Hoàn thành phương trình hóa học: Fe + NaOH

Hoàn thành phương trình hóa học: Fe + NaOH là tài liệu môn Hóa học lớp 9 đưa ra các tính chất vật lý và hóa học của sắt, điều chế sắt bằng phương pháp điện phân dung dịch... Ngoài ra còn có các bài tập vận dụng cho các em tham khảo, luyện tập.

Câu hỏi: Hoàn thành phương trình hóa học Fe + NaOH

Trả lời:

- Điều kiện xảy ra phản ứng: nhiệt độ phòng

- Hiện tượng nhận biết: có sủi bọt khí (H₂)

I. Tính chất vật lý và hóa học của Sắt

1. Tính chất vật lý của sắt

Sắt (Fe) có nguyên tử khối bằng 56 đvC, có những tính chất vật lý sau:

– Sắt là kim loại nặng, có màu trắng xám và ánh kim

– Sắt có tính dẻo, dẫn nhiệt, dẫn điện tốt nhưng kém hơn Sắt

– Sắt có tính nhiễm từ

– Khối lượng riêng: 7,86 g/cm³

– Nhiệt độ nóng chảy: 1539 °C

2. Tính chất hóa học của sắt

- Sắt là kim loại có tính khử trung bình, tùy theo các chất oxi hóa mà sắt có thể bị oxi hóa lên mức +2 hay +3.

Fe → Fe²⁺ + 2e

Fe → Fe³⁺ + 3e

*Tác dụng với phi kim

*Tác dụng với axit

- Tác dụng với dung dịch axit HCl, H₂SO₄ loãng

Fe + 2H⁺ → Fe²⁺ + H₂

- Với các axit HNO₃, H₂SO₄ đặc

Chú ý: Với HNO₃ đặc, nguội; H₂SO₄ đặc, nguội: Fe bị thụ động hóa.

*Tác dụng với dung dịch muối

- Fe đẩy được kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối của chúng:

Fe+ CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Chú ý:

Fe + 2Ag⁺ → Fe²⁺ + 2Ag

Ag⁺ dư + Fe²⁺ → Fe³⁺ + Ag

II. Điều chế sắt bằng phương pháp điện phân dung dịch

2FeSO₄ + 2H₂O _đpdd→ 2Fe + O₂ + 2H₂SO₄

III. Ứng dụng của sắt

– Sắt là kim loại được sử dụng nhiều nhất, chiếm khoảng 95% tổng khối lượng kim loại sản xuất trên toàn thế giới. Sự kết hợp của giá thành thấp và các đặc tính tốt về chịu lực, độ dẻo, độ cứng làm cho nó trở thành không thể thay thế được, đặc biệt trong các ứng dụng như sản xuất ô tô, thân tàu thủy lớn, các bộ khung cho các công trình xây dựng. Thép là hợp kim nổi tiếng nhất của sắt, ngoài ra còn có một số hình thức tồn tại khác của sắt như:

- Gang thô (gang lợn) chứa 4% – 5% cacbon và chứa một loạt các chất khác như lưu huỳnh, silic, phốt pho. Gang đúc chứa 2% – 3.5% cacbon và một lượng nhỏ mangan. Thép carbon chứa từ 0,5% đến 1,5% cacbon, với một lượng nhỏ mangan, lưu huỳnh, phốt pho và silic. Sắt non chứa ít hơn 0,5% cacbon.Các loại thép hợp kim chứa các lượng khác nhau của cacbon cũng như các kim loại khác, như crôm, vanađi, môlipđen, niken, vonfram, v.v. Oxít sắt (III) được sử dụng để sản xuất các bộ lưu từ tính trong máy tính. Chúng thường được trộn lẫn với các hợp chất khác, và bảo tồn thuộc tính từ trong hỗn hợp này.

IV. Bài tập ví dụ

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

1. HCl
2. H₂SO₄
3. NaOH
4. 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

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

1. Sắt phản ứng với dung dịch H ₂ SO ₄ đặc nóng.
2. Sắt phản ứng với dung dịch H₂SO₄ loãng.
3. Sắt phản ứng với dung dịch CuSO₄.
4. Sắt phản ứng với dung dịch Al₂(SO₄)₃.

Hướng dẫn giải chi tiết:

1. Fe + H₂SO₄đặc -(t^o)→ Fe₂(SO₄)₃+ 3SO₂ + 6H₂O
2. Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂
3. Fe + CuSO₄→ FeSO₄+ Cu
4. Fe không phản ứng với dung dịch Al₂(SO₄)₃.

Ví dụ 3: Oxi hóa chậm m gam Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được 12 gam hỗn hợp X (Fe, FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄). Để hòa tan hết X, cần vừa đủ 300 ml dung dịch HCl 1M, đồng thời giải phóng 0,672 lít khí (đktc). Tính m?

Giải n_khí = n_H2 = 0,672/22,4= 0,03 mol .

Ta có : n_H⁺_(HCl)= n_H⁺_{(hoà tan oxit )} + n_H⁺_{(khí )} => 0,3 = n_H⁺_{(hoà tan oxit )} + 2.0,03 => n_H⁺_{(hoà tan oxit )} = 0,24 mol

n_O(oxit) = ½ n_H⁺_{(hoà tan oxit )} = 0,12 mol => m = m_X – m_O(oxit) = 12 – 0,12.16 = 10,08 gam