Giải bài tập sgk hóa 12 nâng cao

  -  

c. Tính chất hóa học cơ bản của sắt (dẫn ra những phản ứng minh hoạ, viết phương trình hóa học).

Bạn đang xem: Giải bài tập sgk hóa 12 nâng cao

– Cần dựa vào số hiệu nguyên tử Z để xác định vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn.

– Từ số hiệu nguyên tử viết cấu hình electron.

– Dựa vào electron hóa trị để xác định tính chất hóa học cơ bản của sắt.


Câu a: Vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn

Sắt là kim loại chuyển tiếp ở nhóm VIIIB, chu kỳ 4, ô 26.

Câu b: Cấu hình electron nguyên tử và các ion sắt

Cấu hình electron nguyên tử Fe: 1s22s22p63s23p63d64s2 hoặc viết gọn 3p64s2.Cấu hình electron của Fe2+: 1s22s22p63s23p63d6Cấu hình electron của Fe3+:1s22s22p63s23p63d5

Câu c: Tính chất hóa học cơ bản của sắt

Sắt có tính khử trung bình. Các số oxi hóa phổ biến của sắt là +2 và +3.

Fe + S \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) FeS

2Fe + 3Cl2 \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2FeCl3 

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

2. Giải bài 2 trang 198 SGK Hóa 12 nâng cao

Đốt nóng một ít bột sắt trong bình đựng khí oxi. Sau đó để nguội và cho vào bình đựng dung dịch HCl. Lập luận về các trường hợp có thể xảy ra và viết các phương trình phản ứng hóa học.

Phương pháp giải

Xét 2 trường hợp oxi dư và oxi thiếu, xác định các chất tham gia để viết phương trình hóa học.

Hướng dẫn giải

Đốt nóng một ít bột sắt trong bình đựng khí oxi:

3Fe + 2O2 \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) Fe3O4

Nếu oxi dư: 4Fe + 3O2 \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2Fe2O3

Sản phẩm có Fe2O3, Fe3O4 cho vào dung dịch HCl dư

Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O

Nếu oxi thiếu, sắt còn dư:

Sản phẩm có Fe3O4 và có thể có Fe dư cho vào dung dịch HCl:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑

Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O

3. Giải bài 3 trang 198 SGK Hóa 12 nâng cao

Hãy dùng thuốc thử tự chọn để có thể phân biệt được hai kim loại sau: Al, Fe, Mg, Ag. Trình bày cách nhận biết và viết các phương trình phản ứng hóa học.

Phương pháp giải

Cần dựa vào tính chất hóa học đặc trưng của các kim loại trên để chọn thuốc thử và phương pháp phù hợp.

Xem thêm: Soạn Văn Lớp 7 Bài Đặc Điểm Của Văn Biểu Cảm (Chi Tiết), Soạn Văn 7: Đặc Điểm Của Văn Bản Biểu Cảm

Hướng dẫn giải

Cách nhận biết các kim loại Al, Fe, Mg, Ag:

Thuốc thử: dung dịch HCl và dung dịch NaOH

Hòa tan kim loại bằng dung dịch NaOH nhận ra nhôm do nhôm tan ra:

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na + 3H2

Hòa tan 3 kim loại còn lại bằng dung dịch HCl, nhận ra Ag vì không tan còn Fe, Mg tan ra:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Mg + 2HCl → MaCl2 + H2

Nhỏ dung dịch NaOH vào 2 dung dịch thu được, nhận ra dung dịch MgCl2 do tạo thành kết tủa màu trắng:

MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2\(^{\downarrow}\) + 2NaCl


Nhận ra dung dịch FeCl2 do tạo kết tủa trắng xanh chuyển dần sang màu đỏ nâu:

FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2\(^{\downarrow}\) trắng xanh + 2NaCl

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3\(^{\downarrow}\) đỏ nâu

4. Giải bài 4 trang 198 SGK Hóa 12 nâng cao

Cho một hỗn hợp gồm có 1,12 g Fe và 0,24 g Mg tác dụng với 250 ml dung dịch CuSO4. Phản ứng thực hiện xong, người ta thu được kim loại có khối lượng là 1,88 g. Tính nồng độ mol của dung dịch CuSO4 đã dùng.

Phương pháp giải

Bước 1: Tính khối lượng Fe và Mg.Bước 2: Tính độ tăng khối lượng kim loạiBước 3: Viết phương trình hóa học, xác định số mol chất rắn sau phản ứng.Bước 4: \(\\ n_{CuSO_{4}} = n_{Mg }+ n_{Fe \ pu } \)Bước 5: Tính nồng độ mol của dung dịch CuSO4 đã dùng.

Hướng dẫn giải

nFe = 0,02 mol; nMg = 0,01 mol

Độ tăng khối lượng của kim loại sau phản ứng: 

\(\Delta m = 1,88 – (1,12 + 0,24) = 0,52gam\)

Mg có tính khử mạnh hơn Fe nên Mg sẽ ưu tiên phản ứng với Cu2+

Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu (1)

0,01 0,01 0,01

Nếu Mg đã phản ứng hết thì theo (1) ta có:

\(\Delta m = 0,01.64 – 0,01.24 = 0,4gam\) 2+

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (2)

x x x

Chất rắn thu được sau phản ứng:

*

\(\\ n_{CuSO_{4}} = n_{Mg }+ n_{Fe \ pu } = \frac{0,24}{24} . \frac{0,84}{56} = 0,025 \ mol\)

\(C_{M \ CuSO_{4}} = \frac{0,025}{0,25} = 0,1 M\)

5. Giải bài 5 trang 198 SGK Hóa 12 nâng cao

Hòa tan hoàn toàn 58 gam muối CuSO4.5H2O trong nước, được 500 ml dung dịch.

a. Tính nồng độ mol của dung dịch CuSO4 đã pha chế

b. Cho dần mạt sắt đến dư vào dung dịch trên. Trình bày hiện tượng quan sát được và giải thích. Viết phương trình hóa học dạng phân tử và dạng ion rút gọn. Cho biết vai trò của các chất tham gia phản ứng.

c. Khối lượng kim loại sau phản ứng tăng hay giảm là bao nhiêu?

Phương pháp giải

a.

Bước 1: Tính khối lượng CuSO4 từ khối lượng muối.Bước 2: Tính nồng độ mol theo số mol CuSO4

b. Dựa vào trạng thái màu sắc của các chất để nêu hiện tượng. Viết phương trình hóa học để giải thích.

c. Độ tăng hay giảm của kim loại bằng khối lượng kim loại tạo thành trừ khối lượng kim loại tan ra.

Hướng dẫn giải

Câu a

1 mol CuSO4.5H2O (250 g) có 1 mol CuSO4 (160 g)

⇒ 58 g CuSO4.5H2O → có 37,12 gam CuSO4

nCuSO4 = 37,12 / (64 + 96) = 0,232 mol.

Xem thêm: Toán Lớp 6 Phép Trừ Và Phép Chia, Phép Trừ Và Phép Chia

\(C_{M \ CuSO_{4}} = \frac{0,232}{0,5} = 0,464 M\)

Câu b

Hiện tượng: Mạt sắt tan dần, màu xanh của dung dịch nhạt dần có chất màu đỏ xuất hiện.