Tính chất hoá học của Sắt 2, Sắt 3 oxit Sắt từ và hợp chất của Sắt - hoá 12 bài 32

Bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu về tính chất hoá học và tính chất vật lý của các hợp chất của sắt 2 và sắt 3 oxit, oxit sắt từ Fe₃O₄, làm sao để điều chế các một số hợp chất của sắt.

  • xem thêm: Cách giải nhanh một số bài tập về sắt Fe và hỗn hợp của sắt

I. Hợp chất của sắt II - Fe (II)

- Trong các phản ứng hoá học ion Fe²⁺ dễ nhường 1e để trở thành ion Fe³⁺

 Fe²⁺ + 1e → Fe³⁺

- Như vậy tính chất đặc trưng của hợp chất sắt 2 - Fe (II) là tính khử 

1. Tính chất hoá học của Sắt (II) oxit - FeO

- Là chất rắn, đen, không tan trong nước.

- Tính chất hoá học:

+ FeO là oxit bazơ:

- FeO tác dụng với axit HCl: Fe + HCl

 FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

- FeO tác dụng với axit H₂SO₄: Fe + H₂SO₄

 FeO + H₂SO_4 loãng → FeSO₄ + H₂O

+ FeO là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh: H₂, CO, Al → Fe:

- FeO tác dụng với H₂: FeO + H₂

 FeO + H₂  Fe + H₂O

- FeO tác dụng với CO: FeO + CO

 FeO + CO  Fe + CO₂

 3FeO + 2Al  Al₂O₃ + 3Fe

+ FeO là chất khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh:

- FeO tác dụng với O₂: FeO + O₂ 

 FeO + O₂ → 2Fe₂O₃

- FeO tác dụng với axit HNO₃: FeO + HNO₃

 3FeO + 10HNO_3 loãng → 3Fe(NO₃)₃ + NO + 5H₂O

- Điều chế FeO:

 FeCO₃  FeO + CO₂ (nung trong điều kiện không có không khí)

 Fe(OH)₂  FeO + H₂O (nung trong điều kiện không có không khí)

2. Oxit sắt từ Fe₃O₄ (FeO.Fe₂O₃)

- Là chất rắn, đen, không tan trong nước và có từ tính.

- Tính chất hoá học:

+ Fe₃O₄ là oxit bazơ:

- Fe₃O₄ tác dụng với axit HCl: Fe₃O₄ + HCl

 Fe₃O₄ + 8HCl → 2FeCl₃ + FeCl₂ + 4H₂O

- Fe₃O₄ tác dụng với axit HCl: Fe₃O₄ + H₂SO₄

 Fe₃O₄ + 4H₂SO_4 loãng → Fe₂(SO₄)₃ + FeSO₄ + 4H₂O

+ Fe₃O₄ là chất khử: Fe₃O₄ + HNO₃

 3Fe₃O₄ + 28HNO₃ → 9Fe(NO₃)₃ + NO↑+ 14H₂O

+ Fe₃O₄ là chất oxi hóa:

- Fe₃O₄ tác dụng với H₂: Fe₃O₄ + H₂

 Fe₃O₄ + 4H₂  3Fe + 4H₂O

- Fe₃O₄ tác dụng với CO: Fe₃O₄ + CO

 Fe₃O₄ + 4CO  3Fe + 4CO₂

- Fe₃O₄ tác dụng với Al: Fe₃O₄ + Al

 3Fe₃O₄ + 8Al  4Al₂O₃ + 9Fe

- Điều chế: thành phần quặng manhetit

 3Fe + 2O₂  Fe₃O₄

 3Fe + 4H₂O  Fe₃O₄ + 4H₂↑

3. Sắt (II) hidroxit Fe(OH)₂

- Là chất kết tủa màu trắng xanh.

- Fe(OH)₂ là bazơ không tan:

+ Fe(OH)₂ Bị nhiệt phân:          

 Fe(OH)₂  FeO + H₂O (nung trong điều kiện không có không khí)

 4Fe(OH)₂ + O₂  2Fe₂O₃ + 4H₂O (nung trong không khí)

+ Tan trong axit không có tính oxi hóa → muối sắt (II) và nước:

- Fe(OH)₂ tác dụng với HCl: Fe(OH)₂ + HCl

 Fe(OH)₂ + 2HCl → FeCl₂ + 2H₂O

+ Có tính khử (do Fe có mức oxi hóa +2):

- Fe(OH)₂ tác dụng với O₂: Fe(OH)₂ + O₂

 4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃

- Fe(OH)₂ tác dụng với O₂: Fe(OH)₂ + HNO₃

 3Fe(OH)₂ + 10HNO_3 loãng → 3Fe(NO₃)₃ + NO + 8H₂O

- Điều chế Fe(OH)₂ :

 Fe²⁺ + 2OH^-  → Fe(OH)₂ (trong điều kiện không có không khí)

4. Muối sắt II

-Không bền, có tính khử, khi tác dụng với chất oxi hóa tạo thành muối sắt (III).

 2FeCl₂ + Cl₂ → 2FeCl₃

 3Fe(NO₃)₂ + 4HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

 2FeSO₄ + 2H₂SO₄ đặc nóng → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 2H₂O

 10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O

 6FeSO₄ + K₂Cr₂O₇ + 7H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + 7H_­2O

* Chú ý: Các muối sắt (II) không tan như FeCO₃, FeS, FeS₂ bị đốt nóng trong không khí tạo Fe₂O₃.

 2FeCO₃ + ½O₂ → Fe₂O₃ + 2CO₂

 4FeS + 9O₂ → 2Fe₂O₃ + 4SO₂

 4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂

II. Hợp chất của sắt III - Fe (III)

- Trong các phản ứng hoá học ion Fe³⁺ có khả năng nhận 1e đến 3e để trở thành ion Fe²⁺ hoặc Fe:

 Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺

 Fe³⁺ + 3e → Fe

- Như vậy tính chất đặc trưng của hợp chất sắt 3 - Fe (III) là tính oxi hóa.

1. Tính chất hoá học của Sắt (III) oxit - Fe₂O₃

- Là chất rắn, nâu đỏ, không tan trong nước.

- Tính chất hoá học:

+ Là oxit bazơ:

- Fe₂O₃ tác dụng với HCl: Fe₂O₃ + HCl 

 Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O

- Fe₂O₃ tác dụng với H₂SO₄ : Fe₂O₃ + H₂SO₄

 Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O

- Fe₂O₃ tác dụng với H₂SO₄ : Fe₂O₃ + HNO₃

 Fe₂O₃ + 6HNO₃ → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

+ Là chất oxi hóa:        

- Fe₂O₃ tác dụng với H₂ : Fe₂O₃ + H₂

 Fe₂O₃ + 3H₂  2Fe + 3H₂O

- Fe₂O₃ tác dụng với CO : Fe₂O₃ + CO

 Fe₂O₃ + 3CO  2Fe + 3CO₂

- Fe₂O₃ tác dụng với Al : Fe₂O₃ + Al

 Fe₂O₃ + 2Al  Al₂O₃ + 2Fe

- Điều chế: thành phần của quặng hematit

 2Fe(OH)₃  Fe₂O₃ + 3H₂O

2. Sắt (III) hidroxit Fe(OH)₃

- Là chất kết tủa màu nâu đỏ.

- Tính chất hoá học:

+ Là bazơ không tan:

+ Bị nhiệt phân:                                              

 2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂O

+ Tan trong axit → muối sắt (III):           

- Fe(OH)₃ tác dụng với HCl : Fe(OH)₃ + HCl

 Fe(OH)₃ + 3HCl → FeCl₃ + 3H₂O

- Fe(OH)₃ tác dụng với HNO₃ : Fe(OH)₃ + HNO₃

 Fe(OH)₃ + 3HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

- Điều chế Fe(OH)₃:

 Fe³⁺ + 3OH^- → Fe(OH)₃

3. Muối sắt (III)

- Có tính oxi hóa khi tác dụng với chất khử.

 2FeCl₃ + Cu → CuCl₂ + 2FeCl₂

 2FeCl₃ + 2KI → 2FeCl₂ + 2KCl + I₂

 2FeCl₃ + H₂S → 2FeCl₂ + 2HCl + S

- Các dung dịch muối sắt (III) có môi trường axit:

 Fe³⁺ + 3H₂O ↔ Fe(OH)₃ + 3H⁺

- Khi cho muối sắt (III) tác dụng với các kim loại cần lưu ý:

  + Nếu kim loại là Na, Ca, K, Ba + H₂O → Kiềm + H₂. Kiềm + Fe³⁺ → Fe(OH)₃

  + Nếu kim loại không tan trong nước và đứng trước Fe + Fe³⁺ → Fe²⁺ → Fe

  + Nếu kim loại là Cu hoặc Fe + Fe³⁺ → Fe²⁺

- Các muối sắt (III) bị thủy phân hoàn toàn trong môi trường kiềm:

 2FeCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Fe(OH)₃ + 6NaCl + 3CO_2­

III. Bài tập về Sắt (II) oxit, sắt (III) oxit, oxit sắt từ và các hợp chất của sắt.

* Bài 1 trang 145 SGK Hóa 12: Viết phương trình hóa học của các phản ứng trong quá trình chuyển đổi sau:

>> Giải bài 1 trang 145 SGK Hóa 12

* Bài 2 trang 145 sgk hóa 12: Cho sắt tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng thu được V lít khí H₂ (đktc), dung dịch thu được cho bay hơi thu được tinh thể FeSO₄.7H₂O có khối lượng là 55,6 gam. Thể tích khí H₂(đktc) được giải phóng là:

A. 8,19 lít.

B. 7,33 lít.

C. 4,48 lít.

D. 6,23 lít.

>> Giải bài 2 trang 145 SGK Hóa 12

* Bài 3 trang 145 SGK Hóa 12: Ngâm một đinh sắt nặng 4 gam trong dung dịch CuSO₄, sau một thời gian lấy đinh sắt ra, sấy khô, cân nặng 4,2857 gam. Khối lượng sắt tham gia phản ứng là:

A. 1,9990 gam.

B. 1,9999 gam.

C. 0,3999 gam.

D. 2,1000 gam.

>> Giải bài 3 trang 145 SGK Hóa 12

* Bài 4 trang 145 SGK Hóa 12: Hỗn hợp A gồm FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃. Trong hỗn hợp A, mỗi oxit đều có 0,5 mol. Khối lượng của hỗn hợp A là:

A. 231 gam.

B. 232 gam.

C. 233 gam.

D. 234 gam.

>> Giải bài 4 trang 145 SGK Hóa 12