Tính chất hĩa học đặc trưng của hợp chất Fe(III) lă tính oxi hĩa (nhận e) Fe3+ +1e→Fe2+ hoặc Fe3++3e→Fe
1/. Sắt (III) oxit : Fe2O3 Rắn, đỏ nđu, khơng tan trong nước -Ở nhiệt độ cao, Fe2O3 bị CO hoặc H2 khử mạnh
Fe2O3+Alt →0cao
Al2O3+Fe Fe2O3+ 3COt →0cao
2Fe+3CO2↑ - Trong tự nhiín: dưới dạng quặng hímatit dùng luyện gang
- Fe2O3 lă 1 oxit bazơ => tan trong axit mạnh→muối Fe(III) Fe2O3+6HCl→2FeCl3+3H2O
* Điều chế: 2Fe(OH)3→t0
Fe2O3+3H2O
2/. Fe(OH)3 rắn, đỏ nđu, khơng tan trong nước. Fe(OH)3 tan trong axit mạnh → muối Fe(III)
2Fe(OH)3+3H2SO4→Fe2(SO4)3+ 6H2O
*Điều chế:Fe3++3OH-→Fe(OH)3↓
3/Muối Fe(III): Câc muối Fe(III) đa số tan trong nước. Kết tinh thường dạng ngậm nước. FeCl3.6H2O, Fe2(SO4)3.9H2O
*Muối sắt (III)+ KL→Muối Fe(II) VD:
22 2 0 3 3 3 2F+ eCl +Fe→ F+ eCl Oxi hĩa khử 2 2 2 2 0 3 3 2
2F+ eCl +Cu→ F+ eCl +C+ uCl
* FeCl3 dùng lăm chất xúc tâc trong tổng hợp hữu cơ
BĂI 33: HỢP KIM CỦA SẮT
I. GANG.
1. Khâi niệm gang: Gang lă hợp kim của Sắt với Cacbon trong đĩ cĩ từ 2-5% khối lượng Cacbon ngoăi ra cịn cĩ một lượng nhỏ câc nguyín tố Si, Mn, S. . .
2. Phđn loại gang: cĩ 2 loại:
- Gang xâm( chứa cacbon) Dùng đúc bệ mây, ống dẫn nước, cânh cửa. . .
- Gang trắng Chứa ít cacbon hơn vă Cacbon chủ yếu ở dạng xementit( Fe3C), dùng luyện thĩp.
3. Sản xuất gang:
a. Nguyín tắc: Khử quặng sắt oxyt bằng than cốc trong lị cao.
b. Nguyín liệu:Quặng sắt oxyt( Hematit đỏ: Fe2O3). Than cốc, chất chảy( CaCO3 hoặc SiO2). c. Câc phản ứng xêy ra:
* Phản ứng tạo chất khử CO: C + O2 CO2 CO2 + C 2CO * Phản ứng khử sắt oxyt: (1) 3Fe2O3 + CO = CO2 + 3Fe3O4
(3) FeO + CO = CO2 + Fe
* Phản ứng tạo xỉ: CaCO3 CaO + CO2 CaO + SiO2 CaSiO3( Canxi Silicat)
II. THĨP.
1. Khâi niệm thĩp: Thĩp lă hợp kim của của sắt chứa từ 0.012% khối lượng cacbon cùng với một số nguyín tố khâc( Si, Mn, Cr, Ni. . .) tố khâc( Si, Mn, Cr, Ni. . .)
2. Phđn loại thĩp:
*Thĩp thường( Thĩp cacbon). Thĩp mềm: (chứa < 0.1% C).Thĩp cứng: ( chứa >0.9% C). *Thĩp đặc biệt:
- Thĩp chứa 13% Mn Rất cứng Dùng lăm mây nghiền đâ.
- Thĩp chứa 20% Cr vă 10% Ni Rất cứng Dùng lăm dụng cụ gia đình. - Thĩp chứa 18% W vă 5% Cr Rất cứng Dùng lăm mây nghiền đâ. . .
3. Sản xuất thĩp:
* Nguyín tắc: Giảm hăm lượng câc tạp chất C. Si, S, Mn. . . .cĩ trong Gang bằng câch oxy hĩa câc chất dĩ thănh oxyt rồi biến thânh xỉ vă tâch ra khỏi thĩp.
* Câc phương phâp luyện thĩp: a. Phương phâp Bet-xơ-me. b. Phương phâp Mac-tanh c. Phương phâp lị điện.
PHẦN 2. CĐU HỎI TRĂC NGHIỆM
1/ Câc kim loại thuộc dêy năo sau đđy đều phản ứng với dd CuCl2?
A. Na, Mg, Ag. B. Fe, Na, Mg. C. Ba, Mg, Hg. D. Na, Ba, Ag. 2/ Cấu hình năo sau đđy lă của ion Fe3+? A. [Ar]3d6. B. [Ar]3d5. C. [Ar]3d4. D. [Ar]3d3. 3/ Cho 2,52 gam kim loại td hết với dd H2SO4 loêng, thu được 6,84 gam muối sunfat. Kim loại đĩ lă
A.Mg. B. Fe. C. Zn. D. Al.
4/ Ngđm một lâ kim loại cĩ khối lượng 50 gam trong dd HCl. Sau khi thu được 336 ml khí H2(đktc) thì khối lượng lâ kim loại giam 1,68%. Kim loại đĩ lă A. Zn. B. Fe. C. Ni. D. Al.
4/ Khử hoăn toăn 16 Fe2O3 gam bằng khí CO ở nhiệt độ cao. Khí đi ra sau phản ứng được dẫn văo dd Ca(OH)2 dư. Khối lượng kết tủa thu được lă A. 15 gam. B. 20 gam. C. 25 gam. D. 30 gam.
1/ Để khử hoăn toăn 17,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 đến Fe cần vừa đủ 2,24 lít khí CO(đktc). Khối lượng sắt thu được lă A. 15 gam. B. 16 gam. C. 17 gam. D. 18 gam.
2/ Nung một mẫy thĩp thường nặng 10 gam trong oxi dư thu được 0,1568 lít khí CO2 (đktc). Thănh phần % theo khối lượng của cacbon trong mẫu thĩp đĩ lă A. 0,82%. B. 0,84%. C. 0,85%. D. 0,86%.
1/ Nhận định năo dưới đđy sai?
A. Sắt tan được trong dung dịch CuSO4. B. Sắt tan được trong dung dịch FeCl3
C. Sắt tan được trong dung dịch FeCl2 D. Đồng tan được trong dung dịch FeCl3. 2/ Hơp chất năo dưới đđy của sắt vừa cĩ tính oxi hĩa vừa cĩ tính khử?
A. FeO. B. Fe2O3. C. Fe(OH)3. D. Fe(NO3)3.
3/ Khử hoăn tôn 0,3 mol một oxit sắt FexOy bằng nhơm thu được 0,4 mol theo sơ đồ sau FexOy + Al →0
t Al2O3 + Fe. Cơng thức của oxit sắt lă
A. FeO. B. Fe2O3. C. Fe3O4. D. khơng xâc định được.
SBT 1/ Sắt cĩ thể tan trong dung dịch chất năo dưới đđy? A. AlCl3. B. FeCl3. C. FeCl2. D. MgCl2. 2/ Cho 1,4 g kim loại X td với dung dịch HCl thu được dung dịch muối trng đĩ kim loại cĩ số oxi hĩa +2 vă 0,56 lit H2(đktc). Kim loại X lă A. Mg. B. Zn. C. Fe. D. Ni.
3/ Hịa tan hoăn toăn m gam Fe văo dung dịch HNO3 loêng, dư thu được 0,448 lit khí NO duy nhất(đktc). Giâ trị m lă A. 11,2. B. 1,12. C. 0.56. D. 5,60.
4/ Cho 8 g hỗn hợp bộ kim loại Mg&Fe văo td hết với dung dịch HCl thấy thôt ra 5,6 lít H2(đktc). Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch lă A. 22,25 g. B22,75 g.. C. 24,45 g. D. 25,75 g.
1/ Trong câc phât biểu sau, phât biểu năo khơng đúng?
A. Gang lă hợp chất của Fe-C. B. Hăm lượng C trong gang nhiều hơn trong thĩp. C. Gang lă hợp kim Fe-C vă một số nguyín tố khâc. D. Gang trắng chứa ít cacbon hơn gan xâm. 2/ Cĩ thể dùng dung dịch năo sau đđy để hịa tan hoăn toăn một mẫu gang?
A. Dung dịch HCl. B. Dung dịch H2SO4 loêng. C. Dung dịch NaOH. D. Dung dịch HNO3 đặc, nĩng. 3/ Trong quâ trình sản xuất gang, xỉ lị lă chất năo sau đđy?
A. SiO2 & C. B. MnO2 & CaO. C. CaSiO3. D. MnSiO3.
2/ Nguín tử của nguyín tố X cĩ tổng số hạt proton, notron vă electron lă 82, trong đĩ số hạt mang điện nhiều hơn số hạt khơng mang điện lă 22. Nguyín tố X lă A. sắt. B. brom. C.phot pho. D. Crom.
1/ Để bảo quản dung dịch trong phịng thí nghiệm, người ta ngđm văo dung dịch đĩ một đinh sắt đê lăm sạch. Chọm câch giải thích đúng cho việc lăm trín?
B. Để Fe td với câc tạp chất trong dung dịch, chẳng hạn với tạp chất lă CuSO4:Fe + CuSO4 l→FeSO4 + Cu C. Để Fe td hết hịa tan: 2Fe + O2→ 2FeO.
D. Để Fe khử muối sắt (III) thănh muối sắt (II): Fe + Fe2(SO4)3→ 3FeSO4. 2/ Cho 2 pthh sau: Cu + FeCl3→ FeCl2 + CuCl2
Fe + CuCl2→ FeCl2 + Cu. Cĩ thể rút ra kết luận năo dưới đđy ? A. Tính oxi hĩa: Fe3+> Cu2+>Fe2+ . B. Tính oxi hĩa: Fe2+> Cu2+>Fe3+ . C. Tính khử: Fe> Cu2+> Cu. D. Tính khử: Fe2+> Fe > Cu. 3/ Nhúng thanh sắt( đê đânh sạch) văo câc dung dịch ở ba thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: nhúng văo dung dịch CuSO4.
Thí nghiệm 2: nhúng văo dung dịch NaOH. Thí nghiệm 3: nhúng văo dung dịch Fe2(SO4)3.
Giả sử rằng câc kim loại sinh ra( nếu cĩ) đều bâm văo thanh sắt thì nhận xĩt năo sau đđy đúng?
A.Ở thí nghiệm 1 khối lượng thanh sắt giảm. B. Ở thí nghiệm 2 khối lượng thanh sắt khơng đổi. C. Ở thí nghiệm 3 khối lượng thanh sắt khơng đổi. D. A, B, C đều đúng.
PHẦN 3. Băi tập cho hs khâ-giỏi
1/ Cho khí CO khử hoăn tôn 10 g quặng hematit. Lượng sắt thu được cho td hết với dung dịch H2SO4 loêng thu được 2,24 lít H2( đktc). % khối lượng của Fe2O3 trong quặng lă A. 70%. B. 75%. C. 80%. D. 85%. 2/ Y lă một loại quặng manhetit chứa 69,6% Fe3O4. Khối lượng sắt tối đa cĩ thể điều chế từ 1 tấn Y lă
A. 0.504 tấn. B. 0,405 tấn. C. 0.304 tấn. D. 0,404 tấn.
3/ Cho 2,3 gam hỗn hợp gồm MgO, FeO, CuO td với 100 ml dd H2SO4 0,2M. khối lượng muối thu được lă A. 3,6 gam. B. 3,7 gam. C. 3,8 gam. D. 3,9gam.
4/ Cho m gam hỗn hợp Al & Fe phản ứng hoăn toăn với dung dịch HNO3 loêng thu được 2.24 lit NO duy
nhất( đktc). Mặt khâc, cho m gam hỗn hợp năy phản ứng với dung dịch HCl thu được 2,80 lít H2( đktc). Giâ trị m lă
A. 8,30g. B. 4,15 g. C. 4,50 g. D. 6,95 g.
5/ Khử hoăn toăn hỗn hợp Fe2O3 & CuO bằng CO thu được số mol CO2 tạo ra từ câc oxit cĩ tỉ lệ tương ứng lă 3:2. % theo khối lượng của Fe2O3 & CuO trong hỗn hợp lần lượt lă
A. 50% & 50%. B. 75% & 25%. C. 75,5% & 24,5%. D. 25% & 75%.
6/ Cho Fe tâc dụng với dd H2SO4 loêng thu được v lít khí hidro(đktc), dd thu được cho bay hơi được tinh thể FeSO4.7H2O cĩ khối lượng 55,6 gam. Thể tích khí H2(đktc) được giải phĩng lă
A. 8.19 lit. B. 7,33 lit. C. 4,48 lit. D. 6,23 lit.
7/ Ngđm một đinh sắt sạch nặng 4 gam trong dd CuSO4, sau một thời gian lấy đinh sắt ra, sấy khơ, cđn nặng 4,2857 gam. Khối lượng sắt tham gia phản ứng lă
A. 1,9990 gam. B. 1,9999 gam. C. 0,3999 gam. D. 2,1000 gam.
8/ Hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4. Trong hỗn hợp Ancol, mỗi oxit đều cĩ 0,5mol. Khối lượng của hỗn hợp A lă A. 231 gam. B. 232 gam. C. 233 gam. D. 234 gam.
Băi 34: CROM VĂ HỢP CHẤT CỦA CROM Phần 1. Tĩm tắt lí thuyết .
A. CROM
1. Vị trí của - Cấu tạo:Crom thuộc ơ 24, nhĩm VIB, chu kì 4.Cấu hình electron: Cr (Z=24): 1s22s22p63s23p63d 5 4s 1 Hay [Ar]3d54s1 Cr (Z=24): 1s22s22p63s23p63d 5 4s 1 Hay [Ar]3d54s1
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ: Crom cĩ mău trắng bạc, rất cứng, khĩ nĩng chảy (tnc = 1890oC).Crom lă kim loại nặng, D = 7,2g/cm3. nặng, D = 7,2g/cm3.
III. TÍNH CHẤT HĨA HỌC: Crom lă kim loại cĩ tính khử mạnh hơn sắt kĩm hơn kẽm, số oxi hĩa từ +1 đến +6( thường gặp lă +2, +3, +6). +6( thường gặp lă +2, +3, +6).
1. Tâc dụng với phi kim
- Ở nhiệt độ thường Crom chỉ tâc dụng với Flo, bền trong kk vì cĩ lớp
33 3
2O
Cr+ bảo vệ.
- Ở nhiệt độ cao, crom khử nhiều phi kim: oxi, clo, lưu huỳnh,…
0 Cr 4 + 3O2 →to 3 3 2O Cr 2+ 2Cr0 + 3Cl2 →to 3 3 Cl Cr 2+ 4Cr0 + 3S →to 3 3 2 2Cr+ S
2. Tâc dụng với nước : Cr khơng tâc dụng với H2O
3.Tâc dụng với axit HCl, H2SO4 loêng nĩng → muối Cr(II) nếu khơng cĩ kk vă khí H2:
Cr + 2HCl 0 → Cr+2 Cl2+ H2↑
Chú ý: Tương tự nhơm,crom khơng tâc dụng với axit HNO3 vă H2SO4 đặc, nguội.
V. SẢN XUẤT
Cr2O3 + 2Al →to 2Cr + Al2O3
B. MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA CROMII.Hợp chất crom(III). II.Hợp chất crom(III).
1.Crom(III) oxit: Cr2O3 lă chất rắn ,mău lục lục thẩm, khơng tan trong nước. Cr2O3: lă oxít lưỡng tính tan trong axít vă kiềm đặc.
2.Crom(III) hiđroxit Cr(OH)3 lă chất răn , mău lục xâm ,khơng tan trong nước . .Điều chế: CrCl3+3NaOH→Cr(OH)3+3NaCl.
Cr(OH)3 : hiđroxit lưỡng tính . Cr(OH)3+ NaOH→NaCrO2+2H2O Cr(OH)3 + 3HCl→CrCl3+3H2O
Tính axit Natricromit Tính bazơ
3.Muối crom(III): cĩ tính oxi hĩa vă tính khử.
Trong mơi trường axít muối Cr(III) dể bị khử→muối Cr(II) 2Cr+3 + Zn0→2Cr+2 + Zn+2
(c.oxh) (c.k)
Trong mơi trường kiềm muối Cr(III) bị oxi hĩa thănh muối Cr(VI).2Cr+3+3Br20+16OH-→2CrO4-2+16Br-+8H2O
III.Hợp chất Crom(VI).
1.Crom(VI) oxít CrO3 lă chất rắn , mău đỏ thẫm .
-Lă oxít axít tâc dụng với nước →2axit: CrO3 + H2O → H2CrO4 (axít cromic) 2CrO3+H2O →H2Cr2O7(axit đicromic)
CrO3 cĩ tính oxi hĩa rất mạnh ,một số chất vơ cơ vă hữu cơ (S,C,P,NH3, C2H5OH…) bốc chây khi tiếp xúc với CrO3 → Cr2O3 Vd:2CrO3 + 2 NH3 → Cr2O3 +N2 + 3H2O
2.Muối Cromat vă đicromat.
Muối Cromat CrO42-(mău văng) vă muối đicromat Cr2O72-(mău da cam) đều cĩ tính oxi hĩa mạnh. Trong mơi trường axít muối crom(VI) bị khử → muối Crom(III). Vd:
+ K2Cr2O7 + 6 FeSO4 +7H2SO4 → Cr2(SO4)3 +3Fe2(SO4)3 +K2SO4 +7H2O + K2Cr2O7 +6KI +7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4 K2SO4 +7H2O +3I2
.Trong mơi trường thích hợp :2CrO42- + 2H+ ↔ Cr2O72- + H2O (mău văng) (mău da cam)
PHẦN 2. CĐU HỎI TRĂC NGHIỆM
1/ Cấu hình electron của ion Cr3+ lă
A. [Ar]3d5. B. [Ar]3d1. C. [Ar]3d3. D. [Ar]3d2. 2/ Câc số oxi hĩa đặc trưng của Crom lă
A. +2, +4, +6. B. +2, +3, +6. C. +1, +2, +4, +6. D. +3, +4, +6.
SBT 1/ Muốn điều chế được 6,72 lit khí Cl2 (đktc) thì khối lượng K2Cr2O7 tối thiểu cần lấy để cho td với dung dịch HCl đặc, dư lă A. 26,4 g. B. 27,4 g. C. 28,4 g. D. 29,4 g.
2/ Khối lượng K2Cr2O7 cần lấy để td đủ với 0,6 mol FeSO4trong dung dịch ( cĩ H2SO4 lăm mơi trường ) lă A. 26,4 g. B. 27,4 g. C. 28,4 g. D. 29,4 g.
Băi 35 ĐỒNG VĂ HỢP CHẤT CỦA ĐỒNG Phần 1. Tĩm tắt lí thuyết .
A. ĐỒNG