Lý Thuyết Sắt Và Hợp Chất Của Sắt & Bài Tập Trắc Nghiệm (Có Đáp Án)

Tác giả Cô Hiền Trần 14:44 21/10/2024 51,913 Tag Lớp 12

Sắt và hợp chất của sắt là một trong những kiến thức căn bản trong kiến thức hóa học nhưng không phải ai cũng có thể nắm vững phần kiến thức này. Hãy cùng VUIHOC tìm hiểu toàn bộ những tính chất từ vật lý đến hóa học cơ bản nhất, cùng các bài tập luyện tập để thành thạo hơn dạng bài này nhé!

Lý Thuyết Sắt Và Hợp Chất Của Sắt & Bài Tập Trắc Nghiệm (Có Đáp Án)

Mục lục bài viết

Mục lục bài viết x

1. Sắt:

1.1. Vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn

- Ta có cấu hinh nguyên tư e của sắt là: ₂₆Fe: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

- Vị trí trong bảng tuần hoàn của sắt: ô thứ 26, thuộc chu kì thứ tư, nhóm VIIIB.

Sắt và hợp chất của sắt - Sắt trong bảng tuần hoàn

- Fe có cấu hình các e là:

Fe²⁺ là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶

Fe³⁺là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵

1.2. Tính chất vật lí của sắt

Các tính chất vật lý của Sắt bao gồm:

- Màu xám hơi trắng, dễ ràn và dẻo cũng như có thể dát mỏng hay kéo sợi, khả năng dẫn điện và nhiệt không bằng nhôm hay đồng.

- Nhiễm từ ở nhiệt độ cao khoảng 800 độ C sẽ nhiễm từ và mất từ tính.

T⁰_nc= 1540⁰C

Sắt và hợp chất của sắt

1.3. Trạng thái tự nhiên

Ở trạng thái tự nhiên, sắt chủ yếu tồn tại chủ yếu ở các dạng sau:

Dạng hợp chất như sunfua, oxit, silicat
Dạng quặng: Fe₂O₃ khan là hematit đỏ, Fe₂O₃.nH₂O ; hematit nâu, Fe₂O₃; manhetit, FeCO3 là xiderit và FeS₂ là pirit.

Đây là loại kim loại phổ biến sau nhôm.

Sắt và hợp chất của sắt

1.4. Tính chất hóa học

Fe có thể nhường đến 2e hoặc 3e trong phản ứng, là chất có chất khử trung bình

Fe → Fe³⁺ + 3e

Fe → Fe²⁺+ 2e

1.4.1. Tác dụng với phi kim

Khi đun nóng, hầu hết các phi kim tác dụng với sắt.

Muốn sắt (III) halogenua được tạo ra với halogen (ngoại lệ là iot tạo ra muối sắt II)

2Fe + 3X₂ → 2FeX₃ (t⁰)

Đối với trường hợp O₂

3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄ (t⁰)

Trong thực tế sẽ xảy ra các trường hợp giữa Fe cũng như các oxit Sắt

Trường hợp với S:

Fe + S → FeS (t⁰)

1.4.2. Tác dụng với nước

Sắt phản ứng mạnh với hơi nước ở nhiệt độ cao nhưng ngược lại ở nhiệt độ thường sẽ không tác dụng:

3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂ (< 570⁰C)

Fe + H₂O → FeO + H₂ (> 570⁰C)

1.4.3. Tác dụng với dung dịch axit

a. Muối sắt (II) + H₂ được tạo ra với H⁺ (HCl, H₂SO₄ loãng,...)

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Fe + H₂SO₄ loãng → FeSO₄ + H₂

b. HNO₃, H₂SO₄ đậm đặc được tác dụng

Thùng Fe chuyên chở axit được dùng HNO₃ đặc nguội và H₂SO₄ đặc nguội được tạo ra từ Fe thụ động với H₂SO₄ đặc nguội và HNO₃ đặc nguội.

Muối sắt (III) + NO + H₂O được tạo ra từ dung dịch HNO₃ loãng.

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

Muối sắt (III) + NO₂ + H₂O được tạo ra từ dung dịch HNO₃ đậm đặc

Fe + 6HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

Muối sắt (III) + H₂O + SO₂ được tạo ra từ dung dịch H₂SO₄ đậm đặc và nóng

2Fe+ 6H₂SO₄→ Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Chú ý: Muối sắt (III) là sản phầm sinh ra trong phản ứng của Fe với HNO₃ hoặc H₂SO₄đậm đặc tuy nhiên sau phản ứng Fe dư hoặc Cu còn thì tiếp tục xảy ra phản ứng:

2Fe³⁺ + Fe → 3Fe³⁺

Hay cũng có thể như sau

2Fe³⁺ + Cu → 2Fe²⁺ + Cu2+

Tham khảo ngay bộ tài liệu tổng ôn kiến thức và những phương pháp giải mọi dạng bài tập trong đề thi Hóa thi THPT Quốc gia

1.4.4. Tác dụng với dung dịch muối

- Muối sắt (II) + kim loại được tạo ra khi Fe đẩy những kim loại yếu hơn ra khỏi muối

Fe + CuCl₂ → Cu + FeCl₂

- Fe³⁺ → muối sắt (II) xảy ra khi Fe tham gia phản ứng với muối

2FeCl₃ + Fe → 3FeCl₂

Chú ý: Fe³⁺ có thể được tạo ra khi Fe tham gia phản ứng với muối Ag⁺

Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag

Fe(NO₃₎₂ + AgNO₃ dư → Fe(NO₃)₃ + Ag

2. Một số hợp chất quan trọng của sắt

Sau đây sẽ là toàn bộ tính chất của các hợp chất Sắt quan trong bao gồm của cả Sắt (II) và Sắt (III) bao gồm tính chất hóa học, vật lý và cách điều chế.

2.1. Hợp chất của sắt (II)

Sau đây là một số hợp chất của Sắt (II) và các tính chất cũng như cách điều chế của chúng.

2.1.1. Hợp chất sắt (II) oxit (FeO)

Tính chất vật lý của hợp chất: không tan trong nước, rắn và đen

Tính chất hóa học của hợp chất:

Oxit bazo tác dụng sẽ tạo ra các phương trình sau:

FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂

FeO + H₂SO₄ loãng → FeSO₄ + H₂O

Hợp chất sẽ tạo ra các chất khử mạnh là khi được oxi hóa và tác dụng với:

FeO + H₂ → Fe + H₂O (t⁰)

FeO + CO → Fe + CO₂ (t⁰)

3FeO + 2Al → Al₂O₃ + 3Fe (t⁰)

Hợp chất khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh thì sẽ là chất khử:

4FeO + O₂ → 2Fe₂O₃

3FeO + 10HNO₃ loãng → 3Fe(NO₃)₃ + NO + 5H₂O

Cách điều chế chất này:

FeCO₃ → FeO + CO₂ (không có không khí khu nung)

Fe(OH)₂ → FeO + H₂O (không có không khí khi nung)

2.1.2. Hợp chất sắt (II) hidroxit (Fe(OH)₂)

Tính chất vật lý của hợp chất: Hóa nâu đỏ, tạo kết tủa trắng hơi xanh sau khi tác dụng với dung dịch kiềm.

sắt và hợp chất của sắt (trắng xanh)

Chú ý: Chỉ trong điều kiện không có không khí mới tạo ra được chất tinh khiết

PAS VUIHOC – GIẢI PHÁP ÔN LUYỆN CÁ NHÂN HÓA

Khóa học online ĐẦU TIÊN VÀ DUY NHẤT:

⭐ Xây dựng lộ trình học từ mất gốc đến 27+

⭐ Chọn thầy cô, lớp, môn học theo sở thích

⭐ Tương tác trực tiếp hai chiều cùng thầy cô

⭐ Học đi học lại đến khi nào hiểu bài thì thôi

⭐ Rèn tips tricks giúp tăng tốc thời gian làm đề

⭐ Tặng full bộ tài liệu độc quyền trong quá trình học tập

Đăng ký học thử miễn phí ngay!!

2.1.3. Hợp chất muối sắt (II)

Đây là hợp chất dễ bị oxi hóa thành muối sắt (III):

FeCl₂+ Cl₂→ 2FeCl₃

Điều chế: cho Fe (hoặc FeO, Fe(OH)₂) tác dụng với HCl hoặc H₂SO₄ loãng:

Fe + 2HCl → FeCl₂+ H₂

FeO + H₂SO₄ → FeSO₄+ H₂

Chú ý: Dung dịch này cần pha chế ngay nếu không sẽ bị chuyển thành muối sắt (III)

2.2. Hợp chất của sắt (III)

Sau đây là các tính chất của hợp chất Sắt (III) bao gồm một số ví dụ tiêu biểu

2.2.1. Tính chất hóa học của hợp chất sắt (III)

Hợp chất của Sắt (III) có các tính chất đặc trưng như sau:

Hợp chất có tính oxi hóa cao.
Bao gồm các chất Fe₂O₃, Fe(OH)₃, muối Fe³⁺

Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺ hay Fe³⁺ + 3e → Fe

Đặc tính của hợp chất Oxit Fe₂O₃

Không tan trong nước và là chất rắn màu nâu
Trong dung dịch axit mạnh rất dễ tan

Fe₂O₃+ 6HCl → 2FeCl₃+ 3H₂O

Fe₂O₃ bị CO khử hay H₂ khử thành Fe khi ở nhiệt độ cao

Fe₂O₃+ 3CO₂→ Fe + 3CO₂

Điều chế: Ở nhiệt độ cao, qua phản ứng sắt III hidroxit

2Fe(OH)₃→Fe₂O₃+ 3H₂O

2.2.2. Điều chế một số hợp chất sắt (III)

Sau đây là một số hợp chất Sắt tiêu biểu cùng tính chất cơ bản và cách điều chế của chúng:

Hidroxit Fe(OH)₃: Đây là chất dễ tan trong dung dịch axit tuy không tan trong nước. Phản ứng xảy ra với axit là:

2Fe(OH)₃+ 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃+ 6H₂O

Điều chế: muối sắt (III) được cho dung dịch kềm tác dụng

FeCl₃+ 3NaOH → Fe(OH)₃+ 3NaCl

Muối sắt III: Đây là chất khiến bột đồng tan chảy. Phản ứng xảy ra với bột đồng là:

Cu + FeCl₃(vàng nâu) → CuCl₂+ FeCl₂

⇒ Dung dịch thu được có màu xanh khi dung dịch CuCl₂ (màu xanh) và dung dịch FeCl₂(không màu)

2.2.3. Ứng dụng của hợp chất sắt (III)

Sắt và hợp chất của sắt - Ứng dụng của hợp chất Sắt (III)

Sắt (III) tạo ra rất nhiều hợp chất để tạo ra rất nhiều phản ứng có lợi cho chúng ta trong cuộc sống hằng ngày. Sau đây là một số ứng dụng tiêu biểu của hợp chất sắt (III)

Chất xúc tác trong một số phản ứng hữu cơ được sử dụng là muối FeCl₃
Phèn sắt amoni (NH₄)Fe(SO₄)₂ có sử dụng muối Fe₂(SO₄)₃.
Sơn chống gỉ được pha chế từ Fe₂O₃
Quặng hemantit dùng để luyện gang cũng là một dạng của Sắt III

3. Một số bài tập trắc nghiệm về sắt và hợp chất của sắt (có đáp án)

Sau đây là 20 câu trắc nghiệm tóm gọn những dạng bài tập về sắt và hợp chất của sắt:

Câu 1: Trong dung dịch FeCl₃ kim loại nào không tan?

A. Fe

B. Mg

C. Ni

D. Ag

Câu 2: Khí sẽ không được sinh ra ở chất nào sau đây khi phản ứng với dung dịch HNO₃ đặc nóng?

A. FeO

B. Fe₃O₄

C. Fe₂O₃

D. Fe(OH)₂

Câu 3: Chất nào sau đây thu được kết tủa là Fe(OH)3 sau khi tác dụng với dung dịch FeCl3?

A. H₂S.

B. AgNO₃.

C. NaOH.

D. NaCl.

Câu 4: Dung dịch X được tạo ra khi hòa tan một lượng FexOy bằng H₂SO₄loãng dư. Đây là chất có thể làm mất màu dung dịch thuốc tím cũng như hòa được tan bột Cu. Chất đó là:

A. FeO

B. Fe₂O₃

C. Fe₃O₄

D. A hoặc B

Câu 5: Tác dụng 2,8 gam hỗn hợp FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄ với V ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch X. Kết tủa Y được tạo ra khi NaOH dư được cho vào dung dịch X Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 3 g chất rắn. Tìm V

A. 87,5 ml

B. 125 ml

C. 62,5 ml

D. 175 ml

Câu 6: Cho hỗn hợp gồm 2,8 g Fe và 3,2 g Cu vào dung dịch HNO₃ thu được dung dịch A, V lít khí NO₂ ở đktc (sản phẩm khử duy nhất) và còn dư 1,6g kim loại. Ta có khối lượng muối thu và giá trị V thu được sau khi cô cạn dung dịch khi phản ứng xảy ra hoàn toàn là:

A. 10,6g và 2,24l

B. 14,58g và 3,36l

C. 16.80g và 4,48l

D. 13,7g và 3,36l

Câu 7: 0,4 mol HCl và 0,05 mol Cu(NO₃)₂là của dung dịch A. Fe bột m g được cho vào dung dịch cho đến khi phản ứng được X là hai kim loại có khối lượng 0,8g. M sẽ nặng?

A. 20g

B. 30g

C. 40g

D. 60g

Câu 8: Khối lượng Fe khi khử hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ với 2.24 l thu được là

A. 15g

B. 17g

C. 16g

D. 18g

Câu 9: FeO có thể được điều chế theo cách nào?

A. Tại 500°C dùng CO khử Fe₂O₃

B. Trong không khí Nhiệt phân Fe(OH)₂

C. Nhiệt phân hợp chất Fe(NO₃)₂

D. Trong oxi đốt cháy FeS

Câu 10: HCl Lượng Fe có khả năng hòa tan tối đa bởi dung dịch loãng chứa hỗn hợp 0,01 mol Fe(NO₃)₃ và 0,15 mol là:

A. 0,28g

B. 1,68g

C. 4,20g

D. 3,6g

Câu 11: Fe(OH)₃ có thể điều chế bằng cách bằng cách:

A. Fe₂O₃ tác dụng với H₂O

B. Fe₂O₃ tác dụng với NaOH

C Muối sắt (III) tác dụng axit mạnh

D. Muối sắt (III) tác dụng NaOH dư

Câu 12: Dung dịch HNO₃ loãng sẽ oxit hóa oxit nào sau đây?

A. MgO

B. FeO

C. Fe₂O₃

D. Al₂O₃

Câu 13: Một lượng chất dư nào dưới đây có thể sử dụng trong dung dịch thành ion Fe²⁺ để khử ion Fe³⁺

A. Mg

B. Cu

C. Ba

D. Ag

Câu 14: V là bao nhiêu khi trong lượng dư dung dịch HNO₃ loãng thu được V lít (đktc) khí NO là sản phẩm khử duy nhất từ phản ứng khi hòa tan hoàn toàn 2,16 gam FeO trong lượng dư

A. 0,224 lít

B. 0,336 lít

C. 0,448 lít

D. 2,240 lít

Câu 15: Đâu là oxit sắt đó sau khi ở nhiệt độ cao khử hoàn toàn 16 gam bột oxit sắt bằng CO và sau phản ứng khối lượng khí tăng thêm 4,8 gam

A. FeO

B. FeO₂

C. Fe₂O₃

D. Fe₃O₄

Câu 16: H₂ và sản phẩm rắn được tạo ra khi sắt tác dụng với H₂O ở nhiệt độ nhỏ hơn 570°C thì chất rắn đó là gì

A. FeO.

B. Fe₃O₄.

C. Fe₂O₃.

D. Fe(OH)₂.

Câu 17: Dung dịch chứa a là bao nhiêu mol HCl để cho 3,6 gam FeO phản ứng vừa đủ

A. 1,00

B. 0,50

C. 0,75

D. 1,25

Câu 18: Dung dịch HCl dư tạo ra hai muối khi tác dụng với dung dịch nào dưới đây

A. FeO

B. Fe₂O₃

C. Fe₃O₄

D. CuO

Câu 19: Fe₂O₃ và Fe₃O₄ được phân biệt bằng hóa chất nào dưới đây?

A. NaOH đặc

B. HCl đặc

C. H₂SO₄

D. HNO₃ đặc

Câu 20: Ta thu chất rắn sau khi nhiệt phân Fe(OH)₂ trong không khí cho tới khối lượng không đổi là:

A. Fe(OH)₃

B. Fe₃O₄

C. Fe₂O₃

D. FeO

Đáp án trắc nghiệm hóa 12 sắt và hợp chất của sắt:

1.D	2.C	3.C	4.C	5.A	6.D	7.C	8.C	9.A	10.D
11.D	12.B	13.B	14.A	15.C	16.C	17.A	18.C	19.D	20.C

Đăng ký ngay để được các thầy cô ôn tập kiến thức và xây dựng lộ trình ôn thi THPT Quốc gia sớm và phù hợp nhất với bản thân

Trên đây toàn bộ kiến thức hóa học về Sắt và hợp chất của sắt mà VUIHOC chia sẻ với các bạn học sinh. Hy vọng rằng, sau bài viết này, các bạn có thể nắm vững hơn phần kiến thức này và thành thạo các dạng bài tập thuộc chương trình Hóa 12 nói chung cũng như về Sắt nói riêng. Để có thêm những kiến thức bổ ích phục vụ cho quá trình ôn thi THPT Quốc gia môn Hóa, các em hãy truy cập Vuihoc.vn ngay bây giờ nhé!

Tham khảo thêm:

⭐Bộ Sách Thần Tốc Luyện Đề Toán - Lý - Hóa THPT Có Giải Chi Tiết

Bài viết tham khảo thêm:

Nhôm và hợp chất của nhôm

Lý thuyết hợp kim sắt