Bài 37 Luyện tập Tính chất của sắt và hợp chất của sắt Câu 1 Cho Fe tác dụng với dung dịch AgNO3 dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X và kết tủa Y Trong dung dịch X có chứa A Fe([.]
Bài 37: Luyện tập: Tính chất sắt hợp chất sắt Câu 1: Cho Fe tác dụng với dung dịch AgNO3 dư, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch X kết tủa Y Trong dung dịch X có chứa A Fe(NO3)2, AgNO3 B Fe(NO3)3, AgNO3 C Fe(NO3)3, AgNO3, Fe(NO3)2 D Fe(NO3)2 Hướng dẫn giải Đáp án B Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag Fe(NO3)2 + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag → Dung dịch X có chứa: Fe(NO3)3 AgNO3 dư Câu 2: Thực hai thí nghiệm sau với sắt Thí nghiệm (1): Cho thứ tác dụng hết với khí clo Thí nghiệm (2): Cho thứ hai tác dụng hết với dung dịch HCl Phát biểu A Sau hai thí nghiệm thu FeCl2 B Sau hai thí nghiệm thu FeCl3 C Sau thí nghiệm (1) thu FeCl3, sau thí nghiệm (2) thu FeCl2 D Sau thí nghiệm (1) thu FeCl2, sau thí nghiệm (2) thu FeCl3 Hướng dẫn giải Đáp án C Phương trình phản ứng: (1) 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 (2) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Câu 3: Có thể dùng hóa chất để phân biệt Fe2O3 Fe3O4 Hóa chất là: A dung dịch NaOH đặc B dung dịch HCl đặc C dung dịch H2SO4 D dung dịch HNO3 đặc Hướng dẫn giải Đáp án D Dùng dung dịch HNO3 đặc Fe2O3 chỉ xảy phản ứng trao đổi, Fe3O4 xảy phản ứng oxi hóa khử tạo khí khơng màu hóa nâu khơng khí Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O Fe3O4 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O Câu 4: Khi cho sắt nóng đỏ vào nước A sắt khơng tác dụng với nước sắt khơng tan nước B tùy nhiệt độ, sắt tác dụng với nước tạo H2 FeO Fe3O4 C sắt tác dụng với nước tạo H2 Fe2O3 D sắt xúc tác cho phản ứng phân hủy nước thành H2 O2 Hướng dẫn giải Đáp án B Ở nhiệt độ thường, sắt không khử nước, nhiệt độ cao sắt khử nước tạo H2 FeO Fe3O4 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2 Fe + H2O FeO + H2 Câu 5: Cho a mol sắt tác dụng hết với a mol khí clo thu chất rắn X Cho X vào nước thu dung dịch Y Dung dịch Y không tác dụng với chất sau đây? A AgNO3 B NaOH C Cu D khí Cl2 Hướng dẫn giải Đáp án C Giả sử a = 1,5 mol → Sau phản ứng, Fe dư Chất rắn X gồm: FeCl3: mol; Fe dư: 0,5 mol Cho X vào nước: → Dung dịch sau phản ứng có FeCl2, dung dịch khơng tác dụng với Cu Câu 6: Hịa tan hồn tồn 1,84 gam hỗn hợp Fe Mg lượng dư dung dịch HNO3, thu 0,04 mol khí NO (sản phẩm khử ) Số mol Fe Mg hỗn hợp là: A 0,01 0,01 B 0,03 0,03 C 0,02 0,03 D 0,03 0,02 Hướng dẫn giải Đáp án C Gọi số mol Fe Mg x y mol Theo ra: mhh = 1,84 gam → 56x + 24y = 1,84 (1) Bảo tồn electron có: 3.nFe + 2.nMg = 3.nNO → 3x + 2y = 0,12 (2) Từ (1) (2) có: x = 0,02 y = 0,03 mol Câu 7: Cho 2,52g kim loại tác dụng hết với dung dịch H2SO4 loãng, thu 6,84g muối sunfat Kim loại A Mg B Zn C Fe D Al Hướng dẫn giải Đáp án C Đặt kim loại cần tìm M, hóa trị n 2M + nH2SO4 → M2(SO4)n + nH2 Theo ta có: m muối = mkim loại + → 6,84 = 2,52 + → → = 4,32 gam = 4,32 : 96 = 0,045 mol → = 0,045 mol Theo phương trình ta có: nM = = 0,045 = mol MM = = 2,52 : = 28n Với n = → MM = 28 loại n = → MM = 56 (Fe) Thỏa mãn n = → MM = 84 loại Vậy kim loại cần tìm Fe Câu 8: Cho m gam bột sắt vào 200 ml dung dịch chứa AgNO3 1,0M Cu(NO3)2 0,75M; Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 2,5m gam kết tủa gồm hai kim loại Giá trị m A 8,96 B 16,80 C 11,20 D 14,00 Hướng dẫn giải Đáp án C Cho bột Fe vào dung dịch chứa Ag+ Cu2+, thu kết tủa gồm kim loại Suy kết tủa gồm Ag, Cu, dung dịch có Fe2+, Cu2+ dư → → x = 0,1 (thoả mãn < x < 0,15) m = 11,2 gam Câu 9: Cho vào ống nghiệm mạt sắt dung dịch HNO lỗng Mơ tả sau đúng? A Sắt tan, tạo dung dịch không màu, xuất khí màu nâu đỏ B Sắt tan, tạo dung dịch khơng màu, xuất khí khơng màu hóa nâu đỏ khơng khí C Sắt tan, tạo dung dịch màu vàng, xuất khí màu nâu đỏ D Sắt tan, tạo dung dịch màu vàng, xuất khí khơng màu hóa nâu đỏ khơng khí Hướng dẫn giải Đáp án D Fe phản ứng với dung dịch HNO3 lỗng tạo muối Fe3+ màu vàng, xuất khí khơng màu hóa nâu ngồi khơng khí Phương trình phản ứng: Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 2NO + O2 → 2NO2 (nâu đỏ) Câu 10: Hòa tan hết 1,52 g hỗn hợp bột kim loại sắt đồng dung dịch HNO3 loãng thu 0,448 lít NO sản phẩm khử (đktc) Thành phần % khối lượng kim loại sắt đồng hỗn hợp ban đầu A 63,2% 36,8% B 36,8% 63,2% C 50% 50% D 36,2% 36,8% Hướng dẫn giải Đáp án B 56.nFe + 64.nCu = 1,52 (1) Bảo toàn electron: 3.nFe + 2.nCu = 3.nNO → 3.nFe + 2.nCu = 3.0,02 = 0,06 (2) Từ (1) (2) → nFe = 0,01 mol; nCu = 0,015 mol %mFe = = 36,8% %mCu = 100 – 36,8 = 63,2% Câu 11: Cho 20 gam bột Fe vào dung dịch HNO3, khuấy đến phản ứng xong thu V lít khí NO (đktc) 3,2 gam kim loại Giá trị V là: A 2,24 B 4,48 C 6,72 D 5,6 Hướng dẫn giải Đáp án B nFe phản ứng = 0,3 mol Sau phản ứng kim loại dư nên dung dịch sau phản ứng chứa Fe(NO3)2 Bảo toàn electron có: 2.nFe pư = 3.nNO → nNO = 0,2 mol → VNO = 0,2.22,4 = 4,48 lít Câu 12: Cho 13,5 gam hỗn hợp kim loại Al, Cr, Fe tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 loãng nóng (trong điều kiện khơng có khơng khí), thu dung dịch X 7,84 lít khí H2 (ở đktc) Cơ cạn dung dịch X (trong điều kiện khơng có khơng khí) m gam muối khan Vậy giá trị m tương ứng là: A 42,6 B 45,5 C 48,8 D 47,1 Hướng dẫn giải Đáp án D Bảo tồn H có naxit phản ứng = = 0,35 mol Bảo tồn khối lượng có: mKL + maxit phản ứng = mmuối + mkhí → m = 13,5 + 0,35.98 – 0,35.2 = 47,1 gam Câu 13: Cho luồng khí CO qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng Sau tời gian thu 10,44 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 Hoà tan hết X dung dịch HNO3 đặc, nóng thu 4,368 lít NO2 (sản phẩm khử nhất, đktc) Giá trị m là: A 12 B 24 C 10,8 D 16 Hướng dẫn giải Đáp án A Bảo tồn electron có: 2.nCO phản ứng = → nCO = 0,0975 mol = Bảo tồn khối lượng có: mCO phản ứng + m = mX + → m = 10,44 + 0,0975.44 – 0,0975.28 = 12 gam Câu 14: Cho 9,12 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl dư Sau phản ứng xảy hồn tồn, dung dịch Y; cạn Y thu 7,62 gam FeCl2 m gam FeCl3 Giá trị m là: A 6,50 B 9,75 C 7,80 D 8,75 Hướng dẫn giải Đáp án B Quy đổi hỗn hợp ban đầu thành FeO (x mol) Fe2O3 ( y mol) → 72x + 160y = 9,12 (1) Cho hỗn hợp vào HCl → nFeO = x = = 0,06 mol Thay vào (1) y = 0,03 mol → = 2y = 0,06 mol → m = 0,06.162,5 = 9,75 gam Câu 15: Cho 4,48 lít khí CO (ở đktc) từ từ qua ống sứ nung nóng đựng gam oxit sắt đến phản ứng xảy hồn tồn Khí thu sau phản ứng có tỉ khối so với H2 20 Công thức oxit sắt phần trăm thể tích khí CO2 hỗn hợp sau phản ứng là: A FeO, 75% B Fe2O3, 75% C Fe2O3, 65% D Fe3O4, 75% Hướng dẫn giải Đáp án B Khí sau phản ứng COdư (x mol) CO2 (y mol) Bảo tồn C có: x + y = nCO ban đầu = 0,2 mol mkhí = 0,2.2.20 = gam → 28x + 44y = Giải hệ phương trình x = 0,05 y = 0,15 →% = Bảo tồn khối lượng có: mCO phản ứng + moxit = + mFe → mFe= + 0,15.28 – 0,15.44 = 5,6 gam → nFe = 0,1 mol mO (oxit) = moxit – mFe = – 5,6 = 2,4 gam → nO(oxit) = 0,15 mol Đặt oxit FexOy có x : y = nFe : nO= 0,1 : 0,15 = : → Fe2O3 Câu 16: Cho 26,8 gam hỗn hợp X gồm: Al Fe2O3, tiến hành phản ứng nhiệt nhơm hồn tồn (giả sử xảy phản ứng khử Fe2O3 thành Fe) Hỗn hợp sản phẩm sau phản ứng cho tác dụng với lượng dư dung dịch HCl 11,2 lít H2 (đktc) Khối lượng Al X là: A 5,4 gam B 7,02 gam C 9,72 gam D 10,8 gam Hướng dẫn giải Đáp án D PTHH phản ứng nhiệt nhôm: 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe Trường hợp 1: Al hết → mFe = 0,5.56 = 28 (g) > 26,8 (g) (Loại mâu thuẫn định luật bảo toàn khối lượng) Trường hợp 2: Al dư 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Gọi a, b số mol Al Fe2O3 ban đầu → Vậy mAl = 27.0,4 = 10,8 (g) Câu 17: Cho cặp kim loại nguyên chất tác dụng trực tiếp với nhau: Fe Al, Fe Zn, Fe Sn, Fe Ni nhúng cặp kim loại vào dung dịch HCl, số cặp kim loại Fe bị phá huỷ trước A B C D Hướng dẫn giải Đáp án C Hai kim loại tiếp xúc trực tiếp với tạo thành hai điện cực, hai điện cực tiếp xúc với dung dịch chất điện li dung dịch HCl → Xảy tượng ăn mịn điện hóa Trong hai kim loại, kim loại có tính khử mạnh bị ăn mịn trước Cặp kim loại Fe bị phá huỷ trước cặp mà Fe có tính khử mạnh hơn: Fe Sn; Fe Ni Câu 18: Cho khí CO (dư) qua ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp X gồm: Al2O3, MgO, Fe3O4, CuO thu chất rắn Y Cho Y vào dung dịch NaOH (dư), khuấy kĩ, thấy cịn lại phần khơng tan Z Giả sử phản ứng xảy hoàn toàn Phần không tan Z gồm: A MgO, Fe, Cu B Mg, Fe, Cu C MgO, Fe3O4, Cu D Mg, FeO, Cu Hướng dẫn giải Đáp án A CO khử oxit kim loại đứng sau Al dãy hoạt động hóa học → Chất rắn Y gồm: Al2O3; MgO; Fe; Cu Cho Y vào dung dịch NaOH (dư) có Al2O3 tan → Z gồm: MgO; Fe; Cu Câu 19: Cho hỗn hợp Fe Cu phản ứng với dung dịch HNO3 lỗng Sau phản ứng hồn toàn, thu dung dịch chứa chất tan kim loại dư Chất tan là: A Fe(NO3)3 B Fe(NO3)2 C HNO3 D Cu(NO3)2 Hướng dẫn giải Đáp án B Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Sau phản ứng Fe dư tiếp tục tác dụng hết với Cu(NO3)2, Fe(NO3)3 → dung dịch chứa Fe(NO3)2, kim loại dư Cu Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu Fe + 2Fe(NO3)3 →3Fe(NO3)2 Câu 20: Kim loại sau điều chế phương pháp nhiệt luyện? A Ca B Ba C Na D Fe Hướng dẫn giải Đáp án D Các kim loại kiềm, kiềm thổ điều chế phương pháp điện phân nóng chảy muối clorua hiđroxit chúng Fe điều chế phương pháp thủy luyện, nhiệt luyện điện phân dung dịch muối Câu 21: Cho dung dịch FeCl3 tác dụng với dung dịch NaOH tạo thành kết tủa có màu A nâu đỏ B trắng C xanh thẫm D trắng xanh Hướng dẫn giải Đáp án A Fe(OH)3 kết tủa nâu đỏ Fe(OH)2 kết tủa trắng xanh FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl Câu 22: Để thu Al2O3 từ hỗn hợp Al2O3 Fe2O3, người ta dùng: A H2 nhiệt độ cao, dung dịch NaOH dư B Khí CO nhiệt độ cao, dung dịch HCl dư C Dung dịch NaOH dư, dung dịch HCl dư, nung nóng D Dung dịch NaOH dư, CO2 dư, nung nóng Hướng dẫn giải Đáp án D Sau cho hỗn hợp tác dụng với NaOH dư thì: 2NaOH + Al2O3 → 2NaAlO2 + H2O → Tách Fe2O3 Sục tiếp CO2 và dung dịch thu được: CO2 + NaAlO2 + 2H2O → Al(OH)3 + NaHCO3 Sau đun nóng: 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O Câu 23: Cho mẫu quặng sắt (sau loại bỏ tạp chất không chứa sắt) vào dung dịch HNO3 đặc nóng, thấy khí NO (duy nhất) Cho dung dịch BaCl2 vào dung dịch sau phản ứng khơng thấy có kết tủa Quặng đem hòa tan thuộc loại: A Pirit B Xiđerit C Hematit D Manhetit Hướng dẫn giải Đáp án D A Sai Quặng pirit FeS2 tác dụng với HNO3 thu dung dịch X chứa Khi thêm BaCl2 vào dung dịch X thấy kết tủa BaSO4 B Sai Quặng xiđerit FeCO3 tác dụng với dung dịch HNO3 sinh khí NO2 CO2 C Sai Quặng hematit Fe2O3 tác dụng với HNO3 xảy phản ứng trao đổi, khơng sinh khí D Đúng Quặng đem hòa tan manhetit Câu 24: Khi thêm dung dịch Na2CO3 vào dung dịch FeCl3 sẽ có tượng xảy ra? A. Xuất kết tủa màu nâu đỏ xảy tượng thủy phân B. Dung dịch có màu nâu đỏ chúng khơng phản ứng với C. Xuất kết tủa màu nâu đỏ đồng thời có tượng sủi bọt khí D. Có kết tủa nâu đỏ tạo thành sau lại tan tạo khí CO2 Hướng dẫn giải Đáp án C Phương trình phản ứng: 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓(đỏ nâu) + 3CO2↑ + 6NaCl Câu 25: Khối lượng tinh thể FeSO4.7H2O cần thêm vào 198,4 gam dung dịch FeSO4 5% để thu dung dịch FeSO4 15% A 65,4 gam B 30,6 gam C 50,0 gam D Tất sai Hướng dẫn giải Đáp án C Trong 198,4 gam FeSO4 5% có: = = 9,92 gam Gọi số mol tinh thể cần thêm vào x (mol) → Khối lượng chất tan FeSO4 sau thêm 9,92 + 152x (gam) Khối lượng dung dịch sau thêm 198,4 + 278x (gam) → = 15% → x = 0,18 mol → Khối lượng tinh thể FeSO4.7H2O cần thêm vào 278.x = 278.0,18 = 50,0 gam Câu 26: Gang thép hợp kim sắt, tìm phát biểu đúng? A Gang hợp kim Fe – C (5 đến 10%) B Nguyên tắc sản xuất gang khử Fe oxit CO, H2 hay Al nhiệt độ cao C Nguyên tắc sản xuất thép oxi hóa tạp chất gang (C, Si, Mn, S, P) thành oxit nhằm giảm hàm lượng chúng D Thép hợp kim Fe – C (2 đến 5%) Hướng dẫn giải Đáp án C A Sai Gang hợp kim sắt với cacbon, hàm lượng cacbon chiếm từ 2-5% B Sai Nguyên tắc sản xuất gang: dùng CO khử oxit sắt nhiệt độ cao lò luyện kim C Đúng D Sai Thép hợp kim sắt với cacbon số nguyên tố khác (C, Mn, S, Si,…), hàm lượng cacbon chiếm 2% Câu 27: Trong tính chất vật lí sắt tính chất đặc biệt? A Có nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi cao B Dẫn điện dẫn nhiệt tốt C Khối lượng riêng lớn D Có khả nhiễm từ Hướng dẫn giải Đáp án D Khác với kim loại khác, sắt có khả nhiễm từ Câu 28: Nhỏ từ từ đến dư dung dịch FeSO4 axit hóa H2SO4 vào dung dịch KMnO4 Mô tả tượng quan sát A Dung dịch màu tím hồng bị nhạt dần chuyển sang màu vàng B Dung dịch màu tím hồng bị nhạt dần đến không màu C Dung dịch màu tím hồng bị chuyển dần sang màu đỏ D Dung dịch màu tím bị ngay, sau xuất trở lại thành dung dịch có màu hồng Hướng dẫn giải Đáp án A Dung dịch KMnO4 ban đầu có màu tím hồng, sau phản ứng thu dung dịch muối Fe2(SO4)3 màu vàng Phương trình phản ứng: 10FeSO4 + 8H2SO4 + 2KMnO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + 8H2O + K2SO4 Câu 29: Hịa tan hồn tồn m gam Fe dung dịch HCl dư, thu 2,24 lít khí H2 (đktc) Giá trị m A 11,2 B 5,6 C 2,8 D 8,4 Hướng dẫn giải Đáp án B Bảo toàn số mol electron: 2.nFe = → nFe = = 0,1 mol → m = 0,1.56 = 5,6 gam Câu 30: Dẫn khí CO dư qua ống sứ đựng 7,2 gam bột FeO nung nóng, thu hỗn hợp khí X Cho tồn X vào nước vôi dư, thu m gam kết tủa Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m A 5,0 B 10,0 C 7,2 D 15,0 Hướng dẫn giải Đáp án B nFeO = 7,2 : 72 = 0,1 mol nO (trong oxit) = nCO phản ứng = = 0,1 mol Hỗn hợp khí X gồm CO2 CO dư Sục X vào nước vơi dư có CO2 phản ứng → = 0,1.100 = 10 gam ... A 12 B 24 C 10,8 D 16 Hướng dẫn giải Đáp án A Bảo toàn electron có: 2.nCO phản ứng = → nCO = 0,0975 mol = Bảo tồn khối lượng có: mCO phản ứng + m = mX + → m = 10,44 + 0,0975.44 – 0,0975.28 = 12. .. 0,02 Hướng dẫn giải Đáp án C Gọi số mol Fe Mg x y mol Theo ra: mhh = 1,84 gam → 56x + 24y = 1,84 (1) Bảo tồn electron có: 3.nFe + 2.nMg = 3.nNO → 3x + 2y = 0 ,12 (2) Từ (1) (2) có: x = 0,02 y = 0,03... Cu D Mg, FeO, Cu Hướng dẫn giải Đáp án A CO khử oxit kim loại đứng sau Al dãy hoạt động hóa học → Chất rắn Y gồm: Al2O3; MgO; Fe; Cu Cho Y vào dung dịch NaOH (dư) có Al2O3 tan → Z gồm: MgO; Fe;