Muối sắt là gì

Bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu về tính chất hoá học và tính chất vật lý của các hợp chất của sắt 2 và sắt 3 oxit, oxit sắt từ Fe3O4,làm sao đểđiều chế các một số hợp chất của sắt.

xem thêm:Cáchgiải nhanh một số bài tập về sắt Fe và hỗn hợp của sắt

I. Hợp chất của sắt II - Fe [II]

- Trong các phản ứng hoá học ion Fe2+ dễ nhường 1e để trở thành ion Fe3+

Fe2+ + 1e Fe3+

- Như vậy tính chất đặc trưng của hợp chất sắt 2 - Fe [II] là tính khử

1. Tính chất hoá học của Sắt [II] oxit - FeO

- Là chất rắn, đen, không tan trong nước.

- Tính chất hoá học:

+ FeO là oxit bazơ:

- FeO tác dụng với axit HCl: Fe + HCl

FeO + 2HClFeCl2+ H2

- FeO tác dụng với axit H2SO4: Fe +H2SO4

FeO + H2SO4loãngFeSO4+ H2O

+ FeO là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh: H2, CO, AlFe:

- FeO tác dụng với H2: FeO + H2

FeO + H2

Fe + H2O

- FeO tác dụng với CO: FeO + CO

FeO + CO

Fe + CO2

3FeO + 2Al

Al2O3+ 3Fe

+ FeO là chất khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh:

- FeO tác dụng với O2: FeO + O2

FeO + O22Fe2O3

- FeO tác dụng với axit HNO3: FeO + HNO3

3FeO + 10HNO3loãng3Fe[NO3]3+ NO + 5H2O

- Điều chế FeO:

FeCO3

FeO + CO2[nung trong điều kiện không có không khí]

Fe[OH]2

FeO + H2O [nung trong điều kiện không có không khí]

2. Oxit sắt từ Fe3O4[FeO.Fe2O3]

- Là chất rắn, đen, không tan trong nước và có từ tính.

- Tính chất hoá học:

+ Fe3O4 là oxit bazơ:

-Fe3O4tác dụng với axit HCl:Fe3O4 + HCl

Fe3O4+ 8HCl2FeCl3+ FeCl2+ 4H2O

-Fe3O4tác dụng với axit HCl:Fe3O4+ H2SO4

Fe3O4+ 4H2SO4loãngFe2[SO4]3+ FeSO4+ 4H2O

+ Fe3O4là chất khử: Fe3O4 + HNO3

3Fe3O4+ 28HNO39Fe[NO3]3+ NO+ 14H2O

+ Fe3O4là chất oxi hóa:

-Fe3O4tác dụng với H2:Fe3O4+ H2

Fe3O4+ 4H2

3Fe + 4H2O

-Fe3O4tác dụng với CO:Fe3O4+ CO

Fe3O4+ 4CO

3Fe + 4CO2

-Fe3O4tác dụng với Al:Fe3O4+ Al

3Fe3O4+ 8Al

4Al2O3+ 9Fe

- Điều chế: thành phần quặng manhetit

3Fe + 2O2

Fe3O4

3Fe + 4H2O

Fe3O4+ 4H2

3. Sắt [II] hidroxit Fe[OH]2

- Là chất kết tủa màu trắng xanh.

- Fe[OH]2là bazơ không tan:

+ Fe[OH]2 Bị nhiệt phân:

Fe[OH]2

FeO + H2O [nung trong điều kiện không có không khí]

4Fe[OH]2+ O2

2Fe2O3+ 4H2O [nung trong không khí]

+ Tan trong axit không có tính oxi hóamuối sắt [II] và nước:

-Fe[OH]2 tác dụng với HCl:Fe[OH]2 + HCl

Fe[OH]2+ 2HClFeCl2+ 2H2O

+ Có tính khử [do Fe có mức oxi hóa +2]:

-Fe[OH]2tác dụng với O2:Fe[OH]2+O2

4Fe[OH]2+ O2+ 2H2O4Fe[OH]3

-Fe[OH]2tác dụng với O2:Fe[OH]2+ HNO3

3Fe[OH]2+ 10HNO3loãng3Fe[NO3]3+ NO + 8H2O

- Điều chếFe[OH]2 :

Fe2++ 2OH-Fe[OH]2[trong điều kiện không có không khí]

4. Muối sắt II

-Không bền, có tính khử, khi tác dụng với chất oxi hóa tạo thành muối sắt [III].

2FeCl2+ Cl22FeCl3

3Fe[NO3]2+ 4HNO33Fe[NO3]3+ NO + 2H2O

2FeSO4+ 2H2SO4đặc nóngFe2[SO4]3+ SO2+ 2H2O

10FeSO4+ 2KMnO4+ 8H2SO45Fe2[SO4]3+ K2SO4+ 2MnSO4+ 8H2O

6FeSO4+ K2Cr2O7+ 7H2SO43Fe2[SO4]3+ K2SO4+ Cr2[SO4]3+ 7H­2O

* Chú ý:Các muối sắt [II] không tan như FeCO3, FeS, FeS2bị đốt nóng trong không khí tạo Fe2O3.

2FeCO3+ ½O2Fe2O3+ 2CO2

4FeS + 9O22Fe2O3+ 4SO2

4FeS2+ 11O22Fe2O3+ 8SO2

II. Hợp chất của sắt III - Fe [III]

- Trong các phản ứng hoá học ion Fe3+có khả năng nhận 1e đến 3e để trở thành ion Fe2+ hoặc Fe:

Fe3++ 1e Fe2+

Fe3++ 3e Fe

- Như vậy tính chất đặc trưng của hợp chất sắt 3 - Fe [III] là tính oxi hóa.

1. Tính chất hoá học của Sắt [III] oxit - Fe2O3

- Là chất rắn, nâu đỏ, không tan trong nước.

- Tính chất hoá học:

+ Là oxit bazơ:

- Fe2O3tác dụng với HCl:Fe2O3+ HCl

Fe2O3+ 6HCl2FeCl3+ 3H2O

- Fe2O3tác dụng với H2SO4 :Fe2O3+H2SO4

Fe2O3+ 3H2SO4Fe2[SO4]3+ 3H2O

- Fe2O3tác dụng với H2SO4:Fe2O3+HNO3

Fe2O3+ 6HNO32Fe[NO3]3+ 3H2O

+ Là chất oxi hóa:

- Fe2O3tác dụng với H2:Fe2O3+ H2

Fe2O3+ 3H2

2Fe + 3H2O

- Fe2O3tác dụng với CO:Fe2O3+ CO

Fe2O3+ 3CO

2Fe + 3CO2

- Fe2O3tác dụng với Al :Fe2O3+Al

Fe2O3+ 2Al

Al2O3+ 2Fe

- Điều chế: thành phần của quặng hematit

2Fe[OH]3

Fe2O3+ 3H2O

2. Sắt [III] hidroxit Fe[OH]3

- Là chất kết tủa màu nâu đỏ.

- Tính chất hoá học:

+ Là bazơ không tan:

+ Bị nhiệt phân:

2Fe[OH]3Fe2O3+ 3H2O

+ Tan trong axitmuối sắt [III]:

- Fe[OH]3tác dụng với HCl : Fe[OH]3+HCl

Fe[OH]3+ 3HClFeCl3+ 3H2O

- Fe[OH]3tác dụng vớiHNO3 :Fe[OH]3+HNO3

Fe[OH]3+ 3HNO3Fe[NO3]3+ 3H2O

- Điều chế Fe[OH]3:

Fe3++ 3OH-Fe[OH]3

3. Muối sắt [III]

-Có tính oxi hóa khi tác dụng với chất khử.

2FeCl3+ CuCuCl2+ 2FeCl2

2FeCl3+ 2KI2FeCl2+ 2KCl + I2

2FeCl3+ H2S2FeCl2+ 2HCl + S

- Các dung dịch muối sắt [III] có môi trường axit:

Fe3++ 3H2O Fe[OH]3+ 3H+

- Khi cho muối sắt [III] tác dụng với các kim loại cần lưu ý:

+ Nếu kim loại là Na, Ca, K, Ba + H2OKiềm + H2. Kiềm + Fe3+Fe[OH]3

+ Nếu kim loại không tan trong nước và đứng trước Fe + Fe3+Fe2+Fe

+ Nếu kim loại là Cu hoặc Fe + Fe3+Fe2+

- Các muối sắt [III] bị thủy phân hoàn toàn trong môi trường kiềm:

2FeCl3+ 3Na2CO3+ 3H2O2Fe[OH]3+ 6NaCl + 3CO2­

III. Bài tập về Sắt [II] oxit, sắt [III] oxit, oxit sắt từ và các hợp chất của sắt.

Bài 2 trang 145 sgk hóa 12:Cho sắt tác dụng với dung dịch H2SO4loãng thu được V lít khí H2[đktc], dung dịch thu được cho bay hơi thu được tinh thể FeSO4.7H2O có khối lượng là 55,6 gam. Thể tích khí H2[đktc] được giải phóng là :

A. 8,19 lít. B. 7,33 lít.

C. 4,48 lít. D. 6,23 lít.

* Lời giải bài 2 trang 145 sgk hóa 12:

• Đáp án: C. 4,48 lít.

- Theo bài ra, cứ 278g FeSO4.7H2O có 152g FeSO4

Khối lượng FeSO4trong 55,6gFeSO4.7H2O là:

mFeSO4 = [55,6.152]/278 = 30,4[g].

nFeSO4 = 30,4/152 = 0,2 [mol].

- PTPƯ: Fe + H2SO4 FeSO4+ H2

- Theo phương trìnhphản ứng trên, ta có:$n_{Fe}=n_{H^{}}=$0,2 [mol]

Vậy thể tích khí$V_{H^{}}=0,2.22,4=4,48$[lít]

Bài 3 trang 145 SGK Hóa 12:Ngâm một đinh sắt nặng 4 gam trong dung dịch CuSO4, sau một thời gian lấy đinh sắt ra, sấy khô, cân nặng 4,2857 gam. Khối lượng sắt tham gia phản ứng là:

A. 1,9990 gam. B. 1,9999 gam.

C. 0,3999 gam. D. 2,1000 gam.

* Lời giải bài 3 trang 145 SGK Hóa 12:

• Đáp án: B.1,9999 gam.

- Phương trình phản ứng:

Fe + CuSO4 FeSO4+ Cu

x mol x mol

- Dùng phương pháp tăng giảm khối lượng

mtăng= mCu mFepư

[4,2875 - 4] = 64x 56x

=> 8x = 0,2856

=> x = 0,0357125 [mol]

=>mFepư = 0,0357125.56 = 1,999 [g]

- Theo PTPƯ thì cứ56 gam Fe phản ứng tạo 64 gam Cu khối lượng tăng : 64 56 = 8 [gam].

- Theo bài ra, cần x gam Fe khối lượng tăng : 4,2857 4 = 0,2857[gam].

=>8x = 56 . 0,2857

=>x = 1,9999.

Bài 4 trang 145 SGK Hóa 12:Hỗn hợp A gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3. Trong hỗn hợp A, mỗi oxit đều có 0,5 mol. Khối lượng của hỗn hợp A là:

A. 231 gam. B. 232 gam.

C. 233 gam. D. 234 gam.

* Lời giải bài 4 trang 145 SGK Hóa 12:

• Đáp án: B. 232 gam.

-Có thể coi 0,5 mol FeO và 0,5 mol Fe2O3là 0,5 mol Fe3O4 . Vậy cả hỗn hợp có 1 mol Fe3O4nên có khối lượng là 232g.