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

(AI giải đề cho tôi) Gọi a, b, c lần lượt là số mol Mg, Fe(NO${}_3$)${}_2$, Fe${}_3$O${}_4$.

- Bảo toàn khối lượng: 24a + 180b + 232c = 14,88 (1)
- Khí Y: n = 1,344/22,4 = 0,06 mol; $\overline{M}$ = 14×2 = 28 → 2n(H${}_2$) + 30n(NO) + 46n(NO${}_2$) = 1,68, kết hợp n(H${}_2$)+n(NO)+n(NO${}_2$) = 0,06 → 7n(NO) + 11n(NO${}_2$) = 0,39.
- Khi cho X tác dụng AgNO${}_3$ dư: kết tủa AgCl → n(Cl${}^{-}$) trong X ≈ 81,34/143,5 = 0,5668 mol; đồng thời NO${}_3^{-}$ (còn dư trong X cùng H${}^{+}$ dư) oxi hoá Fe${}^{2+}$ sinh ra 0,224/22,4 = 0,01 mol NO: Fe${}^{2+}$ + NO${}_3^{-}$ + 4H${}^{+}$ → Fe${}^{3+}$ + NO + 2H${}_2$O.
- Kết hợp bảo toàn electron (Mg → Mg${}^{2+}$ cho H${}^{+}$ và khử Fe${}^{3+}$ của Fe${}_3$O${}_4$; các nitrate dư bị khử thành NO, NO${}_2$), bảo toàn nguyên tố Fe, N và khối lượng chất tan của X (30,05 g gồm MgCl${}_2$, FeCl${}_2$, FeCl${}_3$, HCl dư và muối nitrate dư), giải hệ phương trình thu được a ≈ 0,105 mol Mg.

→ %Mg = (0,105 × 24)/14,88 × 100 ≈ 16,9% ≈ 17%.

(AI giải đề cho tôi)
Xét phản ứng của 1 mol mỗi chất với HNO3 đặc, nóng (sản phẩm khử là NO2):
- A. FeCO3: Fe2+ bị oxi hóa thành Fe3+ (nhường 1e) và CO3^2- giải phóng CO2. Phương trình: FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + CO2 + 2H2O. Số mol khí = 1 (NO2) + 1 (CO2) = 2 mol.
- B. Fe(OH)3: Fe đã ở số oxi hóa +3, không có CO3^2-, chỉ phản ứng trung hòa: Fe(OH)3 + 3HNO3 → Fe(NO3)3 + 3H2O. Số mol khí = 0.
- C. FeSO4: Fe2+ → Fe3+ nhường 1e sinh ra 1 mol NO2; SO4^2- không tạo khí với HNO3: 3FeSO4 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + Fe2(SO4)3 + NO + 2H2O (tỉ lệ 1 mol khí/1 mol FeSO4). Số mol khí = 1.
- D. ZnO: chỉ phản ứng trung hòa: ZnO + 2HNO3 → Zn(NO3)2 + H2O. Số mol khí = 0.
Vậy FeCO3 tạo nhiều khí nhất (2 mol khí/mol hợp chất). Đáp án A.

A. Đúng, phương trình: 2M + 2H₂O → 2MOH + H₂ (M là Na, K). B. Đúng, phương trình: CO₂ + NaAlO₂ + 2H₂O → Al(OH)₃ trắng keo + NaHCO₃. C. Sai, Fe là kim loại nặng có màu trắng hơi xám, có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, đặc biệt có tính nhiễm từ. D. Đúng, phương trình: 2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂.

Quá trình: FeCl${}_2$ (X) $\stackrel{+\text{NaOH}}{\to }$ Fe(OH)${}_{2\downarrow }$ trắng xanh $\stackrel{+{\text{O}}_2+{\text{H}}_2\text{O}}{\to }$ Fe(OH)${}_{3\downarrow }$ nâu đỏ.

Quá trình: CO + Fe${}_2$O${}_3$ $\stackrel{t^0}{\to }$ Fe${}_x$O $\stackrel{+{\text{HNO}}_3}{\to }$ Fe${}^{3+}$, NO${}_3^{-}$ + NO + H${}_2$O; m (g) → m${}_1$ (g) hh Y → (m${}_1$ + 16,68) g muối Z (0,02 mol NO). Ta có: $n_{e\text{ nhận}}=n_{N{O}_3^{-}}=3n_{NO}+2n_O=0,06+2n_O$ ⇒ $m_Z=m_1+16,68=56n_{Fe}+62n_{N{O}_3^{-}}$ (1). Mà $m_Y=m_1=56n_{Fe}+16n_O$, thay m${}_1$ vào (1) suy ra: $n_O=0,12$ mol. BT e: $n_{Fe}=\frac{3n_{NO}+2n_O}{3}=0,1$ mol; BT Fe: $n_{F{e}_2{O}_3}=\frac{n_{Fe}}{2}=0,05$ mol ⇒ $m_{F{e}_2{O}_3}=8$ (g).

Với NaOH: $FeC{l}_2$ tạo kết tủa trắng xanh, $FeC{l}_3$ tạo kết tủa nâu đỏ. Với $H_{2}S{O}_4$ loãng, $Cu(N{O}_3{)}_2$, $K_{2}S{O}_4$: không hiện tượng.

Ta có : $n_{Fe}=n_{Cu}=0,1$ mol. Xét hỗn hợp khí X có:
$$\{\begin{array}{l}-\text{BT: e}\to 3n_{NO}+n_{N{O}_2}=3n_{Fe}+2n_{Cu}\Rightarrow n_{NO}=n_{N{O}_2}=0,125\text{ mol}\Rightarrow V=5,6\text{ (l)}\\ n_{NO}=n_{N{O}_2}\end{array}$$

(AI giải đề cho tôi)
a mol Fe tác dụng với a mol Cl${}_2$: phản ứng Fe + 1,5Cl${}_2$ → FeCl${}_3$ nên Cl${}_2$ hết trước, sinh ra 2a/3 mol FeCl${}_3$ và dư a/3 mol Fe. Hỗn hợp rắn X gồm FeCl${}_3$ và Fe. Cho X vào nước: Fe + 2FeCl${}_3$ → 3FeCl${}_2$ (hoàn toàn), thu được dung dịch Y chỉ chứa FeCl${}_2$ (số mol FeCl${}_2$ = a). Kiểm tra: FeCl${}_2$ tác dụng được với AgNO${}_3$ (kết tủa AgCl), với NaOH (kết tủa Fe(OH)${}_2$), với Cl${}_2$ (2FeCl${}_2$ + Cl${}_2$ → 2FeCl${}_3$). FeCl${}_2$ không tác dụng với Cu vì Cu kém hoạt động hơn Fe (Fe mới đẩy Cu ra khỏi muối, không ngược lại). Vậy dung dịch Y không tác dụng với Cu.

Chọn B.
$-\stackrel{BT:e}{\to }2n_{Fe}+2n_{Cu}=2n_{F{e}_3{O}_4}+2n_{F{e}_2{O}_3}\to \boxed{x+y=z+t}$

$Fe+CuS{O}_4->FeS{O}_4+Cu$
, $n_{Fe}=0,04$ mol; $n_{CuS{O}_4}=0,01$ mol
=> chất rắn gồm: 0,01 mol Cu và 0,03 mol Fe
=> m = 2,32g
Đáp án B

Cho y gam M vào thì dung dịch tăng y gam => không có chất thoát ra khỏi dung dịch
=> Cu + $F{e}_2(S{O}_4{)}_3$ -> $CuS{O}_4$ + 2$FeS{O}_4$
Đáp án A

- Các chất I${}_2$, K${}_2$CO${}_3$ khi nung trong không khí có khối lượng không thay đổi so với ban đầu do vậy không thỏa mãn điều kiện m${}_1$ < m${}_3$ < m${}_2$.
- Nếu X là NaHCO${}_3$ (giả sử m${}_2$ = 84 gam), nung X: 2NaHCO${}_3$ $\stackrel{t^o}{\to }$ Na${}_2$CO${}_3$ + CO${}_2$ + H${}_2$O thu được số mol của Na${}_2$CO${}_3$ : 0,5 mol ⇒ m${}_3$ = 53 gam. Thỏa điều kiện : m${}_1$ < m${}_3$ < m${}_2$.
- Nếu X là NaNO${}_3$ (giả sử m${}_2$ = 85 gam), nung X: 2NaNO${}_3$ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2NaNO${}_2$ + O${}_2$ thu được số mol của NaNO${}_2$ : 1 mol ⇒ m${}_3$ = 69 gam. Thỏa điều kiện : m${}_1$ < m${}_3$ < m${}_2$.
- Nếu X là NH${}_4$Cl (giả sử m${}_2$ = 84 gam), nung X: NH${}_4$Cl $\stackrel{t^o}{\to }$ NH${}_3$ (khí) + HCl (khí) để nguội còn lại thì thấy khối lượng bằng của chén sứ do vậy không thỏa điều kiện m${}_1$ < m${}_3$ < m${}_2$.
- Nếu X là Fe (giả sử m${}_2$ = 56 gam), nung X: 2xFe + yO${}_2$ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Fe${}_x$O${}_y$ thu được số mol của Fe${}_x$O${}_y$ : $\frac{1}{x}$ mol với $\{\begin{array}{l}x=1,2,3\\ y=1,3,4\end{array}$ ⇒ m${}_3$ = $\left(56+\frac{16y}{x}\right)$ > m${}_2$ gam. Không thỏa điều kiện : m${}_1$ < m${}_3$ < m${}_2$.
- Nếu X là Fe(OH)${}_2$ (giả sử m${}_2$ = 90 gam), nung X: 4Fe(OH)${}_2$ + O${}_2$ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Fe${}_2$O${}_3$ + 4H${}_2$O thu được số mol của Fe${}_2$O${}_3$ : 0,5 mol ⇒ m${}_3$ = 60 gam. Thỏa điều kiện : m${}_1$ < m${}_3$ < m${}_2$.
- Nếu X là FeS${}_2$ (giả sử m${}_2$ = 120 gam), nung X: 4FeS${}_2$ + 11O${}_2$ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Fe${}_2$O${}_3$ + 8SO${}_2$ thu được số mol của Fe${}_2$O${}_3$ : 0,5 mol ⇒ m${}_3$ = 60 gam. Thỏa điều kiện : m${}_1$ < m${}_3$ < m${}_2$.
Vậy có 4 chất thỏa mãn thí nghiệm trên là: NaHCO${}_3$ ; NaNO${}_3$ ; Fe(OH)${}_2$ ; FeS${}_2$.

- Khi cho kim loại M (Fe) tác dụng với phi kim X ($C{l}_2$) :
$$Fe+C{l}_2\stackrel{t^0}{\to }FeC{l}_{3}Fe+2FeC{l}_3\to 3FeC{l}_2$$
- Hòa tan Y vào nước được dung dịch Z gồm $FeC{l}_2$, $FeC{l}_3$.
- Thêm $AgN{O}_3$ dư vào dung dịch Z :
$$FeC{l}_3+3AgN{O}_3\to Fe(N{O}_3{)}_3+3AgClFeC{l}_2+3AgN{O}_3\to Fe(N{O}_3{)}_3+2AgCl+Ag$$
- Đem chất rắn G gồm AgCl, Ag vào dung dịch $HN{O}_3$ đặc nóng dư :
$$Ag+2HN{O}_3\to AgN{O}_3+N{O}_2+H_{2}OAgCl+HN{O}_3:\text{khoˆng phản ứng}$$
⇒ Chất rắn F là AgCl.

Đáp án : D
Phương pháp : Bảo toàn khối lượng
Quá trình : X(FeO,Fe2O3) -> Y(Fe,FeO,Fe2O3,Fe3O4)
=> $n_{CO2}$ = $n_{BaCO3}$ = 0,046 mol = $n_{O(pứ)}$
Bảo toàn khối lượng : $m_X$ = $m_Y$ + $m_{O(pứ)}$ = 5,52g = 72$n_{FeO}$ + 160$n_{Fe2O3}$
Và : $n_X$ = $n_{FeO}$ + $n_{Fe2O3}$ = 0,04 mol
=> $n_{FeO}$ = 0,01 ; $n_{Fe2O3}$ = 0,03 mol
=> %$m_{FeO}$ = 13,04%

$$n_{Fe}=\frac{8,4}{56}=0,15,n_{HCl}=0,5.0,2=0,1,n_{H_{2}S{O}_4}=0,05$$
$$n_{H^{+}}=0,1+0,05.2=0,2mol$$
$$Fe+2H^{+}\to F{e}^{2+}+H_2$$
0,15 0,2 0,1
Vậy sau phản ứng Fe dư, $H^{+}$ hết.
$$\to n_{F{e}^{2+}}=\frac{1}{2}{n}_{H^{+}}=0,1mol$$
Cô cạn dung dịch sau phản ứng sẽ gồm $F{e}^{2+}$, $C{l}^{-}$, $S{O}_4^{2-}$.
Vậy khối lượng muối khan là: $0,1.56+0,1.35,5+0,05.96=13,95g$

$n_{Fe}$ = 0,15 mol; $n_{AgN{O}_3}$ = 0,39 mol
$$Fe+2AgN{O}_3\to Fe(N{O}_3{)}_2+2Ag$$
0,15 -> 0,3 -> 0,15 mol
$$Fe(N{O}_3{)}_2+AgN{O}_3\to Fe(N{O}_3{)}_3+Ag$$
0,09 <- 0,09 mol
⇒ $n_{Ag}$ = 0,39 mol
⇒ $m_{Ag}$ = 42,12 g
=> Đáp án B

Các phản ứng
$$Fe+3/2C{l}_2\to FeC{l}_3$$
$$2FeC{l}_3+Fe\to 3FeC{l}_2$$
$$2FeC{l}_3+Cu\to 2FeC{l}_2+CuC{l}_2$$
$$FeC{l}_2+HN{O}_3\to Fe(N{O}_3{)}_3+FeC{l}_3+H_{2}O+N_x{O}_y$$
$$FeC{l}_2+3AgN{O}_3\to Fe(N{O}_3{)}_3+2AgCl+Ag$$
=> Đáp án D

Trong X có: n${}_{Fe}$ = 0,15 mol (chỉ có Fe phản ứng với HCl)
$$Fe+2HCl\to FeC{l}_2+H_2$$
⇒ $n_{H_2}$ = 0,15 mol ⇒ $V_{H_2}$ = 3,36 lit
=> Đáp án B

FeCl_2 + 2NaOH → Fe(OH)_2 + 2NaCl
CrCl_3 + 3NaOH → Cr(OH)_3 + 3NaCl
Cr(OH)_3 + NaOH → NaCrO_2 + 2H_2O
Chỉ thu được kết tủa Fe(OH)_2. Sau đó nung lên:
Fe(OH)_2 + $\frac{1}{4}$O_2 + $\frac{1}{2}$H_2O → Fe(OH)_3
2Fe(OH)_3 → Fe_2O_3 + 3H_2O
=> Đáp án A

Bảo toàn e: 3.n_{Fe} = 3.n_{NO} → n_{NO} = 0,1 mol
⇒ V_{NO} = 2,24 lit
=> Đáp án A