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

Hướng dẫn Giải bài tập Sách bài tập Hóa học 12 Bài 37 dưới đây sẽ giúp các em học sinh nắm vững phương pháp giải bài tập và ôn luyện tốt kiến thức về tính chất hóa học của sắt và hợp chất của sắt. Mời các em cùng theo dõi.

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

1. Giải bài 37.1 trang 90 SBT Hóa học 12

Để bảo quản dung dịch FeSO4 trong phòng thí nghiêm, người ta ngâm vào dung dịch đó một đinh sắt đã làm sạch. Chọn cách giải thích đúng cho việc làm trên.

A. Để Fe tác dụng hết với H24 dư khi điều chế FeSO4 bằng phản ứng :

Fe + H2SO4(loãng) → FeSO4 + H2

B. Để Fe tác dụng với các tạp chất trong dung dịch, chẳng hạn với tạp chất là CuSO4 :

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

C. Để sắt tác dụng hết O2 hoà tan :

2Fe + O2 → 2FeO

D. Để sắt khử muối sắt(III) thành muối sắt(II) :

Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4

Phương pháp giải

Dựa vào lí thuyết về sắt và hợp chất của sắt giải thích việc ngâm vào dung dịch FeSO4 một đinh sắt đã làm sạch.

Hướng dẫn giải

Để bảo quản dung dịch FeSO4 trong phòng thí nghiệm, người ta ngâm vào dung dịch đó một đinh sắt đã làm sạch, để khử muối sắt (III) thành muối sắt (II)

Fe + Fe2(SO4)3  3FeSO4

→ Chọn D.

2. Giải bài 37.2 trang 90 SBT Hóa học 12

Cho hai phương trình hoá học sau :

Cu + 2FeCl3 → 2FeCl2 + CuCl2 

Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu

Có thể rút ra kết luận nào sau đây

A. Tính oxi hoá : Fe3+ > Cu2> Fe2+.

B. Tính oxi hoá : Fe2+ > Cu2+ > Fe3+.

C. Tính khử : Fe > Fe2+ > Cu.

D. Tính khử : Fe2+ > Fe > Cu.

Phương pháp giải

Chất khử mạnh phản ứng với chất oxi hóa mạnh tạo thành chất oxi hóa yếu hơn và tính khử yếu hơn.

Hướng dẫn giải

Tính oxi hóa của Fe3+ > Cu2+ > Fe2+

→ Chọn A.

3. Giải bài 37.3 trang 90 SBT Hóa học 12

Nhúng thanh sắt (đã đánh sạch) vào các dung dịch ở ba thí nghiệm sau :

Thí nghiệm 1: nhúng vào dung dịch CuSO4.

Thí nghiệm 2: nhúng vào dung dịch NaOH.

Thí nghiệm 3: nhúng vào dung dịch Fe2(SO4)3.

Giả sử rằng các kim loại sinh ra (nếu có) đều bám vào thanh sắt thì nhận xét nào sau đây đúng ?

A. Ở thí nghiệm 1, khối lượng thanh sắt giảm.

B. Ở thí nghiệm 2, khối lượng thanh sắt không đổi.

C. Ớ thí nghiệm 3, khối lượng thanh sắt không đổi.

D. A, B, C đều đúng.

Phương pháp giải

Cần nắm rõ hiện tượng khi nhúng thanh sắt (đã đánh sạch) vào các dung dịch ở ba thí nghiệm để chỉ ra nhận xét đúng.

Hướng dẫn giải

Thí nghiệm 1: Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu

Do nguyên tử khối của Cu lớn hơn nguyên tử khối của Fe nên khối lượng thanh sắt tăng

Thí nghiệm 2: Không có phản ứng nên khối lượng thanh sắt không đổi

Thí nghiệm 3: Fe + Fe2(SO4)3  3FeSO4

Do Fe bị hòa tan trong dung dịch Fe2(SO4)3 nên khối lượng thanh sắt giảm

→ Chọn B.

4. Giải bài 37.4 trang 91 SBT Hóa học 12

Cho khí CO khử hoàn toàn 10 g quặng hematit. Lượng sắt thu được cho tác dụng hết với dung dịch H2SO4 loãng thu được 2,24 lít H(đktc). Phần trăm khối lượng của Fe2O3 trong quặng là

A. 70%.                                B. 75%.

C. 80%.                                D. 85%.

Phương pháp giải

- Từ số mol H2, suy ra số mol Fe sinh ra, suy ra số mol Fe2O3 có trong quặng.

- Từ đó tính được khối lượng Fe2O3 và thành phần % khối lượng Fe2O3 trong quặng.

Hướng dẫn giải

Fe2O3 + 3CO \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2Fe + 3CO2 (1)  

Fe + H2SO4 (loãng) → FeSO4 + H2 (2)

0,1                                               0,1

Từ (1) và (2), suy ra: nFe2O3 = 0,05 mol.

%mFe2O3 = (169.0,05 / 10).100% = 80% 

→ Chọn C.

5. Giải bài 37.5 trang 91 SBT Hóa học 12

Cho 6,72 gam Fe vào dung dịch chứa 0,3 mol H2SO4 đặc, nóng (giả thiết S02 là sản phẩm khử duy nhất). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được

A. 0,03 mol Fe2(SO4)3 và 0,06 mol FeSO4

B. 0,05 mol Fe2(SO4)3 0,02 mol Fe dư.

 C. 0,02 mol Fe2(SO4)3 và 0,08 mol FeSO4.

D. 0,12 mol FeSO4.

Phương pháp giải

Viết phương trình và tính toán theo phương trình phản ứng.

Hướng dẫn giải

Fe → Fe3+ + 3e

0,1       0,1      0,3

2H2SO4 + 2e → 2SO42- + 2H2O

0,3            0,3

Fe dư: 0,02 mol

Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+

0,02    0,04        0,06

Vậy muối thu được gồm: 0,03 mol Fe2(SO4)3 và 0,06 mol FeSO4

Chọn A.

6. Giải bài 37.6 trang 91 SBT Hóa học 12

Cho khí CO khử hoàn toàn đến Fe một hỗn hợp gồm : FeO, Fe2O3, Fe3Othấy có 4,48 lít CO2 (đktc) thoát ra. Thể tích CO (đktc) đã tham gia phản ứng là

A. 1,12 lít.                    B. 2,24 lít.

C. 3,36 lít.                    D. 4,48 lít.

Phương pháp giải

Bảo toàn nguyên tố C suy ra số mol CO phản ứng, tính được thể tích khí CO tham gia phản ứng.

Hướng dẫn giải

Số mol CO phản ứng = số mol CO2 sinh ra

VCO2=4,48 (lít)

→ Chọn D.

7. Giải bài 37.7 trang 91 SBT Hóa học 12

Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư, thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là

A. 43,076                              B. 34,076

C. 43,706                              D. 34,706

Phương pháp giải

  • Bước 1: Quy đổi hỗn hợp về Fe (x mol) và O (y mol)
  • Bước 2: Lập phương trình khối lượng hỗn hợp

Lập phương trình bảo toàn electron

  • Bước 3: Giải hệ phương trình tìm ra số mol Fe và O
  • Bước 4: Bảo toàn nguyên tố Fe, tìm ra số mol muối, từ đó tính khối lượng muối

Hướng dẫn giải

Quy đổi hỗn hợp về Fe (x mol) và O (y mol)

 56x + 16y = 11,36

Quá trình trao đổi electron:

Fe  Fe3+ + 3e          O + 2e  O-2

                                   N+5 + 3e  N+2

Áp dụng bảo toàn electron: = 2n3nN323.0,06 (2)

Từ (1) và (2)  x = 0,16; y = 0,15

Bảo toàn nguyên tố Fe:

nFe(NO3)3 nF0,16 mol

=mFe(NO3)3=0,16.242 38,72 gam.

8. Giải bài 37.8 trang 92 SBT Hóa học 12

Thực hiện những biến đổi hoá học trong sơ đồ sau bằng cách viết phương trình hoá học của các phản ứng và nêu điều kiện của phản ứng (nếu có).

Phương pháp giải

Dựa vào lý thuyết của sắt và hợp chất để viết phương trình hoá học của các phản ứng và nêu điều kiện của phản ứng.

Hướng dẫn giải

\((1)2Fe + 3C{l_2}\xrightarrow{{{t^o}}}2FeC{l_3}\)

(2) FeCl3 + 3NaOH  → Fe(OH)3 + 3NaCl

(3) 2Fe(OH)+ 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O

(4) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

(5) 2FeCl3 + Fe  → 3FeCl2

(6) 2FeCl2 + Cl2 →  2FeCl3

(7) FeCl2 +  2NaOH  →  Fe(OH)2 + 2NaCl

(8) Fe(OH)2 +  H2SO4 →  FeSO + 2H2O

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

(10) FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2  + 2H2O

(11) FeO + 2HCl →  FeCl+ H2O

(12)  FeCl+  2AgNO3→ Fe(NO3)2 + 2AgCl↓

(13) 2Fe + 6H2SO4 (đ) → Fe2(SO4)3 + 3SO2 +6H2O

(14) Fe2(SO4)3  + 6NaOH → 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4

\((15)2Fe{(OH)_3}\xrightarrow{{{t^o}}}F{e_2}{O_3} + 3{H_2}O\)

\((16)F{e_2}{O_3} + 3CO\xrightarrow{{{t^o}}}2Fe + 3C{O_2}\)

9. Giải bài 37.9 trang 92 SBT Hóa học 12

Dung dịch A có chứa CuSO4 và Fe2(SO4)3

a)  Thêm Mg vào dung dịch A→ dung dịch B có 3 muối tan.

b)  Thêm Mg vào dung dịch A → dung dịch C có 2 muối tan.

Viết PTHH của các phản ứng xảy ra.

Phương pháp giải

Dựa vào mô tả các quá trình trên để viết phương trình phản ứng.

Hướng dẫn giải

a) Mg +Fe2(SO4)3 → MgSO4 + 2FeSO4        (1)

Mg + CuSO4→ MgS04 + Cu    (2)

Dung dịch B có 3 muối là MgSO4, FeSO4 và CuSO4 dư.

b) Dung dịch C có 2 muối tan là MgSO4 và FeSO4.

10. Giải bài 37.10 trang 92 SBT Hóa học 12

Muốn có đủ khí clo để tác dụng với 1,12 g Fe cần phải dùng bao nhiêu gam K2Cr2O7 và bao nhiêu mililít dung dịch HCl 36,5% (D = 1,19 g/ml) 

Phương pháp giải

- Tính số mol Fe, suy ra số mol khí clo cần dùng

- Từ số mol khí clo tính được số mol HCl và K2Cr2O7

Hướng dẫn giải

Fe= 1,12: 56= 0,04 mol

Các phản ứng xảy ra:

K2Cr2O7 + 14HCl → 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 + 7H2O      (1)

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3               (2)

Theo pt (2) ta có : 3/2nFe 0,03 mol

Theo pt (1) ta có : 

nHCl = 14/3.nCl2 = 0,14 mol

mHCl = (0,14.36,5.100)/36,5 = 14 gam.

VHCl = 14/1,19 = 11,76 ml

nK2Cr2O7 = nCl2 /3 = 0,01 mol

mK2Cr2O7 = 0,01.194 = 2,94 gam

11. Giải bài 37.11 trang 92 SBT Hóa học 12

Hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M có hoá trị không đổi trong mọi hợp chất, M đứng trước hiđro trong dãy điện hoá. Tỉ lệ số mol của M và Fe trong hỗn hợp A là 1 : 2. Cho 13,9 g hỗn hợp A tác dụng với khí Cl2 thì cần dùng 10,08 lít Cl2. Cho 13,9 g hỗn hợp A tác dụng với dung dịch HCl thì thu được 7,84 lít H2. Các thể tích khí đều đo ở đktc. Xác định kim loại M và % khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp A.

Phương pháp giải

- Bước 1: Gọi số mol của Fe và M là x và 2x

- Bước 2: Lập phương trình số mol khí H2

Lập phương trình số mol khí Cl2

- Bước 3: Giải hệ phương trình suy ra x và n

- Bước 4: Tính khối lượng của Fe, suy ra khối lượng của M

- Bước 5: Tìm được nguyên tử khối của M, kết luận.

Hướng dẫn giải

2M + 2nHCl → MCln + n H2

 x                                    0,5nx(mol)

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

2x                              2x (mol)

5nx+2x=7,84/22,4=0,35 (1)

2M + nCl2 → 2MCln

x        0,5nx(mol)

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

2x      3x (mol)

5nx+3x=10,08/22,4=0,45 (2)

Từ (1) và (2) → n= 3, x= 0,1

mFe= 2.0,1.56= 11,2 g ; m M= 13,9-11,2= 2,7g

→M M= 2,7:0,1=27 → M là Al

=2,7/13,9.100 19,42%

%mF80,58%

12. Giải bài 37.12 trang 92 SBT Hóa học 12

Cho luồng khí CO dư đi qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp FeO và Fe2O3 nung nóng. Sau khi kết thúc phản ứng, khối lượng chất rắn trong ống sứ là 5,5 gam. Cho khí đi ra khỏi ống sứ hấp thụ vào nước vôi trong dư thấy có 5 gam kết tủa. Xác định giá trị của m.

Phương pháp giải

Nhận xét: Cứ 1 mol CO phản ứng sinh ra 1 mol CO2 thì khối lượng chất rắn giảm 16 gam.

Mà số mol CO2 bằng số mol CaCO3, suy ra khối lượng chất rắn giảm

Từ đó tính được khối lượng oxit sắt ban đầu.

Hướng dẫn giải

\(CO + \left| \begin{gathered}
  FeO \hfill \\
  F{e_2}{O_3} \hfill \\ 
\end{gathered}  \right.\xrightarrow{{{t^o}}}Fe + C{O_2}\)

Nhận thấy, cứ 1 mol CO phản ứng sinh ra 1 mol CO2 thì khối lượng chất rắn giảm 16 gam

Mặt khác ta có : n CO2 =nCaCO3 =0,05 mol ⟹ khối lượng rắn giảm = 0,05.16 = 0,8 (gam)

⟹ Khối lượng hỗn hợp oxit sắt ban đầu là : m = 5,5 + 0,8 = 6,3 (gam).

13. Giải bài 37.13 trang 92 SBT Hóa học 12

Cho 18,5 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe304 tác dụng với 200 ml dung dịch HNO3 loãng đun nóng và khuấy đều. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn được 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc), dung dịch Y và còn lại 1,46 gam kim loại. Xác định khối lượng muối trong Y và nồng độ mol của dung dịch HNO3.

Phương pháp giải

- Bước 1: Gọi x và y là số mol Fe và Fe3O4 phản ứng

- Bước 2: Lập phương trình tổng khối lượng Fe và Fe3O4 phản ứng

Bảo toàn e cho phản ứng

- Bước 3: Giải hệ, suy ra số mol Fe(NO3)3

- Bước 4: Bảo toàn N tìm được số mol HNO3

Hướng dẫn giải

Sau phản ứng kim loại còn dư, vậy Fe chỉ bị oxi hoá lên Fe2+

Gọi x, y là số mol Fe và Fe3O4 phản ứng, khối lượng rắn phản ứng là

18,5- 1,46= 17,04 (gam).

⟹ 56x + 232y = 17,04 gam   (1)

Ta có phương trình cho - nhận e :

Fe → Fe2+ + 2e                                    Fe304 + 2e → 3Fe +2

 x →   x   →   2x mol                              y →       2y  → 3y (mol)

                                                            N+5+ 3e → N+2

                                                                    0,3 ← 0,1 (mol)

Áp dụng ĐLBTĐT, ta có : 2x = 2y + 0,3       (2)

Từ (1) và (2), giải hệ ta có : x = 0,18; y = 0,03

Vậy muối thu được là Fe(NO3)2 : (x + 3y) = 0,27 mol ⟹ m = 48,6 g

Số mol HNO3 phản ứng = 2.nFe(NO3 )2 +nN0 = 2.0,27 + 0,1 = 0,64 mol

⟹ CM(HNO3) = 3,2 (M).

14. Giải bài 37.14 trang 93 SBT Hóa học 12

Hoà tan hoàn toàn 10 gam hỗn hợp X (Fe, Fe2O3) trong dung dịch HNO3 vừa đủ được 1,12 lít NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Cho Y tác dụng với NaOH dư được kết tủa Z. Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn. Xác định giá trị của m.

Phương pháp giải

- Từ số mol NO tìm được số mol Fe, tính số mol Fe và suy ra số mol Fe2O3 do Fe sinh ra

- Tính khối lượng Fe2O3 ban đầu trong hỗn hợp

- Suy ra giá trị m

Hướng dẫn giải

\(10g\left| \begin{gathered}
  FeO \hfill \\
  F{e_2}{O_3} \hfill \\ 
\end{gathered}  \right.\xrightarrow{{HN{O_3}}}\left| \begin{gathered}
  NO:0,05mol \hfill \\
  F{e^{3 + }}\xrightarrow{{NaOH}}Fe{(OH)_3} \hfill \\ 
\end{gathered}  \right.\xrightarrow{{{t^o}}}mgamF{e_2}{O_3}\)

Vì chỉ có Fe phản ứng sinh ra khí NO, sử dụng phương trình cho - nhận e

⟹ nFe =nNO =0,05-mol.

Fe ban đầu =0,05.56 = 2,8(gam) ⟹ m Fe2O3 sau = 160.0,025 = 4(gam)

 O3 ban đầu = 10 - 2,8 = 7,2 (gam)

Vậy m = 4 + 7,2 =11,2 (gam).

Ngày:19/08/2020 Chia sẻ bởi:

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM