Nhận biết, điều chế sắt và hợp chất của sắt

Chuyên đề Hóa học 12 Nhận biết, điều chế sắt và hợp chất của sắt. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh giải bài tập Hóa học lớp 12 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

1. Phương pháp và ví dụ nhận biết, điều chế sắt và hợp chất của sắt

Lý thuyết và Phương pháp giải

- Dùng các phản ứng đặc trưng để nhận biết các chất

- Nắm vững các tính chất hóa học của các chất để giải thích các hiện tượng phản ứng.

Ví dụ minh họa

Bài 1: Hãy dùng 2 thuốc thử tự chọn để có thể phân biệt được các kim loại sau: Al, Fe, Mg, Ag. Trình bày cách nhận biết và viết các phương trình hóa học.

Hướng dẫn:

Có thể chọn 2 thuốc thử là axit HCl và dung dịch kiềm NaOH

- Lấy vào mỗi ống nghiệm một ít bột kim loại đã cho.

- Nhỏ vào mỗi ống nghiệm một ít dung dịch HCl.

Ở ống nghiệm nào không có hiện tượng gì xảy ra đó là ống đựng kim loại Ag. Phản ứng xảy ra ở các ống nghiệm còn lại.

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑

- Nhỏ từ từ dung dịch kiềm vào ống nghiệm chứa các dung dịch muối vừa thu được.

Ở ống nào thấy có kết tủa tạo thành rồi lại tan ra thì đó là ống chứa muối nhôm.

AlCl₃ + 3NaOH → 3NaCl + Al(OH)₃↓

Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]

Ở ống nào thấy có kết tủa màu trắng xanh, sau đó dần dần hóa nâu thì đó là ống chứa muối sắt, ta nhận ra kim loại sắt.

FeCl₂ + 2NaOH → 2NaCl + Fe(OH)₂↓ (trắng xanh)

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃↓ (nâu đỏ)

Ở ống nào thấy có kết tủa màu trắng không bị biến đổi thì đó là ống chứa muối magie, ta nhậ ra kim loại Mg.

MgCl₂ + 2NaOH → 2NaCl + Mg(OH)₂↓ (trắng)

Bài 2: Một hỗn hợp bột gồm Al, Fe, Cu. Hãy trình bày một phương pháp hóa học để tách từng kim loại ra khỏi hỗn hợp đó. Viết các phương trình hóa học của các phản ứng.

Hướng dẫn:

Cho dung dịch NaOH dư vào hỗn hợp 3 kim loại thu được hai phần:

Phần dung dịch là NaAlO₂ và NaOH dư.

Phần chất rắn là Cu và Fe

Al + NaOH + H₂O → NaAlO₂ + 3/2 H₂

Lấy phần dung dịch dẫn CO₂ đến dư thu được kết tủa Al(OH)₃. Lọc lấy kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu chất rắn Al₂O₃. Điện phân nóng chảy Al₂O₃ ta được Al.

NaAlO₂ + CO₂ + H₂O → NaHCO₃ + Al(OH)₃↓

CO₂ + NaOH → NaHCO₃

CO₂ + 2NaOH → Na2CO₃

2Al(OH)₃ −^tº→ Al₂O₃ + 3H₂O

2Al₂O₃ −^đpnc→ 4Al + 3O₂

Phần chất rắn gồm Cu và Fe đem hòa tan trong HCl dư, thu được dung dịch là FeCl₂ còn phần chất rắn là Cu. Điện phân dung dịch thu được ta được Fe.

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

FeCl₂ −^đpnc→ Fe + Cl₂

Bài 3: Có các dung dịch muối: FeCl₃, FeCl₂, MgCl₂, AlCl₃, NaCl và NH₄Cl. Để phân biệt các dung dịch muối clorua này có thể dùng thuốc thử nào dưới đây?

A. Dung dịch AgNO₃

B. Dung dịch NH₃

C. Dung dịch H₂SO₄

D. Dung dịch KOH

Hướng dẫn:

Trích mẫu thử cho mỗi lần thí nghiệm. Nhỏ dung dịch KOH từ từ cho đến dư vào các mẫu thử:

- Mẫu nào xuất hiện kết tủa nâu ⇒ là dung dich FeCl₃.

FeCl₃ + 3KOH → Fe(OH)₃ + 3KCl

- Mẫu nào xuất hiện kết tủa trắng dần hóa nâu đung dịch FeCl₂.

FeCl₂ + 2KOH → Fe(OH)₂ + 2KCl

- Mẫu nào xuất hiện kết tủa trắng ⇒ dung dịch MgCl₂.

MgCl₂ + 2KOH → Mg(OH)₂ + 2KCl

- Mẫu nào không có hiện tượng nào xảy ra ⇒ dung dịch NaCl.

- Mẫu nào xuất hiện kết tủa keo trắng, tan dần khi dư dung dịch KOH

⇒ dung dịch AlCl₃.

AlCl₃ + 3KOH → Al(OH)₃ + 3KCl

Al(OH)₃ + KOH → K[Al(OH)₄]

- Mẫu nào có khí mùi khai bay ra ⇒ dung dịch NH₄Cl.

KOH + NH₄Cl → KCl + NH₃ + H₂O

Bài 4: Từ Fe, hãy trình bày 3 phương pháp điều chế trực tiếp muối FeSO₄. Viết các phương trình hóa học.

Hướng dẫn:

3 phương pháp hóa học điều chế trực tiếp FeSO₄ từ Fe là:

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Fe + Fe₂(SO₄)₃ → 3FeSO₄

2. Bài tập trắc nghiệm nhận biết, điều chế sắt và hợp chất của sắt

Bài 1: Hiện tượng gì xảy ra khi cho từ từ dung dịch NH₃ vào dung dịch CuSO₄?

A. Xuất hiện kết tủa màu xanh nhạt

B. Xuất hiện kết tủa màu xanh nhạt rồi tan thành dung dịch màu xanh đậm

C. Xuất hiện dung dịch màu xanh

D. Không có hiện tượng

Đáp án: B

Bài 2: Hiện tượng gì xảy ra khi nhỏ một ít dung dịch KMnO₄ vào dung dịch có chứa FeSO₄ và H₂SO₄?

A. Xuất hiện màu tím hồng của dung dịch KMnO₄

B. Mất màu tím hồng và xuất hiện màu vàng

C. Mất màu vàng và xuất hiện màu tím hồng

D. Cả A, B và c đều không đúng

Bài 3: Nhỏ từ từ đến dư dung dịch FeSO₄ đã được axit hóa bằng H₂SO₄ vào dung dịch KMnO₄. Hiện tượng quan sát được là

A. dung dịch màu tím hồng bị nhạt dần rồi chuyển sang màu vàng

B. dung dịch màu tím hồng bị nhạt dần đến không màu

C. dung dịch màu tím hồng bị chuyển dần sang nâu đỏ

D. màu tím bị mất ngay. Sau đó dần dần xuất hiện trở lại thành dung dịch có màu hồng

Bài 4: Hiện tượng gì xảy ra khi cho dung dịch NaOH vào ống nghiệm có chứa dung dịch FeCl₂?

A. Xuất hiện màu nâu đỏ

B. Xuất hiện màu trắng xanh

C. Xuất hiện màu nâu đỏ rồi chuyển sang màu trắng xanh

D. Xuất hiện màu trắng xanh rồi chuyển sang màu nâu đỏ

Bài 5: Khi thêm dung dịch Na₂CO₃ vào dung dịch FeCl₃ sẽ có hiện tượng gì xảy ra?

A. Xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ vì xảy ra hiện tượng thủy phân

B. Dung dịch vẫn có màu nâu đỏ vì chúng không phản ứng với nhau

C. Xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ đồng thời có hiện tượng sủi bọt khí

D. Có kết tủa nâu đỏ tạo thành sau đó lại tan do tạo khí CO₂

Bài 6: Để bảo quản dung dịch muối sắt (II) trong phòng thí nghiệm, người ta thường ngâm vào dung dịch đó

A. Một thanh Cu

B. Một thanh Zn

C. Một thanh Fe

D. Một thanh AI

Bài 7: Cho vài giọt dung dịch H₂S vào dung dịch FeCl₃ hiện tượng xảy ra là

A. dung dịch xuất hiện kết tủa đen

B. có kết tủa vàng

C. kết tủa trắng hóa nâu

D. không hiện tượng gì

Bài 8: Cho vào ống nghiệm một ít tinh thể K₂Cr₂O₇, sau đó cho nước vào và khuấy đều để K₂Cr₂O₇ tan hết, thu được dung dịch X. Thêm vài giọt dung dịch KOH vào dung dịch X, thu được dung dịch Y. Màu của dung dịch X và Y lần lượt là:

A. Màu vàng và màu da cam

B. Màu nâu đỏ và màu vàng

C. Màu da cam và màu vàng

D. Màu vàng và màu nâu đỏ

Đáp án: C

Trong dung dịch K₂Cr₂O₇ (màu da cam) có cân bằng:

Khi thêm dung dịch KOH vào, OH^- trung hòa H⁺ làm cân bằng chuyển dịch sang phải tạo ra CrO₄^2- có màu vàng

Mời các bạn tham khảo thêm các bài viết dưới đây của chúng tôi:

• Lý thuyết Crom: Tính chất hóa học, Tính chất vật lí, Điều chế, Ứng dụng
• Lý thuyết: Hợp chất của Crom
• Lý thuyết Sắt: Tính chất hóa học, Tính chất vật lí, Điều chế, Ứng dụng
• Lý thuyết: Hợp kim của sắt
• Lý thuyết Đồng và hợp chất của đồng: Tính chất hóa học, Tính chất vật lí, Điều chế, Ứng dụng
• Chuỗi phản ứng hóa học của sắt, crom

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Nhận biết, điều chế sắt và hợp chất của sắt. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12, Giải bài tập Vật Lí 12, Tài liệu học tập lớp 12 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.