
ĐỀ TÀI:


 !"#$%&'(
 )*+, /&'(#01
Giúp học sinh nắm vững kiến thức hoá học, biết khai thác, vận dụng để giải quyết các
vấn đề gặp phải trong thực tiễn cũng như trong khi học tập bộ môn là nhiệm vụ thường
xuyên và quan trọng trong quá trình giảng dạy môn hoá ở bậc phổ thông trung học. Bên
cạnh việc khắc sâu kiến thức, nó còn giúp học sinh tiếp cận với quy luật tự nhiên và thực
tiễn khách quan, có cách nhìn khoa học hơn để nhận biết sự việc, hiên tượng .
Nhằm mục đích này, đồng thời để giúp học sinh có thể tự nghiên cứu, tự học tập và áp
dụng cho những trường hợp khác, khi giảng dạy cả ở những giờ chính khoá cũng như bồi
dưỡng học sinh khá, giỏi, tôi đã tìm hiểu các dạng bài tập thường gây khó khăn cho học
sinh để ngiên cứu phương pháp thể hiện một cách đơn giản và hiệu quả nhất.
Trong số các nguyên tố và hợp chất được học trong chương trình THPT, Sắt và hợp chất
của sắt là phần kiến thức rất phong phú, đa dạng. Bài tập về sắt là một phần quan trọng
trong chương trình THPT, đặc biệt là chương trình lớp 12. Nghiên cứu kỹ bài tập về sắt
có thể vận dụng hiệu quả cho bài tập về crôm do điểm tương đồng là hai kim loại có
nhiều số oxi hoá. Bài tập về sắt thường xuyên gặp phải các trường hợp biến đổi giữa 3 số
oxi hoá. Sự biến đổi các số oxi hóa của Sắt là dạng phản ứng mà học sinh thường rất lúng
túng khi xét các trường hợp xảy ra.
Vì vậy tôi đã tập trung tìm hiểu các dạng bài tập về Sắt và hợp chất, phân loại theo nhóm
bài tập phổ biến thường gặp trong chương trình học cũng như trong các đề thi, hệ thống
lại các dạng bài tập trên và đưa ra phương pháp giải loại bài tập này nhằm giúp học sinh
dễ hiểu, giải quyết vấn đề nhanh, chính xác, đầy đủ và gọn gàng hơn. Đồng thời giúp học
sinh có khả năng tư duy độc lập để vận dụng trong những trường hợp khác.
 2-'3 $0&.145$2&6.17&-89
- Tìm hiểu cơ sở lí luận của đề tài.
- Phân tích tính chất của sắt và các hợp chất, phân loại các bài toán trên cơ sở sự thay đổi
số oxi hóa của sắt và hợp chất.

1.1.2- Các phản ứng thường gặp
1.1.2.1- Hợp chất sắt (III) tác dụng với chất khử yếu:
- Các kim loại từ Fe đến Cu
1.1.2.2- Hợp chất sắt (III) tác dụng với các chất khử mạnh :
- Phản ứng của dung dịch muối Fe
3+
với các kim loại từ Mg đến Zn.
- Phản ứng khử Fe
2
O
3
bằng các chất khử như C, CO, H
2
, Al
1.2- Phản ứng oxi hóa Sắt:
1.2.1- Đặc điểm chuyển hóa:
Khi sắt tác dụng với chất oxi hóa yếu tạo hợp chất sắt (II)
Khi sắt tác dụng với chất oxi hóa mạnh có thể tạo hợp chất sắt (II) hoặc hợp chất
sắt (III).
1.2.2- Các phản ứng thường gặp
1.2.2.1- Sắt tác dụng với chất oxi hóa yếu:
Phản ứng với phi kim: lưu huỳnh, Iot
Phản ứng với dung dịch muối của các kim loại: từ sau Fe đến Cu
1.1.2.2- Sắt tác dụng với chất oxi hóa mạnh:
- Phản ứng của Fe với các chất có tính oxi hoá mạnh (Các halogen từ Flo đến Brom, dung
dịch HNO
3
, H
2
SO

2
, Cl
2
, Br
2
; (H
2
O + O
2
)
1.3.2.2- Phản ứng thể hiện tính oxi hoá của hợp chất Fe
2+
với các chất khử mạnh: Kim
loại mạnh, CO, C, H
2
,
Các trường hợp phản ứng trên được sử dụng, phân loại theo nhiều cách, tuỳ thuộc nguyên
tắc phân chia và mục đích vận dụng trong các dạng bài tập. Có thể phân loại theo các
cách cơ bản sau:
PF.%&Q,?1R01#S>$(LO#$0.<> D#-NJLO#T
2.1- Bài toán về phản ứng của Fe với dung dịch các chất có tính oxi hoá mạnh (HNO
3
,
H
2
SO
4
đặc nóng, AgNO
3
).

Khi HNO
3
hết, dung dịch thu được vẫn hoà tan thêm một lượng bột sắt do:
Fe + 2Fe(NO
3
)
3
→
3Fe(NO
3
)
2
Phản ứng của Fe với H
2
SO
4
đặc nóng được xét tương tự như trên.
Thí nghiệm 2: Cho bột sắt tác dụng với dung dịch AgNO
3
.
Phản ứng, hiện tượng: Khi cho bột sắt vào dung dịch AgNO
3
có kết tủa thoát ra:
Fe + 2AgNO
3
→
Fe(NO
3
)
2

,
đầu tiên không có chất rắn thoát ra do:
Mg + 2Fe
3+
→
Mg
2+
+ 2Fe
2+
Sau khi Fe
3+
phản ứng hết, tiếp tục thêm bột Mg sẽ tạo ra chất rắn mới do:
Mg + Fe
2+
→
Mg
2+
+ Fe
Đặc điểm:
Các kim loại không tác dụng với H
2
O, mạnh hơn Fe trong dãy điện hoá đều có thể tham
gia phản ứng với dung dịch muối Fe
3+
như trên.
Khi các kim loại không tác dụng với H
2
O, mạnh hơn Fe trong dãy điện hoá phản ứng với
dung dịch muối Fe
3+

→
2FeO
3Fe + 2O
2
→
Fe
3
O
4
2Fe + 3O
2
→
2Fe
2
O
3
Đặc điểm:
Khi cho Fe tác dụng với O
2
, hỗn hợp thu được có thể gồm 4 chất.
Y YF.@&8&6-NJ[\
P

U
$]1 D#`.cde
Phản ứng:
3Fe
2
O
3

O
3
+ 6HCl
→
2FeCl
3
+ 3H
2
O
Fe
3
O
4
+ 8HCl
→
2FeCl
3
+ FeCl
2
+ 4H
2
O
FeO + 2HCl
→
FeCl
2
+ H
2
O
Fe + 2HCl

thể hiện cả tính ôxi hóa và tính khử tùy chất phản ứng.
4.6.1- Tính ôxi hóa
- Nếu gặp chất khử mạnh, hợp chất sắt (II) thể hiện tính ôxi hóa:
FeO + CO
→
Fe + CO
2
Mg + Fe
2+
→
Mg
2+
+ Fe
4.6.2- Tính khử
- Nếu gặp chất ôxi hóa mạnh, hợp chất sắt (II) thể hiện tính khử:
AgNO
3
+ Fe(NO
3
)
2
→
Fe(NO
3
)
3
+ Ag
3FeO + 10HNO
3


b
a
6
5,2
).
2- Tính d
A/B
.
Bài giải:
Khi Fe phản ứng với H
2
SO
4
thu được khí A , A có thể là H
2
hoặc SO
2
.
Nếu A là H
2
, phản ứng tạo FeSO
4
:
Fe + H
2
SO
4

→
FeSO

, phản ứng tạo Fe
2
(SO
4
)
3
:
2Fe + 6H
2
SO
4

→
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ 6H
2
O (**)
a 3a
Theo phản ứng (**):
3
1
3
42

và SO
2
, còn dư Fe tác
dụng với Fe
2
(SO
4
)
3
.
2Fe + 6H
2
SO
4

→
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ 6H
2
O
Fe + Fe
2
(SO

SO
4

→

Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ 6H
2
O (1).
2x 6x x
Một phần Fe tác dụng tạo thành y mol FeSO
4
:
Fe + 2H
2
SO
4

→
FeSO
4
+ SO
2

Theo đề tổng khối lượng muối thu được nặng 42,8 gam
400x + 152y = 42,8
Thay giá trị của x và y theo a vào ta được a = 0,25; b = 0,6.
Muối gồm 0,05 mol Fe
2
(SO
4
)
3
và 0,15 mol FeSO
4
. khi nung trong không khí:
2Fe
2
(SO
4
)
3

→
2Fe
2
O
3
+ 6SO
2
+ 3O
2
(3)
0,05 0,15 0,075

Ví dụ 2. Cho hỗn hợp bột gồm 2,7 gam Al và 5,6 gam Fe vào 550 ml dung dịch AgNO
3
1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chất rắn. Tính giá trị của m
là (biết thứ tự trong dãy thế điện hoá: Fe
3+
/Fe
2+
đứng trước Ag
+
/Ag)
Bài giải:
Ta có: n
Al
= 2,7:27 = 0,1 mol; n
Fe
= 5,6:56 = 0,1 mol;
3
AgNO
n
= 0,55 mol
Al + 3AgNO
3

→
Al(NO
3
)
3
+ 3Ag
0,1 0,3 0,3

f PF01#,K&>.@&8&6-NJ`15Q,?1$]1+9&6+^ 59:1-NJ[\
U_

Phân tích trường hợp: cho hỗn hợp X gồm Zn và Al tác dụng với dung dịch Y chứa
FeCl
3
. Xác định các phản ứng có thể xảy ra.
Lưu ý: Ta có thể có các trường hợp
- Chỉ có Al tác dụng với FeCl
3
, có 1 bước phản ứng, tạo Fe
2+
.
- Chỉ có Al tác dụng với FeCl
3
, có 2 bước phản ứng, tạo Fe
2+
và Fe.
- Có Al và Zn tác dụng với FeCl
3
, có 1 bước phản ứng, tạo Fe
2+
.
- Có Al và Zn tác dụng với FeCl
3
, có 2 bước phản ứng, tạo Fe
2+
và Fe, trong đó lại
có thể có các trường hợp nhỏ:
+ Chỉ có Al tác dụng với FeCl

Fe + 4HNO
3

→
Fe(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O
x x x
3Fe
3
O
4
+ 28HNO
3

→
9Fe(NO
3
)
3
+ NO + 14H
2
O
y
3
28y

Số mol sắt đã phản ứng là: (x +
2
3yx +
); lượng sắt còn dư là 1,46 gam.
⇒
56(x +
2
3yx +
) + 232y = 18,5 – 1,46 = 17,04. (**)
Kết hợp 2 phương trình (*) và (**), giải hệ ta được x = 0,09 ; y = 0,03.
Từ kết quả trên ta tính được:
)(
3
HNOM
C
= 3,2M ;
23
)(NOFe
m
= 48,6 gam.
Ví dụ 2: Cho 7,7 gam hỗn hợp X gồm Mg và Zn tác dụng với dung dịch HCl dư thu được
3,36 lít khí (đo ở điều kiện tiêu chuẩn). Cho 7,7 gam X tác dụng với 500 ml dung dịch
FeCl
3
0,4M thu được chất rắn Y. Tính khối lượng Y.
Bài giải:
Gọi số mol của Mg và Zn tương ứng trong 7,7 gam X là x, y. (x, y > 0).
Theo đề: 24x + 65y = 7,7. (*)
Mg + 2HCl
→

Khi cho X tác dụng với dung dịch FeCl
3
:
2,04,0.5,0
3
==
FeCl
n

Mg + 2FeCl
3

→
MgCl
2
+ 2FeCl
2
(3)
0,05 0,1 0,1
Zn + 2FeCl
3

→
ZnCl
2
+ 2FeCl
2
(4)
0,05 0,1 0,1
Sau khi FeCl

2
O
0,15 0,6 0,15
Để V
ddHNO3
nhỏ nhất thì 1 phần Cu sẽ phản ứng với Fe(NO
3
)
3
3Cu + 8HNO
3
→
3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO + 4H
2
O
0,075 0,2
Cu + 2Fe(NO
3
)
3

→
2Fe(NO
3
)
2

- Nếu
y
x
=1  Fe
x
O
y
là: FeO
- Nếu
y
x
=
3
2
 Fe
x
O
y
là: Fe
2
O
3
- Nếu
y
x
=
4
3
 Fe
x

Ta có: n
Fe
= 16,8 : 56 = 0,3 mol;
2
O
n
= 4,48 : 22,4 = 0,2 mol
Gọi oxit sắt cần tìm là Fe
x
O
y
2xFe + yO
2

→
2Fe
x
O
y
0,3 0,2
⇒

2x
y
=
0,3
0,2
=
3
2

2
ở thí nghiệm trên. Xác định công thức của oxit sắt.
Bài giải.
2Fe
m
O
n
+ (6m-2n) H
2
SO
4

→
mFe
2
(SO
4
)
3
+ (6m-2n)H
2
O+ (3m-2n)SO
2

56 16
y
m n+

(3 2 )
2(56 16 )

my
m n+
Theo đề bài ta có:
3
2(56 16 )
my
m n+
= 9
(3 2 )
2(56 16 )
y m n
m n
−
+

⇒
m = 3(3m-2n)
⇒
m
n
=
6
8
=
3
4
⇒
Công thức oxit sắt là Fe
3
O

tan hoàn toàn (A) trong dung dịch HNO
3
thu được 0,035 mol hỗn hợp (Y) gồm NO và
NO
2
. Tỷ khối hơi của Y đối với H
2
là 19. Tính x.
Bài giải
Gọi z, t lần lượt là số mol NO và NO
2
. Theo đề ta có hệ phương trình:

0,035
30 46
38
z t
z t
z t
+ =


+

=

+


⇔

O
-2
y 2y
N
+5
+ e
→
N
+4
0,0175 0,0175
N
+5
+ 3e
→
N
+2
0,0525 0,0175
Vì tổng số mol e nhường bằng tổng số mol e nhận nên ta có:
0,0525 + 0,0175 + 2y = 3x
⇔
3x - 2y = 0,07
Lại có: m
hh
= 56z + 16t = 5,04

3 2 0,07
56 16 5,04
x y
x y
− =

x
O
y
tìm được chỉ là oxit giả định
không có thực.
3+2PT Nung 8,4 gam Fe trong không khí sau phản ứng ta thu được m gam chất rắn X
gồm Fe, FeO, Fe
3
O
4
, Fe
2
O
3
. Hoà tan m gam hỗn hợp X trong dưng dịch HNO
3
dư thu
được 2,24 lít khí NO
2
(điều kiện tiêu chuẩn) là sản phẩm khử duy nhất. Tính giá trị của
m?
Cách quy đổi 1: Quy hỗn hợp X về hai chất FeO và Fe
2
O
3
. Ta có các phương trình phản
ứng.
FeO + 4HNO
3
Fe(NO

NO2
= 0,1 mol
Ta có 0,15 mol của Fe thì
2Fe + O
2
2FeO
0,1 mol 0,1 mol
4Fe + 3O
2
2Fe
2
O
3
0,05 mol 0,025 mol
Do đó m
x
= 0,1x72 + 0,05x160 = 11,2 gam.
Cách quy đổi 2: Quy hỗn hợp chất rắn X về hai chất Fe và FeO có số mol trong hỗn hợp
tương ứng là x và y. áp dụng định luật bảo toàn electron và bảo toàn nguyên tố ta có: x +
y = 0,15
3x + y = 0,1 giải hệ ta có x = -0,025 mol và y = 0,175 mol
Vậy m = 56x(-0,025) + 72x0,175 = 11,2 gam.
Cách quy đổi 3: Quy hỗn hợp X về một chất Fe
x
O
y
.
Fe
x
O

=
7
6

⇒
Công thức quy đổi là Fe
6
O
7

Vậy m =
6
448.15,0
= 11,2 gam.
5.4.3.2- Bài toán khử Fe
2
O
3
.
Ví dụ 1:
A là ôxit của kim loại M (hoá trị n) có chứa 30% oxy theo khối lượng. Xác định công
thức phân tử của A .
Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam oxit A (ở ý 1) ở nhiệt độ cao một thời gian
người ta thu được 6,72 gam hỗn hợp gồm 4 chất rắn khác nhau .
Đem hoà tan hoàn toàn hỗn hợp này bằng dung dịch HNO
3
dư thấy tạo thành 0,448 lít
khí B duy nhất có tỉ khối hơi so với H
2
là 15. Tính m .

2
O
3
+ CO
→
2Fe
3
O
4
+ CO
2
(1)
Fe
2
O
3
+ CO
→
2FeO + CO
2
(2)
Fe
2
O
3
+ 3CO
→
2Fe + 3 CO
2
(3)

3Fe
3
O
4
+ 28HNO
3

→
9Fe(NO
3
)
3
+ NO + 14H
2
O (5)
3FeO + 10HNO
3
→
3Fe(NO
3
)
3
+ NO + 5H
2
O (6)
Fe + 4HNO
3

→
Fe(NO

02,0
4,22
448,0
==
NO
n
 →
+CO
 →
+
3
HNO
NO
3
-
+ 4H
+
+ 3e
→
NO + 2H
2
O

⇒
n
e
= 3 n
NO
= 3.0.02 = 0,06
Vậy ở giai đoạn 1, số mol electron mà Fe

+ 0,48 = 6,72 + 0,48 = 7,2 ( gam )
Ví dụ 2: Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe
2
O
3
nung nóng. Sau một
thời gian thu được 10,44 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe
2
O
3
và Fe
3
O
4
. Hòa tan hết X
trong dung dịch HNO
3
đặc, nóng thu được 4,368 lít NO
2
(sản phẩm khử duy nhất ở điều
kiện tiêu chuẩn). Tính m ?
Bài giải:
Sơ đồ phản ứng
3
3 4
2
2 3
2 3
2 3
,

đề tính tổng số mol Fe.
Theo đề ra ta có:
2
0,195
NO
n mol
=
Gọi số mol Fe và O tương ứng trong X là x và y