Bài 7.15 trang 73 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Tính chất hoá học cơ bản của sắt là gì? Nguyên nhân? Lấy các thí dụ để minh hoạ.

Hướng dẫn trả lời:

Tính chất hoá học cơ bản của sắt là tính khử. Tuỳ thuộc vào chất oxi hoá mà sắt có thể bị oxi hoá đến số oxi hoá +2 hoặc +3. Nguyên nhân là sắt dễ nhường 2e ở phân lớp 4s để thành ion Fe²⁺ và có thể nhường thêm le ở phân lớp 3d để thành ion Fe³⁺, tuỳ thuộc vào khả năng thu electron của chất oxi hoá.

Ví dụ: 

\(\matrix{{Fe{\rm{ }} + {\rm{ }}{I_2}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow Fe{I_2}} \hfill \cr 
{2Fe{\rm{ }} + {\rm{ }}3C{l_2}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow 2FeC{l_3}} \hfill \cr}\)

Bài 7.16 trang 74 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Đốt một kim loại trong bình kín đựng khí clo thu được 32,5 g muối clorua và nhận thấy thể tích khí clo trong bình giảm 6,72 lít (đktc). Hãy xác định tên của kim loại đã dùng.

Hướng dẫn trả lời:

Gọi kim loại là M, có hoá trị n.

2M + nCl₂ → 2MCl_n

Theo phương trình hoá học, cứ :

n mol Cl₂ thu được 2 mol muối

Vậy \({{6,72} \over {22,4}}\) = 0,3 (mol) Cl₂ thu được  \({{32,5} \over {M + 32,5n}}\) muối

Do đó ta có : \(n.{{32,5} \over {M + 32,5n}} = 2.0,3 \to M = {{56n} \over 3}\)

Vì n là số nguyên, dương nên chỉ có n = 3 và M = 56 là hợp lí. Vậy kim loại đã dùng là Fe.

Bài 7.17 trang 74 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Sắt tác dụng như thế nào với dung dịch đặc và loãng của các axit HCl, H₂SO₄, HNO₃ ở nhiệt độ thường và nhiệt độ cao ? Viết phương trình hoá học của các phản ứng.

Hướng dẫn trả lời:

Fe + 2HCl(l) → FeCl₂ +  H₂

2Fe + 3H₂SO₄(l) → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂

2Fe + 6H₂SO₄(đ)\(\buildrel {{t^0}} \over\longrightarrow \)  Fe₂(SO₄)₃ + 6SO₂ + 3H₂O

Fe + H₂SO₄ (đ, nguội) → không phản ứng

Fe+ 4HNO₃ (l) → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

Fe + HNO₃ (đ, nguội) → không phản ứng

Fe + HNO₃(đ)\(\buildrel {{t^0}} \over\longrightarrow \) Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O.

Bài 7.18 trang 74 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Đốt nóng một lượng bột sắt trong bình đựng khí O₂, sau đó để nguội và cho vào bình một lượng dư dung dịch HCl. Viết phương trình hoá học của các phản ứng có thể xảy ra

Hướng dẫn trả lời:

Đốt Fe trong khí O₂, sản phẩm có thể là FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃ và Fe (dư).

Cho dd HCl vào có các phản ứng:

FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O

Fe + 2HCl(l) → FeCl₂ +  H₂

Fe₃O₄  + 8HCl → FeCl₂ + 2FeCl₃ + H₂O

Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₂ +  3H₂O

Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

Bài 7.19 trang 74 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Cho 3,04 g hỗn hợp bột kim loại sắt và đồng tác dụng hết với dung dịch HNO₃ loãng, thu được 0,896 lít khí NO duy nhất (đktc). Xác định thành phần phần trăm khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp.

Hướng dẫn trả lời:

Fe+ 4HNO₃ (l) → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O (1)

3Cu  + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O     (2)

Đặt x và y la số mol Fe và Cu trong hỗn hợp ta có hệ pt:

56x + 64y = 3,04

\(x + {{2y} \over 3} = 0,04\)

→ x= 0,02 , y= 0,03

\(\% {m_{Fe}} = {{56.0,02} \over {3,04}}.100 = 36,8\% \)

%m _Cu= 100 – 36,8= 63,2%.

Bài 7.20 trang 74 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Hoà tan 4 gam một đinh sắt đã bị gỉ trong dung dịch H₂SO₄ loãng, dư tách bỏ phần không tan được dung dịch A. Dung dịch A này phản ứng vừa hêt với 100 ml dung dịch KMnO₄ 0,1M. Tính % tạp chất trong đinh sắt giả sử gỉ sắt không phản ứng với dung dịch axit.

Hướng dẫn trả lời:

Giả sử phần oxit không phản ứng, vậy chỉ có sắt nguyên chất phản ứng, thứ tự phản ứng như sau :

\(Fe\buildrel {{H_2}S{O_4}(l)} \over
\longrightarrow F{e^{2 + }}\)

phương trình cho - nhận e :

Fe²⁺→ Fe³⁺ + le           Mn⁷⁺O₄^- + 5e → Mn²⁺

Số  mol KMnO₄ là 0,01mol ⟹ n _Fe³⁺ = 0,05

⟹ n_Fe = n_Fe ²⁺ = n_Fe ³⁺ = 0,05 (mol)

⟹ n_Fe = 56.0,05 = 2,8 (gam) ⟹ m _{tạp chất} = 1,2 (gam)

⟹ % tạp chất =  \({{1,2} \over 4}.100\% {\rm{ }} = {\rm{ }}30\% \).

Bài 7.21 trang 74 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Cho Fe tác dụng với dung dịch HNO₃ thấy sinh ra hỗn hợp khí gồm 0,03 mol NO₂ và 0,02 mol NO. Xác định khối lượng Fe đã phản ứng.

Hướng dẫn trả lời:

Sử dụng phương trình cho - nhận e và áp dụng ĐLBTĐT, ta có :

Fe→ Fe³⁺ + 3e                                    

0,03 ←     0,09    

\(\eqalign{
& \mathop N\limits^{ + 5} O_3^ - + 1{\rm{e}} \to N{O_2} \cr 
& \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,03 \leftarrow 0,03\left( {mol} \right) \cr 
& \mathop N\limits^{ + 5} O_3^ - + 3{\rm{e}} \to NO \cr 
& \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,06 \leftarrow 0,02\left( {mol} \right) \cr} \)          

⟹  Khối lượng Fe phản ứng : m_Fe = 1,68 (g).

Giaibaitap.me