Giải bài tập SBT Hóa 12 Bài 31: Sắt

Hướng dẫn Giải bài tập Sách bài tập Hóa học 12 Bài 31 dưới đây sẽ giúp các em học sinh nắm vững phương pháp giải bài tập và ôn luyện tốt kiến thức về tính chất của sắt. Mời các em cùng theo dõi.

Giải bài tập SBT Hóa 12 Bài 31: Sắt

1. Giải bài 31.1 trang 71 SBT Hóa học 12

Fe có số hiệu nguyên tử là 26. Ion Fe3+ có cấu hình electron là

A. [Ar]3d64s2.                 B. [Ar]3d6.

C. [Ar]3d34s2                  D. [Ar]3d5.

Phương pháp giải

- Viết cấu hình electron của Fe

- Từ đó suy ra cấu hình electron của Fe3+

Hướng dẫn giải

Fe (z = 26): [Ar]3d64s2

 Fe3+: [Ar]3d5

 Chọn D.

2. Giải bài 31.2 trang 71 SBT Hóa học 12

Fe có thể tác dụng hết với dung dịch chất nào sau đây ?

A. AlCl3.                    B. FeCl3.

C. FeCl2.                   D. MgCl2.

Phương pháp giải

Áp dụng tính chất của Fe để xác định Fe có thể tác dụng hết với dung dịch chất nào trong số các chất đã cho.

Hướng dẫn giải

Fe + 2FeCl3  3FeCl2

 Chọn B.

3. Giải bài 31.3 trang 71 SBT Hóa học 12

Cho 1,4 g kim loại X tác dụng với dung dịch HCl thu được dung dịch muối trong đó kim loại có số oxi hoá +2 và 0,56 lít H2 (đktc). Kim loại X là

A. Mg.                                   B. Zn.

C. Fe.                                    D. Ni.

Phương pháp giải

- Viết phương trình phản ứng

- Tính số mol của kim loại X theo H2

- Suy ra nguyên tử khối của X và kết luận.

Hướng dẫn giải

X + 2HCl  XCl2 + H2

\({n_{{H_2}}} = \frac{{0,56}}{{22,4}} = 0,025mol\)

\({n_X} = {n_{{H_2}}} = 0,025mol\)

\({M_X} = \frac{4}{{0,025}} = 56\)

 X là Fe

 Chọn C.

4. Giải bài 31.4 trang 71 SBT Hóa học 12

Cho m gam Fe tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 0,448 lít khí NO duy nhất (đktc). Giá trị của m là

A. 11,2.                              B. 1,12.

C. 0,56.                              D. 5,60.

Phương pháp giải

- Áp dụng bảo toàn electron tìm số mol của Fe

- Tính khối lượng của Fe

Hướng dẫn giải

Fe  Fe3+                  N+5 + 3e  N+2

Áp dụng bảo toàn electron: 3.nFe = 3nNO

 nFe = nNO = 0,02 mol

 m = 0,02.56 = 1,12 gam

→ Chọn B.

5. Giải bài 31.5 trang 71 SBT Hóa học 12

Cho 8 g hỗn hợp bột kim loại Mg và Fe tác dụng hết với dung dịch HCl thấy thoát ra 5,6 lít H2 (đktc). Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là

A. 22,25 g.                       B. 22,75 g.

C. 24,45 g.                       D. 25,75 g.

Phương pháp giải

- Ta thấy số mol nguyên tử H trong H2 = số mol Cl- tạo muối

- Áp dụng bảo toàn khối lượng: mmuối = mKL + mgốc axit

Hướng dẫn giải

=5,6/22,4 0,25 (molnH 0,mol

Khi có 0,5 mol nguyên tử H thoát ra thì cũng có 0,5 mol ion Cl- tạo muối.

mmuối = mkim loại + mgốc axit

mmuối = 8 + 35,5. 0,5 = 25,75 (g)

→ Chọn D.

6. Giải bài 31.6 trang 71 SBT Hóa học 12

Cho m gam hỗn hợp Al và Fe phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 loãng thu được 2,24 lít NO duy nhất (đktc). Mặt khác cho m gam hỗn hợp này phản ứng với dung dịch HCl thu được 2,80 lít H2 (đktc). Giá trị của m là

A. 8,30.                         B. 4,15.                  

C. 4,50.                         D. 6,95.

Phương pháp giải

- Bước 1: Gọi số mol Al và Fe lần lượt là x và y mol

- Bước 2: Lập phương trình số mol NO

Lập phương trình số mol H2

- Bước 3: Giải hệ phương trình, tìm được số mol Al và Fe

Từ đó tính được khối lượng hỗn hợp kim loại

Hướng dẫn giải

\(\overline M  + 4HN{O_3} \to \overline M {(N{O_3})_3} + NO + 2{H_2}O\)

\(\begin{gathered}
  2Al + 6HCl \to 2AlC{l_3} + 3{H_2} \hfill \\
  x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\frac{{3x}}{2} \hfill \\ 
\end{gathered} \)

\(\begin{gathered}
  Fe + HCl \to FeC{l_2} + {H_2} \hfill \\
  y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,y \hfill \\ 
\end{gathered} \)

\(\begin{gathered}
  x + y = 0,1(1) \hfill \\
  \frac{{3x}}{2} + y = 0,25(2) \hfill \\ 
\end{gathered} \)

Từ (1) và (2) ⟹ y = 0,05; x = 0,05

m = 27. 0,05 + 56. 0,05 = 4,15 (g)

 Chọn B.

7. Giải bài 31.7 trang 72 SBT Hóa học 12

Phát biểu nào dưới đây không đúng ?

A. Fe là kim loại chuyển tiếp, thuộc chu kì 4, nhóm VIIIB, ô số 26 trong bảng tuần hoàn.

B. Fe là nguyên tố d, cấu hình electron là [Ar]3d64s2.

C. Khi tạo ra các ion sắt, nguyên tử Fe nhường electron ở phân lớp 3d trước phân lớp 4s.

D. Tương tự nguyên tố Cr, nguyên tử Fe khi tham gia phản ứng không chỉ nhường electron ở phân lớp 4s mà còn có thể nhường thêm electron ở phân lớp 3d.

Phương pháp giải

Dựa vào lí thuyết về sắt và một số kim loại quan trọng để lựa chọn đáp án đúng.

Hướng dẫn giải

Nguyên tắc khi tạo ra các ion dương là các nguyên tử nhường electron từ lớp ngoài cùng.

Vậy khi tạo ra các ion sắt, nguyên tử sắt nhường electron ở phân lớp 4s trước 3d

 Chọn C.

8. Giải bài 31.8 trang 72 SBT Hóa học 12

Cấu hình electron nào dưới đây viết đúng ?

A.26Fe : [Ar]4s23d6.   

B. 26Fe2+ : [Ar]4s23d4

C. 26Fe2+ : [Ar]3d44s2.

D.26Fe3+ : [Ar]3d5.

Phương pháp giải

Dựa vào lí thuyết về sắt và một số kim loại quan trọng để xác định cấu hình electron của Fe và các ion của Fe.

Hướng dẫn giải

Đáp án A và B sai thứ tự phân lớp 4s và 3d

Đáp án C sai do nguyên tử sắt nhường electron ở phân lớp 4s trước 3d

 Chọn D.

9. Giải bài 31.9 trang 72 SBT Hóa học 12

Nhận định nào dưới đây không đúng ?

A. Fe dễ nhường 2 electron ở phân lớp 4s trở thành ion Fe2+ và có thể nhường thêm 1 electron ở phân lớp 3d để trở thành ion Fe3+

B. Fe là kim loại có tính khử trung bình : Fe có thể bị oxi hoá thành Fe2+ hoặc Fe3+.

C. Khi tạo ra các ion Fe, nguyên tử Fe nhường electron ở phân lớp 4s trước phân lớp 3d.

D. Fe là kim loại có tính khử mạnh : Fe có thể bị oxi hoá thành Fe2+ hoặc Fe3+

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng cần ghi nhớ: Fe là kim loại có tính khử trung bình: Fe có thể bị oxi hóa thành Fe2+ hoặc Fe3+

Hướng dẫn giải

Fe là kim loại có tính khử trung bình: Fe có thể bị oxi hóa thành Fe2+ hoặc Fe3+

 Chọn D.

10. Giải bài 31.10 trang 72 SBT Hóa học 12

Tính chất đặc biệt của Fe là:

 A. nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao.

B. dẫn điện yà dẫn nhiệt tốt.

C. kim loại nặng, dẻo, dễ rèn.

D. tính nhiễm từ

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng cần ghi nhớ: Tính chất đặc biệt của Fe là tính nhiễm từ.

Hướng dẫn giải

Tính chất đặc biệt của Fe là tính nhiễm từ.

 Chọn D.

11. Giải bài 31.11 trang 73 SBT Hóa học 12

Phương trình hoá học nào dưới đây viết sai?

\(A.3Fe + 2{O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}F{e_3}{O_4}\)

\(B.2Fe + 3C{l_2} \to 2FeC{l_3}\)

\(C.Fe + 2S\xrightarrow{{{t^o}}}Fe{S_2}\)

\(D.3Fe + 4{H_2}O\xrightarrow{{{t^o}}}F{e_3}{O_4} + 4{H_2}\)

Phương pháp giải

Cần nắm rõ tính chất hóa học của Fe để xác định phương trình hóa học viết sai.

Hướng dẫn giải

\(\xrightarrow{{{t^o}}}\) FeS

 Chọn C.

12. Giải bài 31.12 trang 73 SBT Hóa học 12

Nhận định nào dưới đây không đúng ?

A. Fe khử dễ dàng H+ trong dung dịch HCl, H2SO4 loãng thành H2, Fe bị oxi hoá thành Fe2+.

B. Fe bị oxi hoá bởi HNO3, H2S04 đặc nóng thành Fe3+.

C.  Fe không tác dụng với HNO3 và H2S04 đặc, nguội

D. Fe khử được những ion kim loại đứng trước nó trong dãy điện hoá.

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng cần ghi nhớ: Fe oxi hóa được những ion kim loại đứng trước nó trong dãy điện hóa.

Hướng dẫn giải

Fe oxi hóa được những ion kim loại đứng trước nó trong dãy điện hóa.

 Chọn D.

13. Giải bài 31.13 trang 73 SBT Hóa học 12

Fe tác dụng được với dung dịch muối FeCl3 theo phản ứng : Fe + 2FeCl3→ 3FeCl2 là do:

A. mọi kim loại đều có thể tác dụng với dung dịch muối của nó.

B. Fe có thể khử ion Fe3+ xuống ion Fe2+.

C. Ion Fe2+ có tính oxi hoá mạnh hơn ion Fe3+.

D. Ion Fe2+ có tính khử mạnh hơn Fe.

Phương pháp giải

Ở phản ứng trên: Fe tác dụng được với dung dịch muối FeCl3 do Fe có thể khử ion Fe3+ xuống ion Fe2+

Hướng dẫn giải

Fe tác dụng được với dung dịch muối FeCl3 do Fe có thể khử ion Fe3+ xuống ion Fe2+

 Chọn B.

14. Giải bài 31.14 trang 73 SBT Hóa học 12

Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Fe và Mg bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl 20% thu được dung dịch Y. Nồng độ của FeCl2 trong dung dịch Y là 15,76%. Nồng độ phần trăm của MgCl2 trong dung dịch Y là

A. 24,24%          B. 28,21%

C. 15,76%          D. 11,79%

Phương pháp giải

  • Bước 1: Đặt số mol của Fe và Mg lần lượt là x và y, suy ra số mol HCl phản ứng
  • Bước 2: Tính khối lượng dung dịch sau phản ứng theo x, y
  • Bước 3: Lập biểu thức tính nồng độ phần trăm của FeCl2, từ đó suy ra mối quan hệ của x và y
  • Bước 4: Tính nồng độ phần trăm của MgCl2

Hướng dẫn giải

Đặt số mol Fe và Mg lần lượt là x, y ⟹ số mol HCl phản ứng là 2(x + y).

Khối lượng dung dịch sau phản ứng gồm: mKL + mdung dịch HCl – mH2.

\({m_{{\text{dd}}}} = 56x + 24y + 73(x + y).\frac{{100}}{{20}} - 2(x + y) = 419x + 387y\)

\(C{\% _{FeC{l_2}}} = \frac{{127x}}{{419x + 387y}}.100\%  = 15,76\% \)

\( \Leftrightarrow x \approx y\)

\(C{\% _{MgC{l_2}}} = \frac{{95x}}{{419x + 387x}}.100\%  = 11,79\% \)

Chọn D.

15. Giải bài 31.15 trang 73 SBT Hóa học 12

Cho các chất sau : (1) Cl2, (2) I2, (3) HNO3, (4) H2SO4 đặc nguội. Khi cho Fe tác dụng với chất nào trong số các chất trên đều tạo được hợp chất trong đó sắt có hóa trị (III) ?

A. (1), (2).         B. (1), (2), (3).                   

C. (1), (3).         D. (1), (3), (4).

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học của sắt.

Hướng dẫn giải

\(2Fe + 3C{l_2} \to 2FeC{l_3}\)

\(Fe + {I_2} \to Fe{I_2}\)

\(Fe + 4HN{O_3} \to Fe{(N{O_3})_3} + NO + 2{H_2}O\)

Fe + H2SO4 đặc nguội  không phản ứng

→ Chọn C.

16. Giải bài 31.16 trang 74 SBT Hóa học 12

Đốt một kim loại trong bình kín đựng khí clo thu được 32,5 g muối clorua và nhận thấy thể tích khí clo trong bình giảm 6,72 lít (đktc). Hãy xác định tên của kim loại đã dùng.

Phương pháp giải

- Bước 1: Gọi kim loại cần tìm là M, có hóa trị n

Viết phương trình phản ứng

- Bước 2: Từ số mol khí Cl2 giảm chính là số mol Cl2 phản ứng, suy ra số mol kim loại M

- Bước 3: Tìm được nguyên tử khối của kim loại M

- Bước 4: Biện luận hóa trị của M, suy ra kim loại M

Hướng dẫn giải

Gọi kim loại là M, có hoá trị n.

2M + nCl→ 2MCln

Theo phương trình hoá học, cứ :

n mol Cl2 thu được 2 mol muối

Vậy = 0,3 (mol) Clthu được  ,5n) muối

Do đó ta có : 32,5/(M+32,5n)=2.0,356n/3

Vì n là số nguyên, dương nên chỉ có n = 3 và M = 56 là hợp lí. Vậy kim loại đã dùng là Fe.

17. Giải bài 31.17 trang 74 SBT Hóa học 12

Sắt tác dụng như thế nào với dung dịch đặc và loãng của các axit HCl, H2SO4, HNO3 ở nhiệt độ thường và nhiệt độ cao? Viết phương trình hoá học của các phản ứng.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học của sắt để viết phương trình hoá học của các phản ứng sắt tác dụng với dung dịch đặc và loãng của các axit HCl, H2SO4, HNO3 ở nhiệt độ thường và nhiệt độ cao 

Hướng dẫn giải

Fe + 2HCl(l) → FeCl2 +  H2

Fe + H2SO4(l) → FeSO4 + H2

2Fe + 6H2SO4(đ) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 3H2O

Fe + H2SO4 (đ, nguội) → không phản ứng

Fe+ 4HNO3 (l) → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

Fe + HNO3 (đ, nguội) → không phản ứng

Fe + HNO3(đ) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O.

18. Giải bài 31.18 trang 74 SBT Hóa học 12

Đốt nóng một lượng bột sắt trong bình đựng khí O2, sau đó để nguội và cho vào bình một lượng dư dung dịch HCl. Viết phương trình hoá học của các phản ứng có thể xảy ra.

Phương pháp giải

Cần nắm rõ tính chất hóa học của sắt và diễn biến của quá trình trên để viết phương trình hoá học của các phản ứng có thể xảy ra.

Hướng dẫn giải

Đốt Fe trong khí O2, sản phẩm có thể là FeO, Fe3O4, Fe2O3 và Fe (dư).

Cho dd HCl vào có các phản ứng:

FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O

Fe + 2HCl(l) → FeCl2 +  H2

Fe3O4  + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + H2O

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl2 +  3H2O

Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2

19. Giải bài 31.19 trang 74 SBT Hóa học 12

Cho 3,04 g hỗn hợp bột kim loại sắt và đồng tác dụng hết với dung dịch HNO3 loãng, thu được 0,896 lít khí NO duy nhất (đktc). Xác định thành phần phần trăm khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp.

Phương pháp giải

- Bước 1: Đặt x và y là số mol Fe và Cu trong hỗn hợp

- Bước 2: Lập phương trình tổng khối lượng 2 kim loại trong hỗn hợp ban đầu

Lập phương trình số mol khí NO theo x, y

- Bước 3: Giải hệ phương trình, suy ra số mol và khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu

- Bước 4: Tính % khối lượng mỗi kim loại.

Hướng dẫn giải

Fe+ 4HNO3 (l) → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1)

3Cu  + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O     (2)

Đặt x và y là số mol Fe và Cu trong hỗn hợp ta có hệ pt:

56x + 64y = 3,04

2y/0,04

→ x= 0,02 , y= 0,03

= (56.0,02)/3,04.100 =36,8%

%m Cu= 100 – 36,8= 63,2%.

20. Giải bài 31.20 trang 74 SBT Hóa học 12

Hoà tan 4 gam một đinh sắt đã bị gỉ trong dung dịch H2SO4 loãng, dư tách bỏ phần không tan được dung dịch A. Dung dịch A này phản ứng vừa hết với 100 ml dung dịch KMnO4 0,1M. Tính % tạp chất trong đinh sắt giả sử gỉ sắt không phản ứng với dung dịch axit.

Phương pháp giải

- Áp dụng bảo toàn electron để tìm số mol Fe phản ứng, suy ra khối lượng của Fe trong đinh sắt

- Tìm được khối lượng của tạp chất, suy ra % tạp chất trong đinh sắt.

Hướng dẫn giải

Giả sử phần oxit không phản ứng, vậy chỉ có sắt nguyên chất phản ứng, thứ tự phản ứng như sau :

\(Fe\xrightarrow{{{H_2}S{O_4}}}F{e^{2 + }}\)

Phương trình cho - nhận e :

Fe2+→ Fe3+ + 1e           Mn7+O4- + 5e → Mn2+

Số  mol KMnO4 là 0,01mol ⟹ n Fe3+ = 0,05

⟹ nFe = nFe 2+ = nFe 3+ = 0,05 (mol)

⟹ nFe = 56.0,05 = 2,8 (gam) ⟹ m tạp chất = 1,2 (gam)

⟹ % tạp chất =  .100%=30%

21. Giải bài 31.21 trang 74 SBT Hóa học 12

Cho Fe tác dụng với dung dịch HNO3 thấy sinh ra hỗn hợp khí gồm 0,03 mol NO2 và 0,02 mol NO. Xác định khối lượng Fe đã phản ứng.

Phương pháp giải

- Áp dụng bảo toàn electron tìm được số mol Fe

- Từ đó tính được khối lượng Fe phản ứng

Hướng dẫn giải

Sử dụng phương trình cho - nhận e và áp dụng ĐLBTĐT, ta có :

Fe→ Fe3+ + 3e                                    

0,03 ←     0,09    

\(\begin{gathered}
  N{O_3}^ -  + 1e \to N{O_2} \hfill \\
  \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,03\,\,\,\,\,\,0,03 \hfill \\ 
\end{gathered} \)

\(\begin{gathered}
  N{O_3}^ -  + 3e \to NO \hfill \\
  \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,06\,\,\,\,\,\,0,02 \hfill \\ 
\end{gathered} \)

⟹  Khối lượng Fe phản ứng : mFe = 1,68 (g).

Ngày:19/08/2020 Chia sẻ bởi:Oanh

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM