Giải bài tập SGK Hóa 9 Bài 19: Sắt

Sắt có những tính chất hoá học nào ? Viết các phương trình hoá học minh hoạ.

Phương pháp giải

Dựa vào kiến thức đã học trang 59-60 sgk 9 để liệt kê các tính chất hóa học của Fe

Hướng dẫn giải

Tác dụng với phi kim

- Tác dụng với oxi.

3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄ (oxit sắt từ, sắt có hóa trị II và III)

- Tác dụng với phi kim khác.

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

Lưu ý: Fe tác dụng với clo chỉ cho Fe(III) clorua (không cho Fe(II) clorua)

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, H₂SO₄ đặc, nguội.

Tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn sắt.

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu↓

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.

Phương pháp giải

- Điều chế Fe₃O₄ bằng các đốt cháy Fe trong oxi không khí

- Điều chế Fe₂O₃ qua 3 bước:

+ Điều chế FeCl₃

+ Điều chế Fe(OH)₃

+ Điều chế Fe₂O₃

Hướng dẫn giải

Phương trình hóa học điều chế Fe₃O₄ từ Fe và O₂

a) 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄ (nhiệt độ cao)

Phương trình hóa học điều chế Fe₂O₃ từ Fe, Cl₂ và NaOH

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃  (nhiệt độ cao)

FeCl₃ + 3NaOH → 3NaCl + Fe(OH)₃↓

2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂O

Phương pháp giải

Dùng nam châm hút sắt hoặc cho dung dịch NaOH tác dụng với hỗn hợp Al, Fe

Hướng dẫn giải

- Cách 1: Có thể dùng nam châm hút sắt → tách riêng lấy Fe

- Cách 2: Bột sắt kim loại có lẫn tạp chất là nhôm. Phương pháp làm sạch sắt là hòa tan trong dung dịch NaOH dư, Al sẽ tan và còn lại là Fe nguyên chất

2Al + 2NaOH + 2H₂O  → 2NaAlO₂    + 3H₂↑

Lọc bỏ dung dịch, chất rắn thu được là Fe.

Phương pháp giải

Chú ý: Fe thụ động với  H₂SO₄ đặc, nguội

Hướng dẫn giải

Sắt không tác dụng với: H₂SO₄ đặc, nguội và dung dịch ZnSO₄.

Sắt tác dụng với dung dịch Cu(NO₃)₂ và khí Cl₂.

Phương trình hóa học:

Fe + Cu(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₂ + Cu

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

Phương pháp giải

Tính số mol CuSO₄ = ?

Viết PTHH:   Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu↓ (1) 

Chất rắn A gồm Cu và Fe dư. Cho tác dụng với HCl dư thì chỉ còn lại chất rắn là Cu

Dựa vào PTHH (1) tính được mol Cu từ mol CuS0₄ → mrắn = mCu = ?

b) PTHH:  FeSO₄ + 2NaOH →  Na₂SO₄ + Fe(OH)₂

Tính được số mol FeSO₄  từ PTHH (1)

Dựa vào PTHH (2) tính được số mol của NaOH theo số mol của FeSO₄ 

Hướng dẫn giải

Số mol đồng sunfat = 1.0,01 = 0,01 mol

Phương trình hóa học giữa sắt dư với đồng sunfat:

Fe + CuS0₄ → FeS0₄ + Cu (1)

Phản ứng: 0,01  0,01 →  0,01     0,01     (mol)

a) Chắt rắn A gồm: Cu và Fe dư 

Phương trình hóa học của phản ứng giữa A với dung dịch HCl dư:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂    (2)

Chất rắn còn lại sau phản ứng (2) là Cu

Lượng chất rắn còn lại sau phản ứng (2) là  0,01.64 = 0,64 gam

b) Dung dịch B chứa  FeSO₄ 

Phương trình hóa học của phản ứng giữa dung dịch B với dd NaOH 1M:

FeSO₄ + 2NaOH →  Na₂SO₄ + Fe(OH)₂ (3)

Theo phương trình : số mol NaOH phản ứng = 0,02 mol

Thể tích dung dịch NaOH 1M  = \( \dfrac{n}{C_{M}}\) = \( \dfrac{0,02}{1}\) = 0,02 lit = 20ml