A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ
I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Sắt là kim loại màu trắng xám, khi ỗ dạng bột có màu đen. Sắt có tính nhiễm từ (bị nam châm hút và sắt cũng có thể nhiễm từ trở thành nam châm). Khối lượng riêng D = 7,86g/cm3, nóng chảy ở 15390C. Sắt dẻo nên dễ rèn.
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Sắt là kim loại có hóa trị II và III.
1. Tác dụng với phi kim
a) Tác dụng với oxi.
3Fe + 2O2 → Fe3O4 (oxit sắt từ, sắt có hóa trị II và III)
b) Tác dụng với phi kim khác.
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
2. Tác dụng với dung dịch axit:
Sắt tác dụng với HCl, H2S04 loãng tạo thành muối sắt (II) và giải phóng Hg.
Fe + 2HCl → FeCl2, + H2
Chú ỷ: Sắt không tác dụng với HN03, H2S04đặc, nguội.
3. Tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn sắt.
Fe + CuSO4 →FeSO4 + Cu
Bài tập minh họa
Bài 1: Hòa tan 8,4 gam Fe bằng dung dịch HCl dư, thu được V lít khí H2 (đktc). Giá trị của V là:
Hướng dẫn:
Phương trình phản ứng
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
⇒ nFe = nH2 = 0,15 mol
⇒ V = 3,36 lit
Bài 2: Để khử hoàn toàn 8 gam bột Fe2O3 bằng bột nhôm ở nhiệt độ cao, trong điều kiện không có không khí thì khối lượng bột nhôm cần dùng là:
Hướng dẫn:
Phương trình hóa học:
Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe
⇒ nAl = 2nFe2O3 = 0,1 mol ⇒ mAl = 2,7g
Bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Sắt không phản ứng với:
A. Dung dịch HCl
B. Dung dịch H2SO4
C. H2SO4 đặc nóng
D. H2SO4 đặc nguội
Câu 2: Kim loại sắt tác dụng với dung dịch nào sau đây tạo ra muối sắt (II)?
A. H2SO4 đặc nóng, dư
B. ZnSO4
C. CuSO4
D. HNO3 loãng, dư
B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI
Câu 1.(Trang 60 SGK)
Sắt có những tính chất hoá học nào ? Viết các phương trình hoá học minh hoạ.
Hướng dẫn giải
1.Tác dụng với phi kim
Tác dụng với oxi tạo ra oxit sắt từ:
3Fe + 2O2 →(to) Fe3O4
Tác dụng với clo tạo thành sắt (III) clorua
2Fe + 3Cl2 →(to) 2FeCl3
Tác dụng với phi kim khác tạo thành muối.
2.Tác dụng với dung dịch axit tạo thành muối sắt (II) và giải phóng khí H2
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
3.Tác dụng với dung dịch muối
Sắt tác dụng với dung dịch muối của kim loại kém hoạt động hơn tạo thành muối mới và kim loại mới.
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Câu 2.(Trang 60 SGK)
Từ sắt và các hoá chất cần thiết, hãy viết các phương trình hoá học để thu được các oxit riêng biệt: Fe3O4, Fe2O3 và ghi rõ điều kiện phản ứng, nếu có.
Hướng dẫn giải
a) 3Fe + 2O2 →(to) Fe3O4
b) 2Fe + 3Cl2 →(to) 2FeCl3
FeCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Fe(OH)3
2Fe(OH)3 →(to) Fe2O3 + 3H2O
Câu 3.(Trang 60 SGK)
Có bột kim loại sắt lẫn tạp chất nhôm. Hãy nêu phương pháp làm sạch sắt.
Hướng dẫn giải
Cho hỗn hợp bột kim loại vào dung dịch kiềm dư, nhôm sẽ bị hòa tan bởi kiềm
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
Câu 4.(Trang 60 SGK)
Sắt tác dụng được với chất nào sau đây ?
a) Dung dịch muối Cu(NO3)2 ;
b) H2SO4 đặc, nguội;
c) Khí Cl2 ;
d) Dung dịch ZnSO4.
Viết các phương trình hoá học và ghi điều kiện, nếu có.
Hướng dẫn giải
Sắt tác dụng được với dung dịch Cu(NO3)2 và khí Cl2.
Fe + Cu(NO3)2 →Fe(NO3)2 + Cu
2Fe + 3Cl2 →(to) 2FeCl3
Câu 5.(Trang 60 SGK)
Ngâm bột sắt dư trong 10 ml dung dịch đồng sunfat 1M. Sau khi phản ứng kết thúc, lọc được chất rắn A và dung dịch B.
a) Cho A tác dụng với dung dịch HCl dư. Tính khối iượng chất rắn còn lại sau phản ứng.
b) Tính thể tích dung dịch NaOH 1M vừa đủ để kết tủa hoàn toàn dung dịch B.
Hướng dẫn giải
a) nCuSO4 = 1.0,01 = 0,01 mol
PTHH:
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
(mol) 0,01 0,01 0,01 0,01 (mol)
Do sắt dư nên chất rắn A gồm : Cu và Fe dư
Cho A vào dung dịch HCl dư
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
=>Chất rắn còn lại là Cu : mCu = 0,01.64 = 0,64 gam
b) Dung dịch B gồm FeSO4
PTHH: FeSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Fe(OH)2
(mol) 0,01 → 0,02 0,01 0,01
Thể tích NaOH cần dùng là
VddNaOH =\[\frac{n}{{{C}_{M}}}=\frac{0,02}{1}\]= 0,02 lit = 20ml
