Chuyên đề Hóa học 12 Nhận biết, điều chế sắt và hợp chất của sắt. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh giải bài tập Hóa học lớp 12 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.
1. Phương pháp và ví dụ nhận biết, điều chế sắt và hợp chất của sắt
Lý thuyết và Phương pháp giải
– Dùng các phản ứng đặc trưng để nhận biết các chất
– Nắm vững các tính chất hóa học của các chất để giải thích các hiện tượng phản ứng.
Ví dụ minh họa
Bài 1: Hãy dùng 2 thuốc thử tự chọn để có thể phân biệt được các kim loại sau: Al, Fe, Mg, Ag. Trình bày cách nhận biết và viết các phương trình hóa học.
Hướng dẫn:
Có thể chọn 2 thuốc thử là axit HCl và dung dịch kiềm NaOH
– Lấy vào mỗi ống nghiệm một ít bột kim loại đã cho.
– Nhỏ vào mỗi ống nghiệm một ít dung dịch HCl.
Ở ống nghiệm nào không có hiện tượng gì xảy ra đó là ống đựng kim loại Ag. Phản ứng xảy ra ở các ống nghiệm còn lại.
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑
– Nhỏ từ từ dung dịch kiềm vào ống nghiệm chứa các dung dịch muối vừa thu được.
Ở ống nào thấy có kết tủa tạo thành rồi lại tan ra thì đó là ống chứa muối nhôm.
AlCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Al(OH)3↓
Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]
Ở ống nào thấy có kết tủa màu trắng xanh, sau đó dần dần hóa nâu thì đó là ống chứa muối sắt, ta nhận ra kim loại sắt.
FeCl2 + 2NaOH → 2NaCl + Fe(OH)2↓ (trắng xanh)
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓ (nâu đỏ)
Ở ống nào thấy có kết tủa màu trắng không bị biến đổi thì đó là ống chứa muối magie, ta nhậ ra kim loại Mg.
MgCl2 + 2NaOH → 2NaCl + Mg(OH)2↓ (trắng)
Bài 2: 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.
Hướng dẫn:
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 + 3/2 H2
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 chất rắn Al2O3. Điện phân nóng chảy Al2O3 ta được Al.
NaAlO2 + CO2 + H2O → NaHCO3 + Al(OH)3↓
2Al2O3 −đpnc→ 4Al + 3O2
Phần chất rắn gồm Cu và Fe 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 −đpnc→ Fe + Cl2
Bài 3: Có các dung dịch muối: FeCl3, FeCl2, MgCl2, AlCl3, NaCl và NH4Cl. Để phân biệt các dung dịch muối clorua này có thể dùng thuốc thử nào dưới đây?
A. Dung dịch AgNO3
B. Dung dịch NH3
C. Dung dịch H2SO4
D. Dung dịch KOH
Hướng dẫn:
Trích mẫu thử cho mỗi lần thí nghiệm. Nhỏ dung dịch KOH từ từ cho đến dư vào các mẫu thử:
– Mẫu nào xuất hiện kết tủa nâu ⇒ là dung dich FeCl3.
FeCl3 + 3KOH → Fe(OH)3 + 3KCl
– Mẫu nào xuất hiện kết tủa trắng dần hóa nâu đung dịch FeCl2.
FeCl2 + 2KOH → Fe(OH)2 + 2KCl
– Mẫu nào xuất hiện kết tủa trắng ⇒ dung dịch MgCl2.
MgCl2 + 2KOH → Mg(OH)2 + 2KCl
– Mẫu nào không có hiện tượng nào xảy ra ⇒ dung dịch NaCl.
– Mẫu nào xuất hiện kết tủa keo trắng, tan dần khi dư dung dịch KOH
⇒ dung dịch AlCl3.
AlCl3 + 3KOH → Al(OH)3 + 3KCl
Al(OH)3 + KOH → K[Al(OH)4]
– Mẫu nào có khí mùi khai bay ra ⇒ dung dịch NH4Cl.
KOH + NH4Cl → KCl + NH3 + H2O
Bài 4: Từ Fe, hãy trình bày 3 phương pháp điều chế trực tiếp muối FeSO4. Viết các phương trình hóa học.
Hướng dẫn:
3 phương pháp hóa học điều chế trực tiếp FeSO4 từ Fe là:
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4
2. Bài tập trắc nghiệm nhận biết, điều chế sắt và hợp chất của sắt
Bài 1: Hiện tượng gì xảy ra khi cho từ từ dung dịch NH3 vào dung dịch CuSO4?
A. Xuất hiện kết tủa màu xanh nhạt
B. Xuất hiện kết tủa màu xanh nhạt rồi tan thành dung dịch màu xanh đậm
C. Xuất hiện dung dịch màu xanh
D. Không có hiện tượng
Đáp án: B
Bài 2: Hiện tượng gì xảy ra khi nhỏ một ít dung dịch KMnO4 vào dung dịch có chứa FeSO4 và H2SO4?
A. Xuất hiện màu tím hồng của dung dịch KMnO4
B. Mất màu tím hồng và xuất hiện màu vàng
C. Mất màu vàng và xuất hiện màu tím hồng
D. Cả A, B và c đều không đúng
Đáp án: B
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + 8H2O
Bài 3: Nhỏ từ từ đến dư dung dịch FeSO4 đã được axit hóa bằng H2SO4 vào dung dịch KMnO4. Hiện tượng quan sát được là
A. dung dịch màu tím hồng bị nhạt dần rồi chuyển sang màu vàng
B. dung dịch màu tím hồng bị nhạt dần đến không màu
C. dung dịch màu tím hồng bị chuyển dần sang nâu đỏ
D. màu tím bị mất ngay. Sau đó dần dần xuất hiện trở lại thành dung dịch có màu hồng
Đáp án: A
10FeSO4 + 8H2SO4 + 2KMnO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + 8H2O + K2SO4.
Chú ý muối Fe2(SO4)3 và FeCl3 có màu vàng
Bài 4: Hiện tượng gì xảy ra khi cho dung dịch NaOH vào ống nghiệm có chứa dung dịch FeCl2?
A. Xuất hiện màu nâu đỏ
B. Xuất hiện màu trắng xanh
C. Xuất hiện màu nâu đỏ rồi chuyển sang màu trắng xanh
D. Xuất hiện màu trắng xanh rồi chuyển sang màu nâu đỏ
Đáp án: D
FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 (trắng xanh) + 2NaCl
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3 (nâu đỏ)
Bài 5: Khi thêm dung dịch Na2CO3 vào dung dịch FeCl3 sẽ có hiện tượng gì xảy ra?
A. Xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ vì xảy ra hiện tượng thủy phân
B. Dung dịch vẫn có màu nâu đỏ vì chúng không phản ứng với nhau
C. Xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ đồng thời có hiện tượng sủi bọt khí
D. Có kết tủa nâu đỏ tạo thành sau đó lại tan do tạo khí CO2
Đáp án: C
Phương trình phản ứng:
2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓(đỏ nâu) + 3CO2↑ + 6NaCl
Bài 6: Để bảo quản dung dịch muối sắt (II) trong phòng thí nghiệm, người ta thường ngâm vào dung dịch đó
A. Một thanh Cu
B. Một thanh Zn
C. Một thanh Fe
D. Một thanh AI
Đáp án: C
– Trong điều kiện thường Fe2+ dễ chuyển thành Fe3+
– Khi có Fe thì: Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+
⇒ Do đó, trong dung dịch luôn có Fe2+
Bài 7: Cho vài giọt dung dịch H2S vào dung dịch FeCl3 hiện tượng xảy ra là
A. dung dịch xuất hiện kết tủa đen
B. có kết tủa vàng
C. kết tủa trắng hóa nâu
D. không hiện tượng gì
Đáp án: B
H2S + 2FeCl3 → S↓(vàng) + 2FeCl2 + 2HCl
Bài 8: Cho vào ống nghiệm một ít tinh thể K2Cr2O7, sau đó cho nước vào và khuấy đều để K2Cr2O7 tan hết, thu được dung dịch X. Thêm vài giọt dung dịch KOH vào dung dịch X, thu được dung dịch Y. Màu của dung dịch X và Y lần lượt là:
A. Màu vàng và màu da cam
B. Màu nâu đỏ và màu vàng
C. Màu da cam và màu vàng
D. Màu vàng và màu nâu đỏ
Đáp án: C
Trong dung dịch K2Cr2O7 (màu da cam) có cân bằng:
Khi thêm dung dịch KOH vào, OH– trung hòa H+ làm cân bằng chuyển dịch sang phải tạo ra CrO42- có màu vàng
Mời các bạn tham khảo thêm các bài viết dưới đây của chúng tôi:
- Lý thuyết Crom: Tính chất hóa học, Tính chất vật lí, Điều chế, Ứng dụng
- Lý thuyết: Hợp chất của Crom
- Lý thuyết Sắt: Tính chất hóa học, Tính chất vật lí, Điều chế, Ứng dụng
- Lý thuyết: Hợp kim của sắt
- Lý thuyết Đồng và hợp chất của đồng: Tính chất hóa học, Tính chất vật lí, Điều chế, Ứng dụng
- Chuỗi phản ứng hóa học của sắt, crom
Trên đây TaiLieuViet đã giới thiệu tới các bạn Nhận biết, điều chế sắt và hợp chất của sắt. Để có kết quả cao hơn trong học tập, TaiLieuViet xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12, Giải bài tập Vật Lí 12, Tài liệu học tập lớp 12 mà TaiLieuViet tổng hợp và đăng tải.
