Bài 19: Sắt Học theo Sách giáo khoa
I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Sắt là kim loại màu trắng xám, có ánh kim, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt nhưng kém hơn nhôm. Sắt có tính nhiễm từ (bị nam châm hút và sắt cũng có thể nhiễm từ trở thành nam châm). Khối lượng riêng D = 7,86g/cm3, nóng chảy ở 1539°c. Sắt dẻo nên dễ rèn.
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC: Sắt có những tính chất của kim loại.
1. Tác dụng với nhiều phi kim tạo thành oxit sắt hoặc muối Phương trình hóa học:
3Fe + 2O2 to
Fe3O4
2Fe + 3Cl2 to
2FeCl3
2. Tác dụng với dung dịch axit (HCl, H2SO4 loãng …) tạo thành muối sắt(II) và giải phóng H2.
Phương trình hóa học:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
Chú ý: Sắt không tác dụng với HNO3, H2SO4 đặc, nguội.
3. Tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu tạo thành muối sắt(II).
Phương trình hóa học:
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag↓
Bài tập
Bài 1 trang 55 VBT Hóa học 9: Sắt có những tính chất hoá học nào ? Viết các phương trình hoá học minh hoạ.
Lời giải:
Tính chất hóa học của sắt:
Tác dụng với oxi : 3Fe + 2O2 to
Fe3O4
Tác dụng với clo : 2Fe + 3Cl2 to
2FeCl3
Tác dụng với HCl, H2SO4 loãng: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
Tác dụng với muối của kim loại yếu hơn: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓
Bài 2 trang 55 VBT Hóa học 9: Từ sắt và các hoá chất cần thiết, hãy viết các phương trình hoá học để thu được các oxit riêng biệt: Fe3O4 , Fe2O3
Lời giải:
Phương trình hóa học điều chế Fe3O4 từ Fe và O2. 3Fe + 2O2
to
Fe3O4
Phương trình hóa học điều chế Fe2O3 từ Fe và Cl2 và NaOH Theo sơ đồ: Fe → FeCl3 → Fe(OH)3 → Fe2O3
2Fe + 3Cl2 to
2FeCl3
FeCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Fe(OH)3↓ 2Fe(OH)3
to
Fe2O3 + 3H2O
Bài 3 trang 56 VBT Hóa học 9: Có bột kim loại sắt lẫn tạp chất nhôm. Hãy nêu phương pháp làm sạch sắt.
Lời giải:
Bột sắt kim loại có lẫn tạp chất là nhôm. Phương pháp làm sạch sắt là hòa tan trong dung dịch NaOH dư, Al sẽ tan và còn lại là Fe nguyên chất
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 ↑
Bài 4 trang 56 VBT Hóa học 9: Sắt tác dụng được với chất nào sau đây ? a) Dung dịch muối Cu(NO3)2 ;
b) H2SO4 đặc, nguội;
c) Khí Cl2 ;
d) Dung dịch ZnSO4. Lời giải:
Sắt không tác dụng với: H2SO4 đặc, nguội và dung dịch ZnSO4
Sắt tác dụng với dung dịch Cu(NO3)2 và khí Cl2
Phương trình hóa học:
Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu ↓ 2Fe + 3Cl2
to
2FeCl3
Bài 5 trang 56 VBT Hóa học 9: Ngâm bột sắt dư trong 10 ml dung dịch đồng sunfat 1M. Sau khi phản ứng kết thúc, lọc được chất rắn A và dung dịch B.
a) Cho A tác dụng với dung dịch HCl dư. Tính khối lượng chất rắn còn lại sau phản ứng.
b) Tính thể tích dung dịch NaOH 1M vừa đủ để kết tủa hoàn toàn dung dịch B.
Lời giải:
Số mol đồng sunfat = 1.0,01 = 0,01 (mol)
Phương trình hóa học giữa sắt (dư) với đồng sunfat:
4 4
Fe CuSO FeSO Cu (1) 0,01 0,01 0,01 0,01 (mol)
a) Chắt rắn A gồm: Cu và Fe dư
Phương trình hóa học của phản ứng giữa A với dd HCl dư:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑ (2)
Chất rắn còn lại sau phản ứng (2) là Cu
Lượng chất rắn còn lại sau phản ứng (2) là 0,01.64 = 0,64 gam b) Dung dịch B chứa FeSO4
Phương trình hóa học của phản ứng giữa dd B với dd NaOH 1M:
4 2 2 4
FeSO 2NaOH Fe(OH) Na SO (3) 0,01 0,02
Theo phương trình: số mol NaOH phản ứng = 0,02 mol Thể tích dung dịch NaOH 1M = 0,02 0,02
1 lít Bài tập bổ sung
Bài 1 trang 57 VBT Hóa học 9: Hoàn thành các sơ đồ phản ứng sau:
Lời giải:
a)
(1) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
(2) FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaCl (3) Fe(OH)2 + H2SO4 → FeSO4 + 2H2O (4) FeSO4 + Zn → ZnSO4 + Fe ↓
(5) 2Fe + 3Cl2 to
2FeCl3
(6) FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl (7) 2Fe(OH)3
to
Fe2O3 + 3H2O
(8) Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O b)
(1) Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O (2) Fe2O3 + 3H2
to
2Fe + 3H2O (3) 2FeCl3 + Cu → 2FeCl2 + CuCl2
(4) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
Bài 2 trang 57 VBT Hóa học 9: Hãy nêu phương pháp để phân biệt ba kim loại:
sắt, nhôm, đồng.
Lời giải:
- Đưa nam châm lại gần hỗn hợp, kim loại bị nam châm hút đó là sắt.
- Đem 2 kim loại còn lại tác dụng với dung dịch NaOH dư. Nhôm tan trong NaOH, sủi bọt khí H2.
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑
- Kim loại còn lại không phản ứng với NaOH là kim loại đồng.
Bài 3 trang 57 VBT Hóa học 9: Cho các kim loại đồng, sắt, nhôm, bạc. Cho biết kim loại nào?
a) Không tan trong dung dịch axit HCl và H2SO4 loãng.
b) Tác dụng với cả dung dịch axit và dung dịch kiềm.
c) Đẩy được đồng ra khỏi muối đồng.
Lời giải:
a) Cu, Ag; b) Al; c) Fe, Al
