Bài tập lí thuyết về hợp chất của sắt

Ion Fe²⁺ bị oxi hóa tạo thành Fe³⁺ => có các phản ứng (1), (3), (4)

1) FeCl₂ + 3AgNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 2AgCl + Ag

2) FeSO₄ + Zn → Fe + ZnSO₄ => Ion Fe²⁺ bị khử tạo thành Fe⁰

3) 10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

4) 6FeSO₄ + 3Cl₂ → 2Fe₂(SO₄)₃ + 2FeCl₃

Những phản ứng hóa học sai là

(2) vì không tạo khí SO₂

(5) vì không tạo khí H₂

Fe và Fe₂O₃ tan 1 phần trong HNO₃ đặc nguội không có khí, 2 cái còn lại có khí

Fe và Fe₂O₃ khi cho vào HCl hay H₂SO₄ loãng cho dung dịch màu vàng nâu, có khí; Fe và FeO cho dung dịch màu lục nhạt (gần như trong suốt và có khí); FeO và Fe₂O₃ cho dung dịch màu vàng nâu và không có khí.

Vậy nên có thể dùng cả 3 dung dịch này để phân biệt 3 nhóm hỗn hợp 2 chất trên. 

phản ứng oxi hóa khử xảy ra khi Fe trong hợp chất chưa đạt số oxi hóa tối đa

=> các chất thỏa mãn là: Fe, FeO, Fe(OH)₂, Fe₃O₄, Fe(NO₃)₂, FeSO₄, FeCO₃

Công thức hóa học của sắt (III) oxit là Fe₂O₃

FeCl₃  + 3AgNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 3AgCl↓

0,1                                            → 0,3 mol

→ m ↓ = m_AgCl = 0,3 . 143,5 = 43,05  

n_Fe(OH)3 = 21,4: 107 = 0,2 (mol)

PTHH: 2Fe(OH)₃ \(\buildrel {{t^0}} \over\longrightarrow \)Fe₂O₃ + 3H₂O

                   0,2            → 0,1                   (mol)

=> Khối lượng Fe₂O₃ thu được là: 0,1.160 = 16 (g)

- Xét A: FeCO₃ + 2HCl → FeCl₂ + CO₂ + H₂O ⟹ thu được Fe²⁺

- Xét B: Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O ⟹ thu được Fe³⁺

- Xét C: Fe₃O₄ + 8HCl → 2FeCl₃ + FeCl₂ + 4H₂O ⟹ thu được Fe²⁺, Fe³⁺

- Xét D: Fe(OH)₂ + 2HCl → FeCl₂ + 2H₂O ⟹ thu được Fe²⁺

Fe(NO₃)₂ có chứa sắt có số oxi hóa +2

Fe(OH)₃, Fe₂(SO₄)₃, Fe₂O₃ đều là hợp chất có chứa Fe có số oxi hóa +3

Nhiệt phân Fe(OH)₂ trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn là Fe₂O₃.

PTHH:

2Fe(OH)₂ + O₂\(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)Fe₂O₃ + 2H₂O

Fe₂O₃ có màu đỏ nâu.

Công thức hóa học của tinh thể đó là FeSO₄.7H₂O. 

Các chất phản ứng với HCl là: Fe(OH)₃, Fe₃O₄, Fe(NO₃)₂

Fe(OH)₃ + 3H⁺ → Fe³⁺ + 3H₂O

Fe₃O₄ + 8H⁺ → Fe²⁺ + 2Fe³⁺ + 4H₂O

Fe²⁺ + H⁺ + NO₃^- → Fe³⁺ + spk + H₂O

→ có 3 chất

A. Chỉ có Fe tan trong dd AgNO₃ dư, còn lại Fe₂O₃, Fe₃O₄ và FeO không tan.

B. Hỗn hợp X bị hòa tan hoàn toàn

PTHH minh họa:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O

Fe₃O₄ + 8HCl → FeCl₂ + 2FeCl₃ + 3H₂O

FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O

C. Hỗn hợp X bị hòa tan hoàn toàn trong HNO₃ đặc, nóng

PTHH minh họa:

Fe + 6HNO₃ đặc, nóng → Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

Fe₂O₃ + 6HNO₃ đặc, nóng → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

Fe₃O₄ + 10HNO₃ đặc, nóng → 3Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 5H₂O

FeO + 4HNO₃ đặc, nóng → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

D. Hỗn hợp X bị hòa tan hoàn toàn H₂SO₄ đặc, nóng.

PTHH minh họa:

2Fe + 6H₂SO₄ đặc, nóng → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑ + 6H₂O

Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ đặc, nóng → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O

2Fe₃O₄ + 10H₂SO₄ đặc, nóng → 3Fe₂(SO₄)₃ + SO₂↑ + 10H₂O

2FeO + 4H₂SO₄ đặc, nóng → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂↑ + 4H₂O

Ta có phương trình

3FeO + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO + 5H₂O

Fe₂O₃ + 6HNO₃ → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

Ta có phương trình hóa học:

FeO + 4H₂SO₄(đ)\(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 4H₂O

a) Fe₃O₄ (A) + 8HCl → FeCl₂ + 2FeCl₃ + 4H₂O

b) Ca(HCO₃)₂ (B) + NaOH → CaCO₃ + Na₂CO₃ + 2H₂O

c) Fe (C) + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

d) Cu (D) + 2FeCl₃ → CuCl₂ + 2FeCl₂

4Fe(NO₃)₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2Fe₂O₃ + 8NO₂ + O₂

2Fe(OH)₃ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) Fe₂O₃ + 3H₂O

4FeCO₃ + O₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2Fe₂O₃ + 4CO₂

Vậy chất rắn thu được là Fe₂O₃.

Phản ứng FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O chứng tỏ FeO là oxit bazơ.

Phản ứng FeO + HNO₃ hoặc  FeO + H₂SO₄ đặc chứng tỏ FeO là chất khử.

Phản ứng FeO + H₂ chứng tỏ FeO là chất oxi hóa.

A. FeO + 4HNO₃ đặc, nóng → Fe(NO₃)₃ + NO₂ ↑ + 2H₂O

→ 1 mol FeO tạo 1 mol khí

B. FeS + 12HNO₃ đặc, nóng → Fe(NO₃)₃ + H₂SO₄ + 9NO₂ ↑ + 5H₂O

→ 1 mol FeS tạo 9 mol khí

C. FeCO₃ + 4HNO₃ đặc, nóng → Fe(NO₃)₃ + CO₂ ↑ + NO₂ ↑ + 2H₂O

→ 1 mol FeCO₃ tạo 2 mol khí

D. Fe₃O₄ + 10HNO₃ đặc, nóng → 3Fe(NO₃)₃ + NO₂ ↑ + 5H₂O

→ 1 mol Fe₃O₄ tạo 1 mol khí