Fe Cl2 FeCl3 Fe ra FeCl3

Phản ứng Fe + Cl₂ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ FeCl₃

1. Phương trình phản ứng Fe ra FeCl₃

2Fe + 3Cl_{2(khí, vàng lục)} $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ 2FeCl_{3( rắn, nâu đỏ)}

2. Điều kiện phản ứng Fe cộng Cl₂

Nhiệt độ: > 250^oC

3. Cách thực hiện phản ứng Fe ra FeCl₃

Cho dây sắt quấn hình lò xo (đã được nung nóng đỏ) vào lọ đựng khí clo.

4. Hiện tượng nhận biết phản ứng Fe tác dụng Cl₂

Sắt cháy sáng tạo thành khói màu nâu đỏ

Thông tin thêm

Sắt đă phản ứng với khí clo tạo thành sắt (III) clorua

5. Bản chất các chất tham gia phản ứng

5.1. Bản chất của Fe (Sắt)

- Trong phản ứng trên Fe là chất khử.

- Fe là kim loại có tính khử trung bình tác dụng được với các phi kim như: S, O₂, Cl₂ ...

5.2. Bản chất của Cl₂ (Clo)

- Trong phản ứng trên Cl₂ là chất oxi hoá.

- Clo có khả năng cho phản ứng với hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) ở điều kiện nhiệt độ để tạo thành các muối halogenua.

6. Tính chất hóa học của Fe

6.1. Tác dụng với phi kim

Với oxi: 3Fe + 2O₂ Fe₃O₄

Với clo: 2Fe + 3Cl₂ 2FeCl₃

Với lưu huỳnh: Fe + S FeS

Ở nhiệt độ cao, sắt phản ứng được với nhiều phi kim.

6.2. Tác dụng với dung dịch axit

Tác dụng với với HCl, H₂SO₄ loãng

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Tác dụng với H₂SO₄ đặc, nóng; HNO₃ đặc:

2Fe + 6H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Không tác dụng với H₂SO₄ đặc nguội, HNO₃ đặc, nguội

6.3. Tác dụng với dung dịch muối

Đẩy được kim loại yếu hơn ra khỏi muối

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

6.4. Ứng dụng của Fe

- Sắt có trong những đồ dùng cá nhân như: dao, kềm, kéo, kệ sắt, các loại dụng cụ gia đình khác,…
- Sắt ở trong các đồ nội thất như: bàn ghế, khung cửa, tủ kệ, cầu thang,…
- Các loại máy móc trong gia đình như máy xay, máy giặt, bồn rửa cũng có sắt.
- Trong giao thông vận tải sắt cũng đóng vai trò rất quan trọng.
- Sắt là bộ khung sườn cho những công trình xây dựng như nhà cửa, cầu, tòa nhà,…

7. Tính chất hóa học của Cl₂

7.1. Tác dụng với kim loại

Đa số kim loại và có t^o để khơi màu phản ứng tạo muối clorua (có hoá trị cao nhất)

Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

7.2. Tác dụng với phi kim

(cần có nhiệt độ hoặc có ánh sáng)

Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

7.3. Tác dụng với nước và dung dịch kiềm

Cl₂ tham gia phản ứng với vai trò vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử.

Tác dụng với nuớc:

Khi hoà tan vào nước, một phần Clo tác dụng (Thuận nghịch)

Cl₂⁰ + H₂O → HCl + HClO (Axit hipoclorơ)

Axit hipoclorơ có tính oxy hoá mạnh, nó phá hửy các màu vì thế nước clo hay clo ẩm có tính tẩy màu do.

Tác dụng với dung dịch bazơ:

Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

7.4. Tác dụng với muối của các halogen khác

Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂

Cl₂ + 2FeCl₂ → 2FeCl₃

3Cl₂ + 6FeSO₄ → 2Fe₂(SO₄)₃ + 2FeCl₃

Cl₂ + 2KI → 2KCl + I₂

7.5. Tác dụng với chất khử khác

Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

7.6. Phản ứng thế, phản ứng cộng, phản ứng phân huỷ với một số hợp chất hữu cơ

Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

8. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Cho clo vào nước, thu được nước clo. Biết clo tác dụng không hoàn toàn với nước. Nước clo là hỗn hợp gồm các chất:

A. HCl, HClO

B. HClO, Cl₂, H₂O

C. H₂O, HCl, HClO

D. H₂O, HCl, HClO, Cl₂

Lời giải:

Đáp án: D

Cl₂ có phản ứng với nước như sau:

H₂O + Cl₂ ⇔ HCl + HClO (axit clohiđric và axit hipoclorơ)

Nó là hỗn hợp của dung dịch gồm Cl₂, axit HCl và HClO có màu vàng lục nhạt và mùi rất hắc

Trong nước Clo có chứa Cl₂, HCl, HClO, H₂O.

Câu 2. Trong phòng thí nghiệm, người ta thường điều chế clo bằng cách

A. điện phân nóng chảy NaCl.

B. cho dung dịch HCl đặc tác dụng với MnO₂, đun nóng.

C. điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn.

D. cho F₂ đẩy Cl₂ ra khỏi dung dịch NaCl.

Lời giải:

Đáp án: B

Phương pháp điều chế Cl₂trong phòng thí nghiệm là cho HCl tác dụng với các chất có tính oxh mạnh

4HCl + MnO₂ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

Câu 3. Chất dùng để làm khô khí Cl₂ ẩm là

A. dung dịch H₂SO₄ đậm đặc.

B. Na₂SO₃ khan.

C. CaO.

D. dung dịch NaOH đặc.

Lời giải:

Đáp án: A

Dung dịch H₂SO₄ đậm đặc được dùng để làm khô khí Cl₂ ẩm

Câu 4. Phản ứng xảy ra khi đốt cháy sắt trong không khí là

A. 3Fe + 2O₂ → Fe₃O_4.

B. 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃.

C. 2Fe + O₂ → 2FeO.

D. tạo hỗn hợp FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄.

Lời giải:

Đáp án: A

Câu 5. Chất nào dưới đây phản ứng với Fe tạo thành hợp chất Fe(II)?

A. Cl₂

B. dung dịch HNO₃ loãng

C. dung dịch AgNO₃ dư

D. dung dịch HCl đặc

Lời giải:

Đáp án: D

A. Fe + Cl₂ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ FeCl₃

B. Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 2H₂O

C. Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂+ 2Ag

Fe(NO₃)₂ + AgNO₃ → Fe(NO₃)₃+ Ag

D. Fe + HCl → FeCl₂

Câu 6. Cho 5,4 gam hỗn hợp 2 kim loại Fe và Zn tác dụng hoàn toàn với 90 ml dung dịch HCl 2M. Khối lượng muối thu được là

A. 11,79 gam

B. 11,5 gam

C. 15,71 gam

D. 17,19 gam

Lời giải:

Đáp án: A

nHCl = 0,09. 2 = 0,18 (mol)

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Từ (1) và (2) nH₂ = $\frac{1}{2}$ n_HCl = 0,09 (mol)

Theo định luật bảo toàn khối lượng

m_{hỗn hợp} + m_axit = m_muối + m_hidro

=> m_muối = 5,4 + 0,18.36,5 - 0,09.2 = 11,79 gam

Câu 7. Cho 3,92 gam một kim loại chưa biết hóa trị tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 loãng, thu được 10,64 gam muối sunfat. Kim loại đã dùng là:

A. Mg

B. Al

C. Zn

D. Fe

Lời giải:

Đáp án: D

Gọi kim loại cần tìm là M có hóa trị n, công thức của muối sunfat là M₂(SO₄)_n

2M + nH₂SO₄ → M₂(SO₄)_n + nH₂

2M gam (2M + 96n) gam

3,92 gam 10,64 gam

=> 2M. 10,64 = 3,92.(2M + 96n) => M = 28n

Biện luận để được kim loại là Fe

Vậy M là Fe => Công thức oxit: Fe₂O₃

Câu 8. Muối Fe(NO₃)₂có lẫn ít muối AgNO₃. Có thể dùng kim loại nào sau đây để làm sạch dung dịch Fe(NO₃)₂?

A. Zn

B. Fe

C. Cu

D. Ag

Lời giải:

Đáp án: B

Câu 9. Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO₃)₂ 0,2M và H₂SO₄ 0,25M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại và V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5, ở đktc). Giá trị của m và V lần lượt là:

A. 10,8 và 4,48.

B. 10,8 và 2,24.

C. 17,8 và 4,48.

D. 17,8 và 2,24.

Lời giải:

Đáp án: D

Sau phản ứng thu được hỗn hợp bột kim loại nên Fe còn dư, phản ứng tạo muối Fe²⁺

Số mol các chất có trong bài là:

nCu²⁺ = nCu(NO₃)₂ = 0,8.0,2 = 0,16 mol;

nNO^3- = 2nCu(NO₃)₂ = 2. 0,16 = 0,32 mol;

nH⁺ = 2nH₂SO₄ = 0,4 mol

Phương trình phản ứng ion

3Fe + 8H⁺ + 2NO^3- → 3Fe²⁺ + 2NO + 4H₂O

0,15 ← 0,4 → 0,1 → 0,1

Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu

0,16 ← 0,16 → 0,16

Vậy nFe _pư = 0,15 + 0,16 = 0,31 mol

=> mKL_sau= m_{Fe dư} + m_Cu => m - 0,31.56 + 0,16.64 = 0,6m

=> m = 17,8 gam

=> V_NO = 0,1.22,4 = 2,24 lít

Câu 10. Dãy các chất và dung dịch nào sau đây khi lấy dư có thể oxi hoá Fe thành Fe (III) ?

A. HCl, HNO₃ đặc, nóng, H₂SO₄ đặc, nóng

B. Cl₂, HNO₃ nóng, H₂SO₄ đặc, nguội

C. bột lưu huỳnh, H₂SO₄ đặc, nóng, HCl

D. Cl₂, AgNO₃, HNO₃ loãng

Lời giải:

Đáp án: D

Câu 8. Dung dịch FeSO₄ không làm mất màu dung dịch nào sau đây?

A. Dung dịch KMnO₄ trong môi trường H₂SO₄

B. Dung dịch K₂Cr₂O₇ trong môi trường H₂SO₄

C. Dung dịch Br₂

D. Dung dịch CuCl₂

Lời giải:

Đáp án: D

Câu 11. Cho 11,36 gam hồn hợp gồm Fe, FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ phản ứng hết với dung dịch HNO₃ loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Dung dịch X có thể hoà tan tối đa 12,88 gam Fe. Số mol HNO₃ có trong dung dịch ban đầu là

A. 0,88.

B. 0,64.

C. 0,94.

D. 1,04.

Lời giải:

Đáp án: C

Quy đổi hỗn hợp gồm có x mol Fe và y mol O

Ta có 56x + 16y= 11,36 (1)

Ta có n_NO= 0,06 mol

Qúa trình cho e :

Fe → Fe³⁺ + 3e

x → 3x mol

Qúa trình nhận e :

O + 2e→ O^-2

y → 2y mol

N⁺⁵+ 3e → NO

0,18 ← 0,06

Theo định luật bảo toàn electron thì: n_{e cho}= n_{e nhận} nên 3x = 2y + 0,18 (2)

Từ (1) và (2) ta có x= 0,16 và y= 0,15

Bảo toàn nguyên tố Fe có nFe(NO₃)₃= nFe= x = 0,16 mol

n_{Fe hình thành}= 0,23 mol

Fe + 4HNO₃ → 2H₂O + NO + Fe(NO₃)₃

x → 4x → x

Fe + 2Fe(NO₃)₃→ 3Fe(NO₃)₂

0,23 - x → x + 0,16

=> x= 0,1 → nHNO₃ = 4.0,1 + 3.0,16 + 0,06 = 0,94 mol

Câu 12. Cho bột Fe vào dung dịch gồm AgNO₃ và Cu(NO₃)₂. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X gồm hai muối và chất rắn Y gồm hai kim loại. Hai muối trong X và hai kim loại trong Y lần lượt là:

A. Cu(NO₃)₂; AgNO₃ và Cu; Ag.

B. Cu(NO₃)₂; Fe(NO₃)₂và Cu; Fe

C. Fe(NO₃)₂ ; Fe(NO₃)₃ và Cu; Ag

D. Cu(NO₃)₂; Fe(NO₃)₂ và Cu; Ag

Lời giải:

Đáp án: D

2 kim loại là Cu và Ag => AgNO₃ phải hết

2 muối gồm Fe(NO₃)₂ và Cu(NO₃)₂

Phương trình phản ứng theo thứ tự sau

Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag

Fe + Cu(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₂ + Cu

Câu 13. Trong các phát biểu sau, câu nói sau đây đúng?

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

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

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

D. Dung dịch FeCl₃ không phản ứng được với kim loại Fe

Lời giải:

Đáp án: B

Fe phản ứng với HCl thu được muối sắt (II) => A sai

Vì Fe²⁺ thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với kim loại Mg:

Mg + Fe²⁺ → Mg²⁺ + Fe => C sai

Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂ => D sai

Câu 14. Để điều chế Fe(NO₃)₂ có thể dùng phương pháp nào trong các phương pháp sau?

A. Ba(NO₃)₂ + FeSO₄

B. Fe(OH)₂ + HNO₃

C. Fe + HNO₃ dư

D. FeO + NO₂

Lời giải:

Đáp án: A

Để điều chế Fe(NO₃)₂, có thể cho Ba(NO₃)₂ tác dụng với FeSO₄

Ba(NO₃)₂ + FeSO₄ → Fe(NO₃)₂ + BaSO₄↓

Câu 15. Nung nóng hỗn hợp Mg(OH)₂ và Fe(OH)₂ ngoài không khí cho đến khi khối lượng không thay đổi thu được chất rắn X. X chứa

A. MgO, FeO.

B. Mg(OH)₂, Fe(OH₎₂.

C. Fe, MgO.

D. MgO, Fe₂O₃.

Lời giải:

Đáp án: D

Phương trình phản ứng:

Mg(OH)₂ → MgO + H₂O

4Fe(OH)₂ + O₂ → 2Fe₂O₃+ 4H₂O

Câu 16. Để bảo quản dung dịch FeSO₄ trong phòng thí nghiệm, người ta cần thêm vào bình chất nào dưới đây

A. Một đinh Fe sạch.

B. Dung dịch H₂SO₄ loãng.

C. Một dây Cu sạch.

D. Dung dịch H₂SO₄đặc.

Lời giải:

Đáp án: A

Người ta dùng đinh Fe sạch để sắt khử muối sắt(III) thành muối sắt(II):

Fe + Fe₂(SO₄)₃ → 3FeSO₄

Câu 17. Ngâm thanh Cu (dư) vào dung dịch AgNO₃ thu được dung dịch X. Sau đó ngâm thanh Fe (dư) vào dung dịch X thu được dung dịch Y. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Dung dịch Y có chứa chất tan là:

A. Fe(NO₃)₃.

B. Fe(NO₃)₂.

C. Fe(NO₃)₂, Cu(NO₃)₂

D. Fe(NO₃)₃, Fe(NO₃)₂.

Lời giải:

Đáp án: B

Các phản ứng xảy ra:

Cu(dư) + AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + Ag

Cu(NO₃)₂ + Fe(dư) → Fe(NO₃)₂ + Cu

Vậy dung dịch Y chứa Fe(NO₃)₂.

Xem thêm các phương trình hóa học khác:

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu