Tớnh chất húa học đặc trưng của hợp chất Fe(III) là tớnh oxi húa (nhận e) Fe3+ +1e→Fe2+ hoặc Fe3++3e→Fe
1/. Sắt (III) oxit : Fe2O3 Rắn, đỏ nõu, khụng tan trong nước -Ở nhiệt độ cao, Fe2O3 bị CO hoặc H2 khử mạnh
Fe2O3+Alt0 →cao
Al2O3+Fe Fe2O3+ 3COt0 →cao
2Fe+3CO2↑ - Trong tự nhiờn: dưới dạng quặng hờmatit dựng 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 nõu, khụng 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): Cỏc 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 húa khử 2 2 2 2 0 3 3 2
2F+ eCl +Cu→ F+ eCl +C+ uCl
* FeCl3 dựng làm chất xỳc tỏc trong tổng hợp hữu cơ BÀI 33: HỢP KIM CỦA SẮT
I. GANG.
1. Khỏi niệm gang: Gang là hợp kim của Sắt với Cacbon trong đú cú từ 2-5% khối lượng Cacbon ngoài ra cũn cú một lượng nhỏ cỏc nguyờn tố Si, Mn, S. . .
2. Phõn loại gang: cú 2 loại:
- Gang xỏm( chứa cacbon) Dựng đỳc bệ mỏy, ống dẫn nước, cỏnh cửa. . .
- Gang trắng Chứa ớt cacbon hơn và Cacbon chủ yếu ở dạng xementit( Fe3C), dựng luyện thộp.
3. Sản xuất gang:
a. Nguyờn tắc: Khử quặng sắt oxyt bằng than cốc trong lũ cao.
b. Nguyờn liệu:Quặng sắt oxyt( Hematit đỏ: Fe2O3). Than cốc, chất chảy( CaCO3 hoặc SiO2). c. Cỏc phản ứng xóy 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. THẫP.
1. Khỏi niệm thộp: Thộp là hợp kim của của sắt chứa từ 0.012% khối lượng cacbon cựng với một số nguyờn tố khỏc( Si, Mn, Cr, Ni. . .) khỏc( Si, Mn, Cr, Ni. . .)
2. Phõn loại thộp:
*Thộp thường( Thộp cacbon). Thộp mềm: (chứa < 0.1% C).Thộp cứng: ( chứa >0.9% C).
- Thộp chứa 13% Mn Rất cứng Dựng làm mỏy nghiền đỏ.
- Thộp chứa 20% Cr và 10% Ni Rất cứng Dựng làm dụng cụ gia đỡnh. - Thộp chứa 18% W và 5% Cr Rất cứng Dựng làm mỏy nghiền đỏ. . .
3. Sản xuất thộp:
* Nguyờn tắc: Giảm hàm lượng cỏc tạp chất C. Si, S, Mn. . . .cú trong Gang bằng cỏch oxy húa cỏc chất dú thành oxyt rồi biến thỏnh xỉ và tỏch ra khỏi thộp.
* Cỏc phương phỏp luyện thộp: a. Phương phỏp Bet-xơ-me. b. Phương phỏp Mac-tanh c. Phương phỏp lũ điện.
PHẦN 2. CÂU HỎI TRĂC NGHIỆM
1/ Cỏc kim loại thuộc dóy nào sau đõy đều phản ứng với dd CuCl2?
A. Na, Mg, Ag. B. Fe, Na, Mg. C. Ba, Mg, Hg. D. Na, Ba, Ag.
2/ Cấu hỡnh nào sau đõy là 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 loóng, thu được 6,84 gam muối sunfat. Kim loại đú là
A.Mg. B. Fe. C. Zn. D. Al.
4/ Ngõm một lỏ kim loại cú khối lượng 50 gam trong dd HCl. Sau khi thu được 336 ml khớ H2(đktc) thỡ khối lượng lỏ kim loại giam 1,68%. Kim loại đú là A. Zn. B. Fe. C. Ni. D. Al.
4/ Khử hoàn toàn 16 Fe2O3 gam bằng khớ CO ở nhiệt độ cao. Khớ đi ra sau phản ứng được dẫn vào dd Ca(OH)2 dư. Khối lượng kết tủa thu được là A. 15 gam. B. 20 gam. C. 25 gam. D. 30 gam.
1/ Để khử hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 đến Fe cần vừa đủ 2,24 lớt khớ CO(đktc). Khối lượng sắt thu được là A. 15 gam. B. 16 gam. C. 17 gam. D. 18 gam.
2/ Nung một mẫy thộp thường nặng 10 gam trong oxi dư thu được 0,1568 lớt khớ CO2 (đktc). Thành phần % theo khối lượng của cacbon trong mẫu thộp đú là A. 0,82%. B. 0,84%. C. 0,85%. D. 0,86%.
1/ Nhận định nào dưới đõy 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 nào dưới đõy của sắt vừa cú tớnh oxi húa vừa cú tớnh khử?
A. FeO.B. Fe2O3. C. Fe(OH)3. D. Fe(NO3)3.
3/ Khử hoàn toỏn 0,3 mol một oxit sắt FexOy bằng nhụm thu được 0,4 mol theo sơ đồ sau FexOy + Al →t0 Al2O3 + Fe. Cụng thức của oxit sắt là
A. FeO.B. Fe2O3. C. Fe3O4. D. khụng xỏc định được.
SBT 1/ Sắt cú thể tan trong dung dịch chất nào dưới đõy? 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 đú kim loại cú số oxi húa +2 và 0,56 lit H2(đktc). Kim loại X là A. Mg. B. Zn. C. Fe. D. Ni.
3/ Hũa tan hoàn toàn m gam Fe vào dung dịch HNO3 loóng, dư thu được 0,448 lit khớ NO duy nhất(đktc). Giỏ trị m là A. 11,2.B. 1,12. C. 0.56.D. 5,60.
4/ Cho 8 g hỗn hợp bộ kim loại Mg&Fe vào td hết với dung dịch HCl thấy thoỏt ra 5,6 lớt H2(đktc). Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch làA. 22,25 g. B22,75 g.. C. 24,45 g. D. 25,75 g.
1/ Trong cỏc phỏt biểu sau, phỏt biểu nào khụng đỳng?
A. Gang là hợp chất của Fe-C. B. Hàm lượng C trong gang nhiều hơn trong thộp. C. Gang là hợp kim Fe-C và một số nguyờn tố khỏc. D. Gang trắng chứa ớt cacbon hơn gan xỏm. 2/ Cú thể dựng dung dịch nào sau đõy để hũa tan hoàn toàn một mẫu gang?
A. Dung dịch HCl. B. Dung dịch H2SO4 loóng. C. Dung dịch NaOH. D. Dung dịch HNO3 đặc, núng. 3/ Trong quỏ trỡnh sản xuất gang, xỉ lũ là chất nào sau đõy?
A. SiO2 & C. B. MnO2 & CaO. C. CaSiO3. D. MnSiO3.
2/ Nguờn tử của nguyờn tố X cú tổng số hạt proton, notron và electron là 82, trong đú số hạt mang điện nhiều hơn số hạt khụng mang điện là 22. Nguyờn tố X là A. sắt. B. brom. C.phot pho. D. Crom.
1/ Để bảo quản dung dịch trong phũng thớ nghiệm, người ta ngõm vào dung dịch đú một đinh sắt đó làm sạch. Chọm cỏch giải thớch đỳng cho việc làm trờn?
A. Để Fe td với H2SO4 dư khi điều chế FeSO4 bằng phản ứng : Fe+ H2SO4 loóng→FeSO4 + H2
B. Để Fe td với cỏc tạp chất trong dung dịch, chẳng hạn với tạp chất là CuSO4:Fe + CuSO4 l→FeSO4 + Cu C. Để Fe td hết hũa tan: 2Fe + O2→ 2FeO.
D. Để Fe khử muối sắt (III) thành muối sắt (II): Fe + Fe2(SO4)3→ 3FeSO4. 2/ Cho 2 pthh sau: Cu + FeCl3→ FeCl2 + CuCl2
Fe + CuCl2→ FeCl2 + Cu. Cú thể rỳt ra kết luận nào dưới đõy ? A. Tớnh oxi húa: Fe3+> Cu2+>Fe2+ . B. Tớnh oxi húa: Fe2+> Cu2+>Fe3+ . C. Tớnh khử: Fe> Cu2+> Cu. D. Tớnh khử: Fe2+> Fe > Cu. 3/ Nhỳng thanh sắt( đó đỏnh sạch) vào cỏc dung dịch ở ba thớ nghiệm sau: Thớ nghiệm 1: nhỳng vào dung dịch CuSO4.
Thớ nghiệm 2: nhỳng vào dung dịch NaOH. Thớ nghiệm 3: nhỳng vào dung dịch Fe2(SO4)3.
Giả sử rằng cỏc kim loại sinh ra( nếu cú) đều bỏm vào thanh sắt thỡ nhận xột nào sau đõy đỳng?
A.Ở thớ nghiệm 1 khối lượng thanh sắt giảm. B. Ở thớ nghiệm 2 khối lượng thanh sắt khụng đổi. C. Ở thớ nghiệm 3 khối lượng thanh sắt khụng đổi. D. A, B, C đều đỳng.
PHẦN 3. Bài tập cho hs khỏ-giỏi
1/ Cho khớ CO khử hoàn toỏn 10 g quặng hematit. Lượng sắt thu được cho td hết với dung dịch H2SO4 loóng thu được 2,24 lớt H2( đktc). % khối lượng của Fe2O3 trong quặng là A. 70%. B. 75%. C. 80%. D. 85%.
2/ Y là một loại quặng manhetit chứa 69,6% Fe3O4. Khối lượng sắt tối đa cú thể điều chế từ 1 tấn Y là 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 là 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 hoàn toàn với dung dịch HNO3 loóng thu được 2.24 lit NO duy nhất( đktc). Mặt khỏc, cho m gam hỗn hợp này phản ứng với dung dịch HCl thu được 2,80 lớt H2( đktc). Giỏ trị m là
A. 8,30g. B. 4,15 g. C. 4,50 g. D. 6,95 g.
5/ Khử hoàn toàn hỗn hợp Fe2O3 & CuO bằng CO thu được số mol CO2 tạo ra từ cỏc oxit cú tỉ lệ tương ứng là 3:2. % theo khối lượng của Fe2O3 & CuO trong hỗn hợp lần lượt là
A. 50% & 50%. B. 75% & 25%. C. 75,5% & 24,5%. D. 25% & 75%.
6/ Cho Fe tỏc dụng với dd H2SO4 loóng thu được v lớt khớ hidro(đktc), dd thu được cho bay hơi được tinh thể FeSO4.7H2O cú khối lượng 55,6 gam. Thể tớch khớ H2(đktc) được giải phúng là
A. 8.19 lit. B. 7,33 lit. C. 4,48 lit. D. 6,23 lit.
7/ Ngõm một đinh sắt sạch nặng 4 gam trong dd CuSO4, sau một thời gian lấy đinh sắt ra, sấy khụ, cõn nặng 4,2857 gam. Khối lượng sắt tham gia phản ứng là
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 cú 0,5mol. Khối lượng của hỗn hợp A là
A. 231 gam. B. 232 gam. C. 233 gam. D. 234 gam.
Bài 34: CROM VÀ HỢP CHẤT CỦA CROM Phần 1. Túm tắt lớ thuyết .
A. CROM
1. Vị trớ của - Cấu tạo:Crom thuộc ụ 24, nhúm VIB, chu kỡ 4.Cấu hỡnh 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 cú màu trắng bạc, rất cứng, khú núng chảy (tnc = 1890oC).Crom là kim loại nặng, D = 7,2g/cm3.
III. TÍNH CHẤT HểA HỌC: Crom là kim loại cú tớnh khử mạnh hơn sắt kộm hơn kẽm, số oxi húa từ +1 đến
+6( thường gặp là +2, +3, +6).
1. Tỏc dụng với phi kim
- Ở nhiệt độ thường Crom chỉ tỏc dụng với Flo, bền trong kk vỡ cú lớp 3 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. Tỏc dụng với nước : Cr khụng tỏc dụng với H2O
3. Tỏc dụng với axit HCl, H2SO4 loóng núng → muối Cr(II) nếu khụng cú kk và khớ H2:
Cr0 + 2HCl →
22 2
Cl
Cr+ + H2↑
Chỳ ý: Tương tự nhụm,crom khụng tỏc 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, khụng tan trong nước. Cr2O3: là oxớt lưỡng tớnh tan trong axớt và kiềm đặc.
2.Crom(III) hiđroxit Cr(OH)3 là chất răn , màu lục xỏm ,khụng tan trong nước . .Điều chế: CrCl3+3NaOH→Cr(OH)3+3NaCl.
Cr(OH)3 : hiđroxit lưỡng tớnh . Cr(OH)3+ NaOH→NaCrO2+2H2O Cr(OH)3 + 3HCl→CrCl3+3H2O
Tớnh axit Natricromit Tớnh bazơ
3.Muối crom(III): cú tớnh oxi húa và tớnh khử.
Trong mụi trường axớt muối Cr(III) dể bị khử→muối Cr(II) 2Cr+3 + Zn0→2Cr+2 + Zn+2 (c.oxh) (c.k)
Trong mụi trường kiềm muối Cr(III) bị oxi húa thành muối Cr(VI).2Cr+3+3Br20+16OH-→2CrO4-2+16Br-+8H2O nhiệt nhụm
III.Hợp chất Crom(VI).
1.Crom(VI) oxớt CrO3 là chất rắn , màu đỏ thẫm .
-Là oxớt axớt tỏc dụng với nước →2axit: CrO3 + H2O → H2CrO4 (axớt cromic) 2CrO3+H2O →H2Cr2O7(axit đicromic)
CrO3 cú tớnh oxi húa rất mạnh ,một số chất vụ cơ và hữu cơ (S,C,P,NH3, C2H5OH…) bốc chỏy khi tiếp xỳc 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 cú tớnh oxi húa mạnh. Trong mụi trường axớt 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 mụi trường thớch hợp :2CrO42- + 2H+ ↔ Cr2O72- + H2O (màu vàng) (màu da cam)
PHẦN 2. CÂU HỎI TRĂC NGHIỆM
1/ Cấu hỡnh electron của ion Cr3+ là
A. [Ar]3d5. B. [Ar]3d1. C. [Ar]3d3. D. [Ar]3d2. 2/ Cỏc số oxi húa đặc trưng của Crom là
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 khớ Cl2 (đktc) thỡ khối lượng K2Cr2O7 tối thiểu cần lấy để cho td với dung dịch
HCl đặc, dư là 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 ( cú H2SO4 làm mụi trường ) là A. 26,4 g. B. 27,4 g. C. 28,4 g. D. 29,4 g.
Bài 35 ĐỒNG VÀ HỢP CHẤT CỦA ĐỒNG Phần 1. Túm tắt lớ thuyết .
A. ĐỒNG
I. Vị trớ và cấu tạo: Kim loại chuyển tiếp, thuộc nhúm IB, Chu kỳ 4, Số hiệu NT là 29, Kớ hiệu Cu → 64Cu
29 .Cấu hỡnh e: 1s22s22p63s23p63d104s1. hoặc: [ ]Ar 3d104s1.Trong cỏc hợp chất đồng cú soh phổ biến là: +1; +2. Cấu hỡnh e: 1s22s22p63s23p63d104s1. hoặc: [ ]Ar 3d104s1.Trong cỏc hợp chất đồng cú soh phổ biến là: +1; +2. Cấu hỡnh e của: Ion Cu+: [ ]Ar 3d10 Ion Cu2+: [ ]Ar 3d9
b. Cấu tạo của đơn chất:
- Đồng cú BKNT nhỏ hơn kim loại nhúm IA - Ion đồng cú điện tớch lớn hơn kim loại nhúm IA
- Kim loại đồng cú cấu tạo kiểu mạng tinh thể lập phương tõm diện là tinh thể đặc chắc → liờn kết trong đơn chất đồng bền vững hơn.
3. Một số tớnh chất khỏc của đồng:
- BKNT: 0,128 (nm).
- BK cỏc ion Cu2+: 0,076(nm); Cu+: 0,095 (nm) - Độ õm điện: 1,9
- Năng lượn ion húa I1, I2: 744; 1956 (KJ/mol) - Thế điện cực chuẩn: E0
Cu2+/Cu: +0,34(V).
II. Tớnh chất vật lớ: Là kim loại màu đỏ, dẻo, dễ kộo sợi và trỏng mỏng. Dẫn điện và nhiệt rất cao (chỉ kộm hơn bạc).
D = 8,98g/cm3; t0
nc= 10830C