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

Bài 1 (trang 165 SGK Hóa 12): Điền công thức hóa học của chất vào những chỗ trống và lập các phương trình hóa học sau:

a. Fe + H₂SO₄đặc → SO₂ + ………

b. Fe + HNO₃đặc → NO₂ + ………

c. Fe + HNO₃loãng → NO + ………

d. FeS + HNO₃ → NO + Fe₂(SO₄)₃ + ………

Lời giải:

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

Fe + 6HNO₃(d) → 3NO₂ + Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

Fe + 4HNO₃(l) → NO + Fe(NO₃)₃ + 2H₂O

3FeS + 12HNO₃ → 9NO + Fe₂(SO₄)₃ + Fe(NO₃)₃ + 6H₂O

Bài 2 (trang 165 SGK Hóa 12): Bằng phương pháp hóa học, hãy phân biệt 3 mẫu hợp kim sau:

Al – Fe; Al – Cu ; Cu – Fe.

Lời giải:

Cho dung dịch NaOH vào 3 mẫu hợp kim, mẫu thử nào có khí thoát ra là Al-Fe và Al-Cu, mẫu thử nào không có khí thoát ra là Cu-Fe

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

Cho dung dịch HCl đến dư vào hai mẫu thử trên, mẫu thử nào không hòa tan hết là Al-Cu, mẫu thử nào tan hết là Al-Fe

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Bài 3 (trang 165 SGK Hóa 12): Một hỗn hợp bột gồm Al, Fe, Cu, Hãy trình bày một phương pháp hóa học để tách từng kim loại ra khỏi hỗn hợp đó. Viết các phương trình hóa học của các phản ứng.

Lời 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

Bài 4 (trang 165 SGK Hóa 12): 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 một chất rắn. Tính khối lượng bột sắt đã dùng trong hai trường hợp nói trên và khối lượng chất rắn thu được.

Lời giải:

Số mol H₂ là n = 0,56 / 22,4 = 0,025 (mol)

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

Theo pt n_Fe = n = 0,025(mol) → mFe = 0,025 x 56 = 1,4(g)

Lượng Fe gấp đôi khi đó số mol Fe là : 0,05 (mol)

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

n_Fe = 0,05 mol.

Khối lượng Fe đã dùng m_Fe = 0,05 x 56 = 2,8 (g)

Khối lượng chất rắn m = m_Cu – m_Fe = 0,05 x 64 – 0,05 x 56 = 0,4(g)

Bài 5 (trang 165 SGK Hóa 12): 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.

Lời giải:

Đáp án D.