Giải bài tập SGK Hóa 12 Bài 37: Luyện tập: Tính chất hóa học của sắt và hợp chất của sắt

Điền công thức hóa học của chất vào những chỗ trống và lập các phương trình hóa học sau:

a) Fe + H₂SO₄ (đặc) → SO₂ + …

b) Fe + HNO₃ (đặc) → NO₂ + …

c) Fe + HNO₃ (loãng) → NO + …

d) FeS₂ + HNO₃ → NO + Fe₂(SO₄)₃ + …

Phương pháp giải

Dựa vào các chất tham gia (gồm những nguyên tố nào) để viết sản phẩm ( chứa các nguyên tố như ban đầu)

Hướng dẫn giải

Câu a

Câu b

Câu c

Câu d

Bằng phương pháp hóa học, hãy phân biệt ba mẫu hợp kim sau:

Al - Fe; Al - Cu và Cu - Fe.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học khác nhau giữa các kim loại để chọn thuốc thử phân biệt được các chất.

Hướng dẫn giải

• Lấy mỗi mẫu kim loại 1 lượng nhỏ cho vào dung dịch NaOH, dung dịch không sủi bọt là mẫu Cu-Fe.
• Cho hỗn hợp 2 mẫu còn lại vào HCl, mẫu nào tan hết là Al-Fe, còn lại là Al-Cu.

Phương trình phản ứng:

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

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

Một hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu. Hãy trình bày phương pháp hóa học để tách riêng từng kim loại trong hỗn hợp đó. Viết phương trình hóa học của các phản ứng?

Phương pháp giải

Để tìm phương pháp để tách riêng từng kim loại trong hỗn hợp ta dựa vào tính chất hóa học đặc trưng của mỗi kim loại để tách riêng từng kim loại đó.Giải bài 4 trang 165 SGK Hóa học 12

Hướng dẫn giải

Cho dung dịch NaOH dư vào hỗn hợp 3 kim loại thu được hai phần:

• Phần dung dịch là NaAlO₂ và NaOH dư
• Phần chất rắn là Cu và Fe

Al + NaOH + H₂O → NaAlO₂ + 3/2H₂

Lấy phần dung dịch dẫn CO₂ đến dư thu được kết tủa Al(OH)₃. Lọc lấy kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn là Al₂O₃. Điện phân nóng chảy Al₂O₃ ta được Al.

NaAlO₂ + CO₂ + H₂O → NaHCO₃ + Al(OH)₃↓

CO₂ + NaOH → NaHCO₃

CO₂ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O

2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂

Phần chất rắn đem hòa tan trong HCl dư, thu được dung dịch là FeCl₂, còn phần chất rắn là Cu. Điện phân dung dịch thu được ta được Fe.

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

FeCl₂ → Fe + Cl₂

Vậy để tách riêng từng kim loại trong hỗn hợp trên ta dùng NaOH, CO₂, HCl, kết hợp phương pháp nung và điện phân dung dịch.

Cho một ít bột sắt nguyên chất tác dụng hết với dung dịch H₂SO₄ loãng thu được 560 ml một chất khí ở đktc. Nếu cho một lượng gấp đôi bột sắt nói trên tác dụng hết với dung dịch CuSO₄ thì thu được chất rắn. Tính khối lượng bột sắt đã dùng và khối lượng chất rắn thu được?

Phương pháp giải

Viết phương trình hóa học và dựa vào phương trình để tính toán các đại lượng theo yêu cầu của đề bài.

Hướng dẫn giải

Phương trình hóa học xảy ra:

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂                (1)

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu               (2)

Từ (1) ⇒ n_Fe (1) = \({n_{{H_2}}} = \frac{{0,56}}{{22,4}} = 0,025\) (mol)

Từ (2) ⇒ n_Cu (2) = n_Fe (2) = 2n_Fe (1) = 0,05 (mol)

Vậy khối lượng Fe đã dùng là: 56.(0,025 + 0,05) = 4,2 (gam) khối lượng chất rắn thu được là 0,05.64 = 3,2 (gam)

Biết 2,3 gam hỗn hợp gồm MgO, CuO, FeO tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch H₂SO₄ 0,2M. Khối lượng muối thu được là

A. 3,6 gam.

B. 3,7 gam.

C. 3,8 gam.

D. 3,9 gam.

Phương pháp giải

Để tính khối lượng muối thu được ta thực hiện các bước sau:

• Bước 1: n_O(oxit) = n_{SO4^2-(muối)} 
• Bước 2: ⇒ mO = ? ⇒  m_{kim loại} 
• Bước 3: m_muối = m_{kim loại} + m_SO4^2-

Hướng dẫn giải

Xét sơ đồ phản ứng:

Hỗn hợp (MgO + FeO+ CuO) + H₂SO₄ → hỗn hợp muối (MgSO­₄ + Fe₂(SO₄)₃ + CuSO₄) + H₂O

Từ sơ đồ trên ta thấy: n_O(oxit) = n_{SO4^2-(muối)} = 0,02 mol

⇒ mO = 16.0,02 = 0,32 (gam); m_{kim loại} = 2,3 – 0,32 = 1,98 (gam)

m_muối = m_{kim loại} + m_SO4^2- = 1,98 + 96.0,02 = 3,9 (gam)

Khối lượng muối thu được là 3,9 gam → Đáp án D.

Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt proton, nơtron và electron là 82, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22. Nguyên tố X là

A. Sắt.

B. Brom.

C. Photpho.

D. Crom.

Phương pháp giải

• Bước 1: Gọi số pronton là p và số notron là n
• Bước 2: Giải hệ 2 ẩn 2 phương trình

2p + n = 82

2p − n = 22

=>p = ? n = ? 

• Bước 3: => Tên nguyên tố

Hướng dẫn giải

Tổng số hạt proton, nơtron và electron là 82 ⇒ p + e + n = 82 mà p = e 

⇒ Phương trình: 2p + n = 82 (1)

Hạt mang điện (proton điện dương, electron điện âm) nhiều hơn số hạt không mang điện (nơtron) là 22 

⇒ 2p - n = 22 (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:

\(\left\{ \begin{array}{l} 2p + n = 82\\ 2p - n = 22 \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} p = 26 = e\\ n = 30 \end{array} \right.\)

Nguyên tố X là sắt

→ Đáp án cần chọn là A.