Tailieumoi.vn xin giới thiệu phương trình Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂ gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học của Sắt. Mời các bạn đón xem:

Phương trình Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

1. Phương trình phản ứng hóa học:

    Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

2. Hiện tượng nhận biết phản ứng

- Sắt phản ứng với sắt (III) clorua tạo thành sắt (II) clorua

3. Điều kiện phản ứng

- Nhiệt độ phòng.

4. Tính chất hoá học

4.1. Tính chất hoá 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

a. Tác dụng với lưu huỳnh

b. Tác dụng với oxi

c. Tác dụng với clo

Tác dụng với axit

a.Tác dụng với dung dịch axit HCl, H₂SO₄ loãng

Fe + 2H⁺ → Fe²⁺ + H₂

b. Với các axit HNO₃, H₂SO₄ đặc

Fe + 4HNO₃ l → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

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

4.2. Tính chất hoá học của FeCl₃

- Tính chất hóa học của muối:

- Có tính oxi hóa: Khi tác dụng với chất khử, hợp chất sắt (III) clorua bị khử thành hợp chất sắt (II) hoặc kim loại sắt tự do.

            Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺

            Fe³⁺ + 3e → Fe

Tính chất hóa học của muối:

- Tác dụng với dung dịch kiềm:

            FeCl₃ + 3KOH → Fe(OH)₃ + 3KCl

- Tác dụng với muối

            FeCl₃ + 3AgNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 3AgCl

- Tác dụng với dung dịch axit:

- Sục khí H₂S vào dung dịch FeCl₃ có hiện tượng vẫn đục:

            2FeCl₃ + H₂S → 2 FeCl₂ + 2 HCl + S

Tính oxi hóa

            Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

            Cu + 2FeCl₃ → 2FeCl₂ + CuCl₂

5. Cách thực hiện phản ứng

- Cho Sắt tác dụng với dung dịch FeCl₃

6. Bạn có biết

Tương tự Fe, các kim loại như Cu, Pb,Ni ... đều có thể khử Fe³⁺ về Fe²⁺

7. Bài tập liên quan

Ví dụ 1: Chia bột kim loại X thành 2 phần. Phần một cho tác dụng với Cl2 tạo ra muối Y. Phần hai cho tác dụng với dung dịch HCl tạo ra muối Z. Cho kim loại X tác dụng với muối Y lại thu được muối Z. Kim loại X có thể là

A. Mg. 

B. Al. 

C. Zn. 

D. Fe.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Kim loại X là Fe

Phần 1: 2Fe (X) + 3Cl₂ $\stackrel{t°}{\to }$ 2FeCl₃ (Y)

Phần 2: Fe (X) + 2HCl → FeCl₂ (Z) + H₂

Fe (X) + 2FeCl₃ (Y) → 3FeCl₂ (Z)

Ví dụ 2: Hoà tan hết cùng một lượng Fe trong dung dịch H₂SO₄ loãng (dư) và dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng (dư) thì các thế tích khí sinh ra lần lượt là V₁ và V₂ (đo ở cùng điều kiện). Liên hệ giữa V₁ và V₂ là

A. V₁ = V₂ 

B. V₁ = 2V₂

C. V₂ = 1,5V₁. 

D. V₂ = 3V₁

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Gọi số mol Fe là a mol

Áp dụng định luật bảo toàn số mol electron

Cho Fe vào H₂SO₄ loãng: 2$n_{H_2}$ = 2n_Fe

→$n_{H_2}$ = n_Fe = a mol

Cho Fe vào H₂SO₄ đặc, nóng: 3n_Fe = 2$n_{S{O}_2}$

→$n_{S{O}_2}$ = 1,5n_Fe = 1,5a mol

Ở cùng điều kiện, tỉ lệ về thể tích cũng là tỉ lệ về số mol

→ V₂ = 1,5V₁.

Ví dụ 3: Trong 3 chất Fe, Fe²⁺, Fe³⁺. Chất X chỉ có tính khử, chất Y chỉ có tính oxi hoá, chất Z vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa. Các chất X, Y, Z lần lượt là:

A. Fe, Fe²⁺ và Fe³⁺.

B. Fe²⁺, Fe và Fe³⁺.

C. Fe³⁺, Fe và Fe²⁺. 

D. Fe, Fe³⁺ và Fe²⁺.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

+) Fe đơn chất có số oxi hóa bằng 0 → có khả nhường 2e hoặc 3e → chỉ có tính khử → X là Fe

+) Fe²⁺ có khả năng nhường 1e để thành Fe³⁺ → có tính khử

Fe²⁺ có khả năng nhận 2e để thành Fe đơn chất → có tính oxi hóa

→ Z là Fe²⁺

+) Fe³⁺ chỉ có khả năng nhận 1e để trở nhà Fe²⁺ hoặc nhận 3e để thành Fe đơn chất → Fe³⁺ chỉ có tính oxi hóa → Y là Fe³⁺

Ví dụ 4: Cho Fe tác dụng với dd HNO₃ đặc, nóng, thu được khí X màu nâu đỏ. Khí X là

A. N₂ 

B. N₂O 

C. NO 

D. NO₂

Hướng dẫn giải

Đáp án D

N₂: Khí không màu, nhẹ hơn không khí

N₂O: Khí không màu, nặng hơn không khí.

NO: Khí không màu, hóa nâu ngoài không khí.

NO₂: Khí màu nâu đỏ

Ví dụ 5: Phát biểu nào sau đây không đúng?

A.Kim loại Fe phản ứng với dung dịch HCl tạo ra muối sắt(II).

B.Dung dịch FeCl₃ phản ứng được với kim loại Fe.

C.Kim loại Fe không tan trong dung dịch H₂SO₄ đặc, nguội.

D.Trong các phản ứng hóa học, ion Fe²⁺ chỉ thể hiện tính khử.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

A. Đúng

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

B. Đúng

Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

C. Đúng. Fe không phản ứng với H₂SO₄ đặcnguội, HNO₃ đặc nguội.

D. Sai, ion Fe²⁺ ở mức oxi hóa trung gian nên có thể tăng hoặc giảm số oxi hóa → thể hiện cả tính khử, cả tính oxi hóa.

Ví dụ 6: Hòa tan 2,24 gam Fe bằng 300 ml dung dịch HCl 0,4 M , thu được dung dịch X và khí H₂. Cho dung dịch AgNO₃ dư vào X, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất của $\stackrel{+5}{N}$) và m gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là

A. 18,3. 

B. 8,61. 

C. 7,36. 

D. 9,15.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

n_Fe = 0,04 mol; n_HCl = 0,3.0,4 = 0,12 mol

$\begin{array}{c}Fe+2HCl\to FeC{l}_2+H_2\\ \mathrm{0,04}\to \mathrm{0,08}\to \mathrm{0,04}mol\end{array}$

Dung dịch X gồm: HCl _dư = 0,12 – 0,08 = 0,04 mol và FeCl₂: 0,04 mol

Cho AgNO₃ dư vào X có phản ứng:

$\begin{array}{c}3F{e}^{2+}+4H^{+}+N{O_3}^{-}\to 3F{e}^{3+}+NO+2H_{2}O\\ \mathrm{0,03}\mathrm{0,04}mol\end{array}$

$\begin{array}{c}F{e}^{2+}+A{g}^{+}\to Ag\downarrow +F{e}^{3+}\\ (\mathrm{0,04}-\mathrm{0,03})\to \mathrm{0,01}mol\end{array}$

$\begin{array}{c}A{g}^{+}+C{l}^{-}\to AgCl\downarrow \\ \mathrm{0,12}\mathrm{0,12}mol\end{array}$

→ m = 0,01.108 + 0,12.143,5 = 18,3 gam.

Ví dụ 7: Ngâm một lá kim loại có khối lượng 50g trong dung dịch HCl. Sau khi thu được 336ml H₂ (đkc) thì khối lượng lá kim loại giảm 1,68%. Kim loại đó là

A. Zn

B. Fe

C. Al

D. Ni

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Khối lượng kim loại phản ứng là:

m_KL = $\frac{\mathrm{1,68.50}}{100}$ = 0,84 gam

$n_{H_2}$= 0,336 : 22,4 = 0,015 mol

2M + 2nHCl → 2MCl_n + nH₂

Số mol của M là:

n_M = $\frac{2}{n}$.$n_{H_2}$= $\frac{2}{n}$.0,015 = $\frac{\mathrm{0,03}}{n}$ mol

→ M_M = $\frac{m_M}{n_M}$ = 0,84 : $\frac{\mathrm{0,03}}{n}$ = 28n

Với n = 1 → M_M = 28 loại

n = 2 → M_M = 56 (Fe) Thỏa mãn

n = 3 → M_M = 84 loại.

Vậy kim loại cần tìm là Fe

Ví dụ 8: Cho 11,2 gam Fe tác dụng hết với dung dịch H₂SO₄ loãng dư , thu được V lít khí H₂ (đktc). Giá trị của V là

A. 2,24 

B. 3,36

C. 4,48 

D. 6,72

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Áp dụng định luật bảo toàn electron:

2.n_Fe = 2.$n_{H_2}$

→ $n_{H_2}$ = n_Fe = 0,2 mol

→ V = 0,2.22,4 = 4,48 lít

Ví dụ 9: Cho 6 gam Fe vào 100ml dung dịch CuSO₄ 1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam hỗn hợp kim loại. Giá trị của m là

A. 7,0 

B. 6,8 

C. 6,4 

D. 12,4

Hướng dẫn giải

Đáp án B

n_Fe = 6 : 56 = 0,107 mol

$n_{CuS{O}_4}$ = 0,1.1 = 0,1 mol

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

→ Fe còn dư

→ n_Cu = n_{Fe phản ứng} = $n_{CuS{O}_4}$ = 0,1 mol

Khối lượng hỗn hợp kim loại thu được là:

m = 6 – 0,1.56 + 0,1.64 = 6,8 gam

Ví dụ 10: Hòa tan 5,6g Fe bằng dung dịch HNO₃ loãng (dư), sinh ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Giá trị của V là

A. 2,24. 

B. 3,36. 

C. 4,48. 

D. 6,72.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Bảo toàn số mol electron

→ 3n_Fe = 3n_NO → n_NO = n_Fe = 0,1 → V = 2,24 lít

Ví dụ 11: Cho 8,4g sắt vào 300 ml dung dịch AgNO₃ 1,3M. Lắc kĩ cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là

A. 16,2. 

B. 42,12.

C. 32,4. 

D. 48,6.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

n_Fe = 0,15 mol; $n_{AgN{O}_3}$= 0,39 mol

$\begin{array}{c}Fe+2A{g}^{+}\to F{e}^{2+}+2Ag\\ \mathrm{0,15}\to \mathrm{0,3}\to \mathrm{0,15}\to \mathrm{0,3}mol\end{array}$

$\begin{array}{c}F{e}^{2+}+A{g}^{+}\to F{e}^{3+}+Ag\\ \mathrm{0,09}\leftarrow (\mathrm{0,39}-\mathrm{0,3})\to \mathrm{0,09}mol\end{array}$

→ m = m_Ag = 0,39.108 = 42,12 gam

Ví dụ 12: Cho 10 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu phản ứng với dung dịch HCl loãng dư, đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,36 lít khí H₂ (đktc). Khối lượng của Cu trong 10 gam hỗn hợp X.

A. 5,6 gam 

B. 8,4 gam 

C. 2,8 gam 

D. 1,6 gam

Hướng dẫn giải

Đáp án D

$n_{H_2}$ = 0,15 mol

Chỉ có Fe phản ứng với dung dịch HCl

Bảo toàn electron ta có:

2.n_Fe = 2.$n_{H_2}$

→ $n_{H_2}$= n_Fe = 0,15 mol

→ m_Fe = 0,15.56 = 8,4 gam

→ m_Cu = 10 – 8,4 = 1,6 gam

Ví dụ 13: Đốt cháy hoàn toàn m gam Fe trong khí Cl₂ dư, thu được 6,5 gam FeCl₃. Giá trị của m là

A. 2,24 

B. 2,8 

C. 1,12 

D. 0,56

Hướng dẫn giải

Đáp án A

$n_{FeC{l}_3}$ = 6,5 : 162,5 = 0,04 mol

Bảo toàn nguyên tố Fe: n_Fe = $n_{FeC{l}_3}$ = 0,04 mol

→ m_Fe = 0,04.56 = 2,24 gam

Ví dụ 14: Đốt cháy hoàn toàn 16,8 gam Fe trong khí O₂ cần vừa đủ 4,48 lít O₂ (đktc) tạo thành một oxit sắt. Công thức phân tử của oxit đó là công thức nào sau đây?

A. FeO 

B. Fe₂O₃

C. Fe₃O₄ 

D. FeO hoặc Fe₃O₄

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Đặt công thức phân tử của oxit sắt là Fe_xO_y

n_Fe = 16,8 : 56 = 0,3 mol

$n_{O_2}$ = 4,48 : 22,4 = 0,2 mol → n_O = 0,2.2 = 0,4 mol

→ x : y = n_Fe : n_O = 0,3 : 0,4 = 3 : 4

→ Công thức phân tử của oxit sắt là: Fe₃O₄

Ví dụ 15: Cấu hình electron của Fe là:

A. [Ar]3d⁶4s² 

B. [Ar]3d⁸ 

C. [Ar]4s²3d⁶ 

D. [Ar]4s²

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Cấu hình electron của Fe là[Ar]3d⁶4s²

8. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Sắt (Fe) và hợp chất:

2FeCl₃ + Cu → 2FeCl₂ + CuCl₂

2FeCl₃ + Mg → 2FeCl₂ + MgCl₂

2FeCl₃ + 3Mg → 2Fe + 3MgCl₂

3FeCl₃ + Al → AlCl₃ + 3FeCl₂

FeCl₃ + Al → AlCl₃ + Fe

2FeCl₃ + Zn→ 2FeCl₂ + ZnCl₂

2FeCl₃ + 3Zn → 3ZnCl₂ + 2Fe