70 Bài tập sắt và hợp chất của sắt (2024) có đáp án (chi tiết nhất)

1900.edu.vn xin giới thiệu: Tổng hợp các dạng bài tập Bài tập sắt và hợp chất của sắt Hóa học 12. Đây sẽ là tài liệu tham khảo hữu ích, giúp các bạn học sinh ôn tập và củng cố kiến thức đã học, tự luyện tập nhằm học tốt môn Hóa học 12, giải bài tập Hóa học 12 tốt hơn. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết bài viết dưới đây.

Video giải Hóa 12 Bài 31: Sắt

Sắt và hợp chất của sắt

Kiến thức cần nhớ

1. Vị trí và cấu tạo

- Fe: Z = 26 1s22s22p63s23p63d64s2

=> Sắt nằm ở chu kì 4, nhóm VIIIB, ô số 26.

- Là kim loại chuyển tiếp, có xu hướng nhường 2, 3 electron khi tham gia phản ứng hóa học

- Sắt có 2 kiểu mạng tinh thể là lập phương tâm diện và lập phương tâm khối

2. Tính chất vật lí

- Sắt là kim loại có màu trắng hơi xám, dẻo, dễ rèn, nóng chảy ở nhiệt độ 1540oC, có D = 7,9 g/cm3.

- Sắt có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, đặc biệt có tính nhiễm từ.

3. Tính chất hóa học

3.1. Tác dụng với phi kim

Fe  +  S  to  FeS

3Fe  +  2O2  to  Fe3O4

2Fe  +  3Cl2  to  2FeCl3

3.2. Tác dụng với axit

- Fe + axit HCl, H2SO4 loãng → muối + H2

Fe  +  H2SO4  →  FeSO4  +  H2

- Fe + axit có tính OXH mạnh → muối + sản phẩm khử + H2O

Fe  +  4HNO3  →  Fe(NO3)3  +  2H2O  +  NO­   

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

=> Fe thụ động trong HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội.

3.3. Tác dụng với dung dịch muối

Fe tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn nó (kim loại đứng sau nó trong dãy hoạt động hóa học)

Fe  +  CuSO4 → FeSO4  +  Cu

Fe  +  3AgNO3 (dư) →  Fe(NO3)3  + 3Ag

3.4. Tác dụng với nước

Ở nhiệt độ cao, sắt khử được hơi nước :

3Fe  +  4H2O  to<570oC Fe3O4  +  4H2­

Fe   +   H2to>570oC  FeO   +  H2­

4. Trạng thái tự nhiên

- Sắt là nguyên tố phổ biến thứ 2 trong vỏ trái đất (sau nhôm). 

- Một số quặng sắt quan trọng: Quặng hematit đỏ chứa Fe2O3 khan. Quặng hematit nâu chứa Fe2O3.nH­2O. Quặng manhetit chứa Fe3O4 , quặng xiđerit chứa FeCO3, quặng pirit sắt chứa FeS2.

- Sắt còn có mặt trong hồng cầu của máu. 

Các dạng bài tập sắt

Dạng 1: Lý thuyết trọng tâm

Dạng 2: Tính chất của kim loại

Dạng 3: Hợp chất của sắt

Bài toán 1: Quy đổi tương đương hỗn hợp oxit sắt

Bài toán 2: Quy đổi hỗn hợp thành các nguyên tố

Bài toán 3: Khử oxit sắt, sản phẩm thu được tác dụng với chất oxi hóa mạnh

Dạng 4: Bài tập tổng hợp

Bài tập

1. Bài tập vận dụng (có đáp án)

Câu 1: Hòa tan hoàn toàn 10 gam hỗn hợp Mg và Fe trong dung dịch HCl 4M thu được 5,6 lít H(đktc) và dung dịch D. Để kết tủa hoàn toàn các ion trong D cần 300 ml dung dịch NaOH 2M. Thể tích dung dịch HCl đã dùng là :

A. 0,1 lít.

B. 0,12 lít.

C. 0,15 lít.

D. 0,2 lít.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Ta có sơ đồ phản ứng như sau:

{MgFe10g+HCl{FeCl2MgCl2HCl+NaOH0,6mol{Fe(OH)2Mg(OH)2+NaCl

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Natri

n NaCl = nNaOH = 0,6 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Clo

=> n HCl = n NaCl = 0,6 (mol)

V HCl = 0,6 : 4 = 0,15 lít

Đáp án C.

Câu 2: Để hoà tan hoàn toàn 23,2 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2O3), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 0,5M. Giá trị của V là :

A. 1,8.

B. 0,8.

C. 2,3.                               

D. 1,6.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Vì số mol của FeO và Fe2O3 trong hỗn hợp bằng nhau nên ta quy đổi hỗn hợp FeO, Fe3O4 và Fe2O3 thành Fe3O4.

Ta có  =  23,3233 =   0,1 mol.

n HCl = 2 . n O (trong oxit) = 2 . 0,1 .4 = 0,8 (mol)

=> V HCl = 0,8 : 0,5 = 1,6 lít

Đáp án D

Câu 3: Cho m gam bột Fe vào dung dịch HNO3 lấy dư, ta được hỗn hợp gồm hai khí NO2 và NO có VX = 8,96 lít (đktc) và tỉ khối đối với O2 bằng 1,3125. Thành phần phần trăm theo thể tích của  NO, NO2 và khối lượng m của Fe đã dùng là :

A. 25% và 75% ; 1,12 gam.

B. 25% và 75% ; 11,2 gam.

C. 35% và 65% ; 11,2 gam.

D. 45% và 55% ; 1,12 gam.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Gọi số mol của NO2, NO lần lượt là x, y.

n Hỗn hợp khí = 8,96 : 22,4 = 0,4 (mol)

=> x + y = 0,4 (I)

Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí là:

1,3125 . 32 = 42 (gam/mol)

=> Khối lượng của hỗn hợp khí trên là: 42 . 0,4 = 16,8 (gam)

=> 46x + 30y = 16,8 (II)

Từ (I) và (II) => x = 0,3 ; y = 0,1

=> % NO2 = 0,3 : (0,3 + 0,1) . 100% = 75%

% NO = 25%

Áp dụng đinh luật bảo toàn electron ta có:

3 . n Fe = 1 . n NO2 + 3 . n NO

=> 3 . n Fe = 0,3 + 3 . 0,1 = 0,6

=> n Fe = 0,6 : 3 = 0,2 mol

=> m Fe = 0,2 .56 = 11,2 gam

Đáp án B

Câu 4: Cho 12 gam hỗn hợp hai kim loại Fe, Cu tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 63%. Sau phản ứng thu được dung dịch A và 11,2 lít khí NO2 duy nhất (đktc). Nồng độ % các chất có trong dung dịch A là :

A. 36,66% và 28,48%.

B. 27,19% và 21,12%.

C. 27,19% và 72,81%.

D. 78,88% và 21,12%.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Nito

=> n HNO3 = n NO3 + n NO2

Do n NO3 = n e trao đổi = n NO2

=> n HNO3 = 1 mol

m HNO3 = 1  . 63 = 63 gam

=> m dd HNO3 = 63 : C% = 63 : 63 . 100 = 100 (gam)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m dung dịch muối = m hỗn hợp kim loại + m dd HNO3 – m NO2

= 12 + 100 – 0,5 .46 = 89 (gam)

Gọi số mol của Fe, Cu lần lượt là x, y mol

Ta có hệ phương trình như sau:

56x + 64y = 123x + 2y = 0,5=> x = 0,1 ; y = 0,1

m Fe(NO3)3 = 0,1 . (56 + 62.3) = 24,2 (gam)

m Cu(NO3)2 = 0,1 . (64 + 62.2) = 18,8 (gam)

% m Fe(NO3)3 = 24,2 : 89 . 100% = 27,19%

% m Cu(NO3)2 = 18,8 : 89 . 100% = 21,1%

Câu 5: Hoà tan hoàn toàn một lượng hỗn hợp X gồm Fe3O4 và FeS2 trong 63 gam HNO3, thu được 1,568 lít NO(đktc). Dung dịch thu được cho tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH 2M, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được 9,76 gam chất rắn X. Nồng độ % của dung dịch HNO3 có giá trị là :

A. 47,2%.

B. 46,2%.

C. 46,6%.

D. 44,2%.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Chất rắn X là Fe2O3

=> n Fe2O3 = 9,76 : 160 = 0,061 mol

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe

=> n Fe(OH)3 = 2 . n Fe2O3 = 0,061 . 2 = 0,122 mol

Gọi số mol của Fe3O4, FeS2 lần lượt là x, y (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe

=> 3 . n Fe3O4 + n FeS= n Fe(OH)3

=> 3x + y = 0,122 (I)

Áp dụng định luật bảo toàn electron

=> n Fe3O4 + 15 . n FeS2 = n NO2

=> x + 15y = 0,07 (II)

Từ (I) và (II) => x = 0,04; y = 0,002

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Na

=> n NaOH = n NaNO3 + 2 . n Na2SO4 (1)

n Na2SO4 = 2 . nFeS2 = 0,002 . 2 = 0,004 mol (2)

=> n NaNO3 = 0,04 – 0,004 . 2 = 0,392 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố N là:

n HNO= n NaNO3 + n NO2 = 0,392 + 0,07 = 0,462 (mol)

=> C% HNO3 = (0,462 . 63) : 63 . 100% = 46,2%

Đáp án B

Câu 6: Cho thanh sắt Fe vào dung dịch X chứa 0,15 mol AgNO3 và 0,2 mol Cu(NO3)2. Khi thấy thanh kim loại tăng lên 12,8 gam thì dừng lại. Tính khối lượng kim loại bám vào thanh sắt

Hướng dẫn giải chi tiết:

nAg+ = 0,1 mol;  nCu2+ = 0,2 mol

Nếu Ag+ phản ứng hết :

Fe  +  2Ag+ → Fe2+ + 2Ag

0,05 ← 0,1         →      0,1    

=> mtăng = 0,15.108 – 0,075.56 = 12 < 12,8

=> Ag+ phản ứng hết;  Cu2+ phản ứng 1 phần

Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu

=> mtăng = 64x – 56x = 8x

+) tổng khối lượng tăng ở 2 phản ứng là:

mtăng = 12 + 8x = 12,8  => x = 0,1 mol

=> mkim loại bám vào = mAg+ mCu = 22,6 gam

Câu 7: Cho 8,4 gam bột sắt vào 100 ml dung dịch gồm AgNO3 2M và Cu(NO3)2 1M; khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn X. Giá trị của m là

Hướng dẫn giải chi tiết:

nFe = 0,15 mol;  nAgNO3 = 0,2mol;  nCu(NO3)2 = 0,1 mol

Nhận xét: 2nFe > nAg

=> không xảy ra phản ứng Ag+ + Fe2+ → Ag + Fe3+

 => Fe tạo muối Fe2+

ne Fe cho tối đa = 0,15.2 = 0,3 mol

ne Ag+ nhận tối đa = 0,2 mol

ne Cu2+ nhận tối đa = 0,1.2 = 0,2 mol

Ta thấy : 0,2 < ne Fe cho tối đa< 0,2 + 0,2

=> Ag+ phản ứng hết, Cu2+ phản ứng 1 phần

=> ne Cu2+ nhận tạo Cu = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol  => nCu = 0,05 mol

=> m = mAg + mCu = 0,2.108 + 0,05.64 = 24,8 gam.

Câu 8: Cho a gam Fe tác dụng với dung dịch HNO3 thu được 2,24 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc), dung dịch X và còn dư 5,6 gam Fe. Cô cạn X thu được b gam muối khan. Giá trị của a, b lần lượt là

A. 14,0; 27,0.

B. 8,4; 27,0.

C. 14,0; 36,3.

D. 11,2; 27,0.

Hướng dẫn giải chi tiết:

nNO=2,2422,4=0,1  mol

Do sau phản ứng còn dư Fe nên muối thu được là muối sắt (II)

Quá trình cho nhận electron:

Các dạng bài tập về sắt và hợp chất của sắt tác dụng với HNO3 hoặc H2SO4 đặc hay nhất – Hoá học lớp 12 (ảnh 1)

Bảo toàn electron: 2nFe phản ứng = 3nNO

nFe  phan  ung=3.0,12=0,15  mol

Ta có: a = mFe phản ứng + mFe dư = 0,15.56 + 5,6 = 14 gam

Bảo toàn nguyên tố:

nFe(NO3)2=nFe  phanung=0,15  mol

b=mFe(NO3)2=0,15.180=27  gam

Chọn A.

Câu 9: Cho a gam Fe vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8M và Cu(NO3)2 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,92a gam hỗn hợp kim loại và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5). Giá trị của a là

A. 8,4.

B. 11,0.

C. 11,2.

D. 5,6.

Hướng dẫn giải chi tiết:

nHNO3=0,08  mol;nCu2+=0,1  mol

nH+=nNO3=0,08  mol

Gọi số mol của Fe phản ứng là x mol

Quá trình cho nhận electron:

Các dạng bài tập về sắt và hợp chất của sắt tác dụng với HNO3 hoặc H2SO4 đặc hay nhất – Hoá học lớp 12 (ảnh 1)

Bảo toàn electron: 2x = 0,06 + 0,2

→ x = 0,13

Ta có: mgiảm = a – 0,92a = 0,08a gam

Lại có mgiảm = mFe phản ứng – mCu = 0,13.56 – 0,1.64 = 0,88 gam

→ 0,08a = 0,88

→ a = 11

Chọn B.

Câu 10: Cho m gam bột Fe vào dung dịch HNO3 lấy dư, ta được hỗn hợp gồm hai khí NO2 và NO có thể tích 8,96 lít (đktc) và tỉ khối đối với O2 bằng 1,3125. Thành phần phần trăm theo thể tích của NO, NO2 và khối lượng m của Fe đã dùng là

A. 25% và 75%; 1,12 gam.

B. 25% và 75%; 11,2 gam.

C. 35% và 65%; 11,2 gam.

D. 45% và 55%; 1,12 gam.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Đặt số mol của NO2 và NO là x và y

46x+30y=1,3125.32.0,4x+y=0,4x=0,3y=0,1%NO2=75%%NO=25%

Áp dụng định luật bảo toàn electron cho các chất khử và oxi hóa ta có:

3nFe=nNO2+3nNOnFe=0,2  molmFe=0,2.56=11,2  gam

Chọn B.

2. Bài tập tự luyện có hướng dẫn

(Xem thêm ở file dưới)

Xem thêm các dạng bài tập chi tiết khác:

1000 Bài tập hóa 12 Chương 2: Cacbohiđrat (có đáp án)

1000 Bài tập hóa 12 Chương 1: Este - Lipit (có đáp án)

90 Bài tập Đồng và hợp chất của đồng (có đáp án)

1000 Bài tập hóa 12 Chương 4: Polime và vật liệu polime (có đáp án)

70 Bài tập về Amin (có đáp án)

70 Bài tập sắt và hợp chất của sắt (2024) có đáp án (chi tiết nhất) (trang 1)
Trang 1
70 Bài tập sắt và hợp chất của sắt (2024) có đáp án (chi tiết nhất) (trang 2)
Trang 2
70 Bài tập sắt và hợp chất của sắt (2024) có đáp án (chi tiết nhất) (trang 3)
Trang 3
70 Bài tập sắt và hợp chất của sắt (2024) có đáp án (chi tiết nhất) (trang 4)
Trang 4
70 Bài tập sắt và hợp chất của sắt (2024) có đáp án (chi tiết nhất) (trang 5)
Trang 5
70 Bài tập sắt và hợp chất của sắt (2024) có đáp án (chi tiết nhất) (trang 6)
Trang 6
70 Bài tập sắt và hợp chất của sắt (2024) có đáp án (chi tiết nhất) (trang 7)
Trang 7
70 Bài tập sắt và hợp chất của sắt (2024) có đáp án (chi tiết nhất) (trang 8)
Trang 8
Để xem toàn bộ tài liệu, vui lòng tải xuống
Bình luận (0)

Đăng nhập để có thể bình luận

Chưa có bình luận nào. Bạn hãy là người đầu tiên cho tôi biết ý kiến!