Bài tập Sắt (Fe): Giải bài 1, 2, 3, 4, 5 trang 60 SGK Hóa 9 bài 19

Nội dung bài viết này các em sẽ vận dụng kiến thức lý thuyết ở trên để giải một số bài tập về Sắt (Fe): Giải bài tập 1, 2, 3, 4, 5 trang 60 SGK Hóa 9 bài 19, qua đó rèn luyện được kỹ năng giải bài tập đồng thời giúp ghi nhớ kiến thức lý thuyết tốt hơn.

» Lý thuyết Hóa 9 bài 19: Tính chất vật lý và tính chất hóa học của Sắt (Fe)

* Bài 1 trang 60 SGK Hóa 9: 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? 

> Lời giải bài 1 trang 60 SGK Hóa 9:

Ta có các PTPƯ:

 Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

 FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O

 Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O

 Fe₃O₄ + 8HCl → FeCl₂ + 2FeCl₃ + 4H₂O

Theo bài ra, ta có: n_H­2 = 0,672/22,4= 0,03 mol.

 n_HCl = C_m.V = 0,3.1 = 0,3 mol

Ở bài này ta tính số mol theo nguyên tử Hyđro trong dung dịch axit

Ta có : n_{H⁺(trong HCl)}= n_{H⁺(dùng để hoà tan oxit )} + n_{H⁺(khí thoát ra)}  

 ⇒ 0,3 = n_{H⁺(hoà tan oxit )} + 2.0,03

 ⇒ n_{H⁺(dùng 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 g

* Bài 2 trang 60 SGK Hóa 9: Cho m gam Fe tan vừa đủ trong dung dịch hỗn hợp HCl và FeCl₃ thu được dung dịch X chỉ chứa một muối duy nhất và 5,6 lít H₂ (đktc). Cô cạn dung dịch X thu được 85,09 gam muối khan. Hỏi m =?

> Lời giải bài 2 trang 60 SGK Hóa 9:

Theo bài ra ta có: n_H2 = 5,6/22,4 = 0,25 mol

Cô cạn dung dịch thu được 85,09g là muối FeCl₂

⇒ n_FeCl2 = 85,09/127 = 0,67 mol

Phương trình phản ứng:

Fe  +  2HCl  →  FeCl₂  +  H₂↑  (1)       

Fe  +  2FeCl₃   →   3FeCl₂       (2)

 Theo PTPƯ (1) thì: n_Fe = n_FeCl2 = n_H2 = 0,25 mol

⇒ nên FeCl₂ tạo ra từ PTPƯ (2) là: 0,67 - 0,25 = 0,42

 Theo PTPƯ (2) thì: n_Fe = (1/3) n_FeCl2 = (1/3).0,42 = 0,14 mol

 ⇒ m_Fe = n.M = (0,14 + 0,25).56 = 0,39.56 = 21,84 g

* Bài 3 trang 60 SGK Hóa 9: Có bột kim loại sắt lẫn tạp chất nhôm. Hãy trình bày phương pháp làm sạch sắt.

> Lời giải bài 3 trang 60 SGK Hóa 9:

Cho bột kim loại sắt có lẫn nhôm vào dung dịch NaOH dư, chỉ có nhôm phản ứng, sắt sẽ không phản ứng

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂↑

Sau khi khí bay ra hết, tức nhôm đã phản ứng hết, lọc dung dịch sau phản ứng thấy còn chất rắn không tan, đó là sắt.

* Bài 4 trang 60 SGK Hóa 9: Sắt tác dụng được với chất nào sau đây?

a) Dung dịch muối Cu(NO₃)₂

b) H₂SO₄ đặc, nguội

c) Khí Cl₂

d) Dung dịch ZnSO₄.

Viết các phương trình hóa học và ghi điều kiện, nếu có:

> Lời giải bài 4 trang 60 SGK Hoá 9:

- Sắt tác dụng với dung dịch muối Cu(NO₃)₂ (a) và khí Cl₂ (c):

 Fe + Cu(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₂ + Cu↓

 (kim loại mạnh đẩy kim loại yếu ra khỏi dung dịch muối)

 2Fe + 3Cl₂  2FeCl₃.

- Lưu ý: Sắt bị thụ động hóa trong môi trường H₂SO₄ đặc nguội và HNO₃ đặc nguội.

* Bài 5 trang 60 SGK Hóa 9: Ngâm bột sắt dư trong 10ml dung dịch đồng sunfat 1M. Sau khi phản ứng kết thúc, lọc được chất rắn A và dung dịch B.

a) Cho A tác dụng với dung dịch HCl dư. Tính khối lượng chất rắn còn lại sau phản ứng.

b) Tính thể tích dung dịch NaOH 1M vừa đủ để kết tủa hoàn toàn dung dịch B.

> Lời giải bài 5 trang 60 SGK Hoá 9:

a) n_CuSO4 = C_M .V = 1. 0,01 = 0,01 (mol)

- PTHH: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu↓  (1)

- Chất rắn A gồm sắt dư và đồng, dung dịch B là FeSO₄.

 n_Cu = n_CuSO4 = 0,01 mol

- PTHH cho A + dd HCl:

 Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑  (2)

 Cu + HCl → không phản ứng.

- Khối lượng chất rắn còn lại sau phản ứng với HCl chỉ có Cu

 m_Cu = 0,01.64 = 0,64 (g).

b) Dung dịch B chỉ có FeSO4:

 FeSO₄ + 2NaOH → Fe(OH)₂↓ + Na₂SO₄   (3)

- Theo ptpư (1): n_FeSO4 = n_CuSO4 = 0,01 (mol).

- Theo ptpư (3): n_NaOH = 2.n_FeSO4 = 2.0,01 = 0,02 (mol).

⇒ V_NaOH = n/C_M = 0,02/1 = 0,02 (l).

* Bài 4 trang 69 SGK Hóa 9: Hoàn thành chuỗi phản ứng

b) Fe → FeSO₄ → Fe(OH)₂ → FeCl₂

c) FeCl₃ → Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ → Fe → Fe₃O₄

> Lời giải bài 4 trang 69 SGK Hoá 9:

b) Ta có chuỗi phương trình phản ứng:

1) Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑

2) FeSO₄ + 2NaOH → Fe(OH)₂ + Na₂SO₄

3) Fe(OH)₂ + 2HCl → FeCl₂ + 2H₂O

c) Ta có chuỗi phương trình phản ứng:

1) FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃ + 3NaCl

2) 2Fe(OH)₃  Fe₂O₃ + 3H₂O

3) Fe₂O₃ + 3H₂  2Fe + 3H₂O

 Hoặc: Fe₂O₃ + 2Al   2Fe + Al₂O₃

 Hoặc: Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂

4) Fe + O₂  Fe₃O₄

* Bài 6 trang 69 SGK Hóa 9: Ngâm một lá sắt có khối lượng 2,5 gam trong 25 ml dung dịch CuSO₄ 15% có khối lượng riêng là 1,12 g/ml. Sau một thời gian phản ứng, người ta lấy lá sắt ra khỏi dung dịch, rửa nhẹ, làm khô thì cân nặng 2,58 gam.

a) Hãy viết phương trình hoá học.

b) Tính nồng độ phần trăm của các chất trong dung dịch sau phản ứng.

> Lời giải bài 6 trang 69 SGK Hóa 9:

a) PTPƯ:  Fe   +  CuSO₄   →  FeSO₄   +  Cu↓

       1 mol   1 mol         1 mol        1 mol

b) Theo PTPƯ cứ 1 mol Fe phản ứng tạo thành 1 mol Cu thì khối lượng thanh Fe tăng thêm là : 64 – 56 = 8 (g)

 Gọi số mol Fe tham gia phản ứng là x

 Theo bài ra số gam tăng lên sau khi lấy lá thép ra là: 2,58 – 2,5 = 0,08 (g)

 ⇒ x = (0,08.1)/8 = 0,01 (mol)

n_FeSO4 = 0,01 mol ⇒ m_FeSO4 = 0,01.152 = 1,52 (g)

m_dd CuSO4 = D . V = 1,12.25 = 28 (g)

⇒ m_CuSO4 = m_dd.C% = 28.(15/100) = 4,2 (g)

⇒ n_CuSO4 = 4,2/160 = 0,02625 (mol)

⇒ CuSO_4 dư và n_CuSO4 dư = 0,02625 – 0,01 = 0,01625 (mol)

- Chất sau phản ứng là: FeSO₄ và CuSO₄ dư

⇒ m_CuSO4 dư = 0,01625.160 = 2,6 (g)

⇒ m_{dd sau pư} = 28 +2,5 – 2,58 = 27,92 (g)

⇒ C% _FeSO4 = (1,52/27,92). 100 = 5,4441 (%)

⇒ C% _CuSO4 dư = (2,6/27,92). 100 = 9,3123 (%)