Sắt I: Vị trí bảng tuần hoàn, cấu hình e nguyên tử : Vị trí : Fe ô 26 , chu kỳ 4, nhóm VIIIB, M=56 - Cấu hình e : Fe : 1s22s22p63s23p63d64s2 Fe2+ : 1s22s22p63s23p63d6 Fe3+ : 1s22s22p63s23p63d5 Số oxi hóa +2, +3 II: Tính chất hoá học : -Sắt có tính khử : Tùy theo tác nhân Fe nhường hay e - t/d với chất oxi hoá yếu sắt bị oxi hoa đến số oxihoa +2 Fe Fe2+ + 2e -Với chất oxihoa mạnh sắt bị oxi hoa đến số oxi hoa +3 Fe Fe3+ + 3e 1.Tác dụng với phi kim : a Tác dụng với lưu huỳnh 0 2 t + S Fe S Fe b Tác dụng với oxi : t Fe + O2 Fe3O4 c Tác dụng với clo : 0 t Fe + Cl Fe Cl 2.Tác dụng với axit : a.với dd HCl, H2SO4 loãng Fe + H SO4 Fe SO4 H Phản ứng tạo Fe2+ b Với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc, nóng ViettelStudy.vn Fe + H NO3 (loang ) Fe( NO3 ) NO H O Fe bị thụ động hoá axit HNO3,H2SO4 đặc nguội Ví dụ 1: (ĐH A 2010) Cho x mol Fe tan hoàn toàn dung dịch chứa y mol H2SO4 (tỉ lệ x : y = : 5), thu sản phẩm khử dung dịch chứa muối sunfat Số mol electron lượng Fe nhường bị hoà tan A 3x B y C 2x D 2y Hướng dẫn: Dung dịch sau phản ứng có muối (axit hết) nên xảy phản ứng sau 2H2SO4 +2e SO42- + SO2 + 2H2O y y mol Bảo toàn e ta có số mol Fe nhường = y Đáp án B Ví dụ 2: Cho 6,72 gam Fe vào dung dịch chứa 0,3 mol H2SO4 đặc nóng Sau phản ứng hoàn toàn thu được: A 0,03 mol Fe2(SO4)3 0,06 mol FeSO4 B 0,05 mol Fe2(SO4)3 0,02 mol Fe dư C 0,02 mol Fe2(SO4)3 0,08 mol FeSO4 D 0,12 mol FeSO4 Hướng dẫn giải 2Fe + 6H2SO4đ Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 0,12 0,3 0,05 Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4 0,02 0,05 0,06 Đáp án A Ví dụ 3: Cho m gam Fe tác dụng hết với H2SO4 thu sản phẩm khử 8,28 gam muối Biết số mol Fe phản ứng 37,5% số mol H2SO4 M = ? A 2,52 ViettelStudy.vn B 2,8 C.2,24 D.1,96 Hướng dẫn giải: Vì nFe = 37,5%nH2SO4 H2SO4 đặc nóng 2H2SO4 +2e SO42- + SO2 + 2H2O a a/2 Ta có m muối = mFe + mSO4 = 37,5%a.56 + 96a/2 a = 0,12 mol mFe = 0,12.37,5%.56 = 2,52 gam Đáp án A Ví dụ 4: Cho 22,4 gam Fe hòa tan hoàn toàn dung dịch HNO3 tạo 11,2 lít NO NO2 có tỉ khối so với H2 19,8 dung dịch B Cô cạn B thu m gam muối khan Giá trị m là: A 78,2 B.96,8 C 72,6 D.81 Giải: áp dụng quy tắc đường chéo ta có nNO/nNO2 = 2/3 Vậy nNO = 0,2 mol; nNO2 = 0,3 mol Ta có nNO3 tạo muối = 0,2.3 + 0,3.1 = 0,9 mol Ta có m muối = mFe + mNO3 = 22,4 + 0,9.62 = 78,2 gam Đáp án A 3.Tác dụng với dung dịch muối : Fe khử ion KL đứng sau dãy điện hoá 2 Fe + Cu SO4 Fe SO4 Cu Chú ý: Fe + 2Fe3+ 3Fe2+ Fe + 2Ag+ Fe2+ + 2Ag Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag 4.Tác dụng với nước : - nhiệt độ cao sắt khử nước tạo H2 Fe3O4 FeO 0 t 57 OC 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2 ViettelStudy.vn 0 t 57 OC Fe + H2O FeO H Ví dụ: Cho m gam Fe tác dụng với 800ml dung dịch Cu(NO3)2 0,2M H2SO40,25M tạo 0,6 m gam hỗn hợp kim loại Sau phản ứng tạo V lít NO m V có giá trị là: A.10,8; 4,48 B 10,8; 2,24 C.17,8; 2,24 D.17,8; 4,48 Giải 4H+ + NO3- + 3e NO + 2H2O 0,4 0,3 0,1 VNO = 2,24 lít Cu2+ + 2e Cu 0,16 0,32 0,16 Bảo toàn e ta có nFe = 0,31 mol mChất rắn = mCu + mFe dư = 0,16.64 + m 0,31.56 = 0,6m m =17,8 gam Đáp án C III : Hợp chất sắt (II) Tính chất hoá học hợp chất Fe(II) Fe2+ Fe3+ + e Tính chất hoá học đặc trưng hợp chất Fe(II) tính khử a.Tính khử: Fe2+ + 1/2Cl2 Fe3+ + Cl5 t Fe( NO3 ) NO 5H O Fe O 10 H NO3 (loang ) 3FeO +NO3- +10 H+ 3Fe3+ + NO + 5H2O 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 (nâu đỏ) Điều chế : Dùng H2, hay CO, khử Fe(III) oxit 5000C: b Tính chất bazo ( oxit, hidroxit) FeO + 2H+ Fe2+ + H2O Fe(OH)2 + 2H+ Fe2+ + 2H2O (hơi xanh ) ViettelStudy.vn c Điều chế hợp chất Fe(II) Oxit: Fe(OH)2 FeO + H2O t Fe2O3 + CO FeO + CO2 Hidroxit: Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2 Muối sắt (II) : Đa số muối Fe(II) tan nước, kết tinh thường dạng ngậm nước : FeSO4.7H2O, FeCl2.4H2O Fe + 2H+ Fe2+ + H2 FeO + H2SO4 FeSO4 + H2O ViettelStudy.vn