Bài 27. Nhôm và hợp chất của nhôm

3/30/2009
PNS
Sắt, hợp chất của sắt
Kí hiệu nguyên tố : Fe
Số thứ tự : 26
Cấu hỡnh electron: 1s22s22p6 3s23p6 3d64s2
Nguyên tử khối : 56
Là kim loại chuyển tiếp.
I. đơn chất
3/30/2009
PNS
VD1. Cấu hỡnh e n�o sau đây là của Fe2+
A. 1s2 2s22p6 3s23p6 3d44s2
B. 1s2 2s22p6 3s23p6 3d6
C. 1s2 2s22p6 3s23p6 3d54s1
D.1s22s22p63s23p6 3d64s2
Tất cả các ntử kim loại chuyển tiếp đều dễ nhường
2e ở phân nhóm 4s2; 5s2 .
B. 1s2 2s22p6 3s23p6 3d6
3/30/2009
PNS
1. Tác dụng với phi kim
a. Tác dụng với oxi (thí nghiệm)
? Khi đốt nóng, sắt cháy trong oxi tạo thành Fe3O4 :
3Fe + 2O2 ? Fe3O4

? Trong không khí ẩm :
4Fe + 3O2 + nH2O ? 2Fe2O3.nH2O

3/30/2009
PNS
b. Tác dụng với các phi kim khác.

Fe + S ? FeS
2Fe + 3Cl2 ? 2FeCl3
3/30/2009
PNS
2.Tác dụng với axit
a. HCl , H2SO4 loãng : oxi hoá Fe0 thành Fe+2
Fe + H2SO4 ? FeSO4 + H2 ?
Fe + 2HCl ? FeCl2 + H2 ?
b. Với H2SO4 đ và HNO3
HNO3 và H2SO4 đặc nguội sắt bị thụ động.
HNO3, H2SO4 đ nóng oxi hoá Fe0 thành Fe+3.

Fe + 4HNO3 ? Fe(NO3)3 + NO? + 2H2O
3/30/2009
PNS
3. Tác dụng với muối

- Fe đẩy được kim loại đứng sau trong dãy điện hoá.
- Trong các pứ này sắt bị oxi hoá thành ion Fe+2
Fe + CuSO4 ? Cu + FeSO4
Fe + HgCl2 ? FeCl2 + Hg
(riêng Fe tác dụng với AgNO3 dư sẽ tạo muối Fe3+)
Fe + 2AgNO3 ? Fe(NO3)2 + 2Ag
Fe(NO3)2 + AgNO3 ? Fe(NO3)3 + Ag
3/30/2009
PNS
4. Tác dụng với nước
- ở nhiệt độ thường Fe không tác dụng.
- ở nhiệt độ cao tạo thành các oxit khác nhau.


3/30/2009
PNS
II. Hợp chất của sắt
3/30/2009
PNS
1. Hợp chất sắt (II)
Nhận xét: Trong các hợp chất sắt (II), Fe có số ôxi hóa +2 là số oxi hóa trung gian của Fe (0, +2 và +3) do đó vừa có tính ôxi hóa, vừa có tính khử.
? Tác dụng với các chất oxi hóa (thể hiện tính khử)
FeCl2 + Cl2 ?
FeO + HNO3 ?
FeO + H2SO4đ ?
FeCl2 + HNO3 ?
Fe(OH)2+ HNO3 ?
FeS + HNO3 ?
FeS + KMnO4 + H2SO4 ?
2 2FeCl3
3 10 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
2 4 Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O
3 4 2FeCl3 + Fe(NO3)3+ NO + 2 H2O
3 10 3Fe(NO3)3 + NO + 8H2O
10 3Fe(NO3)3 + 3H2SO4+ 9NO+ 8H2O
10 2 8
?5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
3/30/2009
PNS
? Tác dụng với chất khử (thể hiện tính oxi hóa)

FeO + CO ?
3FeO + 2Al ?
FeCl2 + Mg ?
3FeSO4 + 2Al ?
Fe + CO2
3Fe + Al2O3
Fe + MgCl2
3Fe + Al2(SO4)3
3/30/2009
PNS
? Các phản ứng khác (không có sự thay đổi số oxi hóa)
FeO + HCl ?
FeO + H2SO4 loãng ?
FeCl2 + NaOH ?
FeSO4 + BaCl2 ?
Fe(OH)2 ?
FeCl2 + H2O
FeSO4 + H2O
Fe(OH)2 + NaCl
FeCl2 + BaSO4
FeO + H2O
t0
3/30/2009
PNS
2. Hợp chất sắt (III)
Nhận xét: - Thể hiện tính oxi hóa.
Có phản ứng trao đổi
? Tính oxi hóa
FeCl3 + Fe ?
Fe2(SO4)3 + Cu ?
Fe2O3 + CO ?
FeCl2
FeSO4 + CuSO4
Fe + CO2
3/30/2009
PNS
Fe(OH)3 + NaCl
Fe(OH)3 + BaSO4
Fe2O3 + H2O
? Phản ứng trao đổi
FeCl3 + NaOH ?
Fe2(SO4)3 + Ba(OH)2 ?
Fe(OH)3 ?
t0
3/30/2009
PNS
Vd. Viết các ptpư theo sự thay đổi số oxh sau:
FeCl3 + Fe ? FeCl2
FeCl2 + Cl2 ? FeCl3
Fe2O3 + CO ? Fe + CO2
Fe + HNO3 ? Fe(NO3)3 + NO + H2O
FeO + H2 ? Fe + H2O
Fe + H2SO4 loãng ? FeSO4 + H2
3/30/2009
PNS
Quặng và hợp kim của sắt
3/30/2009
PNS
Hematit đỏ : Fe2O3 khan
Hematit nâu : Fe2O3.nH2O
Manhetit : Fe3O4
Xiđerit : FeCO3
Pirit : FeS2
để sản xuất gang người ta thường dùng manhetit và hematit
3/30/2009
PNS
Hợp kim :
Gang :
- Cacbon chiếm 2 - 5 %.
- Còn lại là một số nguyên tố khác : Si, Mn, P
2. Thép
- Cacbon chiếm 0,01 - 2 %.
- Còn lại là một số nguyên tố khác : Si, Mn .
3/30/2009
PNS
+ Khi Fe3O4 tác dụng với các chất oxi hoá, ta coi
Fe3O4 là hỗn hợp của Fe2O3 và FeO. Trong đó chỉ
có FeO tham gia phản ứng oxi hoá - khử với
Ngoài các pp chung, khi giải BTTN về sắt cần
chú ý thêm một số vấn đề sau :
3/30/2009
PNS
+ Vị trí của Fe trong dãy điện hoá :
Do đó trong các phản ứng có thể xảy ra
theo nhiều trường hợp khác nhau.
3/30/2009
PNS
+ Trong bài toán lập CTPT của oxit sắt,
cần tỡm số mol Fe và số mol oxi có trong
oxít rồi lập tỉ lệ mol Fe : O, từ đó suy ra
công thức phân tử.
+ Sử dụng pp bảo toàn electron với bài
toán cho một oxit sắt FexOy tác dụng với
dung dịch HNO3 tạo ra sản phẩm khí do
sự khử N+5.
3/30/2009
PNS
Vd1 : Có 1 loại oxit sắt dùng để luyện gang.
Nếu khử oxit sắt này bằng cacbon oxit ở
nhiệt độ cao thu được 0,84 gam sắt và 0,448
lít CO2 (đktc). Oxit sắt nói trên là
A. Fe2O3. B. Fe3O4
C. FeO D. Không xác định
3/30/2009
PNS
Ta thấy, CO lấy O của oxit tạo ra CO2, do đó
nFe : nO = 0,015 : 0,02 = 3 : 4.
3/30/2009
PNS
Vd2. để hòa tan hoàn toàn 10,8 g oxit sắt
cần vừa đủ 300 ml dung dịch HCl 1M.
Oxit sắt là
A. FeO B. Fe2O3
C. Fe3O4 D. Cả FeO và Fe3O4
3/30/2009
PNS
Theo định luật bảo toàn điện tích, Cl- thay thế
O trong oxit nên
nFe : nO = 1 : 1. Vậy CTPT là FeO
3/30/2009
PNS
Vd3. Hoà tan hết m gam hh gồm FeO, Fe3O4
và Fe2O3 có số mol bằng nhau trong dung
dịch HNO3 được 2,688 lít NO (đktc).
Giá trị của m là
A. 70,82 B. 83,52
C. 62,64 D. 41,76
3/30/2009
PNS
Gọi số mol của mỗi oxit là x mol. Coi Fe3O4 là
hh FeO và Fe2O3. Do đó, hh gồm FeO và Fe2O3
đều 2x mol. Khi td với HNO3 chỉ có FeO tham
gia phản ứng oxi hoá khử tạo NO.
Fe+2 - 1e ? Fe+3
2x .......... 2x
N+5 + 3e ? N+2
0,36 ..... 0,12
2x = 0,36 x = 0,18 mol
3/30/2009
PNS
Vd4. Cho miếng Fe nặng m gam vào
dd HNO3, sau p.ứ có 6,72 lít NO2 (đktc)
thoát ra và còn lại 2,4 g chất rắn.
Giá trị của m là
A. 8,0 B. 5,6
C. 10,8 D. 8,4
3/30/2009
PNS
Sau phản ứng sắt còn dư nên đã có các phản ứng
Fe + 6HNO3 ? Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
0,1 ............................... 0,1 ............... 0,3
Fe + 2Fe(NO3)3 ? 3Fe(NO3)2
0,05 ............. 0,1
Lượng sắt ở cả hai phản ứng là
nFe = 0,01 + 0,005 = 0,015 mol
m = 0,15.56 + 2,4 = 10,8 gam
3/30/2009
PNS
Anh yêu em như…kem yêu tủ lạnh …
như trời xanh yêu mây….
như cây yêu đất…
như tất yêu giầy…
như chày yêu cối…
như gối yêu chăn…
như khăn yêu cổ…
như tổ yêu chim…
như kim yêu chỉ…
như khỉ yêu cây…
như mây yêu gió…
như chó yêu mèo…
như kèo yêu cột…
như thằng chột yêu con mù…
như thằng gù yêu con thấp…
3/30/2009
PNS
như thằng hấp yêu con hâm…
như thằng câm yêu con điếc…
như con cá diếc yêu con cá rô…
như thằng dồ yêu con dại…
3/30/2009
PNS
III. Phương pháp bảo toàn khối lượng
Xét phản ứng : A + B ? C + D + E
Ta có : mA + mB = mC + mD + mE
Chú ý : biểu thức trên chỉ tính với lượng A, B tham gia pư
Hệ quả 1 : Nếu gọi mT là tổng khối lượng các chất trước pư
và mS là tổng khối lượng các chất sau pư, cho dù pư xảy ra
với hiệu suất bao nhiêu thì ta luôn có
mT = mS
3/30/2009
PNS
Hệ quả 2 : Khi các cation kim loại hoặc NH4+ kết hợp anion
(phi kim, gốc axit, OH-) thì ta luôn có :
msphẩm = mkim loại + manion
Ví dụ : Hoà tan 6,2 gam hỗn hợp gồm hai kim loại M và N
trong dung dịch HCl dư thu được 2,24 lít H2 (đktc). Cô cạn
dung dịch sau phản ứng khối lượng muối khan thu được là
A. 12 g B. 13,6 g C. 13,3 g D. 16,0g
mmuối = mKim loại + mCl-
Trong đó nCl- = nHCl pư = 2nH2 = 2. 0,1 = 0,2 mol
mmuối = 6,2 + 0,2.35,5 = 13,3 gam
3/30/2009
PNS
Hệ quả 3 : Trong các quá trình biến đổi hoá học, nguyên tố
luôn được bảo toàn (bảo toàn nguyên tố).
Ví dụ : Hoà tan hết hỗn hợp A gồm 0,1 mol FeO,
0,15 mol Fe2O3 và 0,2 mol Fe3O4 trong dung dịch
HCl dư. Dung dịch sau pư tác dụng hết với dd NaOH,
lọc kết tủa, đem nung trong không khí đến klượng
không đổi, klượng chất rắn thu được là
A. 80 g B. 120 g C. 160 g D. 240 g
3/30/2009
PNS
Chất rắn thu được sau cùng là Fe2O3
3/30/2009
PNS
Hệ quả 4: Trong phản ứng khử oxit kim loại bằng C, CO hoặc H2
Khối lượng chất rắn thu được bằng lượng oxit trừ đi lượng oxi pư.
- Khử oxit bằng C tạo CO2:
- Khử oxit bằng CO tạo CO2:
- Khử oxit bằng H2 tạo H2O:
3/30/2009
PNS
Ví dụ: Khử 24,6 gam hỗn hợp các oxit FeO, CuO bằng CO thu được
m gam chất rắn. Lượng khí thu được dẫn qua bình đựng nước vôi
trong dư thấy tạo 40 gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 20,4 B. 18,2 C. 22,6 D. 19,8