Bài tập Vô cơ dành cho sinh viên Đại học, Cao đẳng có giải chi tiết

TUYỂN TẬP BÀI TẬP PHỔ THÔNG, ĐẠI HỌC, SAU ĐẠI HỌC
LUẬN VĂN-KHOÁ LUẬN-TIỂU LUẬN



BÀI TẬP HOÁ VÔ CƠ DÀNH CHO SINH VIÊN ĐẠI HỌC,
CAO ĐẲNG CO HƯỚNG DẪN

A MỞ ĐẦU
1


1. Lí do chọn đề tài
Hóa học vô cơ là một ngành khoa học được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi, đặc
biệt trong các lĩnh vực như: công nghệ hóa học, công nghệ dầu khí, công nghệ môi
trường, công nghệ thực phẩm, vật liệu, xây dựng... Hóa học vô cơ nghiên cứu đặc điểm,
tính chất, điều chế và ứng dụng của các chất vô cơ.Cho đến nay, người ta đã tìm ra được
hơn 110 nguyên tố hóa học. Trong đó có nhiều nguyên tố có ứng dụng và vai trò quan
trọng trong cuộc sống. Trong tiểu luận này, chúng ta hãy cùng tìm hiểu về tính chất vật lí,
tính chất hóa học, phương pháp điều chế các kim loại Cr, Fe, Cu, Ag, Zn, Pb và một số
bài tập ứng dụng.
2. Mục đích và nhiệm vụ của đề tài
Nhằm nắm vững tính chất vật lí, hóa học, phương pháp điều chế các kim loại Cr,
Fe, Cu, Ag, Zn, Pb, và vận dụng những kiến thức đó để giải một số dạng bài tập có liên
quan.
3. Phương pháp nghiên cứu
Bài tiểu luận dựa trên phương pháp: phân tích, tổng hợp tài liệu và tìm kiếm thông
tin.
4. Kết quả
Đề tài là tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên khi nghiên cứu, tìm hiểu về các
nguyên tố kim loại Cr, Fe, Cu, Ag, Zn, Pb và giúp các bạn nắm được một số dạng bài tập

về các kim loại này.

B. NỘI DUNG
2


CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC VỀ CÁC NGUYÊN TỐ Cr, Fe, Cu, Ag, Zn, Pb.
1.1 Crom ( Cr)
Kí hiệu Cr, số thứ tự 24, thuộc nhóm VIB, chu kì 4, nguyên tử khối 52
Crom có số oxi hóa từ +1 đến +6. Phổ biến hơn cả là các số oxi hóa +2, +3, +6
Cấu hình electron của nguyên tử [Ar]3d54s1
1.1.1 Tính chất vật lí
Crom là kim loại trắng ánh bạc, rất cứng. Khó nóng chảy(nhiệt độ nóng chảy là
1890 C). Crom là kim loại nặng, có khối lượng riêng là 7,2 g/cm 3.
0

1.1.2 Tính chất hóa học
-Tác dụng với phi kim: ở nhiệt độ thường trong không khí, kim loại crom có màng oxit
bảo vệ. Nhưng ở nhiệt độ cao, crom khử được nhiều phi kim.
2 Cr + 3 F2

2 CrF3
t0

2Cr2O3

t0

Cr2S3

4 Cr + 3O2


→

2 Cr + 3 S


→

2 Cr + 3 Cl2
2 Cr + N2

t0

2CrCl3


→
t0


→

2 CrN

-Tác dụng với axit: trong dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng nóng, màng oxit bị phá hủy,
crom khử ion H+ tạo muối Cr(II) và khí H2
Cr + 2 HCl

CrCl2 + H2

Trong HNO3, H2SO4 đặc nguội Cr trở nên thụ động
-Crom không tác dụng với H2O do có lớp oxit bảo vệ ( Cr2O3)
3


1.1.3 Điều chế Crom
Oxit crom được tách ra từ quặng. Sau đó dùng phương pháp nhiệt nhôm để điều
chế crom.
t0

Cr2O3 + 2 Al

Al2O3 + 2 Cr


→

1.2 Sắt (Fe)
Kí hiệu Fe, số thứ tự 25, thuộc nhóm VIIIB, chu kì 4, nguyên tử khối 56
Cấu hình electron nguyên tử [Ar]3d64s2
1.2.1 Tính chất vật lí
Sắt là kim loại là kim loại màu trắng hơi xám, dẻo, dễ rèn, nóng chảy ở 15400C và
sôi ở 27700C, khối lượng riêng 7,9 g/cm3. Sắt có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, đặc biệt có
tính nhiễm từ.
1.2.2 Tính chất hóa học
Sắt có tính khử trung bình: Fe có thể bị oxi hóa thành Fe2+ hoặc Fe3+
- Tác dụng với phi kim
Fe khử nhiều phi kim thành ion âm trong khi đó Fe bị oxi hóa thành Fe2+ hoặc Fe3+.

t0

3 Fe + 2O2


→

Fe3O4

t0

2 Fe + 3 Cl2

2 FeCl3


→

Fe + S

t0


→

FeS

- Sắt chỉ tác dụng với H2O ở nhiệt độ cao
Fe + H2O
3Fe + 4H2O

t0

FeO + H2 ( >5700C)

t0

Fe3O4 + 4 H2 (<5700C)


→

→

- Tác dụng với axit:
4


Fe tác dụng với HCl và H2SO4 loãng tạo ra muối Fe2+
Fe + 2H+

Fe2+ + H2

Sắt bị thụ động hóa trong HNO3 và H2SO4 đặc nguội.
Sắt tác dụng với H2SO4 đặc nóng, HNO3 tạo muối sắt III:
t0

2 Fe + 6 H2SO4(đặc)



→

Fe + 4 HNO3(loãng)

t0

Fe2(SO4)3


→

+ 3 SO2 + 6 H2O

Fe(NO3)3 + NO + 2 H2O

- Tác dụng với dung dịch muối: Fe có thể đẩy kim loại kém hoạt động hơn ra khỏi dung
dịch muối của chúng
Fe + CuSO4

FeSO4

+ Cu

1.2.3 Điều chế
Sắt tinh khiết được điều chế bằng các phương pháp:
- Khử oxit bằng hiđro
Fe2O3 + 3H2

t0


→

2 Fe + 3 H2O

- Nhiệt phân hợp chất cacbonyl
Fe(CO)5

t0


→

Fe + 5 CO

- Điện phân dung dịch muối, ví dụ muối sắt (II) clorua:
Fe2+ + 2e

Fe

1.3 Đồng (Cu)
Kí hiệu Cu, số thứ tự 29, thuộc nhóm IB, chu kì 4, nguyên tử khối: 64
Cấu hình electron nguyên tử [Ar]3d104s1
Trong các hợp chất, đồng có số oxi hóa phổ biến là +1 và +2

5


1.3.1 Tính chất vật lí
Đồng là kim loại màu đỏ, dẻo, dễ kéo sợi và dát mỏng, nóng chảy ở 10830C và sôi

ở 28770C. Đồng có độ dẫn điện và dẫn nhiệt rất cao, chỉ thua bạc. Độ dẫn điện của đồng
giảm nhanh nếu có lẫn tạp chất.
1.3.2 Tính chất hóa học
- Tác dụng với phi kim:
Khi đốt nóng, Cu không cháy trong khí oxi mà tạo thành màng CuO có màu đen
bảo vệ Cu không bị oxi hóa tiếp tục:
2 Cu + O2

t0


→

2 CuO

Nếu đốt cháy ở nhiệt độ cao hơn (800 - 10000C), một phần CuO ở lớp bên trong oxi hóa
Cu thành Cu2O màu đỏ
CuO + Cu

t0


→

Cu2O

Nhưng trong không khí ẩm, với sự có mặt của CO2, đồng bị bao phủ bởi màng cacbonat
bazơ màu xanh CuCO3.Cu(OH)2
Đồng có thể tác dụng với Cl2, Br2, S... ở nhiệt độ thường hoặc đun nóng:
t0

Cu + Cl2 
→

CuCl2

t0

CuS

Cu + S


→

- Tác dụng với axit
Đồng không tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng. Tuy vậy có mặt của oxi
trong không khí, Cu bị oxi hóa thành muối Cu(II)
2 Cu + 4HCl + O2

2 CuCl2 + 2 H2O

Đồng bị oxi hóa dễ dàng trong H2SO4 đặc nóng và HNO3
Cu + 2 H2SO4(đặc)

t0

CuSO4 + SO2 + 2H2O



→

Cu + 4 HNO3(đặc)

Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2H2O
6


3Cu + 8 HNO3(loãng)

3Cu(NO3)2 + 2 NO + 4H2O

- Tác dụng với dung dịch muối
Đồng khử được ion của những kim loại đứng sau nó trong dãy điện hóa ở trong dung
dịch muối
Cu + 2AgNO3

Cu(NO3)2 + 2Ag

1.3.3 Sản xuất đồng
Đồng chủ yếu được sản xuất từ quặng pirit đồng qua các công đoạn
Nung quặng pirit đồng:
2 CuFeS2 + O2

Cu2S + 2 FeO + 3 SO2

Nung Cu2S trong không khí sao cho 1 phần Cu2S chuyển thành Cu2O
2 Cu2S + 3 O2

2 Cu2O + 2 SO2

Sau đó ngừng cung cấp oxi để xảy ra phản ứng
2 Cu2O + Cu2S

6 Cu + SO2

Đồng điều chế được có độ tinh khiết 97- 98% gọi là đồng thô. Đồng thô được tinh
luyện bằng phương pháp điện phân để có đồng tinh khiết 99,99% được dùng trong công
nghiệp điện.
1.4 Bạc (Ag)
Bạc là nguyên tố kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm IB, chu kì 5, số hiệu nguyên tử
là 47, nguyên tử khối 108
Cấu hình electron [Kr]4d105s1
Trong các hợp chất, bạc có số oxi hóa phổ biến là +1, ngoài ra bạc còn có số oxi hóa +2
và +3
1.4.1 Tính chất vật lí
Bạc có tính mềm, dẻo ( dễ kéo sợi và dát mỏng), màu trắng, dẫn nhiệt và dẫn điện
tốt nhất trong các kim loại.
Bạc là kim loại nặng (khối lượng riêng là 10,5 g/cm 3), nóng chảy ở 960,50C.
7


1.4.2 Tính chất hóa học
Bạc có tính khử yếu, nhưng ion Ag+ có tính oxi hóa mạnh
- Bạc không bị oxi hóa trong không khí dù ở nhiệt độ cao.
- Bạc không tác dụng với HCl, H2SO4 loãng, nhưng tác dụng với axit có tính oxi hóa
mạnh, như HNO3 hoặc H2SO4 đặc nóng.
Ag + 2 HNO3(đặc)

AgNO 3 + NO2 + H2O

- Bạc có màu đen khi tiếp xúc với không khí hoặc nước có mặt hiđro sunfua:
4 Ag + 2 H2S + O2

2 Ag2S(đen) + 2 H2

1.5 Kẽm (Zn)
Kẽm là nguyên tố kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm IIB, chu kì 4, có số hiệu
nguyên tử là 30. Trong các hợp chất, Zn có số oxi hóa là +2.
Cấu hình electron của nguyên tử [Ar]3d104s2
1.5.1 Tính chất vật lí
Kẽm là kim loại có màu lam nhạt, giòn ở nhiệt độ phòng, dẻo ở nhiệt độ 100 150 C, giòn trở lại ở nhiệt độ trên 2000C
0

Kẽm có khối lượng riêng bằng 7,13 g/cm3, nóng chảy ở 419,50C, sôi ở 9060C.
1.5.2 Tính chất hóa học
Kẽm là kim loại hoạt động, có tính khử mạnh. Kẽm tác dụng được với nhiều phi
kim và các dung dịch axi, kiềm, muối. Tuy nhiên, kẽm không bị oxi hóa trong không khí,
trong nước vì trên bề mặt kẽm có màng oxit hoặc cacbonat bazơ bảo vệ.
1.6 Chì (Pb)
Chì là kim loại thuộc nhóm IVA, chu kì 6, số hiệu nguyên tử là 82. Pb có số oxi
hóa +2 và +4. Hợp chất có số oxi hóa +2 phổ biến và bền hơn.
Cấu hình electron nguyên tử [Xe]4f145d106s26p2
1.6.1 Tính chất vật lí

8


Chì có màu trắng hơi xanh, mềm, dễ dát mỏng và kéo sợi. Chì là kim loại nặng, có
khối lượng riêng là 11,34 g/cm3, nóng chảy ở 327,40C, sôi ở 17450C.

1.6.2 Tính chất hóa học
Chì có tính khử yếu. Thế điện cực chuẩn E0Pb2+/Pb= - 0,13V.
Chì không tác dụng với các dung dịch HCl, H2SO4 loãng do các muối chì không
tan bao bọc ngoài kim loại. Chì tan nhanh trong H2SO4 đặc nóng và tạo thành muối hòa
tan là Pb(HSO4)2. Chì tan dễ dàng trong dung dịch HNO3, tan chậm trong HNO3 đặc.
Chì cũng tan chậm trong dung dịch bazơ nóng (như NaOH, KOH). Trong không
khí, chì được bao phủ bằng màng oxit bảo vệ, nên không bị oxi hóa tiếp, khi đun nóng thì
tiếp tục bị oxi hóa tạo ra PbO.
Chì không tác dụng với nước. Khi có mặt không khí, nước sẽ ăn mòn chì tạo ra
Pb(OH)2.

CHƯƠNG 2: BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1( câu 26 Đề cương)
a. Nêu tính chất hóa học đặc trưng của CO? Giải thích?
b. Vì sao CO độc? Tác dụng của AgMnO4 trong mặt nạ phòng chống độc?
c. Nêu tính chất vật lí và hóa học của khí cacbonic. Những ứng dụng dựa trên tính chất
vật lí và hóa học đó?
9


Giải
* Kiến thức cần nắm vững: để giải được bài tập này cần nắm vững
- Tính chất hóa học của CO
- Tính chất hóa học, tính chất vật lí của CO2 và ứng dụng
a. Tính chất hóa học đặc trưng của CO
- Trong phân tử cacbon monooxit có liên kết ba giống phân tử nitơ nên tương tự như nitơ,
CO rất kém hoạt động ở nhiệt độ thường và trở nên hoạt động hơn khi đun nóng. Cacbon
monooxit là oxit trung tính.
- CO là chất khử mạnh
- CO cháy được trong không khí tạo thành CO2, cho ngọn lửa màu lam nhạt tỏa

nhiều nhiệt. Vì vậy, CO được dùng làm nhiên liệu khí.
2CO + O2

2 CO2

- Khi có than hoạt tính làm xúc tác, CO kết hợp được với Clo:
CO + Cl2

COCl2 (Photgen)

- Khí CO có thể khử nhiều oxit kim loại ở nhiệt độ cao
CO + CuO
Fe2O3
b.

+ 3 CO

t0


→
t0


→

Cu + CO2
2 Fe + 3 CO2

- CO độc vì

Hít phải một lượng quá lớn CO sẽ dẫn tới thương tổn. Do giảm ôxy trong máu hay
tổn thương hệ thần kinh cũng như có thể gây tử vong.
CO liên kết với hemoglobin (Hb) trong hồng cầu mạnh gấp 230-270 lần so
với ôxy nên khi được hít vào phổi, CO sẽ gắn chặt với Hb thành HbCO do đó máu không
thể chuyên chở ôxy đến tế bào. CO còn gây tổn thương tim do gắn kết
với myoglobin của cơ tim.
-Tác dụng của AgMnO4 trong mặt nạ chống độc, khi có khí CO trong môi trường,
AgMnO4 sẽ tác dụng với CO tạo ra khí CO2
10


AgMnO4 + CO

MnO2 + Ag + CO2

c. Tính chất vật lí của cacbonic
- CO2 là chất khí không màu, nặng gấp 1,5 lần không khí, tan nhiều trong nước
- Ở nhiệt độ thường, khi được nén dưới áp suất 60 atm, khí CO2 sẽ hóa lỏng. Khi
làm lạnh đột ngột ở - 760C, khí CO2 hóa thành khối rắn, gọi là "nước đá khô". Nước đá
không nóng chảy mà thăng hoa, nên được dùng để tạo môi trường lạnh và khô, rất tiện lợi
cho việc bảo quản thực phẩm.
Tính chất hóa học
- Khí CO2 không cháy và không duy trì sự cháy của nhiều chất, nên người ta dùng
nó để dập tắt đám cháy. Tuy nhiên kim loại có tính khử mạnh như: Mg, Al,... có thể cháy
được trong khí CO2
t0

CO2 + 2 Mg


→

2 MgO + C

Vì vậy, không dùng CO2 để dập tắt đám cháy magie hoặc nhôm.
- CO2 là oxit axit, tác dụng được với oxit bazơ và bazơ tạo thành muối cacbonat.
Khi tan trong nước, CO2 tạo thành dung dịch axit cacbonic
CO2 + H2O

H2CO3

Câu 2:( 2-110-6)
Cho sơ đồ:
Cu(NO3)2

1

CuS 2

Cu(NO3)2

3 Cu(OH)2

4 CuO

5 Cu

6

CuCl2

Hãy viết các phương trình phản ứng?
Giải
* Kiến thức cần nắm:
- Tính chất hóa học của Cu: tác dụng với phi kim, tác dụng với axit,...
- Cu không tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng.
* Viết phương trình phản ứng
(1) Cu(NO3)2 + H2S

CuS + 2 HNO3
t0

(2)

CuS + 10HNO3 (đậm đặc) 
→

(3)

Cu(NO3)2 + 2 NaOH

Cu(NO3)2 + H2SO4 + 8 NO2 + 4 H2O
Cu(OH)2 + 2NaNO3
11


t0

(4)

Cu(OH)2 
→

CuO + H2O

(5)

CuO + H2 
→

(6)

Cu + Cl2

t0

t0


→

Cu + H2O
CuCl2

Bài 3: (21-262-2)
Trong quá trình điều chế Cr từ phản ứng nhiệt nhôm, vì sao người ta trộn thêm
K2CrO4? Giải thích? Viết phương trình phản ứng?
Giải
* Kiến thức cần nắm:

- Phương pháp điều chế Cr: phương pháp nhiệt nhôm, và dùng than để khử quặng
cromit.
- Các tính chất của crom.
* Người ta trộn thêm K2CrO4 để phản ứng xảy ra mãnh liệt hơn, nhanh hơn. Khi có mặt
K2CrO4 sẽ xảy ra các phản ứng
2 Al + Cr2O3

2 Cr + Al2O3

2 Al + K2CrO4

Cr + Al2O3 + K2O

Trong cùng điều kiện có phản ứng phụ:
Al2O3 + K2O
Suy ra 4 Al + Cr2O3 + K2CrO4

2 KAlO2

3 Cr + Al2O3 + 2 KAlO2

Bài 4:(334-184-4)
So sánh bán kính nguyên tử của Fe, Co, Fe2+, Fe3+. Sắp xếp theo thứ tự bán kính
tăng dần?
Giải
* Kiến thức cần nắm: Nắm được vị trí của Fe, Co trong bảng tuần hoàn, và cấu hình
electron của Fe, Co, Fe2+, Fe3+
12

* Fe (Z= 26) đứng trước Co (Z= 27) nên bán kính nguyên tử của Co bé hơn Fe. Vì bán
kính nguyên tử giảm dần từ trái qua phải trong cùng 1 chu kì. Nên bán kính Fe > Co
Bán kính của nguyên tử Co chỉ bé hơn Fe một tí. Vì bán kính nguyên tố R giảm rất
chậm khi 2 nguyên tử chênh lệnh nhau 1 điện tử d
Fe - 2e

Fe2+

Bán kính ion R của ion Fe2+ nhỏ hơn rất nhiều so với bán kính của nguyên tử Fe,
nên bán kính của Fe2+ sẽ bé hơn nguyên tử Co. Tương tự như vậy, bán kính Fe3+ bé nhất
Suy ra Fe3+ < Fe2+ < Co < Fe
Bài 5: (3-175-3)
a. Từ Cu và các hóa chất cần thiết khác, hãy giới thiệu các phương pháp điều chế CuCl 2.
Viết các phương trình hóa học
b. Từ hỗn hợp bột các kim loại Ag và Cu, hãy trình bày 3 phương trình hóa học tách
riêng Ag và Cu.
Giải
* Kiến thức cần nắm: để giải bài tập này cần nắm vững các tính chất hóa học đặc trưng
của Cu và Ag và phương pháp điều chế CuCl2
a. Phương pháp điều chế CuCl2:
Cu + Cl2

CuCl2

2Cu + 4 HCl + O2

2 CuCl2 + 2 H2O

b. Tách riêng Ag và Cu từ hỗn hợp bột các kim loại Ag, Cu.
Cách 1: Đốt nóng hỗn hợp trong không khí, Cu tác dụng với oxi còn Ag không tác dụng.

t0

2 Cu + O2 
→

2 CuO

Hòa tan hỗn hợp vào axit HCl, Ag không phản ứng, lọc thu được Ag và dung dịch
CuCl2
CuO

+ 2 HCl

CuCl2

Sau đó điện phân dung dịch CuCl2 thu được Cu
13

+ H2O


CuCl2

đpdd

Cu + Cl2

Cách 2:Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch HNO3 loãng
3 Cu + 8 HNO3(loãng)

Cu(NO3)2

Ag + 2HNO3(loãng)

+ 2 NO + 4 H2O

AgNO3

+ NO2 + H2O

Cô cạn dung dịch với nhiệt phân, ta thu được Ag và CuO.
t0

CuO + NO2 + 1/2 O2

t0

Ag + NO2 + 1/2 O2

Cu(NO3)2 
→
AgNO3


→

Cho hỗn hợp Ag, CuO tác dụng với HCl, lọc ta được Ag, điện phân dung dịch
CuCl2 ta được Cu.
Cách 3: Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch HCl với sự có mặt của oxi không khí, Cu
tác dụng tạo thành CuCl2, Ag không tác dụng, lọc ta được Ag. Điện phân dung dịch

CuCl2 ta được Cu.
2 Cu + 4 HCl +
CuCl2

O2

2 CuCl2
đpdd

+ 2 H2O

Cu + Cl2

Bài 6: (1-162-3)
Hãy trình bày những hiểu biết về:
a. Vị trí của crom trong bảng tuần hoàn.
b. Cấu hình electron của nguyên tử crom.
c. Khả năng tạo thành các số oxi hóa của crom.
Giải
* Kiến thức cần nắm: vị trí của crom, cấu hình electron, và các số oxi hóa của crom.
a. Vị trí của crom trong bảng tuần hoàn: thuộc chu kì 4, nhóm VIB
b. Cấu hình electron của nguyên tử 1s22s22p63s23p63d54s1
14


c. Khả năng tạo thành các số oxi hóa khác nhau của crom. Do đó nhiều electron độc thân
ở các obitan 3d và 4s, nên trong các hợp chất crom có số oxi hóa biến đổi từ +1 đến +6,
trong đó quan trọng nhất là số oxi hóa +2, +3, +6.
Bài 7: (7-82-6)
A

+Cl2(1)

B

+A(2)

C

+ NaOH (3)

D

+O2,H2O(4)

E

t0(5)

F

t0, Al (6)

M

Biết A là kim loại thông dụng có 2 số oxi hóa thường gặp là +2 và +3 khá bền.
Giải
* Kiến thức cần nắm: Tính chất của các kim loại, và nắm được số oxi hóa đặc trưng của
các kim loại để xác định được kim loại cần tìm.
A là kim loại thông dụng có 2 số oxi hóa thường gặp là +2 và +3 khá bền suy ra A

là kim loại Fe
t0

(1)

2Fe + 3Cl2

2 FeCl3

(2)

2 FeCl3 + Fe

(3)

FeCl2 + 2 NaOH

(4)

4 Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O


→

3 FeCl2

t0

(5)

2 Fe(OH)3

(6)

Fe2O3 + 2 Al


→

Fe(OH)2
4 Fe(OH)3

Fe2O3 + 3 H2O
t0


→ Al2O3

+ 2 Fe

Bài 8: (338-184-4)
Vì sao để phân biệt Fe kim loại, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 người ta dùng H2SO4 và
KMnO4?
Giải
* Kiến thức cần nắm: để giải được bài tập này cần nắm vững tính chất hóa học của Fe và
các hợp chất oxit của Fe.
* Fe kim loại phản ứng với H2SO4 tạo ra bọt khí, còn các oxit Fe chỉ tạo muối, không
xuất hiện bọt khí.
15

Fe + H2SO4

FeSO4 + H2

FeO + H2SO4

FeSO4 + H2O (màu lục nhạt)

Fe2O3 + 3 H2SO4

Fe2(SO4)3 + 3 H2O

Fe3O4 + 4 H2SO4

Fe2(SO4)3

+ FeSO4 + 4 H2O

Khi cho KMnO4 vào, muối Fe2+ có tính khử nên khử KMnO4 ở môi trường axit,
làm mất màu tím của KMnO4. Fe3+ có tính oxi hóa nên không làm mất màu dung dịch
KMnO4.Nhận biết được Fe2O3 và Fe3O4
10 FeSO4 + 2KMnO4 + 8 H2SO4

5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2 MnSO4 + 8H2O

Bài 9 (97-275-2)
Vì sao tranh vẽ bằng bột trắng PbCO3.Pb(OH)2 để lâu ngày trong không khí bị hóa
đen? Có thể dùng hóa chất nào để phục hồi màu trắng ban đầu?
Giải

* Kiến thức cần nắm: để giải được bài tập này cần nắm vững tính chất hóa học của Pb và
một số hợp chất của Pb.
*Bột vẽ màu trắng bị hóa đen là do phản ứng:
Pb(OH)2 + H2S(trong không khí)

PbS

(màu đen)

+ 2 H2O

Dùng H2O2 để phục hồi màu trắng ban đầu:
PbS(màu đen) + 4 H2O2

PbSO4( màu trắng) + 4 H2O

Câu 10 (48-267-4)
Có bao nhiêu phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang?
Viết phương trình phản ứng.
Giải:
* Kiến thức cần nắm: tính chất hóa học của Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4
* Có 7 phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang
(1) C + O2

CO2

(miệng lò)
16

(2) CO2 + C

2CO

(3) 3 Fe2O3 + CO

4000C

(4) Fe3O4

+ CO

(5) FeO

+ CO

(6) CaCO3
(7) CaO

2Fe3O4

500- 6000C
700- 8000C

10000C

+ SiO2

+ CO2

(phần trên thân lò)

3FeO

+ CO2 ( phần giữa thân lò)

FeO

+ CO2 ( phần dưới thân lò)

CaO

+ CO2

10000C

CaSiO3

( sự tạo xỉ ở phần bụng lò)

Câu 11 (5-165-3)
a. Muối Cr(III) tác dụng với chất oxi hóa mạnh trong môi trường kiềm tạo thành muối
Cr(VI). Hãy lập phương trình hóa học của phản ứng sau:
CrCl3 + Cl2 + NaOH

Na2CrO4 + NaCl + H2O

Cho biết vai trò của CrCl3 và Cl2 trong phản ứng. Giải thích.
b. Muối Cr(III) tác dụng với chất khử tạo thành muối Cr(II). Hãy lập phương trình của
phản ứng sau: CrCl3 + Zn

CrCl2 + ZnCl2
Cho biết vai trò của chất CrCl3 và Zn
c. Qua các phản ứng hóa học trên, hãy cho kết luận về tính chất hóa học của muối Cr(III).
Giải
* Kiến thức cần nắm:tính chât hóa học của crom và muối Cr(III)
a.Phương trình hóa học:
2CrCl3 + 3Cl2 + 16NaOH

2 Na2CrO4 + 12 NaCl + 8 H2O

CrCl3 là chất khử vì số oxi hóa của crom tăng từ +3 lên +6 trong hợp chất
Na2CrO4.
Cl2 là chất oxi hóa vì số oxi hóa giảm từ 0 đến -1
b.Phương trình hóa học của phản ứng:
2CrCl3 + Zn

2CrCl2 + ZnCl2
17


CrCl3 là oxi hóa, Zn là chất khử.
c.Qua các phản ứng trên, ta thấy muối Cr(III) vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa.
Bài 12 (4-81-6)
Viết phương trình hóa học theo sơ đồ sau:
A

(2)

Fe

(1)

B

(3)

Fe3O4

(4)

(8)

C

(5)

Fe2O3
(9)

D

(6)

(7)

FeO

Giải
* Kiến thức cần nắm: tính chất hóa học của Fe và các hợp chất của Fe như: FeO, Fe2O3,
Fe3O4...

* Viết phương trình:
t0

(1) 3 Fe + 2O2 
→

Fe3O4
t0

(2) Fe3O4 + 8 HCl + 1/2 Cl2 
→
(3) FeCl3 + 3 NaOH
t0

(4) 2 Fe(OH)3 
→
(5)

Fe(OH)3 (B) + 3 NaCl
Fe2O3 + 3 H2O

Fe3O4 + 8HCl + Fe

(6) FeCl2 + 2 NaOH
(7)

Fe(OH)2

3 FeCl3 (A) + 4 H2O

t0, không có không khí

4 FeCl2 (C) + 4 H2O
Fe(OH)2 (D) + 2 NaCl
FeO + H2O

(8) 4 Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O
(9)

4 Fe(OH)3

t0

Fe2O3 + CO 
→ 2FeO + CO2

Bài 13 ( câu 18, đề cương)
18


a. Hãy cho biết tính chất hóa học đặc trưng của các nguyên tố nhóm IIA? Tính
chất hóa học đó thay đổi như thế nào theo chiều tăng điện tích hạt nhân?
b. Giải thích và viết phương trình chứng minh.
c. Viết các phương trình phản ứng xảy ra khi cho Ca tác dụng với các chất sau:
CO2, Cr2O3, AlCl3, SiO2.
d. Nêu ứng dụng thực tiễn của các phản ứng
Giải
* Kiến thức cần nắm:
- Tính chất hóa học của các nguyên tố nhóm IIA
- Tính chất hóa học của Ca và ứng dụng thực tiễn của các phản ứng xảy ra.

a. Tính chất: các nguyên tố kim loại kiềm thổ có năng lượng ion hóa tương đối nhỏ, có 2
e lớp ngoài cùng. Vì vậy kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh. Tính khử tăng dần từ Be
đến Ba
b. Giải thích: lực hút electron giảm do bán kính nguyên tử tăng dần từ Be
Ba, nên
nhường e dễ dàng. Vì vậy tính khử tăng dần từ Be
Ba. Thể hiện qua phản ứng với
nước:
- Be không tác dụng với H2O dù ở nhiệt độ cao.
- Mg tác dụng chậm với H2O ở nhiệt độ thường tạo Mg(OH)2. Tác dụng nhanh ở
nhiệt độ cao tạo MgO
Mg + H2O

t0


→

MgO + H2

- Ca, Sr, Ba tác dụng với H2O ở nhiệt độ thường tạo dung dịch bazơ và giải phóng
khí H2
Ca + 2 H2O

Ca(OH)2 + H2

Ba + 2 H2O

Ba(OH)2 + H2

c. Phương trình phản ứng

19


t0

Ca + CO2


→

CaO + C

Ca + Cr2O3

CaO + 2 Cr

3 Ca + 2 AlCl3

3 CaCl2 + 2 Al

3 Ca + SiO2

2 CaO + Si

d. Ứng dụng: qua các phản ứng trên, ta thấy khi dập tắt đám cháy Ca không dùng CO 2,
H2O mà phải dùng vải, chăn, mùng dày úp lên.Ca dùng để điều chế một số kim loại khác.

Bài 14 (8-112-6)

Viết các phương trình theo sơ đồ, xác định các chất A, B, C, D
B

(2)

Zn

+A(1)

ZnCl2

+ dd NH3
(3)

C

(6)

ZnCl2

(4)

B

(5)

D

(7)

Giải
* Kiến thức cần nắm: Để giải bài tập này cần nắm vững tính chất hóa học của Zn và các
hợp chất của Zn.
* Viết phương trình phản ứng
t0

(1) Zn + Cl2 
→

ZnCl2

(2) ZnCl2 + 2 NH3 + 2 H2O
(3) ZnCl2 + 4 NH3

Zn(OH)2 + 2 NH4Cl
[Zn(NH3)4]Cl2
20


(4) ZnCl2 + 2 NaOH

Zn(OH)2 + 2 NaCl

(5) Zn(OH)2 + 2 NaOH
(6) [Zn(NH3)4]Cl2 + 4 HCl
(7) Na2ZnO2 + 4 HCl

Na2ZnO2 + 2 H2O
ZnCl2
ZnCl2

+ 4 NH4Cl
+ 2 NaCl + 2 H2O

Vậy A: Cl2 , B: Zn(OH)2, C: [Zn(NH3)4]Cl2, D: Na2ZnO2
Bài 15 (1-166-3)
a. Vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn.
b. Cấu hình electron nguyên tử và các ion của Fe.
c. Những tính chất hóa học đặc trưng của sắt ( dẫn ra những phản ứng minh họa, viết
phương trình hóa học)

Giải
* Kiến thức cần nắm: Vị trí, cấu hình electron và tính chất hóa học của Fe
a. Vị trí trong bảng tuần hoàn:
Sắt là nguyên tố kim loại chuyển tiếp thuộc nhóm VIIIB, chu kì 4, số hiệu nguyên tử 26.
b. Cấu hình electron
Fe : 1s22s22p63s23p63d64s2
Fe2+: 1s22s22p63s23p63d6
Fe3+ : 1s22s22p63s23p63d5
c. Tính chất hóa học của sắt:
Sắt là kim loại hoạt động trung bình: Fe có thể bị oxi hóa thành Fe2+ hoặc Fe3+
- Tác dụng với phi kim
Fe khử nhiều phi kim thành ion âm trong khi đó Fe bị oxi hóa thành Fe2+ hoặc Fe3+.

21


t0

3 Fe + 2O2

Fe3O4


→
t0

2 Fe + 3 Cl2

2 FeCl3


→
t0

Fe + S


→

FeS

- Sắt chỉ tác dụng với H2O ở nhiệt độ cao
Fe + H2O

t0

FeO + H2 ( >5700C)

t0

Fe3O4 + 4 H2 (<5700C)


→

3Fe + 4H2O


→

- Tác dụng với axit:
Fe tác dụng với HCl và H2SO4 loãng tạo ra muối Fe2+
Fe + 2H+

Fe2+ + H2

Sắt bị thụ động hóa trong HNO3 và H2SO4 đặc nguội.
Sắt tác dụng với H2SO4 đặc nóng, HNO3 loãng và HNO3 đặc nguội tạo muối sắt III:
2 Fe + 6 H2SO4(đặc)
Fe + 6 HNO3(đặc)
Fe + 4 HNO3(loãng)

t0


→
t0



→

Fe2(SO4)3

+ 3 SO2 + 6 H2O

Fe(NO3)3 + 3 NO2 + 3 H2O

t0

Fe(NO3)3 + NO + 2 H2O


→

- Tác dụng với dung dịch muối: Fe có thể đẩy kim loại kém hoạt động hơn ra khỏi dung
dịch muối của chúng
Fe + CuSO4

FeSO4

+ Cu

Bài 16 (11-83-6)
Viết phương trình phản ứng theo sơ đồ. Xác định các chất A, B, D
Fe

+A (1)

FeCl3

(2) B

+ Na2CO3(3)

Fe(OH)3
(4)

22


FeCl2

Fe2O3

Biết rằng phản ứng FeCl3

+D (5)

Fe3O4

Fe(OH)3 có tạo ra khí
Giải

* Kiến thức cần nắm: tính chất hóa học của Fe và các hợp chất của Fe như: FeO, Fe2O3,
Fe3O4...
* Viết phương trình phản ứng
t0

(1) 2 Fe + 3 Cl2


→

(2) 2 FeCl3 + Fe

2 FeCl3
3 FeCl2

(3) 2 FeCl3 + 3 Na2CO3 + 3 H2O
(4) 2Fe(OH)3

t0


→
t0

(5) 3 Fe2O3 + CO 
→

2Fe(OH)3 + 3 CO2 + 6 NaCl

Fe2O3 + 3 H2O
2 Fe3O4 + CO2

Chất A: Cl2, B: Fe, D: CO
Câu 17 (57-268-2)
Trong phòng thí nghiệm để bảo quản dung dịch muối sắt (II) người ta thường
dùng biện pháp nào?
Giải

* Kiến thức cần nắm để giải được bài tập này cần nắm vững tính chất hóa học của Fe và
cách bảo quản Fe.
* Bảo quản dung dịch muối sắt (II) bằng cách ngâm vào dung dịch 1 cái đinh sắt. Các
muối sắt (II) dễ bị oxi hóa thành muối sắt (III), khi cho đinh sắt vào nó sẽ tác dụng với
muối sắt (III) để tạo thành muối sắt (II) như ban đầu
4 Fe2+ + O2 + 4H+

4 Fe3+ + 2 H2O
23


Fe(đinh sắt) + 2 Fe3+

3 Fe2+

Bài 18 (524-302-4)
Để phân biệt FeS, FeS2, FeCO3, và Fe2O3 ta có thể dùng chất nào trong các chất
sau: dd HNO3, dd NaOH, H2SO4 đặc nóng, dd HCl?
Giải
* Kiến thức cần nắm: tính chất hóa học của Fe, và các hợp chất của Fe.
* Ta dùng dung dịch HCl. Khi cho HCl vào 4 ống nghiệm chứa 4 chất trên
- Ống nghiệm có mùi trứng thối là FeS
FeS + 2 HCl

FeCl2 + H2S

- Ống nghiệm có mùi trứng thối, đồng thời dung dịch trong ống nghiệm có màu
vàng là FeS2
FeS2 + 2 HCl

FeCl2 + H2S + S

- Ống nghiệm có hiện tượng sủi bọt là FeCO3, bọt khí đó chính là CO2
FeCO3 + 2 HCl

FeCl2 + CO2 + H2O

- Ống nghiệm không có hiện tượng gì là Fe2O3
Fe2O3

+ 6 HCl

2 FeCl3 + 3 H2O

Bài 19(9-112-6)
Viết phương trình phản ứng theo sơ đồ sau:
Cr

(1)

Cr2O3

(2)

NaCrO2

Cr(OH)3

(3)

(5)

Cr2O3

(4)

(7)

CrCl3

(8)

Giải
* Kiến thức cần nắm: tính chất hóa học của Cr và một số hợp chất của Cr
* Viết phương trình phản ứng
24

(6)

Cr


t0

(1) 4 Cr + 3 O2 
→

2 Cr2O3

(2) Cr2O3 + 2 NaOH

2 NaCrO2

(3)

NaCrO2

+ CO2 + 2H2O

(4)

Cr(OH)3

+ NaOH

(5)

2 Cr(OH)3 
→

(6)

Cr2O3 + 2 Al

(7)

2 Cr + 3 Cl2

(8)

Cr(OH)3 + 3 HCl

t0

+ H2O

Cr(OH)3

+ NaHCO3

NaCrO2 + H2O
Cr2O3 + 2 H2O
Al2O3 + 2 Cr
2 CrCl3
CrCl3 + 3 H2O

Bài 20 (255-135-4)
Xác định kim loại M ( thuộc 1 trong 4 kim loại sau: Al, Fe, Na, Ca) biết rằng M
tan trong dung dịch HCl cho ra dung dịch muối A. M tác dụng với Cl2 cho ra muối B.
Nếu thêm kim loại M vào dung dịch muối B ta được dung dịch muối A. M là kim loại
nào?
Giải
* Kiến thức cần nắm: để giải được bài tập này cần nắm vững tính chất hóa học đặc trưng
của các kim loại Al, Fe, Na, Ca.
* Ta có
HCl là axit mà anion không có tính oxi hóa nên khi tác dụng với kim loại M cho ra
muối với ion Mn+ với n nhỏ do H+ có tính oxi hóa yếu. Khi tác dụng với Cl2 (chất oxi hóa
mạnh) thì Mn+ được đưa lên số oxi hóa cao hơn Mp+ (p>n). Khi thêm kim loại M vào dung
dịch B chứa Mp+ thì M khử Mp+ về Mn+.
Vậy M phải là kim loại có nhiều số oxi hóa. Trong 4 kim loại Na, Ca, Fe, Al chỉ

có Fe có 2 số oxi hóa là +2 và +3, các kim loại còn lại chỉ có 1 số oxi hóa. Kim loại cần
tìm là Fe.
Bài 21 (3-163-3)

25