Cách giải Bài tập về tính oxi hóa của muối Sắt 3 hay, chi tiết - Hoá học lớp 12

Cách giải Bài tập về tính oxi hóa của muối Sắt 3 hay, chi tiết

Với Cách giải Bài tập về tính oxi hóa của muối Sắt 3 hay, chi tiết Hoá học lớp 12 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập tính oxi hóa của muối Sắt 3 từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 12.

I. Lý thuyết cần nhớ:

Muối sắt (III) có tính oxi hóa khi tác dụng với chất khử:

2FeC₃ + Cu → CuCl₂ + 2FeCl₂

2FeCl₃ + 2KI → 2FeCl₂ + 2KCl + I₂

2FeCl₃ + H₂S → 2FeCl₂ + 2HCl + S

- Khi cho muối sắt (III) tác dụng với các kim loại cần lưu ý:

   + Nếu kim loại là Na, Ca, K, Ba + H₂O → Kiềm + H₂. Sau đó Kiềm + Fe³⁺ → Fe(OH)₃.

   + Nếu kim loại không tan trong nước và đứng trước Fe + Fe³⁺ → Fe²⁺ nếu kim loại dư thì tiếp tục khử Fe²⁺ thành Fe.

   + Nếu kim loại là Cu hoặc Fe + Fe³⁺ → Fe²⁺

II. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Nhúng 1 thanh Mg vào 200ml dd Fe(NO₃)₃ 1M, sau 1 thời gian lấy thanh kim loại ra cân thấy khối lượng dung dịch giảm đi 0,8g. Số gam Mg đã tan vào dung dịch là?

Lời giải:

Giải thích:

Mg + 2Fe³⁺ → Mg²⁺ + 2Fe²⁺

0,1         0,2                     0,2

Mg + Fe²⁺ → Mg²⁺ + Fe

x            x                      x

m_{dung dịch giảm} = m_{kim loại tăng} = 56x - 24. (0,1 + x) = 0,8 g

→ x = 0,1

→ m_{Mg tan} = 0,2. 24 = 4,8 g

Ví dụ 2: Cho m gam Fe vào dung dịch X chứa 0,1 mol Fe(NO₃)₃ và 0,4 mol Cu(NO₃)₂. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y và m gam chất rắn Z. Giá trị của m là:

Lời giải:

Giải thích:

Nhận thấy lượng chất rắn trước phản ứng và sau phản ứng không đổi → chứng tỏ lượng Cu bám vào bằng lượng Fe bị hoà tan

Phương trình phản ứng Fe + 2Fe³⁺ → 3Fe²⁺ và Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu

Gọi số mol Cu tạo thành là x mol → số mol Fe phản ứng là 0,05 + x

Chất rắn thu được gồm Fe và Cu

→ m - 56. ( 0,05 + x ) + 64x = m → x = 0,35

→ m = 56. ( 0,35 +0,05 ) = 22,4 gam.

Ví dụ 3: Dung dịch A chứa 0,02mol Fe(NO₃)₃ và 0,3mol HCl có khả năng hòa tan được Cu với khối lượng tối đa là:

Lời giải:

Giải thích:

3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^- → 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

2Fe³⁺ + Cu → 2Fe²⁺ + Cu²⁺

n_Cu = 0,5n_Fe³⁺ + 3/2n_NO3^- = 0,01 + (3/2). 0,06 = 0,1 mol

→ m_Cu = 6,4 gam.

III. Bài tập vận dụng

Câu 1: Để khử ion Fe³⁺ trong dung dịch thành ion Fe²⁺ có thể dùng một lượng dư kim loại:

   A. Mg      B. Ba

   C. Cu       D. Ag

Lời giải:

Chọn đáp án: C

Giải thích:

Khi cho Ba vào dung dịch thì Ba phản ứng với nước trước thành Ba(OH)₂, sau đó Ba(OH)₂ tác dụng với Fe³⁺ hình thành Fe(OH)₃ → loại B

3Mg_dư + 2Fe³⁺ → 3Mg²⁺ + 2Fe → loại A

Cu_dư + 2Fe³⁺ → 2Fe²⁺ + Cu²⁺

Ag + Fe³⁺ không phản ứng. → loại D.

Câu 2: Cho Cu (dư) tác dụng với dung dịch Fe(NO₃)₃ được dung dịch X. Cho AgNO₃ dư tác dụng với dung dịch X được dung dịch Y. Cho Fe (dư) tác dụng với dung dịch Y được hỗn hợp kim loại Z. Số phương trình phản ứng xảy ra là

   A. 6      B. 7

   C. 5      D. 4

Lời giải:

Chọn đáp án: C

Giải thích:

(1) Cu + 2Fe³⁺ → Cu²⁺ + 2Fe²⁺

X: Cu²⁺; Fe²⁺ (trong dung dịch không tính Cu dư)

(2) Fe²⁺ + Ag⁺ → Fe³⁺ + Ag

Y: Fe³⁺; Cu²⁺; Ag⁺

(3) Fe + 2Fe³⁺ → 3Fe²⁺

(4) Fe + 2Ag⁺ → Fe²⁺ + 2Ag

(5) Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu

Câu 3: Cho vài giọt dung dịch H₂S vào dung dịch FeCl₃ hiện tượng xảy ra là:

   A. không hiện tượng gì.

   B. kết tủa trắng hóa nâu.

   C. xuất hiện kết tủa đen.

   D. có kết tủa vàng.

Lời giải:

Chọn đáp án: D

Giải thích: 2FeCl₃ + H₂S → 2FeCl₂ + 2HCl + S

Câu 4: Hòa tan Fe₃O₄ vào dung dịch HCl dư, thu được dung dịch X. Cho dãy các chất: KMnO₄; Cl₂; KOH; Na₂CO₃; CuSO₄; HNO₃; Fe; NaNO₃. Số chất trong dãy tác dụng được với dung dịch X là:

   A. 6      B. 7

   C. 5      D. 4

Lời giải:

Chọn đáp án: B

Giải thích:

Fe₃O₄ + HCl dư → dd X gồm: FeCl₂; FeCl₃; HCl dư.

Vậy dd X tác dụng được với các chất là: KMnO₄; Cl₂; KOH; Na₂CO₃; HNO₃; Fe; NaNO₃

5FeCl₂ + KMnO₄ + 8HCl → 5FeCl₃ + KCl + MnO₂↓ + Cl₂↑ + 4H₂O

2FeCl₂ + Cl₂ → 2FeCl₃

FeCl₃ + KOH → Fe(OH)₃↓ + 3KCl

2FeCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Fe(OH)₃↓ + 3CO₂↑ + 6NaCl

FeCl₂ + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 2HCl + NO₂↑ + H₂O

2FeCl₃ + Fe → 3FeCl₂

3Fe²⁺ + NO₃^- + 4H⁺ → 3Fe³⁺ + NO + 2H₂O

Câu 5: Dãy gồm các kim loại đều tác dụng được với dung dịch FeCl₃ là:

   A. Fe, Mg, Cu, Ag, Al

   B. Fe, Zn, Cu, Al, Mg

   C. Au, Cu, Al, Mg, Zn

   D. Cu, Ag, Au, Mg, Fe

Lời giải:

Chọn đáp án: B

Giải thích:

Fe + 2Fe³⁺ → 3Fe²⁺

Zn +2Fe³⁺ → Zn²⁺ + 2Fe²⁺

Cu + 2Fe³⁺ → Cu²⁺ + 2Fe²⁺

Al+ 3Fe³⁺ → Al³⁺ + 3Fe²⁺

Mg + 2Fe³⁺ → Mg²⁺ + Fe²⁺

Au, Ag không tác dụng với FeCl₃

Câu 6: Cho 4,8 gam Mg vào dung dịch chứa 0,2 mol FeCl₃, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X, cô cạn dung dịch X được m gam muối khan. Giá trị của m là

   A. 25,4      B. 34,9

   C. 44,4      D. 31,7

Lời giải:

Chọn đáp án: D

Giải thích:

Thứ tự phản ứng:

Mg + 2FeCl₃ → MgCl₂ + FeCl₂

Mg + FeCl₂ → MgCl₂ + Fe

→ muối khan gồm: 0,2 mol MgCl₂ và 0,1 mol FeCl₂

→ m = 31,7 gam

Câu 7: Dung dịch X có chứa 0,1 mol Fe(NO₃)₃ và 0,24 mol HCl. Dung dịch X có thể hòa tan tối đa được bao nhiêu gam Cu (Biết các phản ứng tạo khí NO là sản phẩm khử duy nhất ).

   A. 7,20gam.

   B. 8,96gam.

   C. 5,76gam

   D. 7,84gam.

Lời giải:

Chọn đáp án: B

Giải thích:

3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^- → 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

0,09    0,24    0,3

2Fe³⁺ + Cu → 2Fe²⁺ + Cu²⁺

0,1      0,05

→ m_Cu = (0,05 + 0,09 ). 64 = 8,96 gam

Câu 8: Cho m gam bột Zn vào 200 ml dung dịch Fe₂(SO₄)₃ 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng dung dịch tăng thêm 2,78 gam so với dung dịch ban đầu. Giá trị m là

   A. 7,8.      B. 2,6.

   C. 5,2.      D. 3,9.

Lời giải:

Chọn đáp án: D

Giải thích:

n_Fe³⁺ = 0,08 mol

Khối lượng dung dịch tăng nên khối lượng kim loại giảm 2,78 gam.

Zn + 2Fe³⁺ → Zn²⁺ + 2Fe²⁺

0,04    0,08

Zn + Fe²⁺ → Zn²⁺ + Fe

b                                 b

Δm = 56b – 65(b + 0,04) = -2,78

→ b = 0,02

→ n_Zn = b + 0,04 = 0,06 mol

→ m_Zn = 3,9 gam