SBT Hoá học 12 Bài 31: Sắt | Giải SBT Hoá học lớp 12

Chúng tôi giới thiệu Giải sách bài tập Hoá học lớp 12 Bài 31: Sắt chi tiết giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Hoá học 12. Mời các bạn đón xem:

Bài giảng Hóa học 12 Bài 31: Sắt

Giải SBT Hoá học 12 Bài 31: Sắt

Bài 31.1 trang 71 SBT Hoá học 12: Fe có số hiệu nguyên tử là 26. Ion Fe3+ có cấu hình electron là

A. [Ar]3d64s2.                 B. [Ar]3d6.

C. [Ar]3d34s2                  D. [Ar]3d5.

Phương pháp giải:

Viết cấu hình electron của Fe

Từ đó suy ra cấu hình electron của Fe3+

Lời giải:

Fe (z = 26): [Ar]3d64s2

 Fe3+: [Ar]3d5

 Chọn D.

Bài 31.2 trang 71 SBT Hoá học 12: Fe có thể tác dụng hết với dung dịch chất nào sau đây ?

A. AlCl3.                    B. FeCl3.

C. FeCl2.                   D. MgCl2.

Phương pháp giải:

Áp dụng tính chất của Fe

Lời giải:

Fe + 2FeCl3  3FeCl2

 Chọn B.

Bài 31.3 trang 71 SBT Hoá học 12: Cho 1,4 g kim loại X tác dụng với dung dịch HCl thu được dung dịch muối trong đó kim loại có số oxi hoá +2 và 0,56 lít H2 (đktc). Kim loại X là

A. Mg.                                   B. Zn.

C. Fe.                                    D. Ni.

Phương pháp giải:

Viết phương trình phản ứng

Tính số mol của kim loại X theo H2

Suy ra nguyên tử khối của X và kết luận.

Lời giải:

X + 2HCl  XCl2 + H2

nH2=0,5622,4=0,025mol

Theo phương trình, nX=nH2=0,025mol

MX=1,40,025=56

 X là Fe

 Chọn C.

Bài 31.4 trang 71 SBT Hoá học 12: Cho m gam Fe tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 0,448 lít khí NO duy nhất (đktc). Giá trị của m là

A. 11,2.                              B. 1,12.

C. 0,56.                              D. 5,60.

Phương pháp giải:

Áp dụng bảo toàn electron tìm số mol của Fe

Tính khối lượng của Fe

Lời giải:

Fe  Fe3+                  N+5 + 3e  N+2

Áp dụng bảo toàn electron: 3.nFe = 3nNO

 nFe = nNO = 0,02 mol

 m = 0,02.56 = 1,12 gam

 Chọn B.

Bài 31.5 trang 71 SBT Hoá học 12: Cho 8 g hỗn hợp bột kim loại Mg và Fe tác dụng hết với dung dịch HCl thấy thoát ra 5,6 lít H2 (đktc). Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là

A. 22,25 g.                       B. 22,75 g.

C. 24,45 g.                       D. 25,75 g.

Phương pháp giải:

Ta thấy số mol nguyên tử H trong H2 = số mol Cl- tạo muối

Áp dụng bảo toàn khối lượng: mmuối = mKL + mgốc axit

Lời giải:

nH2=5,622,4=0,25(mol)nH=0,5mol

Khi có 0,5 mol nguyên tử H thoát ra thì cũng có 0,5 mol ion Cl- tạo muối.

mmuối = mkim loại + mgốc axit

mmuối = 8 + 35,5. 0,5 = 25,75 (g)

 Chọn D.

Bài 31.6 trang 71 SBT Hoá học 12: Cho m gam hỗn hợp Al và Fe phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 loãng thu được 2,24 lít NO duy nhất (đktc). Mặt khác cho m gam hỗn hợp này phản ứng với dung dịch HCl thu được 2,80 lít H2 (đktc). Giá trị của m là

A. 8,30.                         B. 4,15.                  

C. 4,50.                         D. 6,95.

Phương pháp giải:

Gọi số mol Al và Fe lần lượt là x và y mol

Lập phương trình số mol NO

Lập phương trình số mol H2

Giải hệ phương trình, tìm được số mol Al và Fe

Từ đó tính được khối lượng hỗn hợp kim loại

Lời giải:

M¯+4HNO3M¯(NO3)3+NO+2H2O0,10,1(mol)2Al+6HCl2AlCl3+3H2x3x2(mol)Fe+2HClFeCl2+H2yy(mol)x+y=0,13x+3y=0,3(1)3x2+y=2,822,43x+2y=0,25(2)

Từ (1) và (2) ⟹ y = 0,05; x = 0,05

m = 27. 0,05 + 56. 0,05 = 4,15 (g)

 Chọn B.

Bài 31.7 trang 72 SBT Hoá học 12: Phát biểu nào dưới đây không đúng ?

A. Fe là kim loại chuyển tiếp, thuộc chu kì 4, nhóm VIIIB, ô số 26 trong bảng tuần hoàn.

B. Fe là nguyên tố d, cấu hình electron là [Ar]3d64s2.

C. Khi tạo ra các ion sắt, nguyên tử Fe nhường electron ở phân lớp 3d trước phân lớp 4s.

D. Tương tự nguyên tố Cr, nguyên tử Fe khi tham gia phản ứng không chỉ nhường electron ở phân lớp 4s mà còn có thể nhường thêm electron ở phân lớp 3d.

Phương pháp giải:

Dựa vào lí thuyết về sắt và một số kim loại quan trọng

Lời giải:

Nguyên tắc khi tạo ra các ion dương là các nguyên tử nhường electron từ lớp ngoài cùng.

Vậy khi tạo ra các ion sắt, nguyên tử sắt nhường electron ở phân lớp 4s trước 3d

 Chọn C.

Bài 31.8 trang 72 SBT Hoá học 12: Cấu hình electron nào dưới đây viết đúng ?

A.26Fe : [Ar]4s23d6.   

B. 26Fe2+ : [Ar]4s23d4

C. 26Fe2+ : [Ar]3d44s2.

D.26Fe3+ : [Ar]3d5.

Phương pháp giải:

Dựa vào lý thuyết về sắt và các kim loại quan trọng

Lời giải:

Đáp án A và B sai thứ tự phân lớp 4s và 3d

Đáp án C sai do nguyên tử sắt nhường electron ở phân lớp 4s trước 3d

 Chọn D.

Bài 31.9 trang 72 SBT Hoá học 12: Nhận định nào dưới đây không đúng ?

A. Fe dễ nhường 2 electron ở phân lớp 4s trở thành ion Fe2+ và có thể nhường thêm 1 electron ở phân lớp 3d để trở thành ion Fe3+

B. Fe là kim loại có tính khử trung bình : Fe có thể bị oxi hoá thành Fe2+ hoặc Fe3+.

C. Khi tạo ra các ion Fe, nguyên tử Fe nhường electron ở phân lớp 4s trước phân lớp 3d.

D. Fe là kim loại có tính khử mạnh : Fe có thể bị oxi hoá thành Fe2+ hoặc Fe3+

Phương pháp giải:

Dựa vào lý thuyết về sắt và các kim loại quan trọng

Lời giải:

Fe là kim loại có tính khử trung bình: Fe có thể bị oxi hóa thành Fe2+ hoặc Fe3+

 Chọn D

Bài 31.10 trang 72 SBT Hoá học 12: Tính chất đặc biệt của Fe là:

 A. nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao.

B. dẫn điện yà dẫn nhiệt tốt.

C. kim loại nặng, dẻo, dễ rèn.

D. tính nhiễm từ

Phương pháp giải:

Dựa vào lí thuyết về sắt và các kim loại quan trọng

Lời giải:

Tính chất đặc biệt của Fe là tính nhiễm từ

 Chọn D.

 

Bài 31.11 trang 73 SBT Hoá học 12: Phương trình hoá học nào dưới đây viết sai ?

A.3Fe+2O2t0Fe3O4B.2Fe+3Cl22FeCl3C.Fe+2St0FeS2D.3Fe+4H2O<5700CFe3O4+4H2

Phương pháp giải:

Dựa vào lý thuyết về sắt và các kim loại quan trọng.

Lời giải:

Fe+St0FeS

 Chọn C.

Bài 31.12 trang 73 SBT Hoá học 12: Nhận định nào dưới đây không đúng ?

A. Fe khử dễ dàng H+ trong dung dịch HCl, H2SO4 loãng thành H2, Fe bị oxi hoá thành Fe2+.

B. Fe bị oxi hoá bởi HNO3, H2S04 đặc nóng thành Fe3+.

C.  Fe không tác dụng với HNO3 và H2S04 đặc, nguội

D. Fe khử được những ion kim loại đứng trước nó trong dãy điện hoá.

Phương pháp giải:

Dựa vào lí thuyết về sắt và các kim loại quan trọng

Lời giải:

Fe oxi hóa được những ion kim loại đứng trước nó trong dãy điện hóa

 Chọn D.

Bài 31.13 trang 73 SBT Hoá học 12: Fe tác dụng được với dung dịch muối FeCl3 theo phản ứng :Fe + 2FeCl3→ 3FeCl2 là do:

A. mọi kim loại đều có thể tác dụng với dung dịch muối của nó.

B. Fe có thể khử ion Fe3+ xuống ion Fe2+.

C. Ion Fe2+ có tính oxi hoá mạnh hơn ion Fe3+.

D. Ion Fe2+ có tính khử mạnh hơn Fe.

Phương pháp giải:

Dựa vào lý thuyết về sắt và các kim loại quan trọng

Lời giải:

Fe tác dụng được với dung dịch muối FeCl3 do Fe có thể khử ion Fe3+ xuống ion Fe2+

 Chọn B.

Bài 31.14 trang 73 SBT Hoá học 12: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Fe và Mg bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl 20% thu được dung dịch Y. Nồng độ của FeCl2 trong dung dịch Y là 15,76%. Nồng độ phần trăm của MgCl2 trong dung dịch Y là

A. 24,24%          B. 28,21%

C. 15,76%          D. 11,79%

Phương pháp giải:

Đặt số mol của Fe và Mg lần lượt là x và y, suy ra số mol HCl phản ứng

Tính khối lượng dung dịch sau phản ứng theo x, y

Lập biểu thức tính nồng độ phần trăm của FeCl2, từ đó suy ra mối quan hệ của x và y

Tính nồng độ phần trăm của MgCl2

Lời giải:

Đặt số mol Fe và Mg lần lượt là x, y ⟹ số mol HCl phản ứng là 2(x + y).

Khối lượng dung dịch sau phản ứng gồm: mKL + mdung dịch HCl – mH2.

mdd=56x+24y+73(x+y).100202(x+y)=419x+387y(gam) 

Ta có:

C%(FeCl2)=127x419x+387y=15,76xyC%(MgCl2)=95y419x+387y.100=95x419x+387x.100=11,79%

 Chọn D.

 

Bài 31.15 trang 73 SBT Hoá học 12: Cho các chất sau : (1) Cl2, (2) I2, (3) HNO3, (4) H2SO4 đặc nguội. Khi cho Fe tác dụng với chất nào trong số các chất trên đều tạo được hợp chất trong đó sắt có hóa trị (III) ?

A. (1), (2).         B. (1), (2), (3).                   

C. (1), (3).         D. (1), (3), (4).

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của sắt.

 

Lời giải:

 2Fe+3Cl22FeCl3

 Fe+I2FeI2

Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO+2H2O

Fe + H2SO4 đặc nguội  không phản ứng

 Chọn C.

Bài 31.16 trang 74 SBT Hoá 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.

Phương pháp giải:

Gọi kim loại cần tìm là M, có hóa trị n

Viết phương trình phản ứng

Từ số mol khí Cl2 giảm chính là số mol Cl2 phản ứng, suy ra số mol kim loại M

Tìm được nguyên tử khối của kim loại M

Biện luận hóa trị của M, suy ra kim loại M

 

Lời giải:

Gọi kim loại là M, có hoá trị n.

2M + nCl→ 2MCln

Theo phương trình hoá học, cứ :

n mol Cl2 thu được 2 mol muối

Vậy 6,7222,4 = 0,3 (mol) Clthu được  32,5M+32,5n muối

Do đó ta có : n.32,5M+32,5n=2.0,3M=56n3

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 31.17 trang 74 SBT Hoá 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.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của sắt

Lời giải:

Fe + 2HCl(l) → FeCl2 +  H2

Fe + H2SO4(l) → FeSO4 + H2

2Fe + 6H2SO4(đ)t0  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 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)t0 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O.

Bài 31.18 trang 74 SBT Hoá 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

Phương pháp giải:

Dựa vào lý thuyết về sắt và hợp chất của sắt.

Lời giải:

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 31.19 trang 74 SBT Hoá 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.

Phương pháp giải:

Đặt x và y là số mol Fe và Cu trong hỗn hợp

Lập phương trình tổng khối lượng 2 kim loại trong hỗn hợp ban đầu

Lập phương trình số mol khí NO theo x, y

Giải hệ phương trình, suy ra số mol và khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu

Tính % khối lượng mỗi kim loại.

Lời giải:

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

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

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

56x + 64y = 3,04

x+2y3=0,04

→ x= 0,02 , y= 0,03

%mFe=56.0,023,04.100=36,8%

%m Cu= 100 – 36,8= 63,2%.

Bài 31.20 trang 74 SBT Hoá 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 hết 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.

Phương pháp giải:

Áp dụng bảo toàn electron để tìm số mol Fe phản ứng, suy ra khối lượng của Fe trong đinh sắt

Tìm được khối lượng của tạp chất, suy ra % tạp chất trong đinh sắt.

Lời giải:

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

FeH2SO4(l)Fe2+

phương trình cho - nhận e :

Fe2+→ Fe3+ + 1e           Mn7+O4- + 5e → Mn2+

Số  mol KMnO4 là 0,01mol ⟹ n Fe3+ = 0,05

⟹ nFe = nFe 2+ = nFe 3+ = 0,05 (mol)

⟹ nFe = 56.0,05 = 2,8 (gam) ⟹ m tạp chất = 1,2 (gam)

⟹ % tạp chất =  1,24.100%=30%.

Bài 31.21 trang 74 SBT Hoá 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.

Phương pháp giải:

Áp dụng bảo toàn electron tìm được số mol Fe

Từ đó tính được khối lượng Fe phản ứng

Lời giải:

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

Fe→ Fe3+ + 3e                                    

0,03 ←     0,09    

N+5O3+1eNO20,030,03(mol)N+5O3+3eNO0,060,02(mol)          

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