Tính chất vật lý khác biệt của sắt và các kim loại khác
|
Đáp án chi tiết, giải thích dễ hiểu nhất cho câu hỏi “Nêu tính chất vật lý của sắt?” cùng với kiến thức tham khảo là tài liệu cực hay và bổ ích giúp các bạn học sinh ôn tập và tích luỹ thêm kiến thức bộ môn Hóa học 9. Show Trả lời câu hỏi: Nêu tính chất vật lý của sắt?- Tính chất vậtlícủa Sắt. + Màu trắng hơi xám, dẻo, dễ rèn, dễ dát mỏng, kéo sợi; dẫn nhiệt và dẫn điện kém đồng và nhôm. +Sắtcótínhnhiễm từ nhưng ở nhiệt độ cao (8000C)sắtmất từtính Cùng Top lời giải hoàn thiện hơn hành trang của bạn với phần mở rộng về Sắt nhé! Kiến thức mở rộng về SắtI. Tìm hiểu về sắt1. Vị trí của Sắt trong bảng HTTH - Cấu hình e nguyên tử:26Fe: 1s22s22p63s23p63d64s2. - Vị trí: Fe thuộc ô 26, chu kì 4, nhóm VIIIB. - Cấu hình e của các ion được tạo thành từ Fe: Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6 Fe3+ 1s22s22p63s23p63d5 2. Tính chất vật lý của Sắt - Sắt (Fe) có nguyên tử khối bằng 56 đvC, có những tính chất vật lý sau: + Sắt là kim loại nặng, có màu trắng xám và ánh kim + Sắt có tính dẻo, dẫn nhiệt, dẫn điện tốt nhưng kém hơnSắt + Sắt có tính nhiễm từ + Khối lượng riêng: 7,86 g/cm3 + Nhiệt độ nóng chảy: 1539 °C II. Tính chất hóa học của sắt- Sắt là kim loại có tính khử trung bình, tùy theo các chất oxi hóa mà sắt có thể bị oxi hóa lên mức +2 hay +3. Fe → Fe2++ 2e Fe → Fe3++ 3e 1. Tác dụng với phi kim a. Tác dụng với oxi Khi đốt nóng đỏ, sắt cháy trong oxi tạo thành oxit sắt từ Fe3O4(hỗn hợp FeO và Fe2O3có số mol bằng nhau). 3Fe + 2O2 → Fe3O4(oxit sắt từ, sắt có hóa trị II và III) b. Tác dụng với phi kim khác - Ở nhiệt độ cao, sắt phản ứng với nhiều phi kim khác như clo, lưu huỳnh, brom tạo thành muối sắt tương ứng. - Thí nghiệm: Cho dây sắt đã được nung nóng đỏ vào lọ đựng khí clo. - Hiện tượng: Sắt cháy sáng tạo thành khói màu nâu đỏ. 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 Fe + S → FeS: - Ngoài Oxi (O) và Lưu huỳnh (S), sắt có thể tác dụng được với nhiều phi kim khác như Cl2, Br2,… tạo thành muối. 2. Sắt tác dụng với Axit- Sắt tác dụng với HCl, H2SO4loãng tạo thành muối sắt (II) và giải phóng H2. Fe + 2HCl loãng →FeCl2+ H2↑ Fe + 2H2SO4loãng →FeSO4+ H2↑ Chú ý: Sắt Fe không phản ứng với axit HNO3đặc, nguội và axit H2SO4đặc, nguội; do ởnhiệt độ thường, sắt tạo ra lớp oxit bảo vệ kim loại trở nên "thụ động", không bị hòa tan. - Sắt tác dụng với HNO3đặc nóng, H2SO4đặc nóng tạo thành muối sắt III Fe + H2SO4 đặc,nóng→Fe2(SO4)3+ 3SO2+ 6H2O Fe + 6HNO3 đặc,nóng→Fe(NO3)3+ 3NO2+ H2O 3. Tác dụng với dung dịch muối- Sắt tác dụng với dung dịch muối của những kim loại kém hoạt động hơn trong dãy điện hoá, tạo thành dung dịch muối sắt và giải phóng kim loại trong muối Fe + CuSO4→ FeSO4+ Cu 4. Tác dụng với nước-Sắt hầu như không có phản ứng với nướclạnh, nhưng nếu cho Fe đi qua hơi nước ở nhiệt độ cao thì Fe khử H2O giải phóng H2 - Khi t0C < 5700C:3Fe + 4H2O→ Fe3O4+ 4H2↑ -Khi t0C > 5700C: Fe + H2O→ FeO + H2↑ III. Điều chế và ứng dụng của sắt1. Điều chế sắt bằng phương pháp nhiệt luyện - Khử oxit sắt bằng các chất khử (Al, C, CO, H2) ở nhiệt độ cao, dùng để điều chế sắt trong công nghiệp
Fe3O4+ 4CO→(to)3Fe + 4CO2 Fe2O3+ 3H2→(to)2Fe + 3H2O Fe2O3+ 2Al→(to)2Fe + Al2O3 2. Điều chế sắt bằng phương pháp điện phân dung dịch 2FeSO4+ 2H2O→ 2Fe + O2+ 2H2SO4 3. Ứng dụng của sắt - Sắt là kim loại được sử dụng nhiều nhất, chiếm khoảng 95% tổng khối lượng kim loại sản xuất trên toàn thế giới. Sự kết hợp của giá thành thấp và các đặc tính tốt về chịu lực, độ dẻo, độ cứng làm cho nó trở thành không thể thay thế được, đặc biệt trong các ứng dụng như sản xuất ô tô, thân tàu thủy lớn, các bộ khung cho các công trình xây dựng. Thép là hợp kim nổi tiếng nhất của sắt, ngoài ra còn có một số hình thức tồn tại khác của sắt như: IV. Giải bài tập tính chất vật lý hóa học và ứng dụng của sắtCâu 1.Sắt có những tính chất hoá học nào? Viết các PTHH minh hoạ. Bài làm: Những tính chất hóa học của sắt: a) Tác dụng với phi kim – Fe tác dụng với O2→ oxit sắt từ (hỗn hợp của FeO và Fe2O3): 3Fe + 2O2(t°) → Fe3O4 – Fe tác dụng với các phi kim khác như Cl2, Br2, S… tạo thành muối. 2Fe + 3Cl2(t°) → 2FeCl3 Fe + S (t°) → FeS 2Fe + 3Br2(t°) → 2FeBr3 b) Tác dụng với dung dịch axit Sắt tác dụng với một số dd axit (HCl, H2SO4loãng …) tạo thành muối sắt (II) và giải phóng khí H2. Fe + 2HCl → FeCl2+ H2↑ Fe + 2HNO3 loãng→ Fe(NO3)2+ H2↑ Fe + H2SO4 loãng→ FeSO4+ H2↑ Fe không tác dụng với H2SO4đặc, nguội và HNO3đặc, nguội. c) Tác dụng với dung dịch muối Sắt tác dụng với dung dịch muối của những kim loại có hoạt động hóa học yếu hơn (như Cu, Ag, Pb…) tạo ra muối Sắt và kim loại mới. Fe + CuCl2→ FeCl2+ Cu ↓ Fe + 2AgNO3→ Fe(NO3)2+ 2Ag ↓ Câu 2.Từ Fe và các hoá chất cần thiết, hãy viết các PTHH để thu được các oxit sắt riêng biệt sau đây: Fe3O4, Fe2O3và ghi rõ điều kiện phản ứng, nếu có. Bài làm: a) Điều chế Fe3O4: 3Fe + 2O2(t°) → Fe3O4 b) Điều chế Fe2O3: 2Fe + 3Cl2(t°) → 2FeCl3 FeCl3+ 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl 2Fe(OH)3(t°) → Fe2O3+ 3H2O Câu 3.Có bột kim loại Fe lẫn tạp chất Al. Hãy nêu phương pháp làm sạch sắt. Bài làm: - Cách 1: Dùng một miếng vải mỏng bọc lấy thanh nam châm rồi lăn nhẹ qua hỗn hợp bột Fe có lẫn Al. Do Fe có tính nhiễm từ nên bị nam châm hút. Ta làm nhiều lần cho đến khi Fe được tác hết ra khỏi hỗn hợp trên. - Cách 2: Cho hỗn hợp trên vào dung dịch NaOH dư. Al bị hòa tan hoàn toàn trong dung dịch NaOH. Lọc lấy chất rắn còn lại, rửa sạch và sấy khô ta được Fe. 2Al + 2NaOHdư+ 2H2O → 2NaAlO2+ 3H2↑ Fe + NaOH → Không phản ứng Câu 4.Fe tác dụng được với chất nào sau đây? a) dd muối Cu(NO3)2 b) H2SO4đặc, nguội c) Khí Cl2 d) dd ZnSO4 Viết các PTHH và ghi điều kiện, nếu có. Bài làm: Fe tác dụng được với: dung dịch muối Cu(NO3)2và khí Cl2. Fe không tác dụng được với H2SO4đặc, nguội và dung dịch ZnSO4. PTHH: Fe + Cu(NO3)2→Fe(NO3)2+ Cu ↓ 2Fe + 3Cl2(t°) → 2FeCl3 21:06:2116/09/2021 Nhôm có ký hiệu hóa học là Al khối lượng nguyên tử là 27, còn Sắt có ký hiệu Fe và khối lượng nguyên tử là 56. Hai nguyên tố hóa học này có tính chất gì giống nhau và khác nhau? Bài này chúng ta cùng đi so sánh tính chất hóa học và tính chất hóa học của Nhôm (Al) và Sắt (Fe), xem chúng có gì giống nhau và khác nhau, qua đó giúp các em hệ thống lại kiến thức về hai kim loại phổ biến này. I. So sánh tính chất vật lý của nhôm (Al) và sắt (Fe)
II. So sánh tính chất hóa học của Nhôm (AL) và Sắt (Fe)
Như vậy ta thấy: • Nhôm Nhôm là kim loại lưỡng tính, có thể tác dụng cả với dung dịch Axit và dung dịch bazơ (dung dịch kiềm). Trong các phản ứng hoáhọc, Nhôm thể hiện hoá trị III. • Sắt thể hiện 2 hoá trị: II và III + Khi sắt tác dụng với axit thông thường, với phi kim yếu, với dung dịch muối thì nó thể hiện hóa trị II + Khi sắt tác dụng với H2SO4 đặc nóng, dung dịch HNO3 hay với phi kim mạnh thì nó thể hiện hóa trị III. Hy vọng qua bài viết so sánh về tính chất hóa học và tính chất vật lý của Nhôm Al và Sắt Fe ở trên đã giúp các em hệ thống lại được tính chất của 2 kim loại tương đối phổ biết này. Chúc các em học tốt. ¤ Xem thêm các bài viết khác tại: » Mục lục bài viết SGK Hóa 9 Lý thuyết và Bài tập » Mục lục bài viết SGK Vật lý 9 Lý thuyết và Bài tập |
