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

(AI giải đề cho tôi) Ion $F{e}^{2+}$ vừa có tính khử (bị oxi hóa lên $F{e}^{3+}$, ví dụ với $C{l}_2$) vừa có tính oxi hóa (khử xuống $F{e}^0$, ví dụ với Mg, Zn), nên phát biểu D sai. Các phát biểu A, B, C đều đúng: Fe + HCl tạo $FeC{l}_2$; $2FeC{l}_3+Fe\to 3FeC{l}_2$; Fe bị thụ động hóa trong $H_{2}S{O}_4$ đặc, nguội.

(AI giải đề cho tôi)
Kiểm tra từng dãy với FeCl₂: A sai vì BaCl₂ không phản ứng với FeCl₂ (không tạo kết tủa, không oxi hóa – khử). B sai vì HCl không phản ứng với FeCl₂. C sai vì NaNO₃ riêng lẻ không phản ứng với FeCl₂. D đúng: Cl₂ oxi hóa Fe²⁺ thành Fe³⁺: $2FeC{l}_2+C{l}_2\to 2FeC{l}_3$; Na₂S tạo kết tủa FeS: $FeC{l}_2+N{a}_{2}S\to FeS\downarrow +2NaCl$; HNO₃ (oxi hóa) oxi hóa Fe²⁺: $3FeC{l}_2+4HN{O}_3\to Fe(N{O}_3{)}_3+NO\uparrow +FeC{l}_3+2H_{2}O$. Cả ba chất đều phản ứng.

(AI giải đề cho tôi)
Với Fe: Fe + Cl2 (dư) cho FeCl3 (muối X, Fe(III)); Fe + 2HCl cho FeCl2 (muối Y, Fe(II)). Fe tác dụng với dung dịch FeCl3: Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2, đúng yêu cầu cho muối Y. Mg, Zn, Al chỉ có một số oxi hóa nên X = Y, không thỏa mãn. Vậy M là Fe.

(AI giải đề cho tôi)
Nung trong không khí: Fe(NO3)2 phân hủy tạo Fe2O3 (4Fe(NO3)2 → 2Fe2O3 + 8NO2 + O2... thực tế tạo Fe2O3); Fe(OH)3 nung mất nước thành Fe2O3; FeCO3 bị oxy hóa trong không khí tạo Fe2O3 (4FeCO3 + O2 → 2Fe2O3 + 4CO2). Vậy chất rắn cuối cùng là Fe2O3.

(AI giải đề cho tôi)
Fe3O4 + 4H2SO4 (dư) → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O, nên X1 chứa FeSO4, Fe2(SO4)3 và H2SO4 dư. Cho Fe dư vào X1: Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 và Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑. Vì Fe dư, cả Fe3+ và H2SO4 đều phản ứng hết, chỉ còn FeSO4 trong dung dịch X2.

(AI giải đề cho tôi)
Nung Fe(NO${}_3$)${}_3$ phân hủy: $4Fe(N{O}_3{)}_3\stackrel{t^0}{\to }2F{e}_2{O}_3+12N{O}_2\uparrow +3O_2\uparrow$ nên X = Fe${}_2$O${}_3$ (loại A, B). Khử X bằng CO dư ở nhiệt độ cao thu được sắt: $F{e}_2{O}_3+3CO\stackrel{t^0}{\to }2Fe+3C{O}_2$, nên Y = Fe. Y tác dụng với FeCl${}_3$: $Fe+2FeC{l}_3\to 3FeC{l}_2$, nên Z = FeCl${}_2$. Để thu được Fe(NO${}_3$)${}_3$, T phải cung cấp ion NO${}_3^{-}$ và kết tủa Cl${}^{-}$: dùng AgNO${}_3$ (tạo kết tủa AgCl), các muối NaNO${}_3$, Cu(NO${}_3$)${}_2$ không loại được Cl${}^{-}$. Vậy X = Fe${}_2$O${}_3$ và T = AgNO${}_3$. Đáp án D.

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng phát biểu: (a) Sắt là kim loại nhiễm từ (đúng). (b) Trong tự nhiên sắt (nhóm kim loại này) chủ yếu tồn tại ở dạng hợp chất trong quặng như Fe2O3, Fe3O4, không chỉ ở dạng đơn chất (sai). (c) Fe(OH)3 là kết tủa chất rắn màu nâu đỏ (đúng). (d) Fe2O3 là oxit bazơ (tác dụng với axit tạo muối Fe3+ và nước), không phải oxit axit (sai). Vậy có 2 phát biểu đúng → đáp án B. (Lưu ý: câu 37 trong cùng đề có các phát biểu tương tự nhưng (b) là 'Fe2O3 có trong tự nhiên dưới dạng quặng hematit' nên đúng cả 4.)

(AI giải đề cho tôi)
(a) Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu, không có khí. (b) Môi trường axit: NO3− + Fe2+ + H+ → Fe3+ + NO (khí), có khí. (c) FeCO3 + H2SO4 loãng → FeSO4 + CO2↑ + H2O, có khí. (d) Fe3O4 + H2SO4 đặc, nóng, dư → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + H2O, có khí. Vậy 3 thí nghiệm tạo khí → đáp án B.

(AI giải đề cho tôi)
(a) Đúng: Fe²⁺ khử KMnO₄ trong môi trường H₂SO₄: $5F{e}^{2+}+Mn{O}_4^{-}+8H^{+}\to 5F{e}^{3+}+M{n}^{2+}+4H_{2}O$, làm mất màu tím. (b) Đúng: Fe₂O₃ có trong tự nhiên ở quặng hematit. (c) Đúng: Fe(OH)₃ là kết tủa nâu đỏ. (d) Đúng: sắt có tính nhiễm từ. Cả 4 phát biểu đúng → chọn D.

(AI giải đề cho tôi)
KMnO4 trong môi trường H2SO4 là chất oxi hóa mạnh, chỉ bị làm nhạt màu bởi chất khử. FeSO4 chứa Fe2+ (chất khử) khử MnO4- thành Mn2+ không màu: $Mn{O}_4^{-}+5F{e}^{2+}+8H^{+}\to M{n}^{2+}+5F{e}^{3+}+4H_{2}O$. Fe2(SO4)2 (thực chất là muối Fe(II)-Fe(III) nhưng các đáp án khác: CuSO4, Fe(NO3)3 không có chất khử). Lưu ý Fe2(SO4)2 không phải công thức muối thông thường (có thể là lỗi in của đề, ý là Fe2(SO4)3); Cu2+ và Fe3+ đã ở trạng thái oxi hóa cao, không khử được KMnO4. Vậy đáp án là FeSO4.

(AI giải đề cho tôi)
Fe tác dụng với H2SO4 loãng: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑. Chất X trong dung dịch là FeSO4, tên gọi sắt (II) sunfat; khí Y là H2. Chọn C.

(AI giải đề cho tôi)
Trong HNO3 loãng, chỉ Fe(OH)2 (Fe +2) bị oxi hóa lên Fe +3, thể hiện tính khử: 3Fe(OH)2 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO↑ + 8H2O. Các chất Fe(OH)3, Fe2(SO4)3, Fe2O3 có Fe +3 (trạng thái oxi hóa cao nhất của Fe) nên không thể hiện tính khử với HNO3.

(AI giải đề cho tôi)
Fe2O3 là chất rắn màu đỏ nâu, không tan trong nước. FeO màu đen, Fe2(SO4)3 tan trong nước, Fe(OH)2 màu trắng xanh (lục).

(AI giải đề cho tôi)
Gọi số mol Fe${}^{2+}$, Fe${}^{3+}$ cuối cùng trong Y là $x$, $y$; số mol Fe, FeO, Fe${}_2$O${}_3$ ban đầu là $f,o,t$.

Y hòa tan tối đa 0,2 mol Cu không thoát khí: $Cu+2F{e}^{3+}\to C{u}^{2+}+2F{e}^{2+}$, nên $y=0,4$ mol và HNO${}_3$ dư = 0 (nếu dư H${}^{+}$ thì Cu thoát khí NO).

Bảo toàn HNO${}_3$: $1,7=2x+3y+n_{NO}=2x+1,2+n_{NO}\Rightarrow n_{NO}=0,5-2x$.

Điện tử: electron mất = $(2x+3y)-(2o+6t)$ (số oxi hóa cuối trừ ban đầu), bằng $3n_{NO}$:
$$2x+1,2-2o-6t=1,5-6x\Rightarrow 2o+6t=8x-0,3.$$

Bảo toàn khối lượng: $56f+72o+160t=32$ với $f=x+0,4-o-2t$:
$$56x+22,4+16o+48t=32\Rightarrow 2o+6t=1,2-7x.$$

Suy ra $8x-0,3=1,2-7x\Rightarrow x=0,1$, vậy $n_{NO}=0,5-0,2=0,3$ mol, $V=0,3\times 22,4=6,72$ lít.

(AI giải đề cho tôi)
(a) Đúng: zeolit là vật liệu trao đổi ion vô cơ, dùng làm mềm nước cứng. (b) Sai: Mg cháy tiếp trong cả N₂ (tạo Mg₃N₂) và CO₂ (tạo MgO + C) nên không dùng hai khí này dập cháy magie. (c) Đúng: các kim loại kiềm có 1 electron lớp ngoài cùng (ns¹) và có tính khử mạnh nhất so với các kim loại khác cùng chu kỳ. (d) Sai: FeO là chất rắn màu đen nhưng không bền, không có nhiều trong tự nhiên (quặng chính là Fe₂O₃, Fe₃O₄). (e) Sai: Fe³⁺ chủ yếu có tính oxi hóa nhưng các hợp chất Fe(III) vẫn có thể thể hiện tính khử (bị oxi hóa lên số oxi hóa cao hơn, ví dụ tạo ferrat trong môi trường kiềm). Vậy có 2 phát biểu đúng.

(AI giải đề cho tôi)
Từ khối lượng: gọi n(Fe3O4)=x, n(Cu)=3x → 232x + 192x = 42,4 → x = 0,1; vậy n(Fe3O4)=0,1 mol, n(Cu)=0,3 mol. HCl dư: Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O, sinh ra 0,2 mol Fe3+. Fe3+ oxi hóa Cu: Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+. 0,2 mol Fe3+ chỉ oxi hóa được 0,1 mol Cu < 0,3 mol nên Cu dư 0,2 mol. Chất rắn còn lại là Cu: m = 0,2 × 64 = 12,8 gam.

(AI giải đề cho tôi)
nFe = 7,84/56 = 0,14 mol. Khối lượng tăng 10,24 − 7,84 = 2,4 gam = 0,15 mol O nguyên tử (Fe hấp thụ oxi thành oxit, không mất chất). Khi cho X tác dụng với HNO3 loãng dư, toàn bộ Fe chuyển thành Fe3+ (HNO3 dư không tạo Fe2+). Bảo toàn electron: e nhường = 0,14 × 3 = 0,42 mol; N+5 → NO nhận 3e nên nNO = 0,42/3 = 0,14 mol → V = 0,14 × 22400 = 3136 ml. Kiểm tra: kết quả không phụ thuộc thành phần oxit của X, chỉ phụ thuộc Fe ban đầu.

(AI giải đề cho tôi)
Fe3O4 + H2SO4 loãng (dư) tạo dung dịch X chứa Fe2(SO4)3, FeSO4 và H2SO4 dư. Xét từng chất: NaOH phản ứng với Fe3+, Fe2+ và H+ (kết tủa Fe(OH)3, Fe(OH)2) ✓; Cu phản ứng với Fe3+ (Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+) ✓; MgSO4 không phản ứng với X ✗; BaCl2 phản ứng với SO4^2- tạo kết tủa BaSO4 ✓; Al phản ứng với H2SO4 dư giải phóng H2 ✓. Vậy 4 chất phản ứng được.

(AI giải đề cho tôi)
$F{e}_2{O}_3+3CO\stackrel{t^o}{\to }2Fe+3C{O}_2$. $n(F{e}_2{O}_3)=16/160=0,1$ mol → $n(Fe)=0,2$ mol → $m=0,2\times 56=11,2$ gam.

(AI giải đề cho tôi)
Hòa tan Cu và Fe vào HNO₃ loãng tạo muối Fe³⁺/Cu²⁺ và khí NO (bị oxy hóa thành NO₂ màu nâu đỏ khi ra khỏi dung dịch). Vì còn dư kim loại Cu, Cu phản ứng với Fe³⁺: $Cu+2F{e}^{3+}\to C{u}^{2+}+2F{e}^{2+}$, nên Fe³⁺ bị khử hết thành Fe²⁺. Dung dịch X chỉ còn $F{e}^{2+}$ và $C{u}^{2+}$. Đáp án D.