Kiến thức về sắt và hợp chất của sắt

Bài viết này sẽ gửi đến bạn những kiến thức lý thuyết về sắt và hợp chất của sắt như vị trí trong bảng tuần hoàn,  tính chất của sắt và hợp chất của sắt và bài tập về sắt và hợp chất của sắt.

I) Sắt

1) Tìm hiểu chung

- Vị trí trong bảng tuần hoàn: ô 26, chu khì 4, nhóm VIIIB.

- Trạng thái tự nhiên tồn tại chủ yếu ở các dạng:

• Dạng hợp chất: oxit, sunfua, silicat,...
• Dạng quặng: hematit đỏ (\(Fe_2O_3 \) khan), hematit nâu (\(Fe_2O_3.nH_2O\)), manhetit (\(Fe_3O_4\)) , xiđetit (\(FeCO_3\)) và pirit (\(FeS_2\))

2) Tính chất

2.1) Tính chất vật lí

- Màu sắc: trắng hơi xám

- Trạng thái: dẻo, dễ rèn, dễ dát mỏng, kéo sợi

- Dẫn nhiệt và dẫn điện kém \(Cu\) và \(Al\)

- Có tính nhiễm từ, mấy tính khi ở nhiệt độ cao \(800^0C\)

- Nhiệt độ nóng chảy là \(1540^0C\)

2.2) Tính chất hóa học

- Là chất khử trung bình

- Trong phản ứng có thể nhường 2 hoặc 3e:

\(Fe \rightarrow Fe^3+ + 3e\)

\(Fe \rightarrow Fe^{2+} + 2e\)

a) Tác dụng với phi kim

Khi đun nóng \(Fe \) tác dụng hầu hết với các phi kim

- Tác dụng với halogen tạo muối sắt 3 halogenua (trừ Iot tạo muối sắt 2)

\(2Fe + 3X_2 \overset{t^0}{\rightarrow} 2FeX_3 \)

- Tác dụng với \(O_2\):

\(3Fe + 2O_2 \overset{t^0}{\rightarrow} Fe_3O_4\)

- Tác dụng với \(S\):

\(Fe+S \overset{t^0}{\rightarrow} FeS\)

b) Tác dụng với nước

- Ở nhiệt độ thường: không tác dụng

- Ở nhiệt độ cao: tác dụng mạnh với

hơi nước

\(3Fe + 4H_2O \overset{<570^0}{\rightarrow} Fe_3O_4 + 4H_2\)

\(Fe + H_2O\overset{>570^0C}{\rightarrow}FeO + H_2\)

c) Tác dụng với dung dịch axit

- Tác dụng với \(H^+ \)(\(HCl, H_2SO_4l,...\)) tạo muối sắt 2 + \(H_2\)

\(Fe + 2HCl \overset{}{\rightarrow} FeCl_2 + H_2\)

- Tác dụng với axit có tính oxh mạnh (\(HNO_3, H_2SO_4 đđ\))

• \(Fe\) thụ động với \(HNO_3đng, H_2SO_4đng\)
• Tác dụng với \(HNO_3l\) tạo muối sắt 3 + \(NO\) + \(H_2O\)

\(Fe + 4HNO_3l \overset{}{\rightarrow} Fe(NO_3)_2 + NO +H_2O\)

• Tác dụng với \(HNO_3 đđ\) tạo muối sắt 3 + \(NO_2 + H_2O\)

\(Fe + 6HNO_3 \overset{}{\rightarrow}Fe(NO_3)_3 + 3NO_2 + 2H_2O\)

• Tác dụng với \(H_2SO_4đđ,n\) tạo muối sắt 3 + \(SO_2\) + \(H_2O\)

\(2Fe + 6H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 3SO_2 + 6H_2O\)

♦ Lưu ý:Nếu sau phản ứng \(Fe \) dư (hoặc có \(Cu\)) thì sẽ tiếp tục phản ứng với sản phẩm sinh ra khi \(Fe\) phản ứng với \(HNO_3 \) hoặc \(H_2SO_4đđ\) là muối sắt 3.

\(2Fe^{3+} + Fe\rightarrow 3Fe^{3+}\)

hoặc

\(2Fe^{3+} + Cu \rightarrow 2Fe^{2+} + Cu^{2+}\)

d) Tác dụng với dung dịch muối

- Tác dụng với kim loại yếu hơn, \(Fe\) sẽ đẩy ra khỏi muối để tạo muối sắt 2 + kim loại

\(Fe + CuCl_2 \rightarrow Cu + FeCl_2\)

- \(Fe \) phản ứng với muối sắt 3 để tạo thành muối sắt 2

\(2FeCl_3 + Fe \rightarrow 3FeCl_2\)

♦ Lưu ý: \(Fe \) phản ứng với muối \(Ag^+\) để tạo thành muối sắt 3

\(Fe + 2AgNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_2 + 2Ag\)

\(Fe(NO_3)_2 + AgNO_3 dư \rightarrow Fe(NO_3)_3 + Ag\)

II) Hợp chất của sắt

1. \(FeO\)

- Chất rắn, đen, không tan trong nước

- Tính chất hóa học:

• Là oxit bazo: \(FeO + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\)
• Là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh (\(H_2, CO, Al =>Fe\)): \(FeO+H_2 \overset{t^0}{\rightarrow} Fe + H_2O\)

- Điều chế:

• \(FeCO_3 \overset{}{\rightarrow} FeO + CO_2\) (điều kiện: không có không khí)
• \(Fe(OH)_2 \overset{}{\rightarrow} FeO + H_2O\) (điều kiện: không có không khí)

2. \(Fe_3O_4(FeO.Fe_2O_3)\)

- Chất rắn, đen, không tan trong nước và có từ tính

- Tính chất hóa học

• Là oxit bazo: \(Fe_3O_4 + 8HCl \rightarrow 2FeCl_3 + FeCl_2 + FeCl_2 + 4H_2O\)
• Là chất khử: \(Fe_3O_4 + 28H_2SO_4l \rightarrow 9Fe(NO_3)_3 + NO + 14H_2O\)
• Là chất oxh: \(Fe_3O_4 + 4H_2 \overset{t^0}{\rightarrow} 3Fe + H_2O\)

- Điều chế: 

• \(3Fe + 2O_2 \overset{t^0}{\rightarrow} Fe_3O_4\)
• \(3Fe + 4H_2O\overset{570^0C}{\rightarrow} Fe_3O_4 + H_2O\)

3) \(Fe_2O_3\)

- Là chất rắn, nâu đỏ, không tan trong nước

- Tính chất hóa học:

• Là oxit bazo: \(Fe_2O_3 + 6HCl \overset{}{\rightarrow} 2FeCl_3 + 3H_2O\)
• Là chất oxh: \(Fe_2O_3 + 3H_2 \overset{t^0}{\rightarrow} 2Fe + 3H_2O\)

- Điều chế: \(2Fe(OH)_3 \overset{t^0}{\rightarrow}FE_2O_3 + 3H_2O\)

4) \(Fe(OH)_2\)

- Chất kết tủa màu trắng xanh

- Không tan:

• Bị nhiệt phân:

 \(Fe(OH)_2 \overset{}{\rightarrow} FeO + H_2O\) (điều kiện không có không khí)

\(4Fe(OH)_2 + O_2 \overset{t^0}{\rightarrow} 2Fe_2O_3 + 4H_2O\) (nung trong không khí)

• Tan trong axit không có tính oxh tạo muối sắt 2 và nước: \(Fe(OH)_2 + 2HCl \overset{}{\rightarrow} FeCl_2 + 2H_2O\)
• Tính khử: \(4Fe(OH)_2 +O_2 + 2H_2O \overset{t^0}{\rightarrow} 4Fe(OH)_3\)

5) \(Fe(OH)_3\)

- Là chất kế tủa màu nâu đỏ

- Tính chất hóa học: là bazo không tan

• Bị nhiệt phân: \(2Fe(OH)_3 \overset{}{\rightarrow}Fe_2O_3 + 2H_2O\)
• Tan trong axit tạo muối sắt 3: \(Fe(OH)_3 + 3HCl \overset{}{\rightarrow} FeCl_3 + 3H_2O\)

- Điều chế: \(Fe^{3+} + 3OH^- \overset{}{\rightarrow} Fe(OH)_3\)

6) Muối sắt

- Muối sắt (II): không bền, có tính khử, tác dụng với chất oxh tạo muối sắt (III)

\(2FeCL_2 + Cl_2 \overset{}{\rightarrow} 2FeCl_3\)

- Muối sắt (III):

• Có tính oxh khi tác dụng với chất khử: \(2FeCl_3 + Cu \overset{}{\rightarrow} CuCl_2 + 2FeCl_2\)
• Dung dịch muối sắt (III) có môi trường axit: \(Fe^{3+} + 3H_2O \overset{}{\rightarrow} Fe(OH)_3 + 3H^+\)

III) Trắc nghiệm hóa 12 sắt và hợp chất của sắt

Câu 1: \(Fe\) thụ động với?

A. \(HNO_3đng, H_2SO_4đng\)

B. \(HNO_3đn\)

C. \(H_2SO_4đng\)

D. \(HNO_3đn, H_2SO_4đng\)

=> Đáp án: A

Câu 2: Cách điều chế \(FeO\)

A. Đốt cháy \(FeS\) trong oxi

B. Sử dụng \(CO \) (\(500^0C\)) để khử \(Fe_2O_3\)

C. Nhiệt phân \(Fe(NO_3)_2\)

D. Nhật phân \(Fe(OH)_2\) trong không khí

=> Đáp án: B

Câu 3: Cho dd \(HCl\) đun nóng, hỏi dd muối nào sẽ phản ứng?

A. \(FeBr_2\)

B. \(FeSO_4\)

C. \(Fe(NO_3)_3\)

D. \(Fe(NO_3)_2\)

Câu 4: Biết dung dịch loãng X chứa 0,01 mol \(Fe(NO_3)_3\) và 0,15 mol HCl. Hỏi khả năng muối đa lượng Fe là?

A. 3,64gam

B. 2,24 gam

C. 4,20 gam

D. 0,1 gam

Câu 5: Gang là hợp chất của sắt và 1 lượng nhỏ chất gì

A. Cacbon

B. Silic

C. Thép

D. Đồng

=> Đáp án: A

Xem thêm >>>  Bài tập về sắt và hợp chất của sắt

                         Bài tập hợp kim của sắt

Trên đây là lý thuyết tính chất của sắt và hợp chất của sắt, bài tập về sắt và hợp chất của sắt như các câu hỏi lý thuyết sắt và hợp chất của sắt. Chúc các bạn học tập tốt <3