Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Sắt và hợp chất của sắt (Hóa học Lớp 12)

(AI giải đề cho tôi)
Đolomit là khoáng vật cacbonat canxi – magie (CaCO₃.MgCO₃); xiderit là quặng sắt cacbonat (FeCO₃), không phải oxit; boxit là quặng nhôm (Al₂O₃.nH₂O); hematit là quặng sắt có thành phần chính là oxit sắt (Fe₂O₃). Vậy chọn C, khớp với đáp án nguồn (Câu 50: C).

(AI giải đề cho tôi)
FeO và FeCO${}_3$ tác dụng với HNO${}_3$ đặc, nóng dư: Fe(II) bị oxi hóa lên Fe(III), còn NO${}_3^{-}$ khử thành NO${}_2$ (khí màu nâu đỏ); CO${}_3^{2-}$ + 2H${}^{+}$ → CO${}_2$ + H${}_2$O. Ví dụ: 3FeO + 10HNO${}_3$ → 3Fe(NO${}_3$)${}_3$ + NO${}_2$↑ + 5H${}_2$O; FeCO${}_3$ + 4HNO${}_3$ → Fe(NO${}_3$)${}_3$ + NO${}_2$↑ + CO${}_2$↑ + 2H${}_2$O. Hai khí là NO${}_2$ và CO${}_2$, khớp đáp án A (bảng đáp án: Câu 68 = A).

$n_{Fe(OH{)}_3}$ = 21,4/107 = 0,2
$n_{NaOH}$ = 3$n_{Fe(OH{)}_3}$ + $n_{H^{+}}$ dư = 0,8
→ $n_{H^{+}}$ dư = 0,2
Dung dịch Y chứa $H^{+}(0,2)$, $S{O}_4^{2-}(1,1-0,28=0,82)$, bảo toàn điện tích → $n_{F{e}^{3+}}$ = (2·0,82 − 0,2)/3 = 0,48
Quy đổi X thành Fe (0,48) và O. Bảo toàn electron:
$3n_{Fe}=2n_O+2n_{S{O}_2}$ → $n_O$ = (3·0,48 − 2·0,28)/2 = 0,44
$X+HCl\to FeC{l}_2(x)$ và $FeC{l}_3(y)$
m muối = 127x + 162,5y = 62,38
Bảo toàn $Fe\to x+y$ = 0,48
→ x = 0,44; y = 0,04
Bảo toàn $Cl\to n_{HClphảnứng}$ = 2x + 3y = 1
Bảo toàn $O\to n_{H_{2}O}=n_O$ = 0,44
Bảo toàn $H\to n_{HCl}=2n_{H_{2}O}+2n_{H_2}$
→ $n_{H_2}$ = a = (1 − 2·0,44)/2 = 0,06

(AI giải đề cho tôi)
Fe + CuCl₂ → FeCl₂ + Cu, thu được muối sắt (II) là FeCl₂. Các phương án khác: A) AgNO₃ dư: Fe + 4AgNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 3Ag (Ag⁺ dư oxi hóa Fe²⁺ thành Fe³⁺, muối sắt III); B) Khí clo: 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃ (muối sắt III); C) H₂SO₄ đặc nóng: 2Fe + 6H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O (muối sắt III). Đáp án D khớp với đáp án nguồn (46D).

$$+\{\begin{array}{l}{n}_{F{e}_3{O}_4}=\frac{n_O}{4}=\frac{m-0,798m}{16,4}=\frac{0,202m}{64}\\ n_{Cu}=\frac{m-\frac{232.0,202m}{64}}{64}=\frac{0,26775m}{64}\end{array}\stackrel{\text{HCl dư}}{\to }\{\begin{array}{l}FeC{l}_2:0,606m/64\\ CuC{l}_2:0,202m/64+Cu\\ HCldư\end{array}$$

$$+Y+AgN{O}_{3}dư\to NO\uparrow +\{\begin{array}{l}AgCl\downarrow \\ Ag\downarrow \end{array}$$

$$\Rightarrow \{\begin{array}{l}{n}_{AgCl}=2n_{FeC{l}_2}+2n_{CuC{l}_2}+n_{HCl}=2n_{FeC{l}_2}+2n_{CuC{l}_2}+4n_{NO}=\frac{1,616m}{64}+\frac{4V}{22,4}\\ n_{F{e}^{2+}}=3n_{NO}+n_{Ag}\iff \frac{0,606m}{64}=\frac{3V}{22,4}+\frac{427,44-143,5\left(\frac{1,616m}{64}+\frac{4V}{22,4}\right)}{108}\end{array}(\ast )$$

+ BTE cho pư X + HNO${}_3$ : $n_{F{e}_3{O}_4}+2n_{Cu}=3n_{NO}$

$$\Rightarrow \frac{0,202m}{64}+\frac{2.0,26775m}{64}=\frac{2,75V.3}{22,4}$$ (**)

+ Từ (*) và (**) suy ra : $\{\begin{array}{l}m=85,6\\ V=2,678\end{array}$ làm tròn V = 2,68

(AI giải đề cho tôi)
Fe dư tác dụng với HNO${}_3$: ban đầu tạo Fe(NO${}_3$)${}_3$, nhưng Fe dư tiếp tục khử Fe${}^{3+}$: $Fe+2F{e}^{3+}\to 3F{e}^{2+}$. Khi Fe dư, toàn bộ Fe${}^{3+}$ bị khử về Fe${}^{2+}$ và HNO${}_3$ phản ứng hết, nên dung dịch chỉ chứa muối Fe(II): $3Fe+8HN{O}_3\to 3Fe(N{O}_3{)}_2+2NO\uparrow +4H_{2}O$. Vậy đáp án là D, khớp với đáp án nguồn (59D).

(AI giải đề cho tôi)
Câu 62 (đáp án B). A sai: Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2, mà FeCl3 dư nên dung dịch chứa ba muối (FeCl3, FeCl2, CuCl2), không phải hai muối. B đúng: Fe3O4 tan trong HCl: Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O; FeCl3 sinh ra tiếp tục oxi hóa Cu: 2FeCl3 + Cu → 2FeCl2 + CuCl2, nên hỗn hợp có thể tan hết trong HCl. C sai: phản ứng 3Fe2+ + NO3- + 4H+ → 3Fe3+ + NO + 2H2O cần 4H+ cho 3Fe2+, nhưng để tạo 3FeCl3 cần 6Cl- (6HCl) thì H+ dư, còn nếu chỉ dùng 4HCl thì thiếu Cl-; do đó không thể 'vừa đủ' thu được dung dịch chỉ chứa FeCl3 (luôn dư HNO3 hoặc Fe2+ chưa oxi hóa hết). D sai: Cu không oxi hóa được Fe3+; ngược lại Fe3+ oxi hóa Cu (E° Fe3+/Fe2+ = 0,77 V > E° Cu2+/Cu = 0,34 V).

FeO là chất khử nên khi tác dụng với HNO${}_3$ đặc nóng sẽ sinh ra khí (sản phẩm khử) → phương án C.

Sơ đồ: 44,7g X + H${}_2$SO${}_4$ $\stackrel{(1)}{\to }$ dd Y + (0,15 mol SO${}_2$, 0,1 mol CO${}_2$) + H${}_2$O.
Y + NaOH dư → kết tủa {Fe(OH)${}_3$} 53,5 g ↔ 0,5 mol Fe(OH)${}_3$
→ muối trong Y là: 0,25 mol Fe${}_2$(SO${}_4$)${}_3$.
Bảo toàn S → Số mol H${}_2$SO${}_4$ đã pứ là: 0,9 mol
Bảo toàn khối lượng cho (1) → số mol H${}_2$O sản phẩm là: 1,05 mol
Bảo toàn H cho (1) → số mol Fe(OH)${}_3$ trong X là: 0,1 mol → \%Fe(OH)${}_3$ ≈ 23,94\%.

(AI giải đề cho tôi)
Fe + acid cho muối Fe(II): H2SO4 loãng → FeSO4, HCl loãng → FeCl2, CuSO4 → FeSO4 (Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu). Chỉ HNO3 đặc, nóng có tính oxi hóa mạnh oxi hóa Fe lên Fe(III): Fe + 6HNO3 đặc, nóng → Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O. Vậy đáp án B, khớp đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Khối lượng O trong X: 27,2 − 21,6 = 5,6 g → n_O = 0,35 mol. Giả sử Mg chuyển hết thành MgO (x mol), Fe một phần thành Fe_3O_4 (z mol), phần Fe dư (w mol) giữ nguyên.
- O: x + 4z = 0,35
- HCl: n_HCl = 0,55 × 2 = 1,1 mol. Khi hòa tan, Fe_3O_4 tạo FeCl_3 nhưng bị Fe dư khử về FeCl_2, phương trình rút gọn: Fe_3O_4 + Fe + 8HCl → 4FeCl_2 + 4H_2O. Suy ra HCl: 2x + 8z + 2(w − z) = 1,1 → x + 3z + w = 0,55 → w − z = 0,55 − 0,35 = 0,2 mol.
Khí H_2 chỉ sinh ra từ Fe dư tan trong HCl (Fe + 2HCl → FeCl_2 + H_2), vậy n_H_2 = w − z = 0,2 mol.
Kiểm tra khối lượng: 24x + 232z + 56w = 21,6 với x = 0,35 − 4z, w = z + 0,2 → 8,4 + 11,2 + 192z = 21,6 → z = 1/96 ≈ 0,0104; x ≈ 0,3083; w ≈ 0,2104. Kiểm tra HCl: 2x + 8z + 2(w − z) = 0,6167 + 0,0833 + 0,4 = 1,1 mol ✓.
V = 0,2 × 22,4 = 4,48 lít → chọn D, khớp đáp án nguồn (67-D).

(AI giải đề cho tôi)
Xét Fe(NO₃)₂ với từng dung dịch:
- NaCl: không có kết tủa, khí, hay phản ứng oxi hóa – khử → không phản ứng.
- KHSO₄: tạo môi trường acid (H⁺), NO₃⁻ trong môi trường acid oxi hóa Fe²⁺ thành Fe³⁺ (3Fe²⁺ + 4H⁺ + NO₃⁻ → 3Fe³⁺ + NO↑ + 2H₂O) → phản ứng.
- AgNO₃: Ag⁺ oxi hóa Fe²⁺ (E° Ag⁺/Ag = 0,80 V > E° Fe³⁺/Fe²⁺ = 0,77 V): Ag⁺ + Fe²⁺ → Ag↓ + Fe³⁺ → phản ứng.
- NaOH: Fe²⁺ + 2OH⁻ → Fe(OH)₂↓ trắng xanh → phản ứng.
Vậy có 3 dung dịch phản ứng được. Khớp đáp án nguồn 69-A.

Chọn D.
Quy đổi X thành Fe và O
dung dịch Y chứa x mol $FeC{l}_2$ và y mol $FeC{l}_3$
như vậy X gồm Fe (x+y) mol và O b mol
Bảo toàn khối lượng có $m_X=m_E+m_{O_2}-m_{S{O}_2}=19,36+0,245.32-0,15.64=17,6$ g $\Rightarrow 56(x+y)+16b=17,6$
$n_{H_2}=0,075$ mol
bảo toàn e có $2x+3y=2b+0,075.2$
$m_{r\acute{\stackrel{˘}{a}}n}=m_{AgCl}+m_{Ag}=143,5(2x+3y)+108x=102,3$
giải ra ta có x = 0,15; y = 0,1; b = 0,225 (mol)
Khối lượng HCl phản ứng: $n_{HCl}=2x+3y=0,6$ mol $\Rightarrow m_{ddHCl}=\frac{0,6.36,5}{0,0584}=375$ g
$m_Y=m_X+m_{ddHCl}-m_{H_2}=17,6+375-0,15=392,45$ g
$m_{FeC{l}_2}=0,15.127=19,05$ g
$\Rightarrow C{\%}_{FeC{l}_2}=\frac{19,05}{392,45}.100\%\approx 4,85\%$

Hướng dẫn giải:
* $m_{\text{kim loại}}$ + $m_{\text{Oxi}}$ = $m_X$ → $n_O$ = 0,11 mol
→ Bảo toàn nguyên tố Oxi: → $n_{H_{2}O}$ = 0,11 mol
* $m_{\text{kim loại}}$ + $m_{\text{Clo}}$ = $m_{\text{muoˆˊi}}$ → $n_{Cl}$ = 0,34 mol
→ Bảo toàn nguyên tố Cl: → $n_{HCl}$ = 0,34 mol
→ Bảo toàn nguyên tố H: $n_{HCl}$ = 2$n_{H_2}$ + 2 $n_{H_{2}O}$
→ $n_{H_2}$ = 0,06 mol → V = 1,344 lit

(AI giải đề cho tôi)
Fe(OH)_3 phản ứng với H_2SO_4 loãng dư theo phản ứng trung hòa: $2Fe(OH{)}_3+3H_{2}S{O}_4\to F{e}_2(S{O}_4{)}_3+6H_{2}O$. Trong Fe(OH)_3, sắt có số oxi hóa +3 và phản ứng trung hòa với axit không làm thay đổi số oxi hóa, nên muối tạo ra là Fe(III) sunfat $F{e}_2(S{O}_4{)}_3$. Các phương án khác sai: FeS và FeSO_3 chứa anion khác (S^{2-}, SO_3^{2-}), còn FeSO_4 chứa Fe(II) không phù hợp. Đáp án khớp với đáp án nguồn (Câu 58: A).

(AI giải đề cho tôi)
Ion $F{e}^{3+}$ có tính oxi hóa, bị khử về $F{e}^{2+}$ khi tác dụng với kim loại Cu (kim loại đứng sau H trong dãy hoạt động, không khử H+ nhưng khử được Fe^{3+}): $2FeC{l}_3+Cu\to 2FeC{l}_2+CuC{l}_2$. Kim loại Ag kém hoạt động hơn Cu nên không khử được $F{e}^{3+}$; dung dịch NaOH chỉ tạo kết tủa $Fe(OH{)}_3$ (không đổi số oxi hóa); dung dịch $AgN{O}_3$ chỉ trao đổi ion tạo kết tủa AgCl. Vậy đáp án là C, khớp với đáp án nguồn (Câu 62: C).

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng nhiệt nhôm: $2Al+F{e}_2{O}_3\stackrel{t^o}{\to }A{l}_2{O}_3+2Fe$. Số mol: $n_{Al}=10,8/27=0,4$ mol; $n_{F{e}_2{O}_3}=16,0/160=0,1$ mol. Theo phương trình, $0,1$ mol $F{e}_2{O}_3$ cần $0,2$ mol Al, nên Al dư $0,4-0,2=0,2$ mol. Chất rắn Y gồm $0,2$ mol Fe và dư $0,2$ mol Al. Khối lượng kim loại trong Y: $m_{Fe}=0,2\times 56=11,2$ g; $m_{Aldư}=0,2\times 27=5,4$ g. Tổng $m=11,2+5,4=16,6$ gam, trùng đáp án A (khớp bảng đáp án nguồn: Câu 70 = A).

(AI giải đề cho tôi)
Fe(OH)_3 phản ứng với H_2SO_4 loãng dư theo phản ứng trung hòa: $2Fe(OH{)}_3+3H_{2}S{O}_4\to F{e}_2(S{O}_4{)}_3+6H_{2}O$. Fe trong Fe(OH)_3 mang hóa trị +3, phản ứng với axit chỉ tạo muối sunfat Fe(III), không đổi hóa trị. Vậy muối tạo ra là $F{e}_2(S{O}_4{)}_3$. Đáp án A khớp với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Fe^{3+} là chất oxi hóa, bị khử về Fe^{2+} khi tác dụng với kim loại Cu: $2FeC{l}_3+Cu\to 2FeC{l}_2+CuC{l}_2$. Ag không khử được Fe^{3+} (Ag kém hoạt động hơn Fe, không phản ứng); NaOH chỉ tạo kết tủa $Fe(OH{)}_3$ (không thay đổi số oxi hóa); AgNO_3 chỉ tạo kết tủa AgCl với Cl^-. Đáp án C, khớp với đáp án nguồn.