Đun sôi 4 - 6 ml dung dịch NaOH trong ống nghiệm. Rót nhanh dung dịch ${\mathrm{FeCl}}_2$ mới điều chế vào dung dịch NaOH. Quan sát hiện tượng ta thấy xuất hiện kết tủa có màu gì nếu để kết tủa đến cuối buổi thí nghiệm ta thấy xuất hiện kết tủa có màu gì ? 

Các kiến thức cơ bản cần nắm vững:

1. Sắt

- Sắt thuộc ô 26,  nhóm VIIIB, chu kì 4 của bảng tuần hoàn.

- Cấu hình electron của Fe: [Ar]3d⁶4s²;       Fe²⁺: [Ar]3d⁶;    Fe³⁺: [Ar]3d⁵.

- Số oxi hóa trong hợp chất: +2, +3.

- Có màu trắng, hơi xám, dẻo, dễ rèn, nóng chảy ở nhiệt độ 1540^oC,

- D = 7,9 g/cm³, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, có tính nhiễm từ.

- Sắt có tính khử trung bình:

+ Với chất oxi hóa yếu:           Fe → Fe²⁺ + 2e.

+ Với chất oxi hóa mạnh:       Fe → Fe³⁺ + 3e.

+ Fe thụ động với H₂SO₄ đặc, nguội và HNO­­₃ đặc, nguội.

Ví dụ:

3Fe + 2O₂ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ Fe₃O₄

Fe + S $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ FeS

2Fe + 3Cl₂ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ 2FeCl₃

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Fe + 4 HNO₃ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

              Fe + CuSO₄ → Cu + FeSO₄

2. Hợp chất của sắt

- Tính chất hóa học đặc trưng của hợp chất sắt(II) là tính khử.

          Fe²⁺ → Fe³⁺ + 1e

- Tính chất hóa học đặc trưng của hợp chất sắt(III) là tính oxi hóa:

          Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺

          Fe³⁺ + 3e → Fe

Ví dụ minh họa:

          2FeCl₂ + Cl₂ → 2FeCl₃

          Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

3. Hợp kim của sắt

a. Gang

- Gang là hợp kim của sắt với cacbon, trong đó C chiếm 2 – 5% về khối lượng.

- Phân loại: Gang trắng và gang xám.

- Nguyên tắc luyện gang : khử oxit sắt trong quặng thành sắt.

Các phương trình hóa học xảy ra trong quá trình luyện gang:

 -  Phản ứng tạo thành chất khử CO:

C + O₂ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ CO₂

C + CO₂ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ 2CO

- Phản ứng khử sắt oxit:

+ Phần trên thân lò có nhiệt độ khoảng 400^oC xảy ra phản  ứng:

          3Fe₂O₃ + CO $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ 2Fe₃O₄ + CO₂

+ Phần giữa thân lò có nhiệt độ khoảng 500 – 600^oC xảy ra phản ứng:

          Fe₃O₄ + CO $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ 3FeO + CO₂

+ Phần dưới thân lò có nhiệt độ khoảng 700 – 800^oC xảy ra phản ứng:

          FeO + CO $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ Fe + CO₂

- Phản ứng tạo xỉ:

Ở phần bụng lò, nơi có nhiệt độ khoảng 1000^oC. Đá vôi bị phân hủy thành CaO, kết hợp với SiO₂ có trong quặng tạo thành xỉ.

CaO + SiO₂ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ CaSiO₃

b.Thép

- Là hợp kim của sắt với C trong đó C chiếm 0,01 – 2% về khối lượng.

- Phân loại: thép thường và thép đặc biệt.

- Nguyên tắc luyện gang thành thép: loại bỏ phần lớn các nguyên tố C, Si,Mn, S,… ra khỏi gang bằng cách oxi hóa chúng và chuyển thành xỉ.

- Phương pháp luyện thép: phương pháp Bet-xơ-me (lò thổi oxi); phương pháp Mac-tanh (lò bằng); phương pháp lò điện.

- Gang và thép được sử dụng rất phổ biến trong các ngành công nghiệp và đời sống.