Giải bài tập sgk hóa nâng cao Bài 40: Sắt


Nội dung bài giảng

Bài tập (trang 198 sgk Hóa 12 nâng cao)

Bài 1 (trang 198 sgk Hóa 12 nâng cao):

Hãy cho biết:

a.     Vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn.

b.     Cấu hình electron nguyên tử và các ion sắt.

c.     Tính chất hóa học cơ bản của sắt (dẫn ra những phản ứng minh hoạ, viết phương trình hóa học).

Lời giải:

a. Vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn

- Sắt là kim loại chuyển tiếp ở nhóm VIIIB, chu kỳ 4, ô 26.

b. Cấu hình electron nguyên tử và các ion sắt

- Cấu hình electron nguyên tử: ls22s22p63s23p63d64s2 hoặc viết gọn [Ar]3p64s2.

Sắt thuộc nhóm nguyên tố d

c. Tính chất hóa học cơ bản của sắt

Sắt có tính khử trung bình. Các số oxi hóa phổ biến của sắt là +2 và +3.

Bài 2 (trang 198 sgk Hóa 12 nâng cao):

Đốt nóng một ít bột sắt trong bình đựng khí oxi. Sau đó để nguội và cho vào bình đựng dung dịch HCl. Lập luận về các trường hợp có thể xảy ra và viết các phương trình phản ứng hóa học.

Lời giải:

3Fe + 2O2 → Fe3O4

Nếu oxi dư 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3

* Sản phẩm có Fe3O4 và có thể có Fe dư cho vào dung dịch HCl.

Fe3O4 + 8HCl → FeCl2: + 2FeCl3 + 4H2O

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑

* Nếu lượng O2 trong bình dư chất rắn sau phản ứng có Fe2O3 cho vào dung dịch HCl dư.

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O

Bài 3 (trang 198 sgk Hóa 12 nâng cao):

Hãy dùng thuốc thử tự chọn để có thể phân biệt được hai kim loại sau: Al, Fe, Mg, Ag. Trình bày cách nhận biết và viết các phương trình phản ứng hóa học.

Lời giải:

Thuốc thử: dung dịch HCl và dung dịch NaOH

-     Hòa tan kim loại bằng dd NaOH nhận ra nhôm do nhôm tan ra:

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4 ] + 3H2

- Hòa tan 3 kim loại còn lại bằng dung dịch HCl, nhận ra Ag vì không tan còn Fe, Mg tan ra.

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

-Nhỏ dd NaOH vào 2 dung dịch thu được, nhận ra dd MgCl2 do tạo thành kết tủa màu trắng.

MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2 ↓ + 2NaCl

nhận ra dung dịch FeCl2 do tạo kết tủa trắng xanh chuyển dần sang màu đỏ nâu FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 ↓ trắng xanh + 2NaCl

4Fe(OH)2 + O2 + 2H20 → 4Fe(OH)3 ↓ nâu đỏ

Bài 4 (trang 198 sgk Hóa 12 nâng cao):

Cho một hỗn hợp gồm có 1,12 g Fe và 0,24 g Mg tác dụng với 250 ml dung dịch CuSO4. Phản ứng thực hiện xong, người ta thu được kim loại có khối lượng là 1,88 g. Tính nồng độ mol của dung dịch CuSO4 đã dùng.

Lời giải:

Trước phản ứng có 1,12 + 0,24 = 1,36 gam kim loại, sau phản ứng có l,88g.

Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu (1)

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (2)

Theo (1) 24 g Mg phản ứng tạo 64 g Cu khối lượng tăng 40 g.

=> 0,24 g Mg phản ứng tạo 0,64 g Cu khối lượng tăng 0.4 g

Theo bài cho từ 1.36 gam kim loại sau phản ứng thu được 1.88 g tăng 0.52 g

→Fe đã phản ứng và làm khối lượng tăng thêm 0,12 gam nữa.

Theo (2) 56 g Fe phản ứng tạo ra 64 g Cu khối lượng tăng 8 g.

=>     0,84 g Fe phản ứng tạo ra X g Cu khối lượng tăng 0.12 g

CM CuSO4 = 0,025 : 0,25 = 0,1 M

Bài 5 (trang 198 sgk Hóa 12 nâng cao):

Hòa tan 58 gam muối CuSO4.5H2O trong nước, được 500 ml dung dịch.

a.     Tính nồng độ mol của dung dich CuSO4 đã pha chế.

b.     Cho dần mạt sắt đến dư vào dung dịch trên. Trình bày hiện tượng quan sát được và giải thích. Viết phương trình hóa học dạng phân tử và dạng ion rút gọn. Cho biết vai trò của các chất tham gia phản ứng.

c.     Khối lượng kim loại sau phản ứng tăng hay giảm là bao nhiêu gam?

Lời giải:

1 mol CuSO4.5H2O (250 g) có 1 mol CuSO4 (160 g)

=> 58 g CuSO4.5H2O có 0,232 mol CuSO4

a. CM CuSO4 = 0,232 : 0,5 = 0,464 M

b.Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Hiện tượng : mạt sắt tan dần, màu xanh của dung dịch nhạt dần có chất màu đỏ xuất hiện

Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu

Fe → Fe2+ + 2e

Fe là chất khử

Cu2+ + 2e → Cu

Cu2+ là chất oxi hóa

c.Theo phương trình phản ứng :

1 mol Fe(56) phản ứng với 1 mol CuSO4 tạo ra 1 mol Cu(64) khối lượng tăng 8 g.

=> Fe phản ứng với 0,232 mol CuSO4 tạo ra 1 mol Cu(64) khối lượng tăng 1,856 g.



Loading...