Phản ứng Fe + Cl2 ra FeCl3 thuộc loại phản ứng oxi hóa khử, phản ứng hóa hợp đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về Fe có lời giải, mời các bạn đón xem:
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
1. Phương trình phản ứng Fe ra FeCl3
2Fe + 3Cl2 →to 2FeCl3
2. Điều kiện phản ứng Fe cộng Cl2
Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao.
3. Cách thực hiện phản ứng Fe ra FeCl3
Cho dây sắt quấn hình lò xo (đã được nung nóng đỏ) vào lọ đựng khí clo.
4. Hiện tượng nhận biết phản ứng Fe tác dụng Cl2
Sắt cháy sáng trong bình khí clo tạo thành khói màu nâu đỏ. Hay sắt đã phản ứng với khí clo tạo thành sắt(III) clorua.
5. Tính chất hóa học của Fe
Sắt là kim loại có tính khử trung bình. Khi tác dụng với chất oxi hóa yếu, sắt bị oxi hóa đến số oxi hóa +2.
Fe → Fe+2+ 2e
Với chất oxi hóa mạnh, sắt bị oxi hóa đến số oxi hóa +3.
Fe → Fe+3 + 3e
1/ Tác dụng với phi kim:
Ở nhiệt độ cao, sắt khử nguyên tử phi kim thành ion âm và bị oxi hóa đến số oxi hóa +2 hoặc +3.
+ Tác dụng với lưu huỳnh: Fe0 + S0→toFe+2S−2
+ Tác dụng với oxi: 3Fe + 2O20→toFe3O−24
+ Tác dụng với clo: 2Fe0 + 3Cl20→to2Fe+3Cl−13
2/ Tác dụng với axit
– Với dung dịch HCl, H2SO4 loãng, Fe bị oxi hóa đến số oxi hóa +2, giải phóng H2. Ví dụ:
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
– Với dung dịch HNO3 và H2SO4 đặc nóng, Fe bị oxi hóa đến số oxi hóa +3, và không giải phóng H2. Ví dụ:
Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
Chú ý: Fe bị thụ động bởi các axit HNO3 đặc, nguội và H2SO4 đặc, nguội.
3/ Tác dụng với dung dịch muối
Fe có thể khử được ion của các kim loại đứng sau nó trong trong dãy điện hóa của kim loại. Trong các phản ứng này, Fe thường bị oxi hóa đến số oxi hóa +2. Ví dụ:
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Đặc biệt:
Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag
Nếu Ag+ dư, tiếp tục có phản ứng:
Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag
4/ Tác dụng với nước
Ở nhiệt độ thường, sắt không khử được nước, nhưng ở nhiệt độ cao, sắt khử hơi nước tạo ra H2 và Fe3O4 hoặc FeO.
3Fe + 4H2O →to<570oC Fe3O4 + 4H2
Fe + H2O →to> 570oC FeO + H2
6. Bài tập vận dụng sắt và hợp chất của sắt
Câu 1: Tính chất vật lí nào sau đây không phải của sắt?
A. Kim loại nặng, khó nóng chảy. B. Màu vàng nâu, dẻo, dễ rèn. C. Dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. D. Có tính nhiễm từ.
Hướng dẫn giải
Đáp án B
Tính chất vật lý của sắt:
– Có màu trắng hơi xám.
– Dẻo, dễ rèn, nóng chảy ở nhiệt độ 1540oC
– Là kim loại nặng, có khối lượng riêng d = 7,9 g/cm3
– Dẫn điện, dẫn nhiệt tốt.
– Là kim loại có từ tính, bị nam châm hút.
→ Khẳng định sắt có màu vàng nâu là sai.
Câu 2: Sắt tác dụng với H2O ở nhiệt độ cao hơn 570°C thì tạo ra H2 và sản phẩm rắn là
A. FeO. B. Fe3O4. C. Fe2O3. D. Fe(OH)2.
Hướng dẫn giải
Đáp án A
3Fe + 4H2O →t° < 570°C Fe3O4 + 4H2
Fe + H2O →t° > 570°C FeO + H2
Câu 3: Hợp chất nào sau đây của sắt vừa có tính khử, vừa có tính oxi hóa?
A. FeO. B. Fe2O3. C. Fe(OH)3. D. Fe2(SO4)3.
Hướng dẫn giải
Đáp án A
Trong hợp chất FeO số oxi hóa của Fe là +2 → Fe có thể tăng số oxi hóa lên +3 hoặc giảm số oxi hóa về 0. Nên FeO vừa có tính khử, vừa có tính oxi hóa.
Câu 4: Phản ứng xảy ra khi đốt cháy sắt trong không khí là
A. 3Fe + 2O2 →t° Fe3O4. B. 4Fe + 3O2 →t° 2Fe2O3.
C. 2Fe + O2 →t°2FeO. D. Fe + O2 →t° FeO2.
Hướng dẫn giải
Đáp án A
Đốt cháy sắt trong không khí tạo thành Fe3O4
Câu 5: Kim loại Fe thụ động bởi dung dịch
A. H2SO4 loãng B. HCl đặc, nguội C. HNO3 đặc, nguội D. HCl loãng
Hướng dẫn giải
Đáp án C
Fe thụ động trong dung dịch HNO3 đặc, nguội và H2SO4 đặc, nguội.
Câu 6: Chất nào dưới đây phản ứng với Fe tạo thành hợp chất Fe(II)?
A. Cl2 B. dung dịch HNO3 loãng
C. dung dịch AgNO3 dư D. dung dịch HCl đặc
Hướng dẫn giải
Đáp án D
A. 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
B. Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
C. Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
Fe(NO3)2 + AgNO3 dư→ Fe(NO3)3 + Ag
D. Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Câu 7: Nung hỗn hợp gồm 0,3 mol Fe và 0,2 mol S cho đến khi kết thúc phản ứng thu được chất rắn A. Cho A tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được khí B. Tỉ khối của B so với không khí là
A. 0,8045 B. 0,7560 C. 0,7320 D. 0,9800
Hướng dẫn giải
Đáp án A
Fe + S →t° FeS
nFeS = nS = nFe phản ứng = 0,2 mol
→ nFe dư = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol
→ Chất rắn A gồm Fe dư: 0,1 mol và FeS: 0,2 mol
→ A phản ứng với HCl thu được khí gồm H2: 0,1 mol và H2S: 0,2 mol
Mkhí = 0,1.2+0,2.340,3=23,33 → Tỉ khối của A với không khí là 0,8045.
Câu 8: Cho 2,24 gam Fe tác dụng với oxi, thu được 3,04 gam hỗn hợp X gồm 2 oxit. Để hoà tan hết X cần thể tích dung dịch HCl 2M là
A. 25 ml. B. 50 ml. C. 100 ml. D. 150 ml.
Hướng dẫn giải
Đáp án B
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng
mFe + mO = m oxit
→ 2,24 + mO = 3,04
→ mO = 0,8 gam
→ nO = 0,05 mol
Áp dụng bảo toàn nguyên tố
Oxit + HCl → muối clorua + H2O
nHCl = nH (axit) = 2.nH2O = 2.nO = 2.0,05 = 0,1 mol
→ Vdd HCl 2M = 0,12 = 0,05 lít = 50 ml
Câu 9: Để 4,2 gam sắt trong không khí một thời gian thu được 5,32 gam hỗn hợp X gồm sắt và các oxit của nó. Hòa tan hết X bằng dung dịch HNO3, thấy sinh ra 0,448 lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Vậy khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch Y làA. 13,5 gam. B. 15,98 gam.
C. 16,6 gam. D. 18,15 gam.
Hướng dẫn giải
Đáp án C
nFe=4,256=0,075 mol;nNO2=0,02 mol;nO=5,32−4,216=0,07mol
Gọi x = nFe2+; y = nFe3+
→x + y = 0,0752x + 3y = 0,07.2 + 0,02.3 →x = 0,025y = 0,05
→ m = mFe(NO3)2+mFe(NO3)3 = 0,025.180 + 0,05.242 = 16,6 gam
Câu 10: Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M và H2SO4 0,25M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại và V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5, ở đktc). Giá trị của m và V lần lượt là
A. 10,8 và 4,48. B. 10,8 và 2,24. C. 17,8 và 4,48. D. 17,8 và 2,24.
Hướng dẫn giải
Đáp án D
nCu(NO3)2 = 0,8.0,2 = 0,16 mol
nH2SO4 = 0,8.0,25 = 0,2 mol
Do sau phản ứng còn dư hỗn hợp bột kim loại
→ Fe còn dư, Cu2+ hết, thu muối Fe2+
3Fe + 2NO3−+ 8H+ →3Fe2++ 2NO + 4H2O 1 0,32 0,40,15← 0,1← 0,4 →0,15→ 0,1 mol
Fe + Cu2+ →Fe2++ Cu0,16 ←0,16 → 0,16 → 0,16 mol
VNO = 0,1.22,4 = 2,24 lít
m – (0,15 + 0,16).56 + 0,16.64 = 0,6m
→ m = 17,8 gam
Câu 11: Trong 3 chất Fe, Fe2+, Fe3+. Chất X chỉ có tính khử, chất Y chỉ có tính oxi hoá, chất Z vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa. Các chất X, Y, Z lần lượt là:
A. Fe, Fe2+ và Fe3+. B. Fe2+, Fe và Fe3+.
C. Fe3+, Fe và Fe2+. D. Fe, Fe3+ và Fe2+.
Hướng dẫn giải
Đáp án D
+) Fe đơn chất có số oxi hóa bằng 0 → có khả nhường 2e hoặc 3e → chỉ có tính khử → X là Fe
+) Fe2+ có khả năng nhường 1e để thành Fe3+ → có tính khử
Fe2+ có khả năng nhận 2e để thành Fe đơn chất → có tính oxi hóa
→ Z là Fe2+
+) Fe3+ chỉ có khả năng nhận 1e để trở nhà Fe2+ hoặc nhận 3e để thành Fe đơn chất → Fe3+ chỉ có tính oxi hóa → Y là Fe3+
Câu 12: Để điều chế Fe(NO3)2 ta có thể dùng phản ứng nào sau đây?
A. Fe + dung dịch AgNO3 dư B. Fe + dung dịch Cu(NO3)2
C. FeO + dung dịch HNO3 D. FeS + dung dịch HNO3
Hướng dẫn giải
Đáp án B
B. Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu
Câu 13: Chia bột kim loại X thành 2 phần. Phần một cho tác dụng với Cl2 tạo ra muối Y. Phần hai cho tác dụng với dung dịch HCl tạo ra muối Z. Cho kim loại X tác dụng với muối Y lại thu được muối Z. Kim loại X có thề là
A. Mg. B. Al. C. Zn. D. Fe.
Hướng dẫn giải
Đáp án D
Kim loại X là Fe
Phần 1: 2Fe (X) + 3Cl2 →t° 2FeCl3 (Y)
Phần 2: Fe (X) + 2HCl → FeCl2 (Z) + H2
Fe (X) + 2FeCl3 (Y) → 3FeCl2 (Z)
Câu 14: Hoà tan hết cùng một lượng Fe trong dung dịch H2SO4 loãng (dư) và dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) thì các thế tích khí sinh ra lần lượt là V1 và V2 (đo ở cùng điều kiện). Liên hệ giữa V1 và V2 là
A. V1 = V2 B. V1 = 2V2 C. V2 = 1,5V1. D. V2 = 3V1
Hướng dẫn giải
Đáp án C
Gọi số mol Fe là a mol
Áp dụng định luật bảo toàn số mol electron
Cho Fe vào H2SO4 loãng: 2nH2 = 2nFe
→nH2 = nFe = a mol
Cho Fe vào H2SO4 đặc, nóng: 3nFe = 2nSO2
→nSO2 = 1,5nFe = 1,5a mol
Ở cùng điều kiện, tỉ lệ về thể tích cũng là tỉ lệ về số mol
→ V2 = 1,5V1.
Câu 15: Hòa tan 2,24 gam Fe bằng 300 ml dung dịch HCl 0,4 M , thu được dung dịch X và khí H2. Cho dung dịch AgNO3 dư vào X, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5) và m gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là
A. 18,3. B. 8,61. C. 7,36. D. 9,15.
Hướng dẫn giải
Đáp án A
nFe = 0,04 mol; nHCl = 0,3.0,4 = 0,12 mol
Fe + 2HCl → FeCl2+ H20,04 → 0,08 →0,04 mol
Dung dịch X gồm: HCl dư = 0,12 – 0,08 = 0,04 mol và FeCl2: 0,04 mol
Cho AgNO3 dư vào X có phản ứng:
3Fe2++ 4H++ NO3−→ 3Fe3++ NO + 2H2O0,03 0,04 mol
Fe2+ + Ag+ → Ag↓ + Fe3+(0,04−0,03) → 0,01 mol
Ag++ Cl−→AgCl↓0,12 0,12 mol
→ m = 0,01.108 + 0,12.143,5 = 18,3 gam.
Câu 16: Cho Fe tác dụng với dd HNO3 đặc, nóng, thu được khí X màu nâu đỏ. Khí X là
A. N2 B. N2O C. NO D. NO2
Hướng dẫn giải
Đáp án D
N2: Khí không màu, nhẹ hơn không khí
N2O: Khí không màu, nặng hơn không khí.
NO: Khí không màu, hóa nâu ngoài không khí.
NO2: Khí màu nâu đỏ
Câu 17: Ngâm một lá kim loại có khối lượng 50g trong dung dịch HCl. Sau khi thu được 336ml H2 (đkc) thì khối lượng lá kim loại giảm 1,68%. Kim loại đó là
A. Zn B. Fe C. Al D. Ni
Hướng dẫn giải
Đáp án B
Khối lượng kim loại phản ứng là:
mKL = 1,68.50100 = 0,84 gam
nH2 = 0,336 : 22,4 = 0,015 mol
2M + 2nHCl → 2MCln + nH2
Số mol của M là:
nM = 2n.nH2 = 2n.0,015 = 0,03nmol
→ MM = mMnM = 0,84 : 0,03n = 28n
Với n = 1 → MM = 28 loại
n = 2 → MM = 56 (Fe) Thỏa mãn
n = 3 → MM = 84 loại.
Vậy kim loại cần tìm là Fe
Câu 18: Cho 11,2 gam Fe tác dụng hết với dung dịch H2SO4 loãng dư , thu được V lít khí H2 (đktc). Giá trị của V là
A. 2,24 B. 3,36 C. 4,48 D. 6,72
Hướng dẫn giải
Đáp án C
Áp dụng định luật bảo toàn electron:
2.nFe = 2.nH2
→ nH2 = nFe = 0,2 mol
→ V = 0,2.22,4 = 4,48 lít
Câu 19: Cho 6 gam Fe vào 100ml dung dịch CuSO4 1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam hỗn hợp kim loại. Giá trị của m là
A. 7,0 B. 6,8 C. 6,4 D. 12,4
Hướng dẫn giải
Đáp án B
nFe = 6 : 56 = 0,107 mol
nCuSO4 = 0,1.1 = 0,1 mol
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
→ Fe còn dư
→ nCu = nFe phản ứng = nCuSO4 = 0,1 mol
Khối lượng hỗn hợp kim loại thu được là:
m = 6 – 0,1.56 + 0,1.64 = 6,8 gam
Câu 20: Hòa tan 5,6g Fe bằng dung dịch HNO3 loãng (dư), sinh ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Giá trị của V làA. 2,24. B. 3,36. C. 4,48. D. 6,72.
Hướng dẫn giải
Đáp án A
Bảo toàn số mol electron
→ 3nFe = 3nNO → nNO = nFe = 0,1 → V = 2,24 lít
Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:
- 2Fe + 3Br2 → 2FeBr3
- Fe + I2 → FeI2
- 3Fe + 2O2 → Fe3O4
- 3Fe + 2O2 → 2Fe2O3
- 2Fe + O2 → 2FeO
- Fe + S → FeS
- Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
- Fe + 2H2SO4 → FeSO4 + H2
- Fe + H3PO4 → FeHPO4 + H2
- Fe + 2H3PO4 → Fe(H2PO4)2 + H2
- 3Fe + 2H3PO4 → Fe3(PO4)2 + 3H3
- 10Fe + 36HNO3 → 10Fe(NO3)3 + 3N2+ 18H2O
- 8Fe + 30HNO3 → 8Fe(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
- Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
- 8Fe + 30HNO3 → 8Fe(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
- Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
- 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
- 2Fe + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + S + 2H2O
- 8Fe + 15H2SO4 → 4Fe2(SO4)3 + H2S + 12H2O
- Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
- Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
- Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
- Fe + Pb(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Pb
- Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4
- Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2
- Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2
- Fe + Cu(NO3)2 → Cu + Fe(NO3)2
- Fe + CuCl2 → Cu + FeCl2
- Fe + H2O → FeO + H2 ↑
- 3Fe + 4H2O → 4H2 ↑ + Fe3O4
- 2Fe + 3H2O2 → 2Fe(OH)3 ↓
- Fe + 8HCl + Fe3O4 → 4FeCl2 + 4H2O
- 2Fe + 3F2 → 2FeF3
- 10Fe + 6KNO3 → 5Fe2O3 + 3K2O + 3N2 ↑
- Fe + 4HCl + KNO3 → 2H2O + KCl + NO ↑ + FeCl3
- Fe + 4HCl + NaNO3→ 2H2O + NaCl + NO ↑ +FeCl3
- Fe + Fe2O3 →3FeO
- Fe + Fe3O4 → 4FeO
- Fe + HgS → FeS + Hg
- 2Fe + 3SO2 →FeSO3 + FeS2O3
- 4Fe + 5O2 + 3Si → Fe2SiO4 + 2FeSiO3
- Fe + 2HBr → H2 ↑ + FeBr2
- Fe + 2NaHSO4 → H2 ↑ + Na2SO4 + FeSO4
