Câu 5: Cho sắt phản ứng với dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được một chất khí màu nâu đỏ.. Chất khí đó làA[r]
(1)SẮT VÀ CROM VÀ MỘT SỐ HỌP CHẤT CỦA CHÚNG
A KIẾN THỨC CẦN NẮM * SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT I Sắt
1 Vị trí - Cấu hình electron ngun tử Ơ: 26, chu kì: 4, nhóm VIIIB
Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d64s2 hay [Ar]3d64s2 2 Tính chất vật lý
Màu trắng xám, dẻo, dễ rèn
t0nc= 15400C, dẫn nhiệt, dẫn điện tốt Đặc biệt có tính nhiễm từ. 3 Tính chất hóa học
Fe → Fe2+ + 2e Fe → Fe3+ + 3e a Tác dụng với phi kim
Với O2 3Fe + 2O2 t0 Fe3O4 Với Cl2 2Fe + 2Cl2 t0 2FeCl3 b Tác dụng với axit
HCl, H2SO4 loãng
TQ: Fe + 2H+ → Fe2+ + H2 Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 HNO3, H2SO4 đặc
2Fe + 6H2SO4 đặc
0
t
Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Fe + 6HNO3 đặc t0 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O Chú ý: Fe bị thụ động axit HNO3, H2SO4 đặc, nguội
c Tác dụng với nước (giảm tải)
3Fe + 4H2O t05700C Fe3O4 + 4H2 Fe + H2O t05700C FeO + H2 d Tác dụng với dung dịch muối
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu 4 Trạng thái tự nhiên
Quặng hematit đỏ: Fe2O3
Quặng hematit nâu: Fe2O3.nH2O Quặng manhetit: Fe3O4
Quặng xiđerit: FeCO3 Quặng pyrit: FeS2 II HỢP CHẤT CỦA SẮT 1 Hợp chất sắt (II)
* Tính chất
a Tính khử Fe2+ → Fe3+ + 1e Oxit:
+2
FeO + 10HNO3 → 3Fe+3 (NO3)3 + 5H2O + NO Hiđroxit: 4
+2
Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe+3 (OH)3 trắng xanh nâu đỏ Muối: FeCl2 + Cl2 → FeCl3
(2)10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O (tím) (màu vàng)
b Tính bazơ:
FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O Fe(OH)2 + 2HCl → FeCl2 + 2H2O
* Điều chế
* Sắt (II) oxit: Fe(OH)2 ⃗to FeO + H2O
Fe2O3 + CO ⃗500o−600oC 2 FeO + CO2 * Sắt (II) hiđroxit: Fe2+ + 2OH- khong co kk Fe(OH)2
* Muối sắt (II): Có thể điều chế từ FeO; Fe(OH)2 FeO + 2HCl khong co kk FeCl2 + H2O Fe(OH)2 + 2HCl
khong co kk
FeCl2 + 2H2O 2 Hợp chất sắt (III)
* Tính chất
a Tính oxi hóa Fe3+ + 1e → Fe2+ Fe3+ + 3e → Fe0
Oxit: Fe2O3 + 3CO t0 2Fe + 3CO2 Hiđroxit: Fe(OH)2 + CO t0 Fe + CO2 + H2O Muối: FeCl3 + Fe → 3FeCl2
2 FeCl3 + Zn → 2Fe + 3ZnCl2 b Tính bazơ:
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3HCl → FeCl3 + 3H2O
* Điều chế
* Oxit: 2Fe(OH)3 ⃗to Fe2O3 + 3H2O * Sắt (III) hiđroxit:
Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → Fe(OH)3 * Muối: Oxit hiđroxit sắt (III) tác dụng với axit
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3HCl → FeCl3 + 3H2O III HỢP KIM CỦA SẮT
1 Gang a Khái niệm
Gang hợp kim sắt với cacbon (2-5%) số nguyên tố khác Si, Mn, S, b Phân loại
Có loại: Gang trắng: Chứa C, Si nhiều xementit (Fe3C) Gang xám: Chứa nhiều C, Si
c Sản xuất gang
Nguyên tắc: Khử quặng sắt oxit than cốc lò cao
Nguyên liệu: Quặng sắt oxit, than cốc chất chảy (CaCO3, SiO2)
Các phản ứng hóa học xảy trình luyện gang:
Phản ứng tạo chất khử CO:
C + O2 ⃗to CO2; CO2 + C ⃗to 2CO Phản ứng khử oxit sắt:
3Fe2O3 + CO
0C
400
2Fe3O4 + CO2 (Trên thân lò) 3Fe3O4 + CO
0C 0C
500 600
(3)FeO + CO 7000C8000C Fe + CO2 (Dưới thân lò) Phản ứng tạo xỉ:
CaCO3
0C
1000
CaO + CO2 (Bụng lò) CaO + SiO2 ⃗to CaSiO3
2 Thép a Khái niệm
Thép hợp kim sắt với cacbon (0,01-2%) số nguyên tố khác Si, Mn, S, b Phân loại
Có loại: Thép thường: Chứa C, Si, Mn
Thép đặc biệt: Chứa nhiều C nguyên tố khác: Mn, Cr, W, Ni, c Sản xuất thép
Nguyên tắc: Giảm hàm lượng tạp chất C, S, Si, Mn, có gang
Nguyên liệu: Gang trắng gang xám; Chất chảy CaO; Khí O2
Các phản ứng hóa học xảy trình luyện thép:
C + O2 ⃗to CO2; S + O2 ⃗to SO2; Si + O2 ⃗to SiO2
4P + 5O2 ⃗to 2P2O5;CaO + SiO2 ⃗to CaSiO3; 3CaO + P2O5 ⃗to Ca3(PO4)2 CROM VÀ HỢP CHẤT CỦA CROM
I CROM
1 Vị trí - Cấu hình electron ngun tử Ơ: 24, chu kì: 4, nhóm VIB
Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d54s1 hay [Ar]3d54s1. 2 Tính chất vật lý
Màu trắng ánh bạc, kim loại cứng t0nc= 18900C
3 Tính chất hóa học
Cr → Crn+ + ne (n = 1÷6) → Tính khử mạnh sắt a Tác dụng với phi kim: Cr → Cr3+
4Cr + 3O2 t0 2Cr2O3 2Cr + 3Cl2 → 2CrCl3 2Cr + 3S t0 Cr2S3 b Tác dụng với axit
HCl, H2SO4 loãng: Cr → Cr2+
Cr + H2SO4 → CrSO4 + H2 Cr + 2HCl → CrCl2 + H2 HNO3, H2SO4 đặc: Cr → Cr3+
2Cr + 6H2SO4 đặc t0 Cr2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Cr + 6HNO3 đặc t0 Cr(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O Cr + 4HNO3 loãng → Cr(NO3)3 + NO + 2H2O Chú ý: Cr bị thụ động axit HNO3, H2SO4 đặc, nguội II HỢP CHẤT CỦA CROM
1 Hợp chất crom (III) a Crom (III) oxit
- Chất rắn, màu lục, không tan nước - Là oxit lưỡng tính
(4)b Crom (III) hydroxit - Kết tủa keo, màu lục nhạt - Là hidroxit lưỡng tính
Cr(OH)3 + 3HCl CrCl3 + 3H2O Cr(OH)3 + NaOH NaCrO2 + 2H2O c Muối crom (III)
- Tính oxi hóa mơi trường axit: CrCl3 2CrCl3 + Zn → 2CrCl2 + ZnCl2 - Tính khử mơi trường kiềm: Na2CrO2
2NaCrO2 + 3Cl2 + 8NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaCl + 4H2O 2 Hợp chất Crom (VI)
a CrO3
Chất rắn, đỏ thẩm - Là oxit axit:
CrO3 + H2O H2CrO4 (axit cromic) 2CrO3 + H2O H2Cr2O7 (axit đicromic) - Có tính oxi hóa mạnh
2CrO3 + 2NH3 → Cr2O3 + N2 + 3H2O b Muối crom (VI)
Cr2O72- + H2O 2CrO42- + H+ (da cam) (vàng)
- Trong mơi trường axit, muối cromat có tính oxi hóa mạnh
6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O B BÀI TẬP ÁP DỤNG
SẮT HỢP CHẤT
Câu 1: Cho biết Fe 26 BTH Cấu hình electron Fe, Fe2+, Fe3+ là
A [Ar] 4s23d6, [Ar] 4s23d5, [Ar] 4s23d4. B [Ar]3d64s2, [Ar]3d44s2, [Ar]3d34s2, C [Ar][Ar]3d64s2, [Ar]3d6, [Ar]3d5. D [Ar]3d8, [Ar]3d6, [Ar]3d5.
Câu 2: Cho phương trình hố học: aAl + bFe3O4 → cFe + dAl2O3 (a, b, c, d số nguyên, tối giản) Tổng hệ số a, b, c, d
A 25 B 24 C 27 D 26
Câu 3: Trong loại quặng sắt, quặng có hàm lượng sắt cao là
A hematit nâu B manhetit C xiđerit D hematit đỏ. Câu 4: Hai dung dịch phản ứng với kim loại Fe là
A CuSO4 ZnCl2 B CuSO4 HCl C ZnCl2 FeCl3 D HCl AlCl3.
Câu 5: Cho sắt phản ứng với dung dịch HNO3 đặc, nóng thu chất khí màu nâu đỏ Chất khí đó
A NO2 B N2O C NH3 D N2.
Câu 6: Hoà tan hoàn toàn m gam Fe dung dịch HNO3 loãng dư, sau phản ứng kết thúc thu được 0,448 lít khí NO (đktc) Giá trị m
A 11,2 B 0,56 C 5,60 D 1,12.
Câu Bao nhiêu gam clo tác dụng vừa đủ kim loại sắt tạo 32,5 gam FeCl3?
A 21,3 gam B 14,2 gam C 13,2 gam D 23,1 gam
Câu 8: Cho 2,52 gam kim loại tác dụng hết với dung dịch H2SO4 loãng, thu 6,84 gam muối sunfat. Kim loại là:
A Mg. B Zn. C Fe. D Al.
Câu 9: Cho bột sắt nguyên chất tác dụng hết với dung dịch H2SO4 lỗng thu 560 ml chất khí (ở đktc) Nếu cho lượng gấp đơi bột sắt nói tác dụng hết với dung dịch CuSO4 thu m gam chất rắn Giá trị m
A 1,4 gam. B 4,2 gam. C 2,3 gam. D 3,2 gam.
(5)bay tinh thể FeSO4.7H2O có khối lượng 55,6 gam Thể tích khí H2 (đktc) giải phóng A 8,19 lít. B 7,33 lít C 4,48 lít D 6,23 lít.
Câu 11: Phân hủy Fe(OH)3 nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu chất rắn là
A FeO B Fe2O3 C Fe3O4 D Fe(OH)2.
Câu 12: Sản phẩm tạo thành có chất kết tủa dung dịch Fe2(SO4)3 tác dụng với dung dịch A NaOH B Na2SO4 C NaCl D CuSO4 Câu 13: Dãy gồm hai chất có tính oxi hoá là
A Fe(NO3)2, FeCl3 B Fe(OH)2, FeO C Fe2O3, Fe2(SO4)3 D FeO, Fe2O3.
Câu 14: Cho sơ đồ chuyển hoá: Fe ⃗X FeCl3 ⃗Y Fe(OH)3 (mỗi mũi tên ứng với phản ứng) Hai chất X, Y
A HCl, NaOH B HCl, Al(OH)3 C NaCl, Cu(OH)2 D Cl2, NaOH Câu 15: Hợp chất sắt (II) sunfat có cơng thức
A FeSO4 B Fe(OH)3 C Fe2O3 D Fe2(SO4)3 Câu 16: Sắt tan dung dịch sau đây?
A FeCl2 B FeCl3. C MgCl2 D AlCl3.
Câu 17: Hợp chất sau sắt vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử?
A FeO B Fe2O3. C Fe(OH)3 D Fe(NO3)3.
Câu 18: Nhận định sau sai?
A Sắt tan dung dịch CuSO4. B Sắt tan dung dịch FeCl3. C Sắt tan dung dịch FeCl2. D Đồng tan dung dịch FeCl3. Câu 19: Chất có tính oxi hố khơng có tính khử là
A Fe B Fe2O3 C FeCl2 D FeO.
Câu 20: Chất phản ứng với dung dịch FeCl3 cho kết tủa là
A CH3COOCH3 B CH3OH C CH3NH2 D CH3COOH.
Câu 21: Cho kim loại: Na, Cu, Fe, Ag, Zn Số kim loại dãy phản ứng với dung dịch HCl
A 5 B 2 C 3 D 4
Câu 22: Nung 21,4 gam Fe(OH)3 nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu m gam oxit Giá trị m
A 16 B 14 C D 12.
Câu 23: Cho khí CO khử hồn toàn đến Fe hỗn hợp gồm: FeO, Fe2O3, Fe3O4 thấy có 4,48 lít CO2 (đktc) Thể tích CO (đktc) tham gia phản ứng
A 1,12 lít B 2,24 lít. C 3,36 lít D 4,48 lít.
Câu 24: Khử hồn tồn 16 gam Fe2O3 khí CO nhiệt độ cao Khí sau phản ứng dẫn vào dung dịch Ca(OH)2 dư Khối lượng kết tủa thu
A 15 gam B 20 gam. C 25 gam. D 30 gam.
Câu 25: Khử hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm FeO Fe2O3 H2 (to), kết thúc thí nghiệm thu gam H2O 22,4 gam chất rắn Phần trăm số mol FeO có hỗn hợp X là:
A 66,67%. B 20%. C 67,67% D 40%.
Câu 26: Nung mẫu thép thường có khối lượng 10 gam O2 dư thu 0,1568 lít khí CO2 (đktc) Thành phần phần trăm theo khối lượng cacbon mẫu thép
A 0,82%. B 0,84%. C 0,85%. D 0,86%.
Câu 27: Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO 500 ml axit H2SO4 0,1M (vừa đủ) Sau phản ứng, hỗn hợp muối sunfat khan thu cô cạn dung dịch có khối lượng
A 3,81 gam B 4,81 gam C 5,81 gam D 6,81 gam.
Câu 28: Cho 32 gam hỗn hợp gồm MgO, Fe2O3, CuO tác dụng vừa đủ với 300ml dung dịch H2SO4 2M. Khối lượng muối thu
A 60 gam. B 80 gam. C 85 gam. D 90 gam.
(6)A 11,2 gam. B 12,4 gam. C 15,2 gam. D 10,9 gam.
Câu 30: Hoà tan 5,6 gam Fe dung dịch H2SO4 loãng (dư), thu dung dịch X Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch KMnO4 0,5M Giá trị V
A 40 B 80 C 60 D 20.
CROM VÀ HỢP CHẤT CỦA CROM Câu 31: Cấu hình electron ion Cr3+ là:
A [Ar]3d5 B [Ar]3d4. C [Ar]3d3. D [Ar]3d2. Câu 32: Các số oxi hoá đặc trưng crom là:
A +2; +4, +6. B +2, +3, +6. C +1, +2, +4, +6. D +3, +4, +6. Câu 33: Nhỏ từ từ dung dịch H2SO4 lỗng vào dung dịch K2CrO4 màu dung dịch chuyển từ
A không màu sang màu vàng B màu da cam sang màu vàng. C không màu sang màu da cam D màu vàng sang màu da cam. Câu 34: Oxit lưỡng tính là
A Cr2O3 B MgO C CrO D CaO.
Câu 35: Cho phản ứng : NaCrO2 + Br2 + NaOH ❑⃗ Na2CrO4 + NaBr + H2O Khi cân phản ứng trên, hệ số NaCrO2
A B C D 4.
Câu 36: Cặp kim loại sau bền khơng khí nước có màng oxit bảo vệ?
A Fe Al B Fe Cr C Mn Cr D Al Cr.
Câu 37: Sục khí Cl2 vào dung dịch CrCl3 môi trường NaOH Sản phẩm thu A Na2Cr2O7, NaCl, H2O B Na2CrO4, NaClO3, H2O.
C Na2CrO4, NaCl, NaClO, H2O. D Na2CrO4, NaCl, H2O.
Câu 38: Khi so sánh điều kiện Cr kim loại có tính khử mạnh hơn
A Fe B K C Na D Ca.
Câu 39: Cho 1,56 gam Cr phản ứng hết với dung dịch H2SO4 lỗng (dư), đun nóng, thu V ml khí H2 (đktc) Giá trị V
A 896 B 336 C 224 D 672
Câu 40: Khối luợng K2Cr2O7 cần dùng để oxi hố hết 0,6 mol FeSO4 dung dịch có H2SO4 lỗng làm mơi trường
A 29,4 gam B 59,2 gam C 24,9 gam D 29,6 gam
Câu 41: Muốn điều chế 6,72 lít khí clo (đkc) khối luợng K2Cr2O7 tối thiểu cần dùng để tác dụng với dung dịch HCl đặc, dư
A 29,4 gam B 27,4 gam C 24,9 gam D 26,4 gam
Câu 42: Để oxi hóa hồn tồn 0,01 mol CrCl3 thành K2CrO4 Cl2 có mặt KOH, lượng tối thiểu Cl2 KOH tương ứng
A 0,015 mol 0,04 mol B 0,015 mol 0,08 mol.C 0,03 mol 0,08 mol D 0,03 mol 0,04 mol. Câu 43: Khối lượng bột nhôm cần dùng để thu 78 gam crom từ Cr2O3 phản ứng nhiệt nhôm (giả sử hiệu suất phản ứng 100%)
A 13,5 gam B 27,0 gam C 54,0 gam D 40,5 gam
Câu 44: Nung hỗn hợp bột gồm 15,2 gam Cr2O3 m gam Al nhiệt độ cao Sau phản ứng hoàn toàn, thu 23,3 gam hỗn hợp rắn X Cho toàn hỗn hợp X phản ứng với axit HCl (dư) V lít khí H2 (ở đktc) Giá trị V
A 7,84 B 4,48 C 3,36 D 10,08.
Câu 45: Cho 13,5 gam hỗn hợp kim loại Al, Cr, Fe tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 lỗng 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 Giá trị m
A 42,6 B 45,5 C 48,8 D 47,1.
TỔNG HỢP
Câu 46: Dung dịch H2SO4 loãng phản ứng với tất chất dãy sau đây?
(7)Câu 47: Phát biểu sau không đúng?
A Kim loại Fe phản ứng với dung dịch HCl tạo muối sắt(II) B Dung dịch FeCl3 phản ứng với kim loại Fe
C Kim loại Fe không tan dung dịch H2SO4 đặc, nguội D Trong phản ứng hóa học, ion Fe2+ thể tính khử Câu 48: Thực thí nghiệm sau:
(a) Sục khí Cl2 vào dung dịch NaOH nhiệt độ thường
(b) Cho Fe3O4 vào dung dịch HCl loãng (dư) (c) Cho Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) (d) Hòa tan hết hỗn hợp Cu Fe2O3 (có số mol nhau) vào dung dịch H2SO4 lỗng (dư)
Trong thí nghiệm trên, sau phản ứng, số thí nghiệm tạo hai muối
A B C D
Câu 49: Kim loại Ni phản ứng với dung dịch sau đây?
A MgSO4, CuSO4 B NaCl, AlCl3 C CuSO4, AgNO3 D AgNO3, NaCl Câu 50: Hòa tan hồn tồn Fe3O4 dung dịch H2SO4 lỗng (dư), thu dung dịch X Trong các chất: NaOH, Cu, Fe(NO3)2, KMnO4, BaCl2, Cl2 Al, số chất có khả phản ứng với dung dịch X
là A B C D
Câu 51: Hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 Fe3O4 Cho khí CO qua m gam X nung nóng, sau thời gian thu hỗn hợp chất rắn Y hỗn hợp khí Z Cho tồn Z vào dung dịch Ca(OH)2 dư, đến phản ứng hoàn toàn, thu gam kết tủa Mặt khác, hòa tan hồn tồn Y dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư), thu 1,008 lít khí SO2 (đktc, sản phẩm khử nhất) dung dịch chứa 18 gam muối Giá trị m
A 6,80 B 7,12 C 13,52 D 5,68
Câu 52: Hỗn hợp X gồm 3,92 gam Fe, 16 gam Fe2O3 m gam Al Nung X nhiệt độ cao điều kiện khơng có khơng khí, thu hỗn hợp chất rắn Y Chia Y thành hai phần Phần tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng (dư), thu 4a mol khí H2 Phần hai phản ứng với dung dịch NaOH dư, thu a mol khí H2 Biết phản ứng xảy hồn toàn Giá trị m
A 3,51 B 4,05 C 5,40 D 7,02
Câu 53: Kim loại sắt tác dụng với dung dịch sau tạo muối sắt(II)?
A HNO3 đặc, nóng, dư B CuSO4 C H2SO4 đặc, nóng, dư D MgSO4
Câu 54: Cho 25,5 gam hỗn hợp X gồm CuO Al2O3 tan hồn tồn dung dịch H2SO4 lỗng, thu dung dịch chứa 57,9 gam muối Phần trăm khối lượng Al2O3 X
A 60% B 40% C 80% D 20%
Câu 55: Cho 12 gam hợp kim bạc vào dung dịch HNO3 lỗng (dư), đun nóng đến phản ứng hồn tồn, thu dung dịch có 8,5 gam AgNO3 Phần trăm khối lượng bạc mẫu hợp kim
A 45% B 55% C 30% D 65%
Câu 56: Cho sơ đồ phản ứng: Cr 20
Cl , du t
X NaOH, du Y Chất Y sơ đồ