1.4. Tính chất hóa học

Fe có thể nhường đến 2e hoặc 3e trong phản ứng, là chất có chất khử trung bình

Fe → Fe3+ + 3e

Fe → Fe2+ + 2e

1.4.1. Tác dụng với phi kim

Khi đun nóng, hầu hết các phi kim tác dụng với sắt.

Muốn sắt (III) halogenua được tạo ra với halogen (ngoại lệ là iot tạo ra muối sắt II)

2Fe + 3X2 → 2FeX3 (t0)

• Đối với trường hợp O2

3Fe + 2O2 → Fe3O4 (t0)

Trong thực tế sẽ xảy ra các trường hợp giữa Fe cũng như các oxit Sắt

• Trường hợp với S:

Fe + S → FeS (t0)

1.4.2. Tác dụng với nước

Sắt phản ứng mạnh với hơi nước ở nhiệt độ cao nhưng ngược lại ở nhiệt độ thường sẽ không tác dụng:

3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2 (< 5700C)

Fe + H2O → FeO + H2 (> 5700C)

1.4.3. Tác dụng với dung dịch axit

a. Muối sắt (II) + H2 được tạo ra với H+ (HCl, H2SO4 loãng,...)

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2

b. HNO3, H2SO4 đậm đặc được tác dụng

Thùng Fe chuyên chở axit được dùng HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội được tạo ra từ Fe thụ động với H2SO4 đặc nguội và HNO3 đặc nguội.

• Muối sắt (III) + NO + H2O được tạo ra từ dung dịch HNO3 loãng.

Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

• Muối sắt (III) + NO2 + H2O được tạo ra từ dung dịch HNO3 đậm đặc

Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

• Muối sắt (III) + H2O + SO2 được tạo ra từ dung dịch H2­SO4 đậm đặc và nóng

2Fe+ 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Chú ý: Muối sắt (III) là sản phầm sinh ra trong phản ứng của Fe với HNO3 hoặc H2SO4 đậm đặc tuy nhiên sau phản ứng Fe dư hoặc Cu còn thì tiếp tục xảy ra phản ứng:

2Fe3+ + Fe → 3Fe3+

Hay cũng có thể như sau

2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+

Tham khảo ngay bộ tài liệu tổng ôn kiến thức và những phương pháp giải mọi dạng bài tập trong đề thi Hóa thi THPT Quốc gia

1.4.4. Tác dụng với dung dịch muối

- Muối sắt (II) + kim loại được tạo ra khi Fe đẩy những kim loại yếu hơn ra khỏi muối

Fe + CuCl2 → Cu + FeCl2

- Fe3+ → muối sắt (II) xảy ra khi Fe tham gia phản ứng với muối

2FeCl3 + Fe → 3FeCl2

Chú ý: Fe3+ có thể được tạo ra khi Fe tham gia phản ứng với muối Ag+

Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag

Fe(NO3)2 + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag

2. Một số hợp chất quan trọng của sắt

Sau đây sẽ là toàn bộ tính chất của các hợp chất Sắt quan trong bao gồm của cả Sắt (II) và Sắt (III) bao gồm tính chất hóa học, vật lý và cách điều chế.

2.1. Hợp chất của sắt (II)

Sau đây là một số hợp chất của Sắt (II) và các tính chất cũng như cách điều chế của chúng.

2.1.1. Hợp chất sắt (II) oxit (FeO)

• Tính chất vật lý của hợp chất: không tan trong nước, rắn và đen

• Tính chất hóa học của hợp chất:

• Oxit bazo tác dụng sẽ tạo ra các phương trình sau:

FeO + 2HCl → FeCl2 + H2

FeO + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2O

• Hợp chất sẽ tạo ra các chất khử mạnh là khi được oxi hóa và tác dụng với:

FeO + H2 → Fe + H2O (t0)

FeO + CO → Fe + CO2 (t0)

3FeO + 2Al → Al2O3 + 3Fe (t0)

• Hợp chất khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh thì sẽ là chất khử:

4FeO + O2 → 2Fe2O3

3FeO + 10HNO3 loãng → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

• Cách điều chế chất này:

FeCO3 → FeO + CO2 (không có không khí khu nung)

Fe(OH)2 → FeO + H2O (không có không khí khi nung)

2.1.2. Hợp chất sắt (II) hidroxit (Fe(OH)2)

• Tính chất vật lý của hợp chất: Hóa nâu đỏ, tạo kết tủa trắng hơi xanh sau khi tác dụng với dung dịch kiềm.

(trắng xanh)

Chú ý: Chỉ trong điều kiện không có không khí mới tạo ra được chất tinh khiết

2.1.3. Hợp chất muối sắt (II)

Đây là hợp chất dễ bị oxi hóa thành muối sắt (III):

FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3

Điều chế: cho Fe (hoặc FeO, Fe(OH)2) tác dụng với HCl hoặc H2SO4 loãng:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2

Chú ý: Dung dịch này cần pha chế ngay nếu không sẽ bị chuyển thành muối sắt (III)

2.2. Hợp chất của sắt (III)

Sau đây là các tính chất của hợp chất Sắt (III) bao gồm một số ví dụ tiêu biểu

2.2.1. Tính chất hóa học của hợp chất sắt (III)

Hợp chất của Sắt (III) có các tính chất đặc trưng như sau:

• Hợp chất có tính oxi hóa cao.

• Bao gồm các chất Fe2O3, Fe(OH)3, muối Fe3+

Fe3+ + 1e → Fe2+ hay Fe3+ + 3e → Fe

Đặc tính của hợp chất Oxit Fe2O3

• Không tan trong nước và là chất rắn màu nâu

• Trong dung dịch axit mạnh rất dễ tan

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O

• Fe2O3 bị CO khử hay H2 khử thành Fe khi ở nhiệt độ cao

Fe2O3 + 3CO2 → Fe + 3CO2

• Điều chế: Ở nhiệt độ cao, qua phản ứng sắt III hidroxit

2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O

2.2.2. Điều chế một số hợp chất sắt (III)

Sau đây là một số hợp chất Sắt tiêu biểu cùng tính chất cơ bản và cách điều chế của chúng:

• Hidroxit Fe(OH)3: Đây là chất dễ tan trong dung dịch axit tuy không tan trong nước. Phản ứng xảy ra với axit là:

2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6H2O

Điều chế: muối sắt (III) được cho dung dịch kềm tác dụng

FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl

• Muối sắt III: Đây là chất khiến bột đồng tan chảy. Phản ứng xảy ra với bột đồng là:

Cu + FeCl3 (vàng nâu) → CuCl2 + FeCl2

⇒ Dung dịch thu được có màu xanh khi dung dịch CuCl2 (màu xanh) và dung dịch FeCl2 (không màu)

2.2.3. Ứng dụng của hợp chất sắt (III)

Sắt (III) tạo ra rất nhiều hợp chất để tạo ra rất nhiều phản ứng có lợi cho chúng ta trong cuộc sống hằng ngày. Sau đây là một số ứng dụng tiêu biểu của hợp chất sắt (III)

• Chất xúc tác trong một số phản ứng hữu cơ được sử dụng là muối FeCl3

• Phèn sắt amoni (NH4)Fe(SO4)2 có sử dụng muối Fe2(SO4)3.

• Sơn chống gỉ được pha chế từ Fe2O3

• Quặng hemantit dùng để luyện gang cũng là một dạng của Sắt III

3. Một số bài tập trắc nghiệm về sắt và hợp chất của sắt (có đáp án)

Sau đây là 20 câu trắc nghiệm tóm gọn những dạng bài tập về sắt và hợp chất của sắt:

Câu 1: Trong dung dịch FeCl3 kim loại nào không tan?

A. Fe

B. Mg

C. Ni

D. Ag

Câu 2: Khí sẽ không được sinh ra ở chất nào sau đây khi phản ứng với dung dịch HNO3 đặc nóng?

A. FeO

B. Fe3O4

C. Fe2O3

D. Fe(OH)2

Câu 3: Chất nào sau đây thu được kết tủa là Fe(OH)3 sau khi tác dụng với dung dịch FeCl3?

A. H2S.

B. AgNO3.

C. NaOH.

D. NaCl.

Câu 4: Dung dịch X được tạo ra khi hòa tan một lượng FexOy bằng H2SO4 loãng dư. Đây là chất có thể làm mất màu dung dịch thuốc tím cũng như hòa được tan bột Cu. Chất đó là:

A. FeO

B. Fe2O3

C. Fe3O4

D. A hoặc B

Câu 5: Tác dụng 2,8 gam hỗn hợp FeO, Fe2O3 và Fe3O4 với V ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch X. Kết tủa Y được tạo ra khi NaOH dư được cho vào dung dịch X Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 3 g chất rắn. Tìm V

A. 87,5 ml

B. 125 ml

C. 62,5 ml

D. 175 ml

Câu 6: Cho hỗn hợp gồm 2,8 g Fe và 3,2 g Cu vào dung dịch HNO3 thu được dung dịch A, V lít khí NO2 ở đktc (sản phẩm khử duy nhất) và còn dư 1,6g kim loại. Ta có khối lượng muối thu và giá trị V thu được sau khi cô cạn dung dịch khi phản ứng xảy ra hoàn toàn là:

A. 10,6g và 2,24l

B. 14,58g và 3,36l

C. 16.80g và 4,48l

D. 13,7g và 3,36l

Câu 7: 0,4 mol HCl và 0,05 mol Cu(NO3)2 là của dung dịch A. Fe bột m g được cho vào dung dịch cho đến khi phản ứng được X là hai kim loại có khối lượng 0,8g. M sẽ nặng?

A. 20g

B. 30g

C. 40g

D. 60g

Câu 8: Khối lượng Fe khi khử hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 với 2.24 l thu được là

A. 15g

B. 17g

C. 16g

D. 18g

Câu 9: FeO có thể được điều chế theo cách nào?

A. Tại 500°C dùng CO khử Fe2O3

B. Trong không khí Nhiệt phân Fe(OH)2

C. Nhiệt phân hợp chất Fe(NO3)2

D. Trong oxi đốt cháy FeS

Câu 10: HCl Lượng Fe có khả năng hòa tan tối đa bởi dung dịch loãng chứa hỗn hợp 0,01 mol Fe(NO3)3 và 0,15 mol là:

A. 0,28g

B. 1,68g

C. 4,20g

D. 3,6g

Câu 11: Fe(OH)3 có thể điều chế bằng cách bằng cách:

A. Fe2O3 tác dụng với H2O

B. Fe2O3 tác dụng với NaOH

C Muối sắt (III) tác dụng axit mạnh

D. Muối sắt (III) tác dụng NaOH dư

Câu 12: Dung dịch HNO3 loãng sẽ oxit hóa oxit nào sau đây?

A. MgO

B. FeO

C. Fe2O3

D. Al2O3

Câu 13: Một lượng chất dư nào dưới đây có thể sử dụng trong dung dịch thành ion Fe2+ để khử ion Fe3+

A. Mg

B. Cu

C. Ba

D. Ag

Câu 14: V là bao nhiêu khi trong lượng dư dung dịch HNO3 loãng thu được V lít (đktc) khí NO là sản phẩm khử duy nhất từ phản ứng khi hòa tan hoàn toàn 2,16 gam FeO trong lượng dư

A. 0,224 lít

B. 0,336 lít

C. 0,448 lít

D. 2,240 lít

Câu 15: Đâu là oxit sắt đó sau khi ở nhiệt độ cao khử hoàn toàn 16 gam bột oxit sắt bằng CO và sau phản ứng khối lượng khí tăng thêm 4,8 gam

A. FeO

B. FeO2

C. Fe2O3

D. Fe3O4

Câu 16: H2 và sản phẩm rắn được tạo ra khi sắt tác dụng với H2O ở nhiệt độ nhỏ hơn 570°C thì chất rắn đó là gì

A. FeO.

B. Fe3O4.

C. Fe2O3.

D. Fe(OH)2.

Câu 17: Dung dịch chứa a là bao nhiêu mol HCl để cho 3,6 gam FeO phản ứng vừa đủ

A. 1,00

B. 0,50

C. 0,75

D. 1,25

Câu 18: Dung dịch HCl dư tạo ra hai muối khi tác dụng với dung dịch nào dưới đây

A. FeO

B. Fe2O3

C. Fe3O4

D. CuO

Câu 19: Fe2O3 và Fe3O4 được phân biệt bằng hóa chất nào dưới đây?

A. NaOH đặc

B. HCl đặc

C. H2SO4

D. HNO3 đặc

Câu 20: Ta thu chất rắn sau khi nhiệt phân Fe(OH)2 trong không khí cho tới khối lượng không đổi là:

A. Fe(OH)3

B. Fe3O4

C. Fe2O3

D. FeO

Đáp án trắc nghiệm hóa 12 sắt và hợp chất của sắt:

1.D

2.C

3.C

4.C

5.A

6.D

7.C

8.C

9.A

10.D

11.D

12.B

13.B

14.A

15.C

16.C

17.A

18.C

19.D

20.C

Đăng ký ngay để được các thầy cô ôn tập kiến thức và xây dựng lộ trình ôn thi THPT Quốc gia sớm và phù hợp nhất với bản thân

Trên đây toàn bộ kiến thức hóa học về Sắt và hợp chất của sắt mà VUIHOC chia sẻ với các bạn học sinh. Hy vọng rằng, sau bài viết này, các bạn có thể nắm vững hơn phần kiến thức này và thành thạo các dạng bài tập thuộc chương trình Hóa 12 nói chung cũng như về Sắt nói riêng. Để có thêm những kiến thức bổ ích phục vụ cho quá trình ôn thi THPT Quốc gia môn Hóa, các em hãy truy cập Vuihoc.vn ngay bây giờ nhé!

Tham khảo thêm:

⭐Bộ Sách Thần Tốc Luyện Đề Toán - Lý - Hóa THPT Có Giải Chi Tiết

Bài viết tham khảo thêm:

Nhôm và hợp chất của nhôm

Lý thuyết hợp kim sắt