Tiêu đề Chuyên Đề 6 - IRON - HOP CHAT CUA IRON - HOP KIM CUA IRON-P2.docx ✅

Chuyên Đề. IRON – HỢP CHẤT CỦA IRON – HỢP KIM CỦA IRON. Phần A: Lí thuyết I. Kim loại iron (Fe = 56) 1. Tính chất vật lý - Iron tinh thể có màu trắng xám, có ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt nhưng kém hơn so với aluminium. - Iron có tính dẻo, dễ rèn, có tính nhiễm từ, bị nam châm hút và trở thành nam châm. - Iron là kim loại nặng, nóng chảy ở 1539 0 C. 2. Tính chất hóa học 2.1. Tác dụng với phi kim 3Fe + 2O 2 ot Fe 3 O 4 2Fe + 3Cl 2 ot 2FeCl 3 2.2. Tác dụng với dung dịch acid a). Với các acid thường (HCl, H 2 SO 4 loãng): sản phẩm tạo thành muối iron (II) và giải phóng khí H 2 . Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 ↑ b). Với acid đặc biệt (H 2 SO 4 , HNO 3 đặc) - Fe không tác dụng với acid (H 2 SO 4 đặc, nguội; HNO 3 đặc, nguội). - Fe tác dụng với acid (H 2 SO 4 đặc, nóng; HNO 3 đặc nóng/loãng) tạo thành muối iron (III) nhưng không giải phóng khí H 2 . Fe + 4HNO 3(l) → Fe(NO 3 ) 3 + + NO↑ + 2H 2 O 2Fe + 6H 2 SO 4(đ) → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 ↑ + 6H 2 O c). Tác dụng với dung dịch muối Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu↓ Fe + 2AgNO 3 → Fe(NO 3 ) 2 + 2Ag↓ d). Các tính chất hóa học khác của iron - Iron có lẫn tạp chất để lâu ngoài không khí ẩm sẽ bị phủ bởi 1 lớp rỉ (bị ăn mòn điện hóa). 4Fe + 3O 2 + 6H 2 O → 4Fe(OH) 3
(Hoặc 2Fe(OH) 2 + 2 1 O 2 + H 2 O → 2Fe(OH) 3 ↓ - Iron không tác dụng với nước ở nhiệt độ thường nhưng do có O 2 trong nước và khi tiếp xúc lâu thì iron có lẫn tạp chất bị ăn mòn. 3Fe + 4H 2 O Cto0570 Fe 3 O 4 + 4H 2 ↑ Fe + H 2 O Cto0570 FeO + 4H 2 ↑ II. Hợp chất của iron - Oxide: Iron có các oxide FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 là những oxide không tan trong nước. - Hydroxide: + Iron có các hydroxide Fe(OH) 2 , Fe(OH) 3 là những base không tan trong nước. + Điều chế: cho muối của iron tác dụng với dung dịch kiềm. FeCl 2 + 2NaOH → Fe(OH) 2 ↓ + 2NaCl Trắng xanh FeCl 3 + 3NaOH → Fe(OH) 3 ↓ + 3NaCl Nâu đỏ + Do sự có mặt của oxygen nên Fe(OH) 2 chuyển thành Fe(OH) 3 4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Fe(OH) 3 ↓ (Hoặc 2Fe(OH) 2 + 2 1 O 2 + H 2 O → 2Fe(OH) 3 ↓) + Lấy các hydroxide của iron đem nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được các oxide tương ứng Fe(OH) 2 ot FeO + H 2 O 2Fe(OH) 3 ot Fe 2 O 3 + 3H 2 O - Muối của iron (II), (III) + Muối của iron (II) Không bền, có tính khử, khi tác dụng với chất oxi hóa tạo thành muối sắt (III). 2FeCl 2  + Cl 2 dư  → 2FeCl 3 Fe dư  + 2FeCl 3  → 3FeCl 2 3Fe(NO 3 ) 2  + 4HNO 3  → 3Fe(NO 3 ) 3  + NO + 2H 2 O 2FeSO 4  + 2H 2 SO 4   đặc, nóng  → Fe 2 (SO 4 ) 3  + SO 2  + 2H 2 O 10FeSO 4  + 2KMnO 4  + 8H 2 SO 4  → 5Fe 2 (SO 4 ) 3  + K 2 SO 4  + 2MnSO 4  + 8H 2 O 6FeSO 4  + K 2 Cr 2 O 7  + 7H 2 SO 4  → 3Fe 2 (SO 4 ) 3  + K 2 SO 4  + Cr 2 (SO 4 ) 3  + 7H 2 O
Chú ý: Các muối iron (II) không tan như FeCO 3 , FeS, FeS 2  bị đốt nóng trong không khí tạo Fe 2 O 3 . 2FeCO 3  + 2 1 O 2   ot  Fe 2 O 3  + 2CO 2 ↑ 4FeS + 9O 2   ot  2Fe 2 O 3  + 4SO 2 ↑ 4FeS 2  + 11O 2   ot  2Fe 2 O 3  + 8SO 2 ↑ (Hoặc 2FeS 2  + 2 11 O 2   ot  Fe 2 O 3  + 4SO 2 ↑) + Muối của iron (III)           Có tính oxi hóa khi tác dụng với chất khử. 2FeCl 3  + Cu → CuCl 2  + 2FeCl 2 2FeCl 3  + 2KI → 2FeCl 2  + 2KCl + I 2 2FeCl 3  + H 2 S → 2FeCl 2  + 2HCl + S  Các dung dịch muối sắt (III) có môi trường acid. Fe 3+  + 3H 2 O ↔ Fe(OH) 3  + 3H +  Khi cho muối sắt (III) tác dụng với các kim loại cần lưu ý:  Nếu kim loại là Na, Ca, K, Ba + H 2 O → Kiềm + H 2 . Kiềm + Fe 3+  → Fe(OH) 3  Nếu kim loại không tan trong nước và đứng trước Fe Fe 3+  → Fe 2+  → Fe  Nếu kim loại là Cu hoặc Fe Fe 3+  → Fe 2+  Các muối sắt (III) bị thủy phân hoàn toàn trong môi trường kiềm: 2FeCl 3  + 3Na 2 CO 3  + 3H 2 O → 2Fe(OH) 3 ↓ + 6NaCl + 3CO 2 ↑ III. Hợp kim của iron: Gang – Thép Gang Thép Khái niệm Gang là hợp kim của Fe với C và một số nguyên tố khác (Si, Mn, P, S), trong đó hàm lượng C chiếm từ 2 – 5%. Thép là hợp kim của Fe với C, trong đó hàm lượng C chiếm dưới 2% và một số nguyên tố khác. Tính chất Gang cứng, giòn hơn iron. Thép có tính đàn hồi, cứng, ít bị
ăn mòn. Ứng dụng Gang trắng dùng để luyện thép. Gang xám dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước, … Thép dùng để chế tạo các chi tiết máy, vật dụng, dụng cụ lao động, phương tiện vận tải, … Sản xuất Nguyên tắc: Dùng CO khử iron oxide ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim CO + FeO ot CO 2 ↑ + Fe Nguyên tắc: Loại ra khỏi gang phần lớn các nguyên tố C, Si, Mn, … trong lò cao. C + O 2 ot CO 2 Si + O 2 ot SiO 2 2Mn + O 2 ot 2MnO Phần B: Bài tập được phân dạng Dạng 1: Viết PTHH - Phương pháp: Vận dụng TCHH của iron, hợp chất của iron để viết PTHH. Câu 1. Viết PTHH khi cho a). Fe tác dụng với O 2 , S, HCl, H 2 SO 4 loãng? b). Fe tác dụng với H 2 SO 4 đặc, nóng (sản phẩm khí SO 2 )? c). Fe tác dụng với HNO 3 đặc, nóng (sản phẩm khí NO)? Hướng dẫn giải a). 3Fe + 2O 2 ot Fe 3 O 4 Fe + S ot FeS Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ Fe + H 2 SO 4(l) → FeSO 4 + H 2 ↑ b). 2Fe + 6H 2 SO 4(đặc, nóng) → Fe 2 (SO 4 ) 3 + + 3SO 2 ↑ + 6H 2 O c). Fe + 4HNO 3(đặc, nóng) → Fe(NO 3 ) 3 + + NO↑ + 2H 2 O Câu 2. Cho dung dịch FeCl 2 phản ứng với lượng dư dung dịch NaOH. Lọc kết tủa đem ra ngoài không khí và nung đến khối lượng không đổi. Chất rắn thu được cho phản ứng với