CHUYEN DE SAT VA HOP CHAT HAY
Gửi bởi: Cù Văn Thái 5 tháng 8 2019 lúc 0:32:50 | Được cập nhật: hôm qua lúc 21:11:45 Kiểu file: DOC | Lượt xem: 475 | Lượt Download: 6 | File size: 0.192512 Mb
Nội dung tài liệu
Tải xuống
Link tài liệu:
Các tài liệu liên quan
- Tài liệu ôn tập HKII năm học 2020-2021 môn Hóa 12 chương trình cũ, trường THPT Xuân Đỉnh - Hà Nội
- Bài giảng Hóa học và vấn đề môi trường
- Tài liệu Hóa học khối 12
- Các công thức giải nhanh trắc nghiệm Hóa học
- Đề kiểm tra cuối học kì I- SGD Thái Bình- Năm học 2020- 2021
- Đề kiểm tra 1 tiết hóa học 12 năm học 2018-2019, trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm - Đắk Lắk
- Đề cương ôn thi giữa kì HKI Hóa 12, trường THPT Xuân Đỉnh - Hà Nội năm học 2020-2021
- Đề cương ôn thi HKI Hóa 12, trường THPT Xuân Đỉnh - Hà Nội năm học 2020-2021..
- Khối 12 - Đề cương ôn tập giữa kì II môn Hóa học, trường THPT Chuyên Bảo Lộc, năm học 2020-2021
- LUYỆN TẬP HÓA HỌC 12 TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT, TRƯỜNG THPT QUỐC OAI - HÀ NỘI.
Có thể bạn quan tâm
Thông tin tài liệu
CHUYÊN ĐỀ: SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT
SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT.
Phần 1. Nội dung trọng tâm:
A. Lý thuyết:
- Vị trí của Fe, cấu trúc e của Fe, của ion tương ứng.
- Tính chất hoá học của Fe.
- Tính chất hoá học, cách điều chế của các hợp chất của sắt: FeO, Fe2O3, Fe3O4,
Fe(OH)2, Fe(OH)3.
- Hợp kim của Fe ( Gang , thép) + Sản xuất gang thép.
I. Cấu tạo của Fe:
56
2
2
6
2 6
6
2
26 Fe :1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s .
- Qua cấu tạo lớp vỏ e ta thấy sắt có hai e ở lớp vỏ ngoài cùng dễ nhường hai electron (ở lớp thứ 4)
này
56
Fe – 2e- Fe2+
. Cấu hình electron của Fe2+: 26 Fe :1s2 2s2 2p6 3s23p63d6
- Xét phân lớp 3d6, để đạt cơ cấu bán bão hoà , phân lớp này sẽ cho đi một electron để đạt 3d5.
56
Fe2+ - 1e- Fe3+
. Cấu hình electron của Fe3+: 26 Fe :1s2 2s2 2p6 3s23p63d5
Vì thế , sắt có hai hoá trị là (II) và (III).
II.Lý tính:Rắn , có màu trắng xám, dẻo , dễ rèn , dẫn điện , nhiệt tốt (sau Cu, Al), có từ tính.
III.Hoá tính :Có tính khử và sản phẩm tạo thành có thể Fe2+, Fe3+.
a.Phản ứng phi kim trung bình ,yếu(S,I2,…)
* Phản ứng với phi kim mạnh (Cl2,Br2. . .)
Fe + S
t0
FeS
2Fe + 3Cl2
2FeCl3
Fe + I2
FeI2
2Fe + 3Br2
2FeBr3
-Khi phản ứng với oxy trong không khí ẩm hoặc nước giàu oxy, Fe tạo thành Fe(OH)3:
o
4Fe + 6H2O + 3O2 ¾t¾
® 4Fe(OH)3
- Khi đốt cháy sắt trong không khí :
to
3Fe + 2O2
¾¾
® Fe3O4
b.Phản ứng axit (khác HNO3, H2SO4đ)
Phản ứng với HNO3 và H2SO4 đặc
to
Fe + 2HCl
FeCl2 + H2
2Fe + 6H2SO4 ¾¾
® Fe2(SO4)3 + 3SO2+ 6H2O.
Fe + H2SO4 loãng
FeSO4 + H2
to
Fe + 4HNO3 loãng ¾¾
® Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
c. Phản ứng với hơi H2O ở nhiệt độ cao:
t o >570o C
Fe + H2O ¾¾¾¾
® FeO + H2
t o £570o C
3Fe + 4H2O ¾¾¾¾
® Fe3O4 + 4H2
d. Phản ứng với dung dịch muối: luôn tạo muối Fe2+.
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
Fe + 2FeCl3 3FeCl2
e. Phản ứng với oxit: Chỉ phản ứng CuO.
to
2Fe + 3CuO ¾¾
® Fe2O3 + 3Cu.
Chú ý: Fe, Al,( Cr, Ni ) không phản ứng được với HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội.
IV. Điều chế:
a. Trong phòng thí nghiệm : Dùng phương pháp thủy luyện( dùng kim loại có tính khử mạnh hơn Fe
để
khử muối Fe2+, Fe3+).
FeCl2 + Mg Fe + MgCl2.
FeCl3 + Al AlCl3 + Fe
b. Trong công nghiệp: Sắt được điều chế ở dạng gang thép qua quá trình phản ứng sau đây:
oxi hoá
O2
+CO
+CO
Quặng Sắt ¾¾¾
Fe2O3 +CO
Fe3O4 ¾¾¾
FeO
Fe( gang) ¾¾¾
®
¾¾¾
®
®
®ấtFe( thép).
0
0
0
0
tạp ch
t
800 C
400 C
600t C
Tên các quặng sắt: - Hê matic đỏ: Fe2O3 khan.
Xiđeric : FeCO3
- Hêmatic nâu: Fe2O3.nH2O
Nhóm A
Pirit : FeS2.
Nhóm B ( muối)
- Manhêtit : Fe3O4.
( Oxit)
- Các quặng ở nhóm A không cần oxi hóa ở giai đoạn đầu.
- Các quặng ở nhóm B ta phải oxi hoá ở gian đoạn đầu để tạo ra oxit.
to
4FeS2 + 11O2 ¾¾
® 2Fe2O3 + 8SO2.
to
4FeCO3 + O2 ¾¾
® 2Fe2O3 + 4CO2.
V. HỢP CHẤT SẮT:
1. Hợp chất Fe2+: Có tính khử và tính oxi hoá ( vì có số oxi hoá trung gian).
a. Tính khử:
Fe2+ Fe3+: 2FeCl2 + Cl2 2FeCl3.
b. Tính oxi hoá: Fe2+ Fe.
1. FeCl2 + Mg Fe + MgCl2.
to
2. FeO + CO ¾¾
® Fe + CO2
to
3. FeO + H2 ¾¾
® Fe + H2O.
1
CHUYÊN ĐỀ: SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT
2. Hợp chất Fe . ( có số oxi hoá cao nhất) nên bị khử về Fe2+ hay Fe thuỳ thuộc vào chất khử mạnh hay
chất khử yếu.
a. Fe3+ Fe2+: Cho Fe3+ phản ứng với kim loại từ Fe cho đến Cu trong dãy hoạt động của kim loại.
2FeCl3 + Fe 3FeCl2.
2FeCl3 + Cu 2FeCl2 + CuCl2.
b. Fe3+ Fe: Cho Fe3+ phản ứng pứ với kim loại từ Mg đến Cr ( kim loại đứng trước Fe : không phải
kim loại kiềm, Ba và Ca).
FeCl3 + Al AlCl3 + Fe
2FeCl3 + 3Mg 3MgCl2 + 2Fe.
3. Một số hợp chất quan trọng của Fe.
a. Fe3O4 là một oxit hỗn hợp của FeO và Fe2O3, vì thế khi phản ứng với axit ( không phải là H2SO4 đặc,
hay HNO3) ta lưu ý tạo cả hai muối Fe2+ và Fe3+.
Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O.
b. Fe(OH)2: kết tủa màu trắng xanh, để lâu ngoài không khí hoặc khi ta khoáy kết tủa ngoài không khí thì
phản ứng tạo tủa đỏ nâu Fe(OH)3.
to
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ¾¾
® 4Fe(OH)3.
Khi nung Fe(OH)2 tuỳ theo điều kiện phản ứng:
trong
Fe(OH)2 nung
FeO + H2O.
chân không
3+
nung trong
4Fe(OH)2 + O2 không khí
3Fe2O3 + 4H2O
c. Phản ưng với axit có tính oxi hoá ( HNO3, H2SO4 đặc)
FeO
Fe3O3
HNO3
Fe(OH)2 + H2SO4 ¾¾¾¾
SO2
® Fe3+ + H2O +
FeCO3
II. MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VẬN DỤNG
NO
NO2
………
1. Dạng hỗn hợp sắt và các oxit phản ứng với chất oxi hóa mạnh:
Đề bài: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO 3 loãng
(dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung d ịch X. Cô c ạn dung d ịch X thu
được m gam muối khan. Tính m ?
Phát triển bài toán:
Trường hợp 1: Cho nhiều sản phẩm sản phẩm khử như NO 2, NO ta có vẫn đặt hệ bình thường tuy nhiên
chất nhận e bây giờ là HNO3 thì cho 2 sản phẩm.
Trường hợp 2: Nếu đề ra yêu cầu tính thể tích hoặc khối lượng của HNO 3 thì ta tính số mol dựa vào bảo
toàn nguyên tố N khi đó ta sẽ có:
muôi
Khí
nHNO3 =nNO
+
n
=3nFe +nNO (nNO2 )
NO
3
3
2. Dạng đốt cháy Sắt trong không khí rồi cho sản phẩm phản ứng với chất oxi hóa
Bài 1: Nung nóng 12,6 gam Fe ngoài không khí sau một thời gian thu đ ược m gam h ỗn h ợp X g ồm Fe, FeO,
Fe2O3 và Fe3O4 . Hỗn hợp này phản ứng hết với dung dịch H 2SO4 đặc nóng (dư), thu được 4,2 lít khí SO 2
(sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tính m?
Bài 2: Nung nóng m gam bột sắt ngoài không khí, sau phản ứng thu đ ược 20 gam h ỗn h ợp X g ồm Fe, FeO,
Fe2O3 và Fe3O4 . Hòa tan hết X trong dung dịch HNO3 loãng thu được 5,6 lít hỗn hợp khí Y gồm NO và NO 2
có tỉ khối so với H2 là 19. Tính m và thể tích HNO3 1M đã dùng?
2
CHUYÊN ĐỀ: SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT
3. Dạng khử không hoàn toàn Fe2O3 sau cho sản phẩm phản ứng với chất oxi hóa mạnh là HNO3 hoặc
H2SO4 đặc nóng:
Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng. Sau một thời gian thu được 10,44 gam
chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 . Hòa tan hết X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được 4,368
lít NO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Tính m ?
4. Dạng hỗn hợp oxit sắt phản ứng với axit thường: H+
Tổng quan về dạng này:
Đây không phải là phản ứng oxi hóa khử mà chỉ là phản ứng trao đổi. Trong phản ứng này ta coi đó
+
22+
3+
là phản ứng của: 2H +é
ëO ù
û® H 2O và tạo ra các muối Fe và Fe trong dung dịch. Như vậy nếu biết số
mol H+ ta có thể biết được khối lượng của oxi trong hỗn hợp oxit và t ừ đó có th ể tính đ ược t ổng s ố mol s ắt
trong hỗn hợp ban đầu.
VD: Cho 7,68 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 tác dụng vừa hết với 260 ml HCl 1M thu được dung
dịch X. Cho X phản ứng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Y. Nung Y ngoài không khí đ ến kh ối
lượng không đổi thu được đến khối lượng không đổi được m(g) chất rắn. Tính m
5. Dạng sắt và hỗn hợp oxit sắt phản ứng với axit thường: H+
Tổng quan về dạng này:
Dạng này cơ bản giống dạng thứ 4 tuy nhiên sản phẩm phản ứng ngoài H 2O còn có H2 do Fe phản
ứng. Như vậy liên quan đến H+ sẽ có những phản ứng sau:
2 H + +2e ¾¾
® H2
22 H + +é
® H 2O
ëO ù
û¾¾
Như vậy chúng ta có thể dựa vào tổng số mol H + và số mol H2 để tìm số mol của O2- từ đó tính được tổng
số mol của Fe.
VD:
Cho 20 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 3O4, Fe2O3 tác dụng vừa hết với 700 ml HCl 1M thu được dung
dịch X và 3,36 lít khí H2 (đktc). Cho X phản ứng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Y. Nung Y ngoài
không khí đến khối lượng không đổi thu được đến khối lượng không đổi được m(g) chất rắn. Tính m
6. Dạng chuyển đổi hỗn hợp tương đương:
Tổng quan:
Trong số oxit sắt thì ta coi Fe3O4 là hỗn hợp của FeO và Fe2O3 có số mol bằng nhau. Như vậy có thể
có hai dạng chuyển đổi. Khi đề ra cho số mol FeO và Fe 2O3 có số mol bằng nhau thì ta coi như trong hỗn
hợp chỉ là Fe3O4. còn nếu không có dữ kiện đó thì ta coi hỗn hợp là FeO và Fe 2O3. Như vậy hỗn hợp từ 3
chất ta có thể chuyển thành hỗn hợp 2 chất hoặc 1 chất tương đương.
Bài 1: Hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2O3). Hòa tan 4,64 gam
trong dung dịch H2SO4 loãng dư được 200 ml dung dịch X . Tính thể tích dung dịch KMnO 4 0,1M cần
thiết để chuẩn độ hết 100 ml dung dịch X?
3
CHUYÊN ĐỀ: SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT
Bài 2: Cho m gam hỗn hợp oxit sắt gồm FeO, Fe 3O4 và Fe2O3 tan vừa hết trong dung dịch H2SO4 tạo thành
dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 70,4 gam muối, mặt khác cho Clo d ư đi qua X r ồi cô c ạn thì
thu được 77,5 gam muối. Tính m?
C. Zn
D. Cu
4