Buzz
1. Phản ứng để tạo FeCl2 từ FeCl3 và Mg
Phương trình phản ứng là:
Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ phòng với dung dịch FeCl3 dư, không cần dùng chất xúc tác hoặc nhiệt độ cao. Magnesium (Mg) sẽ phản ứng hoàn toàn với FeCl3 dư mà không ảnh hưởng đến kết quả phản ứng. Dung dịch FeCl3 dư có nghĩa là có nhiều FeCl3 hơn so với cần thiết để phản ứng với Mg, đảm bảo rằng Mg sẽ phản ứng hết và không còn sót lại. Nếu còn lại Mg, có thể xảy ra phản ứng phụ, ảnh hưởng đến kết quả phản ứng chính. Khi thêm Mg vào dung dịch FeCl3, ta quan sát thấy Mg từ từ tan vào dung dịch và phản ứng kết thúc khi tạo thành FeCl2 và MgCl2.
Trong dãy hoạt động hóa học của kim loại, Mg đứng trước Fe, do đó Mg có khả năng phản ứng với muối của Fe. Với dung dịch FeCl3 dư, phản ứng sẽ tạo ra muối FeCl2. Trước phản ứng, FeCl3 có hóa trị sắt là 3 và Mg có hóa trị 2. Sau phản ứng, FeCl2 và MgCl2 có hóa trị tương ứng là 2 và 2. Sắt giảm hóa trị từ 3 xuống 2 vì Mg đã khử sắt trong dung dịch muối sắt (Mg mạnh hơn Fe trong dãy hoạt động hóa học), nhưng không khử hoàn toàn vì còn dư FeCl3. Do đó, dung dịch thu được sau phản ứng là FeCl2 và MgCl2.
2. FeCl2 là chất gì?
FeCl2, còn gọi là Sắt (II) clorua, là một hóa chất thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp hóa chất, đặc biệt là trong xử lý nước thải.
FeCl2 tồn tại dưới dạng lỏng, có màu xanh rêu và mùi hăng đặc trưng. Chất này hòa tan trong nước và dung dịch có tính axit với pH < 1. Nhiệt độ sôi của FeCl2 khoảng 106°C.
FeCl2 được phân loại là chất nguy hiểm cấp độ 3 theo các tiêu chuẩn của các tổ chức thử nghiệm như EU, OSHA, và các tổ chức tương tự.
Chất này có khả năng ăn mòn kim loại và da, gây nguy hiểm khi tiếp xúc trực tiếp với da, mắt hoặc đường hô hấp. Dưới đây là các triệu chứng nguy hiểm khi tiếp xúc trực tiếp:
- Tiếp xúc với mắt: Có thể gây tổn thương giác mạc, trong những trường hợp nghiêm trọng có thể dẫn đến mù lòa.
- Tiếp xúc với da: Có thể gây viêm da, bỏng rát tại vùng tiếp xúc, và nổi phồng rộp.
- Hít phải sương hoặc hơi từ FeCl2 có thể gây kích ứng đường hô hấp và tiêu hóa, với triệu chứng như hắt hơi và ho. Trong trường hợp nặng, có thể gây tổn thương phổi, ngạt thở, và mất ý thức. Trường hợp nghiêm trọng có thể dẫn đến tử vong.
Tiếp xúc với FeCl2 ở nồng độ cao có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đường hô hấp, dẫn đến tình trạng rát họng, ho khan, và nôn mửa.
Khi tiếp xúc với FeCl2 ở nồng độ thấp nhưng kéo dài, có thể gây viêm kết mạc, viêm mũi miệng, và viêm thanh quản. Trong trường hợp nghiêm trọng hơn, có thể làm tổn thương màng phổi và gây viêm phế quản.
3. FeCl3 là chất gì?
FeCl3, hay còn gọi là Sắt (III) clorua, là một chất rắn tinh thể có màu nâu đen và mùi hơi hăng. Nó dễ dàng tan trong nước và phát sinh nhiệt trong quá trình hòa tan.
FeCl3 có một số đặc điểm vật lý như sau:
- Khối lượng mol: 162.2 g/mol (dạng khan), 207.3 g/mol (dạng ngậm 6 phân tử nước)
- Khối lượng riêng: 2.898 g/cm³ (dạng khan), 1.82 g/cm³ (dạng ngậm 6 phân tử nước)
- Nhiệt độ sôi: 315°C
- Nhiệt độ nóng chảy: 306°C (dạng khan), 37°C (dạng ngậm 6 phân tử nước)
- Tính tan: hòa tan tốt trong nước, methanol, ethanol và nhiều dung môi khác
- Màu sắc và mùi: màu nâu đen với mùi hơi hăng
Khi FeCl3 bị đốt cháy, nó phát ra khí độc có thể gây hại cho hệ hô hấp, dẫn đến ho khan, khó thở, và trong trường hợp nghiêm trọng có thể gây viêm phổi
Tiếp xúc trực tiếp với da có thể gây bỏng, phồng rộp, và nếu nghiêm trọng, có thể dẫn đến viêm da và ăn mòn mô tế bào
Nếu FeCl3 dính vào mắt, có thể gây tổn thương nghiêm trọng cho giác mạc, có nguy cơ mù lòa vĩnh viễn
Nuốt phải FeCl3 có thể gây tổn thương đường ruột và dạ dày, với triệu chứng như đau bụng, ói mửa, tiêu chảy, và các vấn đề tiêu hóa khác
4. Một số bài tập ứng dụng liên quan
Câu 1: Chia bột kim loại X thành hai phần. Phần đầu tiên phản ứng với Cl2 để tạo thành muối Y. Phần còn lại phản ứng với dung dịch HCl để tạo ra muối Z. Khi cho kim loại X tác dụng với muối Y, lại thu được muối Z. Kim loại X có thể là:
A. Mg
B. Al
C. Zn
D. Fe
Giải thích: Đáp án đúng là D
Kim loại X chính là Fe
Câu 2: Khi cho dung dịch NaOH vào ống nghiệm chứa dung dịch FeCl3, hiện tượng quan sát được là:
A. Không xảy ra phản ứng
B. Xuất hiện kết tủa màu nâu
C. Xuất hiện kết tủa màu đen
D. Hòa tan
Hướng dẫn giải: Đáp án B
Câu 3: Khi cho bột sắt vào dung dịch HCl và sau đó thêm vài giọt dung dịch CuSO4, hiện tượng quan sát được là gì?
A. Bọt khí nổi lên ít và giảm dần
B. Bọt khí nổi lên nhanh chóng và nhiều dần
C. Không có phản ứng nào diễn ra
D. Dung dịch chuyển sang màu nâu đen
Hướng dẫn giải: Đáp án B
Câu 4: Phản ứng nào dưới đây tạo ra muối sắt (II) sunfua?
A. Sắt (II) clorua phản ứng với dung dịch hydro sunfua
B. Sắt phản ứng với dung dịch natri sunfua
C. Sắt phản ứng với đồng sunfua khi nung nóng
D. Sắt phản ứng với bột lưu huỳnh khi nung nóng
Hướng dẫn giải: Đáp án D
Sắt không phản ứng với natri sunfua hoặc đồng sunfua khi nung nóng. FeCl2 cũng không phản ứng với dung dịch hydro sunfua.
Câu 5: Xác định hiện tượng chính xác khi đốt dây thép trong oxi
A. Xuất hiện muội than màu đen
B. Dây thép cháy rực rỡ, phát ra nhiều nhiệt
C. Dây thép cháy rực, tạo ra các tia sáng nhỏ bắn ra xung quanh và sinh ra các hạt màu nâu
D. Dây thép cháy sáng trong một thời gian ngắn rồi tắt, phát ra mùi khét đặc trưng
Hướng dẫn giải: Đáp án C
Câu 6: Phản ứng nào dưới đây không tạo ra muối sắt (II)?
A. Sắt phản ứng với dung dịch axit clohidric
B. Sắt phản ứng với dung dịch axit sunfuric
C. Sắt phản ứng với khí Clo khi đun nóng
D. Sắt phản ứng với dung dịch sắt (III) nitrat
Hướng dẫn giải: Đáp án C
Câu 7: Kim loại sắt có cấu trúc tinh thể là
A. Lập phương tâm diện
B. Lập phương tâm khối
C. Lục phương
D. Lập phương tâm khối hoặc lập phương tâm diện
Hướng dẫn giải: Đáp án D. Kim loại sắt có cấu trúc tinh thể dạng lập phương tâm khối hoặc lập phương tâm diện.
Câu 8: Phản ứng nào dưới đây chỉ tạo ra muối sắt?
A. Sắt phản ứng với dung dịch HNO3 dư
B. Sắt phản ứng với khí Cl2 ở nhiệt độ cao
C. Sắt phản ứng với dung dịch axit sunfuric
D. Sắt phản ứng với bột lưu huỳnh khi nung nóng
Hướng dẫn giải: Đáp án C
Câu 9: Một loại quặng sắt, sau khi loại bỏ tạp chất, không sinh khí khi phản ứng với HNO3. Quặng đó tên là gì?
A. Hematit
B. Manhetit
C. Pirit
D. Xidorit
Hướng dẫn giải: Đáp án C
Câu 10: Để 4g sắt trong không khí trong một thời gian, ta thu được 5,32g hỗn hợp X gồm sắt và các oxit của nó. Khi hòa tan hoàn toàn X bằng dung dịch H2SO4, có 0,05 lít khí NO được sinh ra. Giả sử phản ứng diễn ra ở điều kiện tiêu chuẩn, NO là sản phẩm khử duy nhất và thu được dung dịch Y. Hãy tính khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch Y.
A. 13,5g
B. 17,9g
C. 4,11g
D. 2,09g
Hướng dẫn giải: Đáp án D
Câu 11: Khi cho sắt phản ứng với dung dịch HNO3 đặc và nóng, thu được khí X có màu nâu đỏ. Khí X là gì?
A. N2
B. N2O
C. NO2
D. NO2
Hướng dẫn giải: Đáp án D
N2 là khí không màu, nhẹ hơn không khí
N2O là khí không màu, nặng hơn không khí
NO là khí không màu, nhưng khi chuyển thành màu nâu đỏ sẽ nặng hơn không khí
NO2 là khí có màu nâu đỏ
Câu 12: Tính chất nào dưới đây không đặc trưng cho Sắt?
A. Kim loại nặng, khó nóng chảy
B. Có màu vàng nâu, dẻo, dễ rèn
C. Dẫn điện và dẫn nhiệt tốt
D. Có tính nhiễm từ
Hướng dẫn giải: Đáp án B
Các đặc tính vật lý của sắt bao gồm:
- Màu sắc trắng xám nhạt, dẻo và dễ gia công. Nóng chảy ở 1590°C, là kim loại nặng với khối lượng riêng 7,9g/cm³. Có khả năng dẫn điện và nhiệt tốt. Sắt có tính từ, bị nam châm hút. Do đó, màu vàng nâu là đặc điểm không chính xác.
Câu 13: Khi thanh sắt bị gỉ sau khi để ngoài trời và sau đó tiếp xúc với dung dịch chì nitrat, khối lượng của thanh sắt sẽ thay đổi như thế nào khi cân lại?
A. Không có sự thay đổi
B. Tăng lên
C. Giảm đi
D. Không thể xác định
Hướng dẫn giải: Đáp án A
