Đang tải... (xem toàn văn)
Viết cấu hình của nguyên tử Fe, từ đó suy ra vị trí của Fe trong bảng tuần hoàn.. VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN.[r]
(1)SẮT VÀ HỢP CHẤT SẮT
Chủ đề
(2)I. VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HỒN
– CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
II Tính chất vật lí
III Tính chất hóa học
(3)Viết cấu hình ngun tử Fe, từ suy vị trí Fe bảng tuần hồn
I. VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HỒN
(4)Nguyên tử khối: 56
I. VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HỒN – CẤU HÌNH ELECTRON NGUN TỬ
Ơ thứ 26, nhóm VIIIB, chu kì Fe kim loại
Cấu hình electron nguyên tử:
1s22s22p63s23p63d64s2 hay [Ar] 3d64s2
(5)[Ar]3d6 4s2
Nguyên tử Fe dễ nhường electron:
(6)(7)-DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI
Fe có tính khử trung bình.
(8) Fe có tính khử trung bình
FeFe2+ + 2e
(Phản ứng với chất oxi hóa yếu)
FeFe3+ + 3e
(9)PHIẾU HỌC TẬP 01
Nêu tượng quan sát viết PTHH sắt tác dụng:
a) Với S: b) Với O2: c) Với Cl2:
(10)(11)2
0
0 0 + −
→
+ S Fe S
Fe t
a) Với lưu huỳnh:
III.TÍNH CHẤT HĨA HỌC
(12)(13)2
0
0 0 + −
→
+ S Fe S
Fe t
a) Với lưu huỳnh:
III.TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Sắt (II)sunfua
b) Với oxi: 24
3 / 0 2 3 − + →
+ O Fe O
Fe t
2
2 3
(Fe O Fe O. )
+ +
(14)(15)2
0
0 0 + −
→
+ S Fe S
Fe t
a) Với lưu huỳnh:
III.TÍNH CHẤT HĨA HỌC
Sắt (II)sunfua
b) Với oxi: 24
3 / 0 2 3 − + →
+ O Fe O
Fe t
2
2 3
(Fe O Fe O. )
+ +
Oxit sắt từ
c) Với clo: 13
3 2 3 2 − + →
+ Cl FeCl
Fe t
(16)PHIẾU HỌC TẬP 02
Nêu tượng quan sát viết PTHH sắt tác dụng:
a) Với HCl, H2SO4 loãng:
b) Với HNO3 và H2SO4 đặc, nóng:
(17)(18)a) Với dung dịch HCl, H2SO4 loãng:
↑ +
→
+ + +
0 4 H SO Fe SO H Fe PTTQ:
III.TÍNH CHẤT HĨA HỌC
Sắt (II) Sunfat Fe + 2H+ Fe2+ + H2
(19)(20)b) Với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc, nóng: O H O N NO Fe l O N H Fe 2 3 3 2 ) ( ) (
4 → + ↑ +
+ + + + O H O S SO Fe đ O S H
Fe t 2 2
4 4 6 3 ) ( ) ( 6
2 + →0 + ↑ +
+ +
+
Lưu ý: Fe bị thụ động axit HNO3 đặc nguội
và H2SO4 đặc, nguội.
Fe + Axit loại II dư Fe3+ Fe dư + Axit loại Fe2+
III.TÍNH CHẤT HĨA HỌC
(21)PHIẾU HỌC TẬP 03
Nêu tượng quan sát viết PTHH sắt tác dụng với muối CuSO4.
(22)(23)↓ +
→
+ +2 4 +2 4
0 Cu SO Fe SO Cu Fe PTHH:
Fe khử ion kim loại
đứng sau trong dãy điện hóa kim loại
III.TÍNH CHẤT HĨA HỌC
0 2
3
( O ) ( O )
Fe Pb N Fe N Pb
+ +
+ → + ↓
0
3 3
3 O ( O ) 3
Fe Ag N Fe N Ag
+ +
+ → + ↓
dư
Fe + AgNO3 ??? 0 1 2 0
3
2 O ( O )
Fe Ag N Fe N Ag
+ +
+ → + ↓
(24)(25)HỢP CHẤT
CỦA SẮT
Hợp
chất
sắt(II)
oxit hidroxit
Muối
Hợp
chất
sắt(III)
oxit hidroxit
(26)MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA SẮT (II)
Fe(OH)2 FeO FeSO4.7H2O
(27)Fe(OH)3
Fe2O3 FeCl3
Fe (III)
Hiđroxit
(28)HỢP CHẤT
SẮT (II) HỢP CHẤT SẮT (III)
OXIT
HIDROXIT MUỐI
A: Rắn, màu đen,không tan
trong nước
D:Rắn, màu trắng xanh ,không tan nước
B:Đa số tan nước, màu xanh nhạt ,kết tinh thường dạng muối ngậm nước
C: Rắn, màu đỏ nâu, không tan nước
E:Rắn, màu nâu đỏ ,không tan nước
F:Đa số tan nước, màu vàng,kết tinh thường dạng muối ngậm nước
1-A, 2-C, 3- D, 4-E, 5- B, 6-F
1 2
3 4
(29)1.HỢP CHẤT SẮT (II)
Tính chất hóa học đặc trưng hợp chất Fe (II) tính khử
Ngồi hợp chất Fe (II) cịn thể tính oxi hóa
(30)II Tính chất hóa học HỢP CHẤT SẮT (II)
1 Sắt(II) oxit : Chất rắn, màu đen, khơng có tự nhiên
Là oxit bazơ:
FeO + Axit loại I Muối Fe2+ + H2O ( PỨ trung hòa) →
FeO + 2HCl FeCl2 + H2O
+2 +2
FeO +
Muối Fe(III) nitrat + H2O +Sản phẩm khử
4 2 2 N O N O N O N + + + Tính khử: Nâu đỏ Khơng màu hóa nâu 2 S O S H S + − ↓ Axit loại II
Muối Fe(III) Sunfat + H2O + Sản phẩm khử
Mùi hắc Kết tủa vàng
Mùi trứng thối
+2
+3
(31)FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
Fe2O3+ H2 2FeO+ H2O
Điều chế : khử sắt (III) oxit H2 hoặc CO nhiệt độ cao
0
t
→
+2 +5 +3 +2
VÍ DỤ :
3 10
HỢP CHẤT SẮT (II)
1 Sắt(II) oxit :
Tính khử:
Fe2O3+ CO 2FeO+ CO2
0
t
→
FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
Phương trình ion đầy đủ:
3FeO + 10H+ + 10NO3− → 3Fe3+ + 9NO3− + NO↑ + 5H2O
=> Phương trình ion rút gọn:
(32)II Tính chất hóa học HỢP CHẤT SẮT (II)
1 Sắt(II) hidroxit : Chất rắn, màu trắng xanh, không tan nước
Là một bazơ:
Fe(OH)2 + Axit loại I Muối Fe2+ + H2O ( PỨ trung hòa)
→
Fe(OH)2 + 2HCl FeCl2 + 2H2O
+2 +2
Tính khử: tác dụng với chất oxi hóa O2 , axit loại II tạo Fe3+
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
lục nhạt nâu đỏ
Điều chế FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaCl
(33)II Tính chất hóa học HỢP CHẤT SẮT (II)
1 Muối sắt(II) : +: đa số tan
2FeCl2 + 3Cl2→2FeCl3
+2 +3
Điều chế : Cho Fe (hoặc FeO , Fe(OH)2 tác dụng axit loại I
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2
Tính khử :
10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3+K2SO4+2MnSO4+8H2O
+2 +3
+7 +2
Muối Fe2+ : dễ bị oxi hóa
thành muối Fe3+ (nếu để
khơng khí)
Bảo quản muối Fe2+ : thêm vào
(34)HỢP CHẤT SẮT (III)
Tính chất hóa học chung hợp chất Fe (III) tính oxi hóa
(35)II Tính chất hóa học HỢP CHẤT SẮT (III)
1 Sắt(III) oxit :
Là oxit bazơ:
Fe2O3 + Axit Muối Fe3+ + H2O ( PỨ trung hòa) →
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O
+3 +3
Tính oxi hóa : Bị khử chất khử mạnh CO, H2, Al…
Fe2O3 + 6HNO3 →2Fe(NO3)3 + 3H2O
Điều chế : phân hủy Fe(OH)3 ở nhiệt độ cao
0
t
→
đặc trưng tính oxi hóa
Chất rắn, màu đỏ nâu, không tan nước
Fe2O3 + 2Al Alt0 → 2O3 + 2Fe
+3
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
+3 +3
Nung đến khối lượng khơng đổi
(36)II Tính chất hóa học HỢP CHẤT SẮT (III)
2 Sắt(III) hidroxit :
Là bazơ:
Fe(OH)3 + Axit Muối Fe3+ + H2O ( PỨ trung hòa)
→
2Fe(OH)3 + 6HCl 2FeCl3 + 6H2O
+3 +3
2Fe(OH)3 +6HNO3 →2Fe(NO3)3 + 3H2O
Điều chế : dung dịch kiềm tác dụng muối sắt (III)
Chất rắn, màu đỏ nâu, không tan nước
(37)3 Muối Sắt(III) :
→
Đa số tan nước; có tính oxi hóa, dễ bị khử thành muối Fe2+.
VD: Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2
0 +3 +2
Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2
0 +3 +2 +2
Điều chế Fe tác dụng với chất oxi hóa mạnh Cl2, HNO3 , H2SO4 (đặc, nóng), hợp chất Fe(III) với axit
2Fe + 3Cl2 →t
0
2FeCl3
0 0 +3 −1
Fe + 6HNO3(đặc)→t
0
Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
0 +5 +3 +4
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
(38)1 HỢP CHẤT SẮT (II)
III.ỨNG DỤNG MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA SẮT
FeSO4
Chất diệt sâu bọ
(39)2 HỢP CHẤT SẮT (III)
III ỨNG DỤNG MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA SẮT
Fe(III)
Xúc tác phản ứng hữu
Pha chế sơn chống gỉ
Phèn sắt
(NH4)2SO4.Fe2(SO4)3 24H2O
Một số ứng dụng khác
(40)1) Hồn thành chuỗi biến hóa sau:
Fe FeCl2 FeCl3 FeCl2
Xác định thay đổi số oxi hóa vai trò sắt trong chuỗi phản ứng trên
(1) (2) (3)
(1) Fe + 2HCl FeClt 2 + H2
0
(2) 2FeCl2 + Cl2 2FeCl3
(3) 2FeCl3 + Fe 3FeCl2
+2
0 +3 +2
Fe, Fe : chất khử0 +2 Fe: chất oxi hóa +3
(41)2) Cho dung dịch nhãn gồm: FeCl2, FeCl3, MgCl2.
Phân biệt chúng phương pháp hóa học
- Trích mẫu thử nhỏ dung dịch NaOH vào
mẫu thử
- Nếu có kết tủa nâu đỏ FeCl3:
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3↓ + 3NaCl
- Nếu có kết tủa trắng để lâu chuyển thành màu nâu
đỏ FeCl2:
FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2↓ + 3NaCl 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
- Nếu có kết tủa trắng MgCl2:
MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 ↓ + 3NaCl
(42)Câu : Khi cho Fe phản ứng với đơn chất , hợp chất
thì trường hợp : a. Tạo Fe2+
(43)*Fe tác dụng với S ; axit loại I (HCl, H2SO4 loãng); dd muối (trừ AgNO3 dư); Fe dư tác dụng axit loại II
Câu :
Tạo muối Fe2+ khi :
Tạo muối Fe3+khi :
Fe tác dụng với Cl2 ; Br2 ; dung dịch AgNO3 dư ;
(44)Câu 4 : Hịa tan hồn tồn Fe3O4 trong dung dịch H2SO4 loãng (dư) dung dịch X1 Cho lượng dư bột Fe vào dung dịch X1 (trong điều kiện
khơng có khơng khí) đến phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch X2 Trong X2 chứa chất tan ?
A Fe2(SO4)3 H2SO4 C Fe
2(SO4)3
B FeSO4; Fe2(SO4)3 D FeSO4 H2SO4
Fe3O4 + H2SO4 dư FeSO4 + Fe2(SO4)3 + H2O FeSO4
Fe2(SO4)3 H2SO4 dư X1 chứa
HƯỚNG DẪN GIẢI
+ Fe dư Fe+ H2SO4 dư FeSO4 + H2 Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4
FeSO4 H2SO4 dư Fe3O4 = FeO.Fe2O3
(45)Câu : Có thể dùng hố chất để phân biệt Fe2O3 Fe3O4 Hoá chất :
A dd HCl loãng B dd HCl đặc C dd H2SO4 loãng D dd HNO3 loãng
HƯỚNG DẪN GIẢI
Fe3O4 + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O
+8/3 +5 +3 +2
3 28 14
Fe2O3 + HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O
(46)Câu Đốt nóng bột sắt bình đựng khí oxi Sau để
nguội cho vào bình lượng dư dung dịch HCl, người ta thu dung dịch X Trong dung dịch X có chất sau đây:
A FeCl2, HCl B FeCl3, HCl C FeCl2, FeCl3, HCl D FeCl2, FeCl3
Fe3O4 + 8HCl dư FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O Fe3O4 = FeO.Fe2O3
2 / 0 − + →
+ O Fe O
Fe t
(47)Câu : Cho bột Fe tác dụng với dd HNO3 đến phản ứng hoàn toàn sau phản ứng thu dd A ,chất rắn B, khí NO, dd A :
A.Fe(NO3)2 B Fe(NO3)3
C HNO3 ,Fe(NO3)3 D Fe(NO3)2 ,HNO3
O H O N NO Fe l O N H Fe 2 3 3 2 ) ( ) (
4 → + ↑ +
+ + + +
Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+
Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2
(48)Câu : Cho chất: Fe, FeO, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Fe3O4, Fe2O3 , Fe(NO3)2, Fe(NO3)3, FeSO4, Fe2(SO4)3, FeCO3 phản ứng với HNO3 đặc, nóng Số phản ứng oxi hóa – khử là:
A B C D
phản ứng oxi hóa – khử : THAY ĐỔI SỐ OXI HÓA
Fe3+ cao , tăng lên gặp axit loại
Chọn đơn chất , hợp chất mà số oxi hóa Fe chưa cao
Fe, FeO, Fe(OH)2, Fe3O4 , Fe(NO3)2, FeSO4, FeCO3