Tính chất hĩa học đặc trưng của hợp chất Fe(III) là tính oxi hĩa (nhận e) Fe3+ +1e→Fe2+ hoặc Fe3++3e→ Fe
1/. Sắt (III) oxit : Fe2O3 Rắn, đỏ nâu, 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 nhiên: dưới dạng quặng hêmatit dùng luyện gang
- Fe2O3 là 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 nâu, 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): Các 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: 2F+3eCl3 +F0 e→3F+2eCl2
Oxi hĩa khử 2F+3eCl3+C0 u→2F+2eCl2 +C+2uCl2
* FeCl3 dùng làm chất xúc tác trong tổng hợp hữu cơ
BÀI 33: HỢP KIM CỦA SẮTI. GANG. I. GANG.
1. Khái niệm gang: Gang là hợp kim của Sắt với Cacbon trong đĩ cĩ từ 2-5% khối lượng Cacbon ngồi ra cịn cĩ một lượng nhỏ các nguyên tố Si, Mn, S. . .
2. Phân loại gang: cĩ 2 loại:
- Gang xám( chứa cacbon) Dùng đúc bệ máy, ống dẫn nước, cánh cửa. . .
- Gang trắng Chứa ít cacbon hơn và Cacbon chủ yếu ở dạng xementit( Fe3C), dùng luyện thép.
3. Sản xuất gang:
a. Nguyên tắc: Khử quặng sắt oxyt bằng than cốc trong lị cao.
b. Nguyên liệu:Quặng sắt oxyt( Hematit đỏ: Fe2O3). Than cốc, chất chảy( CaCO3 hoặc SiO2). c. Các phản ứng xãy ra:
* Phản ứng tạo chất khử CO: C + O2 CO2 CO2 + C 2CO * Phản ứng khử sắt oxyt: (1) 3Fe2O3 + CO = CO2 + 3Fe3O4
(2) Fe3O4 + CO = 3CO2 + FeO (3) FeO + CO = CO2 + Fe
* Phản ứng tạo xỉ: CaCO3 CaO + CO2 CaO + SiO2 CaSiO3( Canxi Silicat)
II. THÉP.
1. Khái niệm thép: Thép là hợp kim của của sắt chứa từ 0.012% khối lượng cacbon cùng với một số nguyên tố khác( Si, Mn, Cr, Ni. . .) nguyên tố khác( Si, Mn, Cr, Ni. . .)
2. Phân loại thép:
*Thép thường( Thép cacbon). Thép mềm: (chứa < 0.1% C).Thép cứng: ( chứa >0.9% C). *Thép đặc biệt:
- Thép chứa 13% Mn Rất cứng Dùng làm máy nghiền đá.
- Thép chứa 20% Cr và 10% Ni Rất cứng Dùng làm dụng cụ gia đình. - Thép chứa 18% W và 5% Cr Rất cứng Dùng làm máy nghiền đá. . .
3. Sản xuất thép:
* Nguyên tắc: Giảm hàm lượng các tạp chất C. Si, S, Mn. . . .cĩ trong Gang bằng cách oxy hĩa các chất dĩ thành oxyt rồi biến thánh xỉ và tách ra khỏi thép.
* Các phương pháp luyện thép: a. Phương pháp Bet-xơ-me. b. Phương pháp Mac-tanh c. Phương pháp lị điện.
PHẦN 2. CÂU HỎI TRĂC NGHIỆM
Câu 1: Cấu hình electron nào sau đây là của ion Fe2+?
A. [Ar]3d6. B. [Ar]3d5. C. [Ar]3d4. D. [Ar]3d3.
Câu 2: Trong các loại quặng sắt, quặng cĩ hàm lượng sắt cao nhất là
A. hematit nâu. B. manhetit. C. xiđerit. D. hematit đỏ.
Câu 3: Hai dung dịch đều phản ứng được với kim loại Fe là
A. CuSO4 và ZnCl2. B. CuSO4 và HCl. C. ZnCl2 và FeCl3. D. HCl và AlCl3.
Câu 4: Cho sắt phản ứng với dung dịch HNO3 đặc, nĩng thu được một chất khí màu nâu đỏ. Chất khí đĩ là
A. NO2. B. N2O. C. NH3. D. N2.
Câu 5: Hồ tan m gam Fe trong dung dịch HCl dư, sau khi phản ứng kết thúc thu được 4,48 lít khí H2 (ở đktc). Giá trị của m là (Cho Fe = 56, H = 1, Cl = 35,5)
A. 2,8. B. 1,4. C. 5,6. D. 11,2.
Câu 6: Hồ tan hồn tồn m gam Fe trong dung dịch HNO3 lỗng dư, sau khi phản ứng kết thúc thu được 0,448 lít khí NO duy nhất (ở đktc). Giá trị của m là (Cho Fe = 56, H = 1, Cl = 35,5)
A. 11,2. B. 0,56. C. 5,60. D. 1,12.
Câu 7. Bao nhiêu gam clo tác dụng vừa đủ kim loại sắt tạo ra 32,5 gam FeCl3?
A. 21,3 gam B. 14,2 gam. C. 13,2 gam. D. 23,1 gam.
Câu 8: Cho một ít bột sắt nguyên chất tác dụng hết với dung dịch H2SO4 lỗng thu được 560 ml một chất khí (ở đktc). Nếu cho một lượng gấp đơi bột sắt nĩi trên tác dụng hết với dung dịch CuSO4 thì thu được m gam một chất rắn. Giá trị m là
A. 1,4 gam. B. 4,2 gam. C. 2,3 gam. D. 3,2 gam.
Câu 9: Hỗn hợp X gồm Cu và Fe, trong đĩ Cu chiếm 43,24% khối lượng. Cho 14,8 gam X tác dụng hết với dung dịch HCl thấy cĩ V lít khí (đktc). Giá trị của V là:
A. 1,12 lít. B. 2,24 lít. C. 4,48 lít. D. 3,36 lít.
Câu 10: Cho 20 gam hỗn hợp bột Mg và Fe tác dụng hết với dung dịch HCl thấy cĩ 1 gam khí H2 bay ra. Lượng muối clorua tạo ra trong dung dịch là bao nhiêu gam ?
A. 40,5 gam. B. 45,5 gam. C. 55,5 gam. D. 60,5 gam.
Câu 11. Cho m gam Fe vào dung dịch HNO3 lấy dư ta thu được 8,96 lit(đkc) hỗn hợp khí X gồm 2 khí NO và NO2
cĩ tỉ khối hơi hỗn hợp X so với oxi bằng 1,3125. Giá trị của m là
A. 0,56 gam. B. 1,12 gam. C. 11,2 gam. D. 5,6 gam.
Câu 12: Phân hủy Fe(OH)3 ở nhiệt độ cao đến khối lượng khơng đổi, thu được chất rắn là
A. FeO. B. Fe2O3. C. Fe3O4. D. Fe(OH)2.
Câu 13: Sản phẩm tạo thành cĩ chất kết tủa khi dung dịch Fe2(SO4)3 tác dụng với dung dịch
A. NaOH. B. Na2SO4. C. NaCl. D. CuSO4.
Câu 14: Dãy gồm hai chất chỉ cĩ tính oxi hố là
A. Fe(NO3)2, FeCl3. B. Fe(OH)2, FeO. C. Fe2O3, Fe2(SO4)3. D. FeO, Fe2O3.
Câu 15: Cho sơ đồ chuyển hố: Fe →X
FeCl3 →Y
Fe(OH)3 (mỗi mũi tên ứng với một phản ứng). Hai chất X, Y lần lượt là
A. HCl, NaOH. B. HCl, Al(OH)3. C. NaCl, Cu(OH)2. D. Cl2, NaOH.
Câu 16: Hợp chất sắt (II) sunfat cĩ cơng thức là
A. FeSO4. B. Fe(OH)3. C. Fe2O3. D. Fe2(SO4)3.
Câu 17: Sắt cĩ thể tan trong dung dịch nào sau đây?
A. FeCl2 . B. FeCl3. C. MgCl2. D. AlCl3.
Câu 18: Hợp chất nào sau đây của sắt vừa cĩ tính oxi hĩa, vừa cĩ tính khử?
A. FeO. B. Fe2O3. C. Fe(OH)3. D. Fe(NO3)3.
Câu 19: Nhận định nào sau đây 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.
Câu 20: Chất cĩ tính oxi hố nhưng khơng cĩ tính khử là
A. Fe. B. Fe2O3. C. FeCl2. D. FeO.
Câu 21: Cho phản ứng: a Fe + b HNO3 →c Fe(NO3)3 + d NO + e H2O Các hệ số a, b, c, d, e là những số nguyên, đơn giản nhất. Thì tổng (a+b) bằng
A. 3. B. 6. C. 4. D. 5.
Câu 22: Cho dãy các chất: FeCl2, CuSO4, BaCl2, KNO3. Số chất trong dãy phản ứng được với dung dịch NaOH là
A. 2. B. 1. C. 3. D. 4.
Câu 23: Cho dãy các kim loại: Na, Cu, Fe, Ag, Zn. Số kim loại trong dãy phản ứng được với dung dịch HCl là
A. 5. B. 2. C. 3. D. 4.
Câu 24: Khử hồn tồn 16 gam Fe2O3 bằng khí CO ở nhiệt độ cao. Khí đi ra sau phản ứng được dẫn vào dung dịch Ca(OH)2 dư. Khối lượng kết tủa thu được là
A. 15 gam B. 20 gam. C. 25 gam. D. 30 gam.
Câu:25 Hồ tan hồn tồn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500 ml axit H2SO4 0,1M (vừa đủ). Sau phản ứng, hỗn hợp muối sunfat khan thu được khi cơ cạn dung dịch cĩ khối lượng là
A. 3,81 gam. B. 4,81 gam. C. 5,81 gam. D. 6,81 gam.
Câu 26: Cho 32 gam hỗn hợp gồm MgO, Fe2O3, CuO tác dụng vừa đủ với 300ml dung dịch H2SO4 2M. Khối lượng muối thu được là
A. 60 gam. B. 80 gam. C. 85 gam. D. 90 gam.
Câu 27: Hịa tàn 10 gam hỗn hợp bột Fe và Fe2O3 bằng dd HCl thu được 1,12 lít khí (đktc) và dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng với NaOH dư, thu được kết tủa. Nung kết tủa trong khơng khí đến khối lượng khơng đổi được chất rắn cĩ khối lượng là:
A. 11,2 gam. B. 12,4 gam. C. 15,2 gam. D. 10,9 gam.
Câu 28: Hồ tan 5,6 gam Fe bằng dung dịch H2SO4 lỗng (dư), thu được dung dịch X. Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch KMnO4 0,5M. Giá trị của V là (cho Fe = 56)
A. 40. B. 80. C. 60. D. 20.
CRƠM và HỢP CHẤTPhần 1. Tĩm tắt lí thuyết . 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 màu trắng bạc, rất cứng, khĩ nĩng chảy (tnc = 1890oC).Crom là kim loại nặng, D = 7,2g/cm3. loại nặng, D = 7,2g/cm3.
III. TÍNH CHẤT HĨA HỌC: Crom là kim loại cĩ tính khử mạnh hơn sắt kém hơn kẽm, số oxi hĩa từ +1 đến +6( thường gặp là +2, +3, +6). +1 đến +6( thường gặp là +2, +3, +6).
1. Tác dụng với phi kim
- Ở nhiệt độ thường Crom chỉ tác dụng với Flo, bền trong kk vì cĩ lớp Cr+32O3bảo 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. Tác dụng với nước: Cr khơng tác dụng với H2O
3. Tác dụng với axit HCl, H2SO4 lỗng nĩng → muối Cr(II) nếu khơng cĩ kk và khí H2:
Cr0 + 2HCl → Cr+2 Cl2+ H2↑
Chú ý: Tương tự nhơm, crom khơng tác dụng với axit HNO3 và H2SO4 đặc, nguội.
V. SẢN XUẤT
Quặng cromit FeO.Cr2O3 oxit crom Cr2O3 Cr (độ tinh khiết 97 – 99%): 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 là chất rắn ,màu lục lục thẩm, khơng tan trong nước.
Cr2O3: là oxít lưỡng tính tan trong axít và kiềm đặc.
2.Crom(III) hiđroxit Cr(OH)3 là chất răn , màu lục xám ,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 và 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 thành muối Cr(VI).2Cr+3+3Br20+16OH-→2CrO4-2+16Br- +8H2O
III.Hợp chất Crom(VI).
1.Crom(VI) oxít CrO3 là chất rắn , màu đỏ thẫm .
-Là oxít axít tác 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 và hữu cơ (S,C,P,NH3, C2H5OH…) bốc cháy khi tiếp xúc với CrO3 → Cr2O3 Vd:2CrO3 + 2 NH3 → Cr2O3 +N2 + 3H2O
2.Muối Cromat và đicromat.
Muối Cromat CrO42-(màu vàng) và muối đicromat Cr2O72-(màu 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 (màu vàng) (màu da cam)
PHẦN 2. CÂU HỎI TRĂC NGHIỆM
Câu 1: Cấu hình electron của ion Cr3+ là:
A. [Ar]3d5. B. [Ar]3d4. C. [Ar]3d3. D. [Ar]3d2.
Câu 2: Các số oxi hố đặc trưng của crom là:
A. +2; +4, +6. B. +2, +3, +6. C. +1, +2, +4, +6. D. +3, +4, +6.
Câu 3: Nhỏ từ từ dung dịch H2SO4 lỗng vào dung dịch K2CrO4 thì màu của dung dịch chuyển từ
A. khơng màu sang màu vàng. B. màu da cam sang màu vàng.
C. khơng màu sang màu da cam. D. màu vàng sang màu da cam.
Câu 4: Oxit lưỡng tính là
A. Cr2O3. B. MgO. C. CrO. D. CaO.
Câu 5: Cho phản ứng : NaCrO + Br + NaOH → NaCrO + NaBr + HO nhi t nhơmệ
Khi cân bằng phản ứng trên, hệ sớ của NaCrO2 là
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Câu 6: Cặp kim loại nào sau đây bền trong khơng khí và nước do có màng oxit bảo vệ?
A. Fe và Al. B. Fe và Cr. C. Mn và Cr. D. Al và Cr.
Câu 7: Khi so sánh trong cùng một điều kiện thì Cr là kim loại cĩ tính khử mạnh hơn
A. Fe. B. K. C. Na. D. Ca.
Câu 8: Khối luợng K2Cr2O7 cần dùng để oxi hố hết 0,6 mol FeSO4 trong dung dịch cĩ H2SO4 lỗng làm mơi trường là (Cho O = 16, K = 39, Cr = 52)
A. 29,4 gam B. 59,2 gam. C. 24,9 gam. D. 29,6 gam
Câu 9: Muớn điều chế 6,72 lít khí clo (đkc) thì khối luợng K2Cr2O7 tới thiểu cần dùng để tác dụng với dung dịch HCl đặc, dư là (Cho O = 16, K = 39, Cr = 52)
A. 29,4 gam B. 27,4 gam. C. 24,9 gam. D. 26,4 gam
Câu 10: Khới lượng bợt nhơm cần dùng để thu được 78 gam crom từ Cr2O3 bằng phản ứng nhiệt nhơm (giả sử hiệu suất phản ứng là 100%) là
A. 13,5 gam B. 27,0 gam. C. 54,0 gam. D. 40,5 gam
Câu 11: Cho 13,5 gam hỗn hợp các kim loại Al, Cr, Fe tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 lỗng nĩng (trong điều kiện khơng cĩ khơng khí), thu được dung dịch X và 7,84 lít khí H2 (ở đktc). Cơ cạn dung dịch X (trong điều kiện khơng cĩ khơng khí) được m gam muối khan. Giá trị của m là
A. 42,6. B. 45,5. C. 48,8. D. 47,1.
ĐỒNG, KẼM và HỢP CHẤTPhần 1. Tĩm tắt lí thuyết . Phần 1. Tĩm tắt lí thuyết .
A. ĐỒNG
I. Vị trí và cấu tạo: Kim loại chuyển tiếp, thuộc nhĩm IB, Chu kỳ 4, Số hiệu NT là 29, Kí hiệu Cu →
Cu
6429 . 29 .
Cấu hình e: 1s22s22p63s23p63d104s1. hoặc: [ ]Ar 3d104s1.Trong các hợp chất đồng cĩ soh phổ biến là: +1; +2. Cấu hình e của: Ion Cu+: [ ]Ar 3d10 Ion Cu2+: [ ]Ar 3d9
b. Cấu tạo của đơn chất:
- Đồng cĩ BKNT nhỏ hơn kim loại nhĩm IA - Ion đồng cĩ điện tích lớn hơn kim loại nhĩm IA
- Kim loại đồng cĩ cấu tạo kiểu mạng tinh thể lập phương tâm diện là tinh thể đặc chắc → liên kết trong đơn chất đồng bền vững hơn.
3. Một số tính chất khác của đồng:
- BKNT: 0,128 (nm).
- BK các ion Cu2+: 0,076(nm); Cu+: 0,095 (nm) - Độ âm điện: 1,9
- Năng lượn ion hĩa I1, I2: 744; 1956 (KJ/mol) - Thế điện cực chuẩn: E0
Cu2+/Cu: +0,34(V).
II. Tính chất vật lí: Là kim loại màu đỏ, dẻo, dễ kéo sợi và tráng mỏng.Dẫn điện và nhiệt rất cao (chỉ kém hơn bạc). D = 8,98g/cm3; t0
nc= 10830C