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

Lưu ý: phương án D trong bản gốc in trùng với phương án A ($FeS{O}_4$) — lỗi in của đề gốc; đáp án được highlight là A.

(AI giải đề cho tôi)
Fe${}_2$O_3 tan trong HCl: Fe${}_2$O_3 + 6HCl → 2FeCl_3 + 3H_2O, nên b mol Fe${}_2$O_3 tạo ra 2b mol Fe^{3+}. Cu không tan trong HCl loãng nhưng bị Fe^{3+} oxi hóa: Cu + 2FeCl_3 → CuCl_2 + 2FeCl_2. Mỗi mol Cu cần 2 mol Fe^{3+}, nên lượng Cu tan hết tối đa là 2b/2 = b mol, tức điều kiện a ≤ b hay a/b ≤ 1. Các tỉ lệ 0,75; 0,5; 1 đều thỏa mãn, riêng 1,25 > 1 thì Cu dư, không tan hết. Vậy tỉ lệ không hợp lí là 1,25.

(AI giải đề cho tôi)
Sắt cháy trong khí clo chỉ tạo FeCl3: $2Fe+3C{l}_2\stackrel{t^o}{\to }2FeC{l}_3$. Vì sau khi hòa tan X vào nước còn chất rắn không tan, X gồm FeCl3 và Fe dư. Khi hòa tan vào nước, FeCl3 tan, phần Fe dư phản ứng: $Fe+2FeC{l}_3\to 3FeC{l}_2$. Do Fe dư (chất rắn không tan còn lại), FeCl3 phản ứng hết nên dung dịch Y chỉ chứa FeCl2. Khớp với đáp án nguồn B.

Phần 1: Gọi trong mỗi phần Y có Al : x mol, Fe : y mol, O : z mol.
Áp dụng bảo toàn electron: $3x+3y=2z+\frac{16,8}{30}.3$ (1)

Phần 2: Áp dụng bảo toàn electron: $3x=2z+\frac{8,064}{22,4}.2$ (2)

Lấy (2) - (1): $3y=1,68-0,72=0,96\Rightarrow y=0,32$ mol
$\Rightarrow m_{Fe}=0,32\times 56=17,92$ gam.

$\{\begin{array}{l}\text{BTKL}:m_X=56(a+b)+16c=42,8+32.0,05-44.0,1\\ \\ \text{BTe}:2a+3b=2c+2.0,3\\ \\ m_{-}=108a+143,5(2a+3b)=244,1\end{array}$ ⇒ $\{\begin{array}{l}a=0,4\text{ mol}\\ b=0,2\text{ mol}\\ c=0,4\text{ mol}\end{array}\stackrel{\text{BTNT(Cl)}}{\to }{n}_{HCl}=2a+3b=1,4$ mol

$m_{ddHCl}=\frac{1,4.36,5}{7,3\%}=700$ gam $\to m_{ddY}=m_X+m_{ddHCl}-m_{H_2}=739,4$ gam $\to C{\%}_{FeC{l}_2}=\frac{127.0,4}{739,4}.100\%=6,87\%$

(AI giải đề cho tôi)
Sắt phản ứng với H₂SO₄ đặc, nóng dư (không có oxi) sinh ra muối sắt(III): $2Fe+6H_{2}S{O}_4(đặc,n\acute{o}ng)\to F{e}_2(S{O}_4{)}_3+3S{O}_2\uparrow +6H_{2}O$. Các phương án khác: HNO₃ đặc, nguội làm sắt thụ động; CuSO₄ loãng và HCl loãng chỉ tạo muối sắt(II). Đáp án khớp với đáp án nguồn (46A).

(AI giải đề cho tôi)
Gọi a, b, c lần lượt là mol Fe, Mg, Fe(NO${}_3$)${}_3$ trong X. Khối lượng: $56a+24b+242c=23,18$.

Y chỉ chứa muối: FeCl${}_2$ (p mol), MgCl${}_2$ (q mol), NaCl (0,01), NH${}_4$Cl (n mol) — sự có mặt NH${}_4^{+}$ được xác nhận vì KOH phản ứng tối đa nhiều hơn lượng cần để kết tủa. Ba khí không màu: H${}_2$, NO, N${}_2$.

Từ KOH: $2(p+q)+n=0,91$; từ Cl: $2(p+q)+0,01+n=0,92$ (tương thích). Kết tủa: $90p+58q=29,18$. Khối lượng muối: $127p+95q+0,585+53,5n=46,95$. Giải hệ: $37(p+q)=17,185-53,5n$ kết hợp $(p+q)=\frac{0,91-n}{2}$ cho $n=0,01$; suy ra $p+q=0,45$, $p=0,09625$, $q=0,35375$.

Bảo toàn Fe: $a+c=p=0,09625$; Mg: $b=q=0,35375$. Thay vào phương trình khối lượng: $56a+242c=14,69$ → $a=0,04625$; $c=0,05$ (kiểm tra: $2,59+8,49+12,10=23,18$ ✓).

Nitrate tổng: $3(0,05)+0,01=0,16$ mol. Electron cho: Fe $2a=0,0925$, Mg $2b=0,7075$, tổng $0,8$ mol e; Fe${}^{3+}$ nhận $0,05$; NH${}_4^{+}$ nhận $8(0,01)=0,08$; còn $0,67$ mol e cho khí.

Gọi H${}_2=x$, NO=$y$, N${}_2=z$ (10 e mỗi N${}_2$, 2 NO${}_3^{-}$ mỗi N${}_2$): $y+2z=0,15$; $2x+3y+10z=0,67$; khối lượng khí $2x+30y+28z=2,92$. Giải được $z=0,05$, $y=0,05$, $x=0,01$ (hai khí NO và N${}_2$ có số mol bằng nhau ✓, tổng khối lượng $0,02+1,5+1,4=2,92$ g ✓).

Khí có phân tử khối lớn nhất là NO (30 > 28 > 2): $\%m_{NO}=\frac{1,5}{2,92}\cdot 100\approx 51,37\%$. Đáp án A, khớp đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
FeCO3 + 2HNO3 loãng: CO3^2- cho CO2; Fe2+ bị HNO3 loãng oxi hóa sinh NO (khí không màu, hóa nâu ngoài không khí do 2NO + O2 → 2NO2). Vậy hỗn hợp khí là CO2 và NO.

Dung dịch X có chứa Fe${}^{3+}$ tác dụng được với Cu

T gồm CO₂ (0,05), H₂ (0,02) và NO (0,05)
Trong X chứa FeCO₃ (0,05), Fe(NO₃)₂ (a), Al(b). Đặt n_KNO₃ = c.
m_X = 116.0,05 + 180a + 27b = 11,02 (1)

Bảo toàn N: $2a+c=0,05$ (2)

Z + NaOH thu được dung dịch chứa $N{a}^{+}(0,45)$, $K^{+}(c)$, $C{l}^{-}(0,4)$ và $Al{O}_2^{-}(b)$

Bảo toàn điện tích $\to c+0,45=b+0,4$ (3)

$(1)(2)(3)\to a=0,02;b=0,06;c=0,01$

$n_{H^{+}}=2n_{C{O}_2}+2n_{H_2}+4n_{NOtổng}$

$\to n_{NOtổng}=0,065$

Bảo toàn electron:

$n_{FeC{O}_3}+n_{Fe(N{O}_3{)}_2}+3n_{Al}=2n_{H_2}+3n_{NOtổng}+n_{Ag}$

$\to n_{Ag}=0,015$

Bảo toàn $Cl\to n_{AgCl}=0,4$

$\to m\downarrow =59,02$ gam.

(AI giải đề cho tôi)
Sắt(III) hidroxit gồm ion Fe^{3+} và nhóm OH^{-}, nên công thức là Fe(OH)_3 (cân bằng điện tích: 3+ và 3×1-). Đây là chất rắn màu nâu đỏ, đúng với đề bài. Các phương án khác: Fe_2O_3 là sắt(III) oxit, Fe(OH)_2 là sắt(II) hidroxit, FeO là sắt(II) oxit. Đáp án khớp với đáp án nguồn (54B).

X chứa Fe${}^{2+}$, Fe${}^{3+}$, H${}^{+}$, SO${}_4^{2-}$.
A. Đúng:
Fe${}^{2+}$ + H${}^{+}$ + NO${}_3^{-}$ → Fe${}^{3+}$ + NO + H${}_2$O
Fe${}^{2+}$ + Ag${}^{+}$ → Fe${}^{3+}$ + Ag
B. Đúng:
Fe${}^{2+}$ + H${}^{+}$ + MnO${}_4^{-}$ → Fe${}^{3+}$ + Mn${}^{2+}$ + H${}_2$O
C. Sai, X hòa tan được Cu:
Cu + Fe${}^{3+}$ → Cu${}^{2+}$ + Fe${}^{2+}$
D. Đúng, kết tủa gồm Fe(OH)${}_2$, Fe(OH)${}_3$. Để ngoài không khí thì khối lượng kết tủa tăng vì:
Fe(OH)${}_2$ + O${}_2$ + H${}_2$O → Fe(OH)${}_3$

Bảo toàn electron: nNO = nFe = 0,1 → V = 2,24 lít

(1) Fe${}^{3+}$ + 3OH${}^{-}$ → Fe(OH)${}_3$
(2) 4Fe${}^{2+}$ + 8OH${}^{-}$ + O${}_2$ + 2H${}_2$O → 4Fe(OH)${}_3$
nFe${}^{2+}$ + nFe${}^{3+}$ có trong 8m${}^3$ = 0,3.42.8/56 = 1,8 mol
Fe${}^{3+}$ : Fe${}^{2+}$ = 1 : 3 → nFe${}^{3+}$ = 0,45 và nFe${}^{2+}$ = 1,35
→ nOH${}^{-}$ = 3nFe${}^{3+}$ + 2nFe${}^{2+}$ = 4,05
→ nCa(OH)${}_2$ = 2,025 → mCa(OH)${}_2$ = 149,85 gam

Phần 1: nAl ban đầu = nNaOH = 0,3
nH${}_2$ = 0,09 → nAl dư = 0,06 → nAl phản ứng = 0,24 → nO = 0,36
Phần 2: Quy đổi thành Al (0,3x), O (0,36x) và Fe (y)
m muối = 27.0,3x + 56y + 96(0,36x + 0,3) = 67,32
Bảo toàn electron: 3.0,3x + 3y = 2.0,36x + 0,3.2 + 0,012.5
→ x = 2/3; y = 0,18
Ban đầu: nO = 0,36 + 0,36x = 0,6
và nFe = y/x + y = 0,45
→ b = mFe + mO = 34,8 gam

A. Mg dư + FeCl${}_3$ ⟶ MgCl${}_2$ + Fe
B. FeS + H${}_2$SO${}_4$ đặc nóng ⟶ Fe${}_2$(SO${}_4$)${}_3$ + SO${}_2$ + H${}_2$O
C. Fe + Cl${}_2$ ⟶ FeCl${}_3$
D. Fe dư + HNO${}_3$ loãng ⟶ Fe(NO${}_3$)${}_2$ + NO + H${}_2$O

Do không có sản phẩm khử của N${}^{+5}$ nên H${}^{+}$ đã phản ứng hết.
nHCl = 0,65; nH${}_2$ = 0,125
Bảo toàn H: nHCl = 2nH${}_2$O + 2nH${}_2$
⟶ nO = nH${}_2$O = 0,2
nAgCl = 0,65 ⟶ nAg = 0,25
Bảo toàn electron: 3nFe = 2nO + 2nH${}_2$ + nAg
⟶ nFe = 0,3
⟶ mX = mFe + mO = 20 gam

FeSO${}_4$.7H${}_2$O + 2NaOH ⟶ Fe(OH)${}_2$ + Na${}_2$SO${}_4$ + 7H${}_2$O
X là Fe(OH)${}_2$.

(AI giải đề cho tôi)
Nung Fe(OH)${}_3$ bị mất nước tạo Fe${}_2$O${}_3$: $2Fe(OH{)}_3\stackrel{t^0}{\to }F{e}_2{O}_3+3H_{2}O$. Số mol $n_{Fe(OH{)}_3}=\frac{21,4}{107}=0,2$ mol, nên $n_{F{e}_2{O}_3}=0,1$ mol. Khối lượng oxit: $m=0,1\times 160=16$ gam. Đáp án D, trùng với đáp án nguồn (63-D).

(AI giải đề cho tôi)
Kết tủa trắng hơi xanh là Fe(OH)2: FeCl2 + 2KOH → Fe(OH)2↓ + 2KCl. Fe(OH)2 để ngoài không khí bị oxi hóa dần thành Fe(OH)3 màu nâu đỏ: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3. Các phương án khác: FeCl3 cho Fe(OH)3 nâu đỏ ngay; CuSO4 cho kết tủa xanh Cu(OH)2; Mg(NO3)2 cho kết tủa trắng Mg(OH)2 không đổi màu. Vậy X là FeCl2, khớp đáp án D.