Phương pháp giải một số dạng bài tập về sắt và hợp chất của sắt có lời giải

Dạng 1: Lý thuyết về kim loại sắt

Ví dụ 1: Để chuyển FeCl₃  thành Fe(OH)₃, người ta dùng dung dịch:

A. HCl

B. H₂SO₄

C. NaOH

D. AgNO₃

Hướng dẫn giải chi tiết:

Từ muối tạo thành bazo ta cần cho muối tác dụng với bazo tan để tạo thành muối mới và bazo mới hoặc cho tác dụng với muối mà sản phẩm muối mới kém bền chuyển thành hidroxit

FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃ + 3NaCl

Đáp án C

Ví dụ 2: Thí nghiệm tạo ra muối sắt (III) sunfat là

A. Sắt phản ứng với dung dịch H₂SO₄ đặc nóng.

B. Sắt phản ứng với dung dịch H₂SO₄ loãng.

C. Sắt phản ứng với dung dịch CuSO₄.

D. Sắt phản ứng với dung dịch Al₂(SO₄)₃.

Hướng dẫn giải chi tiết:

A. Fe + H₂SO_{4 đặc} \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

B. Fe + H₂SO₄→ FeSO₄+ H₂

C. Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

D. Fe không phản ứng với dung dịch Al₂(SO₄)₃.

Đáp án A

Ví dụ 3: Ngâm một cây đinh sắt sạch vào dung dịch bạc nitrat. Hiện tượng xảy ra là

A. sắt bị hòa tan một phần, bạc được giải phóng.

B. bạc được giải phóng nhưng sắt không biến đổi.

C. không có chất nào sinh ra, chỉ có sắt bị hòa tan.

D. không xảy ra hiện tượng gì.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Ngâm một cây đinh sắt sạch vào dung dịch bạc nitrat xảy ra phản ứng:

Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag↓

=> Hiện tượng xảy ra là: sắt bị hòa tan một phần, bạc được giải phóng.

Đáp án A

Ví dụ 4: Kim loại Fe không phản ứng với chất nào sau đây trong dung dịch?

A. FeCl₃

B. CuSO₄

C. AgNO₃

D. MgCl₂

Dạng 2: Một số bài tập tính toán điển hình

Ví dụ 1: Hoà tan 16,8g kim loại hoá trị II vào dung dịch HCl dư, sau phản ứng thu được 6,72 lít khí H₂  (đktc). Kim loại đem hoà tan là:

Hướng dẫn giải chi tiết:

Gọi A là kim loại cần tìm

A + 2HCl → ACl₂ + H₂

n_H2 = V_H2 : 22,4 = 6,72 : 22,4 = 0,3 mol

từ pthh ta có n_A = n_H2 = 0,3 mol

=> M_A = m_A : n_A = 16,8 : 0,3 = 56g/mol => A là sắt

Ví dụ 2: Nhúng một thanh sắt vào dung dịch CuSO₄, sau một thời gian thấy khối lượng chất rắn tăng 1,6 gam. Số mol CuSO₄ đã tham gia phản ứng là:

Hướng dẫn giải chi tiết:

Gọi số mol của CuSO₄ phản ứng là x (mol)

PTPƯ: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu↓

             x  ← x                              → x   (mol)

Khối lượng tăng: m_tăng = m_Cu - m_Fe

=> 1,6 = 64x – 56x

=> 1,6 = 8x

=> x = 0,2 (mol)

Ví dụ 3: Cần 10,752 lít CO để khử hoàn toàn 27,84 gam oxit sắt thu được sắt và khí cacbonic. Công thức của oxit sắt là

Hướng dẫn giải chi tiết:

nCO = 0,48 mol

yCO + Fe_xO_y → xFe + yCO₂.

0,48 → 0,48/y

M_FexOy= 58y = 56x + 16y ⟹ \(\frac{x}{y} = \frac{3}{4}\)⟹ Fe₃O₄.

Ví dụ 4: Nung hỗn hợp chứa FeCO₃ và Fe_xO_y cần dùng 1,12 lít O₂ (đktc) thu được 16 gam Fe₂O₃ và khí CO₂. Hấp thụ toàn bộ lượng khí CO₂ bằng dung dịch Ca(OH)₂ thấy khối lượng bình tăng 6,6 gam. Công thức của oxit sắt là

Hướng dẫn giải chi tiết:

n_Fe2O3 = 0,1, n_O2 = 0,05 mol

Khối lượng bình tăng là khối lượng CO₂ ⟹ m_CO2 = 6,6 gam, n_CO2 = 0,15 mol

FeCO₃ → FeO + CO₂.

0,15       0,15   ← 0,15

2FeO + 0,5O₂ → Fe₂O₃. (1)

0,15 →0,0375     0,075

2Fe_xO_y + (3x – 2y)/2 O₂   → xFe₂O₃. (2)

            0,025.(3x – 2y)/2x ← 0,1 – 0,075 = 0,025

Từ (2) n_O2 = 0,05 – 0,0375

= \(0,0125{\rm{ }} = \frac{{0,025.(3x - 2y)}}{{2x}}\)⟹ \(\frac{x}{y} = \frac{1}{1}\)⟹ FeO