Mục lục bài viết
1. Phản ứng: Cu + FeCl3 → CuCl2 + FeCl2 cho thấy?
Phản ứng Cu + FeCl3 → CuCl2 + FeCl2 cho thấy
A. Đồng kim loại có tính khử mạnh hơn Fe.
B. Sắt kim loại bị đồng đẩy ra khỏi dung dịch muối.
C. Đồng có thể khử Fe3+ thành Fe2+.
D. Đồng có tính oxi hóa kém hơn sắt.
Đáp án đúng: C
Hướng dẫn:
Phản ứng ion CuCl2 + FeCl2 cho thấy rằng ion Cu2+ có tính khử mạnh hơn ion Fe2+. Trong phản ứng này, ion Cu2+ oxi hoá ion Fe2+ thành Fe3+ và chuyển thành CuCl2, trong khi ion Fe2+ bị khử thành Fe. Điều này cho thấy rằng ion Cu2+ trong CuCl2 có khả năng lấy đi electron từ ion Fe2+ trong FeCl2, tức là ion Cu2+ có tính oxi hoá tốt hơn và tính khử kém hơn.
Cu có khả năng khử Fe3+ thành Fe2+ trong phản ứng với FeCl3 vì Cu là một kim loại khử mạnh hơn Fe. Trong quá trình phản ứng, các phân tử Cu cung cấp electron cho phân tử FeCl3, từ đó giảm cường độ tính oxi hóa của Fe từ +3 xuống +2. Cu có khả năng khử Fe3+ thành Fe2+ do năng lượng ion hóa của Cu nhỏ hơn năng lượng ion hóa của Fe, qua đó Cu dễ dàng cung cấp electron để khử Fe3+ thành Fe2+.
2. Đặc điểm các chất tham gia phản ứng:
– Cu
* Tính chất vật lý: Cu là kim loại kém, có tính khử yếu
* Tính chất hoá học:
– Tác dụng với phi kim:
+ Ở nhiệt độ thường, Cu có thể tác dụng với các phi kim như có thể tác dụng với clo, brom.
+ Ở nhiệt độ cao, Cu có thể tác dụng với các oxi, lưu huỳnh
– Tác dụng với axit:
+ Cu không khử được nước và ion H+ trong các dung dịch HCl và H2SO4 loãng.
– FeCl3
* Tính chất vật lý:
– FeCl3 có màu nâu đen, mùi đặc trưng và có độ nhớt cao
– FeCl2 tan được trong nước, methanol, ethanol và các dung môi khác
* Tính chất hoá học: Tính chất chung của hợp chất sắt (III) là tính oxi hoá:
– FeCl3 tác dụng với sắt thông qua thí nghiệm ngâm một đinh sắt sạch trong dung dịch muối sắt (III) clorua
– FeCl3 tác dụng với Cu tạo ta muối sắt II Clorua và đồng clorua
– FeCl3 sục khí H2S và sẽ có hiện tượng vẩn đục
* Điều chế:
– Điều chế trực tiếp FeCl3 với các chất oxi hoá mạnh như Cl2, HNO3, H2SO4 đặc nóng
– Điều chế FeCl3 từ phản ứng của hợp chất Fe(III) với axit
* Ứng dung:
– FeCl3 được sử dụng trong phòng thí nghiệm để làm chất xúc tác phản ứng như: khử trùng bằng clo của các chất thơm,…
– FeCl3 ứng đụng trong công nghệ xử lý nước nhờ có khả năng kết tủa làm cặn bẩn bắng xuống và nước trong hơn
– FeCl3 được ứng dụng trong y học, giúp làm se vế thường, đẩy nhanh quá trình lành.
3. Bài tập vận dụng liên quan có đáp án:
Bài 1: Cho a mol hỗn hợp Fe, Cu tác dụng hết với a mol khí clo, sau phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn X. Cho X và nước thu được dung dịch Y. Thành phần chất tan có trong dung dịch Y là:
A. CuCL2, FeCl2 và FeCl3
B. FeCl2 và FeCl3
C. CuCl2 và FeCl3
D. CuCl2 và FeCl2
Hướng dẫn giải chi tiết:
Áp dụng kiến thức bảo toàn electron ta thấy:
2nCl2 = 2 . (nFe + nCu) = 2a
=> Fe chỉ bị oxi hoá thành Fe(II)
=> Chất rắn Y gồm FeCl2 và CuCl2
Bài 2: Để nhận biết 3 dung dịch CuCl2, FeCl3, MgCl2 ta dùng chất thử nào dưới đây?
A. Dùng quỳ tím
B. Dùng dung dịch AgNO3
C. Dùng dung dịch Ba(NO3)2
D. Dùng dung dịch NaOH
Lời giải chi tiết: Chọn D. Để nhận biết 2 dung dịch CuCl2, FeCl2, MgCl2, ta dùng chất thử là NaOH
Cụ thể các phản ứng sẽ tạo kết tủa khác nhau khi 3 dung dịch muối này phản ứng với dung dịch NaOH như sau:
– Dung dịch CuCl2 tạo kết tủa xanh: CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2 kết tủa xanh + 2NaCl
– Dung dịch FeCl3 tạo kết tủa đỏ nâu: FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 kết tủa đỏ nâu + 3NaCl
– Dung dịch MgCl2 tạo kết tủa trắng: MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2 kết tủa trắng + 3NaCl
Bài 3: Cho các thí nghiệm sau:
(1) Đốt dây sắt trong bình khí clo dư
(2) Cho Fe vào dung dịch HNO3 dư
(3) Cho Fe vào dung dịch HCl loãng, dư
(4) Cho Fe vào dung dịch Cu(NO3)2
(5) Cho Fe vào dung dịch H2SO4 đặc nóng
Số thí nghiệm có thể tạo ra muối Fe(II) là:
A. 4 thí nghiệm
B. 3 thí nghiệm
C. 2 thí nghiệm
D. 1 thí nghiệm
Lời giải chi tiết:
(1) Đốt dây sắt trong bình khí clo dư: Fe + 2Cl2 → 2FeCl3
(2) Cho Fe vào dung dịch HNO3 đặc, nguội. Không xảy ra phản ứng vì Fe bị thụ động trong HNO3 đặc nguội
(3) Cho Fe vào dung dịch HCl dư: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
(4) Cho Fe vào dung dịch Cu(NO3)2: 3Cu(NO3)2 + 2Fe → 3Cu + 2Fe(NO3)3
(5) Cho Fe vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng: 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 bay hơi + 6H2O
Bài 4: Dẫn khí Clo vào dung dịch FeCl2, dung dịch từ màu lục nhạt chuyển màu nâu. Phản ứng này là phản ứng gì?
A. Phản ứng thế
B. Phản ứng phân huỷ
C. Phản ứng trung hoà
D. Phản ứng oxi hoá – khử
Hướng dẫn giải chi tiết: Chọn D. Dung dịch FeCl2 chuyển màu lục nhạt sang màu nâu là phản ứng oxi hoá – khử.
Phản ứng hoá học khi dẫn khí Cl2 qua dung dịch FeCl2: 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3
Đây là phản ứng oxi hoá khử:
– Chất khử: Fe2+ → Fe3+ + 1e
– Chất oxi hoá: Cl0 + 1e → Cl–
Bài 5: Cho mẩu Cu vào dung dịch FeCl3, hiện tượng phản ứng xảy ra là:
A. Kim loại Fe màu trắng bám vào Cu, xuất hiện hiện tượng dung dịch chuyển xanh
B. Đồng tan ra, sủi bọt khí không màu và kết tủa trắng
C. Không hiện tượng, vì phản ứng không xảy ra
D. Đồng tan ra, dung dịch từ màu đỏ nâu chuyển sang màu xanh.
Hướng dẫn giải chi tiết: Chọn D. Hiện tượng phản ứng xảy ra khi cho mẩu Cu vào dung dịch FeCl3 là đồng tan ra, dung dịch từ màu đỏ nâu chuyển sang màu xanh.
Phản ứng hoá học xảy ra khi cho mẩu Cu vào dung dịch FeCl3
Cu + 3FeCl3 → CuCl2 + FeCl2
Nâu đỏ xanh
=> Đồng tan ra, dung dịch chuyển từ dung dịch màu nâu đỏ sang dung dịch có màu xanh.
Bài 6: Điện phân 300ml dung dịch X chưa m gam chất tan là FeCl3 và CuCl2 với điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng diện 5,36 ampe. Sau 14763 giây, thu được dung dịch Y và trên catot xuất hiện 19,84 gam hỗn hợp kim loại. Cho Y tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 39,5 gam kết tủa. Giá trị CM của FeCl3 và CuCl2 lần lượt là:
A. 1M và 0,5M
B. 0,5M và 0,8M
C. 0,5M và 0,6M
D. 0,6M và 0,8M
Hướng dẫn giải chi tiết: Chọn D. Giá trị CM của FeCl3 và CuCl2 lần lượt là 0,6M và 0,8M
Số e trao đổi trong quá trình điện phân là: n = lt.F = 5,36.
14762/96500 = 0,82 mol
Trên Y xuất hiện 19,84 gam kim loại gồm Cu : x mol, Fe: Y mol. Dung dịch còn sau điện phân chứa FeCl2 dư: z mol.
Khi cho AgNO3 dư vào Y thì tạo kết tủa gồm AgCl: 2z mol và Ag: z mol => 143,5 . 2z + 108z = 39,5 => z = 0,1
Ta có:
64x + 56y = 19,84 (1)
2x + 3y + 0,1 = 0,82 (2)
Từ phương trinh (1) và phương trình (2) ta có : x = 0,24 và y = 0,08.
=> CM CuCl2 = 0,24 . 0,3 = 0,8M
=> CM FeCL3 = (0,1 + 0,08) : 0,3 = 0,6M.
Bài 7: Cho hỗn hợp bột gồm Fe và Cu vào dung dịch FeCl3, sau khi phản ứng xong thì còn lại là chất rắn, chất rắn này tác dụng dung dịch HCl sinh ra khí H2. Dung dịch thu được từ thí nghiệm trên chứa:
A. Muối FeCl2 duy nhất
B. Muối FeCl2 và CuCl2
C. Hỗn hợp muối FeCl2 và FeCl3
D. Hỗn hợp muối FeCl3 và CuCl2
Hướng dẫn giải chi tiết: Chọn A. Dung dịch thu được chứa muối FeCl2 duy nhất.
Theo quy tắc a thì FeCl3 sẽ ưu tiên phản ứng với Fe trước: Fe + Fe3+ → Fe2+
Vì sau phản ứng còn ại chất rắn tác dụng được với HCl sinh ra khí H2
=> trong chất rắn đó có Fe dư, do vật Cu chưa tham gia phản ứng với FeCl3 và chất rắn sau phản ứng có chứa cả Cu.
Vậy dung dịch chỉ thu được 1 muối duy nhất là FeCl2
Bài 8: Tiến hành các thí nghiệm sau:
(a) Nhung sthanh đồng nguyên chất vào dung dịch FeCl3
(b) Cắt miếng sắt tây (sắt tráng thiếc) để trong không khí ẩm
(c) Nhung thanh kẽm vào dung dịch H2SO4 loãng có nhỏ vài giọt dung dịch CuSO4
(d) Quấn sợi dây dồng vào đinh sắt rồi nhúng vào cốc nước muối
Trong các thí nghiệm trên, số thí ngiệm chỉ xảy ra ăn mòn hoá học là:
A. 2 thí nghiệm
B. 3 thí nghiệm
C. 4 thí nghiệm
D. 1 thí nghiệm
Bài 9: Tìm m biết: Cho m gam hỗn hợp E gồm Al, Fe, Cu trong không khí một thời gian thì thu được 34,4 gam hỗn hợp X gồm các kim loại và oxit của chúng. Dẫn 6,72 lít khí CO qua X nung nóng, thu được hỗn hợp rắn Y và hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 là 18. Trong dung dịch chứa 1,7 mol HNO3 thu được dung dịch chỉ chứa 117,46 gam muối và 4,48 lít hỗn hợp khí T gồm NO và N2O sau khi hoà tan hoàn toàn Y . Tỉ khối của T/H2 là 16,75.
A. Giá trị của m bằng 31 gam
B. Giá trị của m bằng 30 gam
C. Giá trị của m bằng 29 gam
D. Giá trị của m bằng 28 gam
Hướng dẫn chi tiết: Chọn D. Giá trị của m bằng 28 gam
THAM KHẢO THÊM:
