Bột sắt là một nguyên liệu thô rất có giá trị cho nhiều mục đích khác nhau. Trong một số ngành công nghiệp, bột sắt là nguyên liệu không thể thay thế được, chẳng hạn như trong sản xuất hợp kim từ tính, các loại thép đặc biệt, sản xuất vật liệu có tính chống ma sát cao, trong công nghệ hàn, hoặc trong công nghiệp nhuộm màu như một chất khử, chất hút oxy… Show
Bột sắt được hình thành từ các hạt sắt khác nhau có kích thước thay đổi từ 20-200 μm. Bột sắt có ba loại gồm: bột sắt hoàn nguyên từ oxit sắt, bột sắt phun từ trạng thái lỏng và bột sắt điện phân. Tuỳ vào tính chất của mỗi loại bột sắt nên bột sắt cũng được sử dụng vào các ứng dụng khách nhau. Mỗi sản phẩm bột sắt khác nhau lại được phân loại dựa trên độ tinh khiết, tỷ trọng, kích thước hạt và phương pháp sản xuất. 2. Công dụng của bột sắt Có rất nhiều cách sử dụng bột sắt dựa trên ứng dụng cuối cùng của nó. Một số ứng dụng của bột sắt được sử dụng như sau: Vật liệu và sản phẩm ma sát: Bột sắt thường được cho vào má phanh, lót phanh tang trống và các ứng dụng khác để tạo ra lượng ma sát cần thiết. Bột sắt được sử dụng làm chất độn có thể giúp tăng hiệu suất và độ bền của các sản phẩm này bằng cách tản nhiệt sinh ra. chẳng hạn như xe cộ, tàu hỏa và máy bay, sử dụng ma sát để giảm tốc độ. Các bộ phận thiêu kết: Bột sắt có thể được đưa vào các vật liệu chính để tạo ra các bộ phận, sản phẩm và thành phần thiêu kết. Một bộ phận thiêu kết là nơi vật liệu chính bao gồm các kim loại bột được chế tạo theo yêu cầu riêng khi bột trải qua áp suất và nhiệt lớn để tạo thành một sản phẩm rắn. Bạn sẽ tìm thấy nhiều thành phần thiêu kết trong máy móc, linh kiện ô tô và trong các dụng cụ điện. Vật liệu tổng hợp từ tính mềm: Bột sắt cũng có thể được sử dụng trong thành phần của vật liệu tổng hợp từ tính mềm. Các vật liệu tổng hợp này được xử lý nhiệt và nén cho đến khi chúng trở thành các thành phần đẳng hướng có hình dạng phức tạp đồng thời sở hữu các đặc tính từ tính 3 chiều. Những vật liệu tổng hợp từ tính mềm này sau đó thường được sử dụng trong các ứng dụng điện từ. Vật liệu hàn: Khi nối các bộ phận lại với nhau thông qua kỹ thuật hàn, bột sắt được sử dụng để tạo ra sự kín khít giữa các bộ phận. Do khả năng chịu nhiệt độ cao, bột sắt tan chảy thành một dòng chất lỏng và lấp đầy khoảng trống giữa hai phần khác được nối với nhau. Đối với các ứng dụng hàn, bột sắt có thể được tìm thấy trong dây cuộn hoặc như một phần của vật liệu phủ được thêm vào các điện cực hàn được phủ. Lớp phủ bề mặt nhiệt: Do đặc tính nhiệt của sắt, bột sắt được săn lùng như một lớp phủ bề mặt cho các bộ phận sẽ chịu nhiệt độ cao. Lớp phủ này có thể cải thiện tuổi thọ và độ bền của các bộ phận bị ăn mòn và hao mòn cao trong quá trình hoạt động. Lớp phủ bề mặt nhiệt có thể nâng cao hiệu suất của bộ phận hoặc cụm máy. In ấn: Bột sắt cũng được tìm thấy trong các ứng dụng in ấn như máy sao chép, máy in màu và máy in đen trắng nơi sử dụng hộp mực. Các lõi mang chứa bột sắt vì các lõi này được sử dụng để vận chuyển mực bằng cách sạc nó, trước khi chuyển mực đến bộ phận tiếp nhận ánh sáng. Khi đó, mực sẽ tách ra trong quá trình chụp ảnh điện tử này. Chất hấp thụ oxy: Bột sắt được sử dụng để sản xuất các gói hút ẩm sử dụng trong bảo quản thực phẩm và dược phẩm có thể được đảm bảo. Nâng tỷ trọng của sản phẩm: Hiện nay bột sắt còn được sủ dụng để nâng tỷ trọng của các sản phẩm như làm đế máy giặt, đạn cao su … Thuốc thử hóa học: bột sắt có độ phản ứng và độ tinh khiết cao cho các ứng dụng hóa học được sử dụng làm chất xúc tác và thuốc thử. Xử lý nước: Bột sắt được tích hợp các hạt thô và mịn với các tạp chất khác để đưa đến một giải pháp xử lý hiệu quả cho nguồn nước không hợp vệ sinh. Các ứng dụng khác: Ngoài những công dụng nêu trên, bột sắt còn có thể được đưa vào các sản phẩm khác như thuốc nhuộm, sơn, lọc dầu, các ứng dụng hóa học, và các loại đất sét kim loại được các thợ kim hoàn sử dụng. Sắt và hợp chất của sắt là một trong những kiến thức căn bản trong kiến thức hóa học nhưng không phải ai cũng có thể nắm vững phần kiến thức này. Hãy cùng VUIHOC tìm hiểu toàn bộ những tính chất từ vật lý đến hóa học cơ bản nhất, cùng các bài tập luyện tập để thành thạo hơn dạng bài này nhé! 1. Sắt:1.1. Vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn- Ta có cấu hinh nguyên tư e của sắt là: 26Fe: 1s22s22p63s23p63d64s2 - Vị trí trong bảng tuần hoàn của sắt: ô thứ 26, thuộc chu kì thứ tư, nhóm VIIIB. - Fe có cấu hình các e là: Fe2+ là 1s22s22p63s23p63d6 Fe3+ là 1s22s22p63s23p63d5 1.2. Tính chất vật lí của sắtCác tính chất vật lý của Sắt bao gồm: - Màu xám hơi trắng, dễ ràn và dẻo cũng như có thể dát mỏng hay kéo sợi, khả năng dẫn điện và nhiệt không bằng nhôm hay đồng. - Nhiễm từ ở nhiệt độ cao khoảng 800 độ C sẽ nhiễm từ và mất từ tính. T0nc = 15400C 1.3. Trạng thái tự nhiênỞ trạng thái tự nhiên, sắt chủ yếu tồn tại chủ yếu ở các dạng sau:
Đây là loại kim loại phổ biến sau nhôm. 1.4. Tính chất hóa họcFe có thể nhường đến 2e hoặc 3e trong phản ứng, là chất có chất khử trung bình Fe → Fe3+ + 3e Fe → Fe2+ + 2e 1.4.1. Tác dụng với phi kimKhi đun nóng, hầu hết các phi kim tác dụng với sắt. Muốn sắt (III) halogenua được tạo ra với halogen (ngoại lệ là iot tạo ra muối sắt II) 2Fe + 3X2 → 2FeX3 (t0)
3Fe + 2O2 → Fe3O4 (t0) Trong thực tế sẽ xảy ra các trường hợp giữa Fe cũng như các oxit Sắt
Fe + S → FeS (t0) 1.4.2. Tác dụng với nướcSắt phản ứng mạnh với hơi nước ở nhiệt độ cao nhưng ngược lại ở nhiệt độ thường sẽ không tác dụng: 3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2 (< 5700C) Fe + H2O → FeO + H2 (> 5700C) 1.4.3. Tác dụng với dung dịch axit
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2
Thùng Fe chuyên chở axit được dùng HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội được tạo ra từ Fe thụ động với H2SO4 đặc nguội và HNO3 đặc nguội.
Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
2Fe+ 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Chú ý: Muối sắt (III) là sản phầm sinh ra trong phản ứng của Fe với HNO3 hoặc H2SO4 đậm đặc tuy nhiên sau phản ứng Fe dư hoặc Cu còn thì tiếp tục xảy ra phản ứng: 2Fe3+ + Fe → 3Fe3+ Hay cũng có thể như sau 2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+ Tham khảo ngay bộ tài liệu tổng ôn kiến thức và những phương pháp giải mọi dạng bài tập trong đề thi Hóa thi THPT Quốc gia 1.4.4. Tác dụng với dung dịch muối- Muối sắt (II) + kim loại được tạo ra khi Fe đẩy những kim loại yếu hơn ra khỏi muối Fe + CuCl2 → Cu + FeCl2 - Fe3+ → muối sắt (II) xảy ra khi Fe tham gia phản ứng với muối 2FeCl3 + Fe → 3FeCl2 Chú ý: Fe3+ có thể được tạo ra khi Fe tham gia phản ứng với muối Ag+ Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag Fe(NO3)2 + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag 2. Một số hợp chất quan trọng của sắtSau đây sẽ là toàn bộ tính chất của các hợp chất Sắt quan trong bao gồm của cả Sắt (II) và Sắt (III) bao gồm tính chất hóa học, vật lý và cách điều chế. 2.1. Hợp chất của sắt (II)Sau đây là một số hợp chất của Sắt (II) và các tính chất cũng như cách điều chế của chúng. 2.1.1. Hợp chất sắt (II) oxit (FeO)
FeO + 2HCl → FeCl2 + H2 FeO + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2O
FeO + H2 → Fe + H2O (t0) FeO + CO → Fe + CO2 (t0) 3FeO + 2Al → Al2O3 + 3Fe (t0)
4FeO + O2 → 2Fe2O3 3FeO + 10HNO3 loãng → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
FeCO3 → FeO + CO2 (không có không khí khu nung) Fe(OH)2 → FeO + H2O (không có không khí khi nung) 2.1.2. Hợp chất sắt (II) hidroxit (Fe(OH)2)
Chú ý: Chỉ trong điều kiện không có không khí mới tạo ra được chất tinh khiết PAS VUIHOC – GIẢI PHÁP ÔN LUYỆN CÁ NHÂN HÓA Khóa học online ĐẦU TIÊN VÀ DUY NHẤT: ⭐ Xây dựng lộ trình học từ mất gốc đến 27+ ⭐ Chọn thầy cô, lớp, môn học theo sở thích ⭐ Tương tác trực tiếp hai chiều cùng thầy cô ⭐ Học đi học lại đến khi nào hiểu bài thì thôi ⭐ Rèn tips tricks giúp tăng tốc thời gian làm đề ⭐ Tặng full bộ tài liệu độc quyền trong quá trình học tập Đăng ký học thử miễn phí ngay!! 2.1.3. Hợp chất muối sắt (II)Đây là hợp chất dễ bị oxi hóa thành muối sắt (III): FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 Điều chế: cho Fe (hoặc FeO, Fe(OH)2) tác dụng với HCl hoặc H2SO4 loãng: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2 Chú ý: Dung dịch này cần pha chế ngay nếu không sẽ bị chuyển thành muối sắt (III) 2.2. Hợp chất của sắt (III)Sau đây là các tính chất của hợp chất Sắt (III) bao gồm một số ví dụ tiêu biểu 2.2.1. Tính chất hóa học của hợp chất sắt (III)Hợp chất của Sắt (III) có các tính chất đặc trưng như sau:
Fe3+ + 1e → Fe2+ hay Fe3+ + 3e → Fe Đặc tính của hợp chất Oxit Fe2O3
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
Fe2O3 + 3CO2 → Fe + 3CO2
2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O 2.2.2. Điều chế một số hợp chất sắt (III)Sau đây là một số hợp chất Sắt tiêu biểu cùng tính chất cơ bản và cách điều chế của chúng:
2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6H2O Điều chế: muối sắt (III) được cho dung dịch kềm tác dụng FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl
Cu + FeCl3 (vàng nâu) → CuCl2 + FeCl2 ⇒ Dung dịch thu được có màu xanh khi dung dịch CuCl2 (màu xanh) và dung dịch FeCl2 (không màu) 2.2.3. Ứng dụng của hợp chất sắt (III)Sắt (III) tạo ra rất nhiều hợp chất để tạo ra rất nhiều phản ứng có lợi cho chúng ta trong cuộc sống hằng ngày. Sau đây là một số ứng dụng tiêu biểu của hợp chất sắt (III)
3. Một số bài tập trắc nghiệm về sắt và hợp chất của sắt (có đáp án)Sau đây là 20 câu trắc nghiệm tóm gọn những dạng bài tập về sắt và hợp chất của sắt: Câu 1: Trong dung dịch FeCl3 kim loại nào không tan?
Câu 2: Khí sẽ không được sinh ra ở chất nào sau đây khi phản ứng với dung dịch HNO3 đặc nóng?
Câu 3: Chất nào sau đây thu được kết tủa là Fe(OH)3 sau khi tác dụng với dung dịch FeCl3?
Câu 4: Dung dịch X được tạo ra khi hòa tan một lượng FexOy bằng H2SO4 loãng dư. Đây là chất có thể làm mất màu dung dịch thuốc tím cũng như hòa được tan bột Cu. Chất đó là:
Câu 5: Tác dụng 2,8 gam hỗn hợp FeO, Fe2O3 và Fe3O4 với V ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch X. Kết tủa Y được tạo ra khi NaOH dư được cho vào dung dịch X Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 3 g chất rắn. Tìm V
Câu 6: Cho hỗn hợp gồm 2,8 g Fe và 3,2 g Cu vào dung dịch HNO3 thu được dung dịch A, V lít khí NO2 ở đktc (sản phẩm khử duy nhất) và còn dư 1,6g kim loại. Ta có khối lượng muối thu và giá trị V thu được sau khi cô cạn dung dịch khi phản ứng xảy ra hoàn toàn là:
Câu 7: 0,4 mol HCl và 0,05 mol Cu(NO3)2 là của dung dịch A. Fe bột m g được cho vào dung dịch cho đến khi phản ứng được X là hai kim loại có khối lượng 0,8g. M sẽ nặng?
Câu 8: Khối lượng Fe khi khử hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 với 2.24 l thu được là
Câu 9: FeO có thể được điều chế theo cách nào?
Câu 10: HCl Lượng Fe có khả năng hòa tan tối đa bởi dung dịch loãng chứa hỗn hợp 0,01 mol Fe(NO3)3 và 0,15 mol là:
Câu 11: Fe(OH)3 có thể điều chế bằng cách bằng cách:
C Muối sắt (III) tác dụng axit mạnh
Câu 12: Dung dịch HNO3 loãng sẽ oxit hóa oxit nào sau đây?
Câu 13: Một lượng chất dư nào dưới đây có thể sử dụng trong dung dịch thành ion Fe2+ để khử ion Fe3+
Câu 14: V là bao nhiêu khi trong lượng dư dung dịch HNO3 loãng thu được V lít (đktc) khí NO là sản phẩm khử duy nhất từ phản ứng khi hòa tan hoàn toàn 2,16 gam FeO trong lượng dư
Câu 15: Đâu là oxit sắt đó sau khi ở nhiệt độ cao khử hoàn toàn 16 gam bột oxit sắt bằng CO và sau phản ứng khối lượng khí tăng thêm 4,8 gam
Câu 16: H2 và sản phẩm rắn được tạo ra khi sắt tác dụng với H2O ở nhiệt độ nhỏ hơn 570°C thì chất rắn đó là gì
Câu 17: Dung dịch chứa a là bao nhiêu mol HCl để cho 3,6 gam FeO phản ứng vừa đủ
Câu 18: Dung dịch HCl dư tạo ra hai muối khi tác dụng với dung dịch nào dưới đây
Câu 19: Fe2O3 và Fe3O4 được phân biệt bằng hóa chất nào dưới đây?
Câu 20: Ta thu chất rắn sau khi nhiệt phân Fe(OH)2 trong không khí cho tới khối lượng không đổi là:
Đáp án trắc nghiệm hóa 12 sắt và hợp chất của sắt: 1.D 2.C 3.C 4.C 5.A 6.D 7.C 8.C 9.A 10.D 11.D 12.B 13.B 14.A 15.C 16.C 17.A 18.C 19.D 20.C Đăng ký ngay để được các thầy cô ôn tập kiến thức và xây dựng lộ trình ôn thi THPT Quốc gia sớm và phù hợp nhất với bản thân Trên đây toàn bộ kiến thức hóa học về Sắt và hợp chất của sắt mà VUIHOC chia sẻ với các bạn học sinh. Hy vọng rằng, sau bài viết này, các bạn có thể nắm vững hơn phần kiến thức này và thành thạo các dạng bài tập thuộc chương trình Hóa 12 nói chung cũng như về Sắt nói riêng. Để có thêm những kiến thức bổ ích phục vụ cho quá trình ôn thi THPT Quốc gia môn Hóa, các em hãy truy cập Vuihoc.vn ngay bây giờ nhé! Bột sắt kí hiệu là gì?Bột Sắt (Fe)- Iron powder reduced Xilong Bột sắt có một số công dụng; ví dụ sản xuất hợp kim từ tính và một số loại thép. Bột kim loại sắt là gì?HCM, “bột sắt” là một loại màu công nghiệp chứa chất 2,4 diamioazobenzene hydrochloride. Chất này được dùng trong công nghiệp sản xuất polymer, thuốc nhuộm tóc, sản xuất cao su (chất chống ôxy hóa cao su) mực in… và tuyệt đối cấm sử dụng trong thực phẩm. Bột sắt dùng để làm gì?Bột sắt được sử dụng để sản xuất sắt và muối sắt được sử dụng để làm sạch nước. Các oxit sắt như clorua sắt, clorua đen và magnetit được làm từ bột sắt. Bột sắt mua ở đâu?Bột Sắt. |