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

(AI giải đề cho tôi)
Fe(NO3)2 thể hiện tính oxi hóa khi ion Fe2+ bị khử về Fe0. Trong 4 chất: HNO3 đặc nóng và H2SO4 loãng là chất oxi hóa (Fe2+ bị oxi hóa lên Fe3+); NaOH chỉ trao đổi tạo Fe(OH)2; Mg là chất khử mạnh, khử Fe2+ thành Fe: Fe(NO3)2 + Mg → Mg(NO3)2 + Fe. Vậy Fe(NO3)2 thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với Mg. Đáp án khớp với bảng đáp án nguồn (65-C).

Chọn D.
Mg, FeCO${}_3$, FeS, Cu(NO${}_3$)${}_2$ —(t${}^0$)→ Mg, MgO, FeS, Fe${}_x$O${}_y$, CuO + CO${}_2$, NO${}_2$, O${}_2$, SO${}_2$
m(g) A hỗn hợp rắn B 0,4975 mol
Quá trình 1:
Hỗn hợp khí X gồm CO${}_2$ (0,01 mol) và NO${}_2$ (0,13 mol)
Khi cho B tác dụng với HNO${}_3$ thì: —BT:H→ n${}_{H_{2}O}$ = n${}_{HN{O}_3}$/2 = 0,335 mol
—BT:N→ n${}_{N{O}_3^{-}}$ = n${}_{HN{O}_3}$ - n${}_{N{O}_2(X)}$ = 0,54 mol mà n${}_{S{O}_4^{2-}}$ = n${}_{BaS{O}_4}$ = 0,01 mol
—BT:O→ n${}_O(B)$ = 4n${}_{S{O}_4^{2-}}$ + 3n${}_{N{O}_3^{-}}$ + 2(n${}_{C{O}_2}$ + n${}_{N{O}_2}$) + n${}_{H_{2}O}$ - 3n${}_{HN{O}_3}$ = 0,265 mol
+ Từ quá trình (1) —BT:O→ n${}_O(A)$ = n${}_O(B)$ + 2(n${}_{C{O}_2}$ + n${}_{N{O}_2}$ + n${}_{O_2}$ + n${}_{S{O}_2}$) = 1,26 mol
\%m${}_O(A)$ = 16n${}_O(A)$/m${}_A$ .100 ⇒ m${}_A$ ≃ 42,16 (g)

Đáp án A

Đáp án A

n${}_{Fe}$ = 0,1

Bảo toàn Fe → n${}_{F{e}_2{O}_3}$ = 0,05

→ m${}_{Fe2O3}$ = 8 gam

(AI giải đề cho tôi)
Sắt (II) có hóa trị II ($F{e}^{2+}$), ion sunfat là $S{O}_4^{2-}$. Ghép ion: $F{e}^{2+}+S{O}_4^{2-}\to FeS{O}_4$. Vậy công thức hóa học của sắt (II) sunfat là $FeS{O}_4$. Các phương án khác: A là sắt (III) sunfat, B là disunfua sắt (pyrite), D là sắt (II) sunfit. Đáp án trùng với đáp án nguồn (46-C).

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng chất với dung dịch Fe(NO${}_3$)${}_2$ (chứa Fe${}^{2+}$, NO${}_3^{-}$, môi trường hơi axit do thủy phân Fe${}^{2+}$):
- NaOH: phản ứng tạo kết tủa Fe(OH)${}_2$ trắng xanh: Fe${}^{2+}$ + 2OH${}^{-}$ → Fe(OH)${}_2$↓. Đáp ứng.
- Cu: phản ứng được vì trong dung dịch NO${}_3^{-}$ (môi trường axit nhẹ do Fe${}^{2+}$ thủy phân) oxi hóa đồng, tạo Fe${}^{3+}$ rồi Fe${}^{3+}$ tiếp tục oxi hóa Cu: Fe${}^{2+}$ bị oxi hóa dần thành Fe${}^{3+}$, Cu + 2Fe${}^{3+}$ → Cu${}^{2+}$ + 2Fe${}^{2+}$. Đáp ứng.
- HCl: không phản ứng (không có hiện tượng, Fe${}^{2+}$ không bị H${}^{+}$ oxi hóa, không tạo kết tủa/khí). Không đáp ứng.
- HNO${}_3$: phản ứng, oxi hóa Fe${}^{2+}$ thành Fe${}^{3+}$: 3Fe${}^{2+}$ + 4H${}^{+}$ + NO${}_3^{-}$ → 3Fe${}^{3+}$ + NO↑ + 2H${}_2$O. Đáp ứng.
- AgNO${}_3$: phản ứng trao đổi tạo kết tủa: Fe(NO${}_3$)${}_2$ + 2AgNO${}_3$ không... thực chất Ag${}^{+}$ kết tủa với... ở đây phản ứng xảy ra do tạo Ag kết tủa qua phản ứng oxi hóa – khử: Fe${}^{2+}$ + Ag${}^{+}$ → Fe${}^{3+}$ + Ag↓ (Fe${}^{2+}$ khử Ag${}^{+}$). Đáp ứng.
- Mg: phản ứng thế vì Mg hoạt động hơn Fe: Mg + Fe${}^{2+}$ → Mg${}^{2+}$ + Fe↓. Đáp ứng.
Vậy có 5 chất phản ứng được (NaOH, Cu, HNO${}_3$, AgNO${}_3$, Mg), chỉ HCl không phản ứng. Khớp với đáp án nguồn C.

Dung dịch Y chứa Fe²⁺, Fe³⁺, Cl⁻ (0,88 mol), H⁺ ($4n_{NO}=0,08$ mol)
Kết tủa thu được gồm AgCl (0,88 mol) và Ag (0,07 mol)
— BT: e → $n_{F{e}^{2+}}=3n_{NO}+n_{Ag}=0,13$ mol — BTBT (Y) → $n_{F{e}^{3+}}=0,18$ mol
Đặt Fe: x mol; FeO: 3y mol; Fe₃O₄: 2y mol; Fe₂O₃: y mol; Fe(NO₃)₂: z mol
⇒ $56x+840y+180z=27,04$ (1) và $x+11y+z=0,31$ (2)

Đặt $\{\begin{array}{l}N{O}_2:a\text{ mol}\\ N_{2}O:0,12-a\text{ mol}\end{array}\to \{\begin{array}{l}\text{— BT: N}\to a+2.(0,12-a)=0,04+2z\\ n_{H^{+}}=2a+10.(0,12-a)+28y=0,92-0,08\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}a=0,2-2z\\ 16z+28y=1,24\end{array}$ (3)

Từ (1), (2), (3) suy ra: x = 0,14; y = 0,01; z = 0,06 ⇒ $\%n_{Fe}=53,85\%$.

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng chất với HNO${}_3$ đặc, nóng (N${}^{+5}$ là chất oxi hóa mạnh):
- Fe(OH)${}_2$: Fe${}^{+2}$ bị oxi hóa lên Fe${}^{+3}$, N${}^{+5}$ bị khử → phản ứng oxi hóa - khử.
- Fe${}_3$O${}_4$ (chứa Fe${}^{+2}$ và Fe${}^{+3}$): Fe${}^{+2}$ bị oxi hóa lên Fe${}^{+3}$, N${}^{+5}$ bị khử → phản ứng oxi hóa - khử.
- FeS${}_2$: S có số oxi hóa $-1$ bị oxi hóa (thường lên S${}^{+6}$ tạo H${}_2$SO${}_4$/SO${}_4^{2-}$), Fe${}^{+2}$ lên Fe${}^{+3}$, N${}^{+5}$ bị khử → phản ứng oxi hóa - khử.
- Fe(NO${}_3$)${}_2$: Fe${}^{+2}$ bị oxi hóa lên Fe${}^{+3}$, N${}^{+5}$ bị khử → phản ứng oxi hóa - khử.
Cả 4 phản ứng đều có sự thay đổi số oxi hóa, đều là phản ứng oxi hóa - khử. Khớp với đáp án nguồn 68-D.

Chọn D.
Áp suất tỉ lệ thuận với số mol trong cùng điều kiện nhiệt độ và thể tích
⇒ n_khí sau phản ứng = 0,5.1,9 = 0,95 mol
Đặt a, b là số mol Fe(NO₃)₂, NaNO₃
Chất rắn gồm Fe₂O₃ (0,5a mol), NaNO₂ (b mol) và CaO (0,2 mol)
⇒ 160.0,5a + 69b + 0,2.56 = 22,65 (1)
Khí sau phản ứng gồm O₂ ban đầu (0,5 mol), NO₂ (2a mol), O₂ sản phẩm (0,25a + 0,5b mol) và CO₂ (0,2 mol) ⇒ 0,5 + 2a + 0,25a + 0,5b + 0,2 = 0,95 (2)
Từ (1), (2) → a = 0,1; b = 0,05 ⇒ m = 42,25g

Chọn B.

BTKL: m${}_Y$ = m${}_X$ + m${}_{ddHN{O}_3}$ – m${}_{kh\acute{ı}}$ = 252,3 g

Ta có: n${}_{Fe(N{O}_3{)}_3}$ = $\frac{252,3.43,163\%}{242}$ = 0,45 mol

Y gồm Fe(NO${}_3$)${}_3$ (0,45), Fe(NO${}_3$)${}_2$ và Cu(NO${}_3$)${}_2$

E gồm n${}_{N{O}_2}$ = 2,4 – n${}_{kh\acute{ı}}$ = 1,95 mol ⇒ n${}_{O_2}$ = 0,45 mol

Bảo toàn electron: n${}_{Fe(N{O}_3{)}_2}$ = 4.(1,95/4 – 0,45) = 0,15 mol

Bảo toàn N ⇒ n${}_{Cu(N{O}_3{)}_2}$ = 0,15 mol

X gồm Fe (a mol), Fe(OH)${}_2$ (b mol), Fe${}_2$O${}_3$ (c mol) và CuO (0,15 mol)

m${}_X$ = 56a + 90b + 160c + 0,15.80 = 53,8 (1)

Bảo toàn Fe: a + b + 2c = 0,45 + 0,15 (2)

n${}_{HN{O}_3}$ = 2,4 mol; nNO = 0,2 mol; nNO${}_2$ = 0,25 mol

n${}_{H^{+}}$ = 2,4 = 0,2.4 + 0,25.2 + 2b + 2.3c + 0,15.2 (3)

Từ (1), (2), (3) ⇒ a = 0,3; b = 0,1; c = 0,1

Vậy \%m${}_{Fe(OH{)}_2}$ = 16,73\%.

Chọn A.
(b) Sai, một số chất như S, P, C, C${}_2$H${}_5$OH… bốc cháy khi tiếp xúc với CrO${}_3$.

Chọn A.
Bảo toàn e: $2n_{S{O}_2}=3n_{NO}+8n_{N{H}_4^{+}}\Rightarrow n_{N{H}_4^{+}}$ =0,005 mol
Quy đổi mỗi phần X thành Mg (a mol), Fe (b mol) và O (c mol).
$m_{mu\acute{\hat{o}}i}$ của phần 1 = 148a + 242b + 0,005.80 = 80,4
$m_{mu\acute{\hat{o}}i}$ của phần 2 = 120a + 400b/2 = 66
$\Rightarrow$ a = 0,05; b = 0,3
Bảo toàn e cho phần 2: 2a + 3b = 2c + $2n_{S{O}_2}\Rightarrow$ c = 0,45
X gồm Mg (0,1 mol), Fe (0,6 mol) và O (0,9 mol).
Bảo toàn O $\Rightarrow$ $n_{N{O}_3^{-}(E)}$ = (1,2.2 + 0,9)/3 = 1,1 mol
$\Rightarrow n_{N{O}_2}$ = 1,1 mol $\to$ $n_{S{O}_2}$ =0,1 mol = $n_{FeS}$ =0,1 mol
$\Rightarrow$ \%$m_{FeS}$ =8,19\%,

(AI giải đề cho tôi)
Khi đun nóng với H2SO4 đặc dư, sắt bị thụ động hóa ban đầu nhưng ở nhiệt độ cao phản ứng xảy ra: 2Fe + 6H2SO4(đặc) → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O. Do H2SO4 đặc nóng có tính oxi hóa mạnh, Fe bị oxi hóa lên số oxi hóa +3, tạo muối Fe2(SO4)3 (không phải FeSO4 vì H2SO4 đặc không tạo muối Fe(II)). Vậy đáp án là D, trùng với đáp án nguồn (46-D).

(AI giải đề cho tôi)
Fe tác dụng với H${}_2$SO${}_4$ loãng dư: Fe + H${}_2$SO${}_4$ → FeSO${}_4$ + H${}_2$↑. FeCO${}_3$ tác dụng với H${}_2$SO${}_4$ loãng: FeCO${}_3$ + H${}_2$SO${}_4$ → FeSO${}_4$ + CO${}_2$↑ + H${}_2$O. Vì H${}_2$SO${}_4$ dư nên cả hai phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, không có NO (NO chỉ tạo khi Fe tác dụng với HNO${}_3$). Hỗn hợp khí X gồm H${}_2$ và CO${}_2$. Đáp án A, khớp với đáp án nguồn (63-A).

Đặt x, y, z là số mol Fe(NO₃)₂, FeCO₃ và Fe(OH)₂

Bảo toàn e: x + y + z = 2x (1)

Ta có: $n_{H^{+}}=0,18.2=4n_{NO}+2(y+z)\Rightarrow n_{NO}=0,09-0,5.(y+z)$

Bảo toàn N: $n_{N{O}_3^{-}}$ trong muối $=2x-0,09+0,5.(y+z)$

$m_{muoi}=56(x+y+z)+0,18.96+62[2x-0,09+0,5.(y+z)]=38,4$ (2)

Từ (1), (2) $\Rightarrow$ x = y + z = 0,1

Vậy a = 2x + y + z = 0,3 mol

Vì a mol X phản ứng với 2a mol Y nên chỉ có Fe${}^{2+}$ tác dụng với NaOH là thoả mãn.
Vì a mol X phản ứng với 3a mol Z nên chỉ có FeCl${}_2$ tác dụng với AgNO${}_3$ là thoả mãn.
Lưu ý: 2AgNO${}_3$ + 2NaOH → Ag${}_2$O (kết tủa đen) + 2NaNO${}_3$ + H${}_2$O

(AI giải đề cho tôi)
Xét phản ứng của từng chất với HNO3 đặc, nóng (HNO3 đặc nóng là chất oxi hóa mạnh, N+5 → NO2): (1) Fe: phản ứng oxi hóa - khử (Fe → Fe3+, N+5 → NO2). (2) FeO: Fe2+ bị oxi hóa lên Fe3+, có oxi hóa - khử. (3) Fe(OH)2: Fe2+ bị oxi hóa, có oxi hóa - khử. (4) Fe(OH)3: Fe đã ở số oxi hóa cao nhất +3, chỉ phản ứng trung hòa, không oxi hóa - khử. (5) Fe3O4: chứa Fe2+, bị oxi hóa, có oxi hóa - khử. (6) Fe2O3: Fe+3, chỉ trung hòa, không oxi hóa - khử. (7) Fe(NO3)2: Fe2+ bị oxi hóa, có oxi hóa - khử. (8) Fe(NO3)3: Fe+3, không oxi hóa - khử. (9) FeSO4: Fe2+ bị oxi hóa, có oxi hóa - khử. (10) Fe2(SO4)3: Fe+3, không oxi hóa - khử. (11) FeCO3: Fe2+ bị oxi hóa, có oxi hóa - khử. Vậy các trường hợp oxi hóa - khử: Fe, FeO, Fe(OH)2, Fe3O4, Fe(NO3)2, FeSO4, FeCO3 → 7 trường hợp. Đáp án C, khớp với đáp án nguồn.

a, NaHCO${}_3$, NaCl
b, NaCl, NaClO
c, Fe(NO${}_3$)${}_3$
d, FeSO${}_4$, Fe${}_2$(SO${}_4$)${}_3$
e, CaCO${}_3$, NaHCO${}_3$ (sửa so với nguồn in 'NaHCO${}_3$, Ca(HCO${}_3$)${}_2$' — nguồn in sai hóa học; phản ứng NaOH + Ca(HCO${}_3$)${}_2$ tạo CaCO${}_3$ kết tủa và NaHCO${}_3$)
Vậy các thí nghiệm (a), (b), (d), (e) tạo ra hai muối → đáp án A.

(AI giải đề cho tôi)
Sắt (III) có hóa trị III, oxit của sắt (III) có công thức Fe${}_2$O${}_3$ (2 nguyên tử Fe mang tổng điện tích +6 cân bằng với 3 nguyên tử O mang tổng điện tích −6). FeO là sắt (II) oxit, Fe(OH)${}_3$ là sắt (III) hiđroxit. Đáp án khớp với đáp án nguồn (Câu 46: C).

Chọn B
Khi cho Y tác dụng với HCl thì: n${}_{{\text{O}}_2}$ = $\frac{n_{{\text{H}}^{+}}}{4}$ = 0,09 mol ⇒ n${}_{{\text{Cl}}_2}$ = 0,06 mol

Trong 75,36 (g) chất rắn gồm $-$ $\stackrel{\text{BT: Cl}}{\to }$ AgCl: 0,48 mol và Ag (0,06 mol) ⇒ n${}_{{\text{Fe}}^{2+}}$ = 0,06 mol

Xét X: $\{\begin{array}{l}\text{Cu: a mol}\\ \text{Fe: b mol}\end{array}$ → $\{\begin{array}{l}64a+56b=12,48\\ -\stackrel{\text{BT: e}}{\to }2a+2.0,06+3(b-0,06)=2.0,06+4.0,09\end{array}$ ⇒ $\{\begin{array}{l}a=0,09\\ b=0,12\end{array}$

Khi cho X tác dụng với HNO${}_3$ thu được dung dịch T gồm Fe(NO${}_3$)${}_2$ (x); Fe(NO${}_3$)${}_3$ (y); Cu(NO${}_3$)${}_2$ (0,09).

Ta có: $\{\begin{array}{l}x+y=0,12\\ 2x+3y+0,09.2=0,15.3\end{array}$ ⇒ $\{\begin{array}{l}x=0,09\\ y=0,03\end{array}$ và m${}_{\text{dd T}}$ = m${}_{\text{X}}$ + m${}_{{\text{dd HNO}}_3}$ − m${}_{\text{NO}}$ = 127,98 (g)

Vậy C\% Fe(NO${}_3$)${}_3$ = 5,67\%