Trả lời nhanh
Hóa 9 bài 19 học về sắt (Fe, NTK = 56): kim loại màu trắng xám, dẫn điện nhiệt khá, bị nam châm hút. Sắt phản ứng với phi kim (O2, Cl2, S), với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng và với dung dịch muối của kim loại yếu hơn. Sắt có hoá trị II hoặc III tuỳ chất phản ứng.
1. Tính chất vật lí của sắt
- Kim loại màu trắng xám, có ánh kim, dẻo nên dễ rèn, dễ kéo sợi.
- Dẫn điện, dẫn nhiệt tốt nhưng kém đồng và nhôm.
- Khối lượng riêng khoảng 7,86 g/cm3 (nặng hơn nhôm), nhiệt độ nóng chảy khoảng 1539 °C.
- Bị nam châm hút (có tính nhiễm từ) – dấu hiệu để tách sắt ra khỏi hỗn hợp.
2. Tính chất hoá học của sắt
Sắt mang đầy đủ tính chất của một kim loại hoạt động trung bình, đứng sau nhôm và trước hiđro trong dãy hoạt động hoá học.
a) Tác dụng với phi kim
- Với oxi: 3Fe + 2O2 → Fe3O4 (nhiệt độ cao). Hiện tượng: sắt cháy sáng, bắn tia lửa, tạo chất rắn màu nâu đen (oxit sắt từ).
- Với clo: 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (nhiệt độ cao). Hiện tượng: khói màu nâu đỏ là FeCl3.
- Với lưu huỳnh: Fe + S → FeS (nhiệt độ cao). Sản phẩm là chất rắn màu xám đen.
b) Tác dụng với dung dịch axit (HCl, H2SO4 loãng)
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
Fe + H2SO4 (loãng) → FeSO4 + H2↑
Hiện tượng: sắt tan dần, có bọt khí không màu thoát ra, dung dịch chuyển dần sang màu lục nhạt (muối sắt(II)).
c) Tác dụng với dung dịch muối
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓
Hiện tượng: có lớp kim loại đỏ bám ngoài đinh sắt, màu xanh của dung dịch CuSO4 nhạt dần. Tương tự: Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag↓ (khi AgNO3 dư, Fe(NO3)2 còn tác dụng tiếp, nhưng ở lớp 9 ta chỉ xét phản ứng đầu).
d) Lưu ý: sắt không phản ứng với…
Sắt bị thụ động (không phản ứng) trong HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội, nên người ta dùng thùng sắt để chở các axit này.
3. Mẹo nhớ hoá trị của sắt
| Chất phản ứng với Fe | Hoá trị sắt | Sản phẩm ví dụ |
|---|---|---|
| Cl2 (chất oxi hoá mạnh) | III | FeCl3 |
| S, HCl, H2SO4 loãng, dung dịch muối | II | FeS, FeCl2, FeSO4 |
| O2 | II và III | Fe3O4 |
Mẹo: chất oxi hoá “mạnh” như clo đẩy sắt lên hoá trị cao nhất (III); axit thường và muối chỉ đẩy lên II.
4. Lỗi sai thường gặp
- Viết Fe + HCl → FeCl3 + H2. Đúng phải là FeCl2.
- Viết sản phẩm cháy của sắt trong oxi là Fe2O3 hoặc FeO. Ở lớp 9 sản phẩm là Fe3O4.
- Quên điều kiện nhiệt độ ở phản ứng với phi kim, hoặc quên cân bằng hệ số.
- Cho rằng sắt tác dụng với mọi axit đặc nguội.
5. Bài tập vận dụng có lời giải
Bài 1. Cho 5,6 g Fe tác dụng hết với dung dịch HCl dư. Tính thể tích khí H2 (đktc) và khối lượng FeCl2 tạo thành.
Giải: nFe = 5,6 : 56 = 0,1 mol. Theo PT Fe + 2HCl → FeCl2 + H2, nH2 = nFeCl2 = 0,1 mol. VH2 = 0,1 × 22,4 = 2,24 lít; mFeCl2 = 0,1 × 127 = 12,7 g.
Bài 2. Đốt cháy 5,6 g Fe trong khí Cl2 dư. Tính khối lượng muối và thể tích Cl2 (đktc) đã phản ứng.
Giải: 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3. nFe = 0,1 mol nên nFeCl3 = 0,1 mol, nCl2 = 0,15 mol. mFeCl3 = 0,1 × 162,5 = 16,25 g; VCl2 = 0,15 × 22,4 = 3,36 lít.
Bài 3. Ngâm một đinh sắt sạch trong dung dịch CuSO4. Sau khi 0,1 mol Fe phản ứng hết, khối lượng thanh sắt tăng hay giảm bao nhiêu gam? (Cu = 64)
Giải: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu. Có 0,1 mol Fe tan (5,6 g) và 0,1 mol Cu bám vào (6,4 g). Khối lượng tăng 6,4 − 5,6 = 0,8 g.
Bài 4 (viết PT). Hoàn thành: Fe → FeCl3 → Fe(OH)3.
Giải: 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (t°); FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ (nâu đỏ) + 3NaCl.
6. Tóm tắt cần nhớ
- Fe: kim loại trắng xám, bị nam châm hút, NTK = 56.
- Phản ứng với O2 → Fe3O4; Cl2 → FeCl3; S → FeS; axit loãng → muối Fe(II) + H2; muối kim loại yếu hơn → kim loại mới.
- Không phản ứng với HNO3 và H2SO4 đặc nguội.
Bài sau của chương, hợp kim của sắt (gang, thép), là phần ứng dụng trực tiếp của kiến thức về sắt ở trên.
Câu hỏi thường gặp
Hóa 9 bài 19 học về nội dung gì?
Bài 19 (chương trình Hóa học 9 cũ) học về sắt: tính chất vật lí, tính chất hoá học (tác dụng với phi kim, dung dịch axit, dung dịch muối) và cách viết các phương trình phản ứng của Fe.
Vì sao sắt tác dụng với Cl2 tạo FeCl3 mà với HCl lại tạo FeCl2?
Clo là chất oxi hoá mạnh nên đưa sắt lên hoá trị III, còn ion H+ trong axit HCl oxi hoá yếu hơn nên chỉ đưa sắt lên hoá trị II.
Sắt cháy trong oxi tạo sản phẩm gì?
Tạo oxit sắt từ Fe3O4 màu nâu đen: 3Fe + 2O2 → Fe3O4 (nhiệt độ cao), có tia lửa bắn ra và cháy sáng.
Sắt có tác dụng với H2SO4 đặc nguội không?
Không. Sắt bị thụ động trong H2SO4 đặc nguội và HNO3 đặc nguội nên không có phản ứng xảy ra.