Kim loại sắt: Khái niệm, tính chất và ứng dụng

Bạn đang xem: Kim loại sắt: Khái niệm, tính chất và ứng dụng tại thpttranhungdao.edu.vn

Từ xa xưa, con người đã biết sử dụng đồ dùng bằng sắt và hợp kim của sắt. Ngày nay cũng vậy, sắt vẫn là kim loại được sử dụng nhiều trong cuộc sống hàng ngày. Điều này là do sắt có tính chất vật lý và hóa học đặc thù. Cho nên kim loại sắt cái gì? Nêu khái niệm, tính chất và ứng dụng của sắt trong đời sống? Hãy cùng Trường THPT Trần Hưng Đạo tìm hiểu cụ thể trong nội dung sau nhé!

khái niệm kim loại sắt

Sắt là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu Fe, số hiệu nguyên tử 26, ​​phân nhóm VIIIB, chu kỳ 4. Sắt có nhiều trên Trái đất, được cấu tạo từ các lớp phủ và lõi. Trái đất.

• Kí hiệu: Fe.

• Khối lượng nguyên tử: 56 .

• Mật độ: 7,86 g/cm³.

• Điểm nóng chảy là: 1539°C.

• Khối lượng nguyên tử: 55,845u.

• Số electron ở mỗi lớp tuần tự là: 2, 8, 14, 2.

• Số hiệu nguyên tử: 26.

Tính chất vật lí của kim loại sắt

Sắt là kim loại màu trắng xám, dẻo, dai, rất dễ rèn, có nhiệt độ nóng chảy khá cao lên tới 1539 độ C. Sắt là chất dẫn nhiệt, điện và từ tốt.

Tính chất hóa học của kim loại sắt

Nêu tính chất hóa học của sắt? Kim loại sắt có thể phản ứng với phi kim, axit, nước và muối để tạo thành hợp chất. Phản ứng hóa học của kim loại với các chất này có hoặc ko có chất xúc tác.

hiệu ứng phi kim loại

Lúc đun nóng, sắt phản ứng với hồ hết các phi kim.

Sắt phản ứng với oxi: 3Fe + 2O2 → Fe3O4

Fe3O4 là một oxit sắt từ, là oxit của hỗn hợp sắt có hóa trị II và III: FeO và Fe2O3.

Sắt phản ứng với phi kim khác: 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

Ngoài oxi (O) và lưu huỳnh (S), sắt có thể phản ứng với nhiều phi kim khác như Cl2, Br2,… tạo thành muối.

Phản ứng với axit

Sắt tác dụng với HCl, H2S04 loãng tạo muối sắt (II) và giải phóng H2:

Fe + 2HCl (loãng) → FeCl2 + H2

Fe + 2H2SO4 (loãng) → FeSO4 + H2

Chú ý: Sắt (Fe) ko phản ứng với axit HNO3 đặc, nguội và axit H2S04 đặc, nguội. Vì ở nhiệt độ thường, sắt tạo ra một lớp oxit bảo vệ kim loại ko bị “thụ động hóa”, ko bị hòa tan.

Sắt tác dụng với HNO3 đặc nóng, H2SO4 đặc nóng tạo thành muối sắt III:

2Fe + 6H2SO4 (đặc, nóng) → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Fe + 6HNO3 (đặc, nóng) → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

Phản ứng với dung dịch muối

Lúc kim loại sắt liên kết với muối của kim loại yếu hơn, phản ứng tạo ra muối và kim loại mới.

Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4

Tác dụng với nước

Vì kim loại sắt có thể phản ứng với nước, với điều kiện đun nóng ở nhiệt độ cao.

3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2 (< 5700C)

Fe + H2O → FeO + H2 (> 5700C)

Làm thế nào để sẵn sàng sắt?

Sắt được điều chế bằng cách nhiệt luyện. Dùng chất khử (CO, H2, Al, C) để khử hợp chất sắt.

Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2 (điều kiện nhiệt độ)

Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O (điều kiện nhiệt độ)

Fe2O3 + 2Al → 2Fe + Al2O3 (điều kiện nhiệt độ)

Xem thêm:

• Hợp kim của sắt: Gang và thép là gì? Phân loại và phương pháp sản xuất
• Nhôm là kim loại gì? Tính chất, ứng dụng và phương pháp sản xuất nhôm

Ứng dụng của kim loại sắt

Kim loại sắt có mặt ở hồ hết các lĩnh vực từ đồ gia dụng trong đời sống hàng ngày cho tới sản xuất. Sắt được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như:

• đồ gia dụng: Bàn ghế, thùng rác, kệ sắt, móc treo đồ gia dụng như máy giặt, máy xay, máy cắt,..

• Nội ngoại thất: Cầu thang, cửa sắt, cổng sắt, lan can, hàng rào sắt, tủ sắt, kệ sắt, phụ kiện cửa, trụ đèn,…

• Ngành giao thông vận tải: Cầu vượt, đường ray xe lửa, cột đèn đường, khung một số phương tiện giao thông, v.v.

• Ứng dụng trong ngành xây dựng: Giàn giáo sắt, chốt, trụ, lưới an toàn…

• Ngành cơ khí: Phụ tùng máy móc thiết bị, phụ kiện cơ khí, bản lề cửa. Ko chỉ vậy, sắt còn là một trong những nguyên vật liệu quan trọng trong quá trình gia công cơ khí cho các thành phầm chủ lực được tuân theo yêu cầu của người dùng.

Bài tập Sắt và kim loại SGK Hóa học 9 có lời giải

Sau lúc đã nắm rõ hơn các lý thuyết về kim loại đen, các em có thể làm thêm một số bài tập trong SGK Hóa học lớp 9 để nắm vững những kiến ​​thức đã học.

Bài tập 1 (SGK Hóa học 9, trang 60)

Nêu tính chất hóa học của sắt? Viết phương trình hóa học minh họa.

Câu trả lời gợi ý:

Sắt có các tính chất sau:

• Tác dụng với phi kim

• Phản ứng với oxi tạo oxit sắt từ:

3Fe + 2O2 → (t0) Fe3O4

• Phản ứng với clo tạo thành sắt(III) clorua

2Fe + 3Cl2 → (t0) 2FeCl3

• Phản ứng với các phi kim khác để tạo thành muối.

• Phản ứng với dung dịch axit tạo muối sắt (II) và giải phóng H2 . khí ga

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑

• Phản ứng với dung dịch muối

Sắt phản ứng với dung dịch muối của kim loại kém hoạt động tạo thành muối mới, kim loại mới.

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Bài tập 2 (SGK Hóa học 9, trang 60)

Từ sắt và các hóa chất cần thiết, viết các phương trình hóa học thu được các oxit riêng lẻ: Fe3O4, Fe2O3 và ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có.

Câu trả lời gợi ý:

a) 3Fe + 2O2 → (t0) Fe3O4

b) 2Fe + 3Cl2 → (t0) 2FeCl3

FeCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Fe(OH)3

2Fe(OH)3 → Fe203 + 3H2O

Bài tập 3 (SGK Hóa học 9, trang 60)

Có bột kim loại sắt và tạp chất nhôm. Nêu phương pháp làm sạch sắt.

Câu trả lời gợi ý:

Cho hỗn hợp bột kim loại vào dung dịch kiềm dư, nhôm sẽ bị kiềm hòa tan

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2

Bài tập 4 (SGK Hóa học 9, trang 60)

Sắt phản ứng với chất nào sau đây?

a) Cu(NO3)2 . dung dịch muối

b) H2SO4 đặc, nguội

c) Cl2 . khí ga

đ) Dung dịch ZnSO4.

Viết phương trình hóa học và ghi điều kiện nếu có.

Câu trả lời gợi ý:

Sắt phản ứng với dung dịch Cu(NO3)2 và khí Cl2.

Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu

2Fe + 3Cl2 →(t0)2FeCl3

Bài tập 5 (Trang 60 SGK)

Ngâm bột sắt dư trong 10 ml dung dịch đồng sunfat 1M. Sau lúc phản ứng kết thúc, lọc được chất rắn A và dung dịch B.

a) Cho A phản ứng với dung dịch HCl dư. Tính khối lượng chất rắn còn lại sau phản ứng.

b) Tính thể tích dung dịch NaOH 1M vừa đủ để làm kết tủa hoàn toàn dung dịch B.

Câu trả lời gợi ý:

a) nCuSO4 = 1,0,01 = 0,01 mol

PTHH: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Do sắt dư nên chất rắn A gồm: Cu và Fe dư

Cho A vào dung dịch HCl dư

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

=> Chất rắn còn lại là Cu : mCu = 0,01.64 = 0,64 gam

b) Dung dịch B chứa FeSO4

PTHH: FeSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Fe(OH)2

(mol) 0,01 0,02 0,01 0,01

Thể tích NaOH cần dùng là

VddNaOH = n/CM = 0,02/1= 0,02 lít = 20ml

Kỳ vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn kim loại sắt và những ứng dụng của sắt trong đời sống. Đừng quên truy cập website Con khỉ mỗi ngày để đọc thêm nhiều kiến ​​thức môn học nhé!

Bạn thấy bài viết Kim loại sắt: Khái niệm, tính chất và ứng dụng có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu  ko hãy comment góp ý thêm về Kim loại sắt: Khái niệm, tính chất và ứng dụng bên dưới để thpttranhungdao.edu.vn có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho độc giả nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website Trường THPT Trần Hưng Đạo

Phân mục: Giáo dục
#Kim #loại #sắt #Khái #niệm #tính #chất #và #ứng #dụng