(SKKN CHẤT 2020) bài tập hóa 12 đại cương về kim loại

- Trong chu kì, nguyên tử của nguyên tố kim loại có bán kính nguyên tử lớnhơn và điện tích hạt nhân nhỏ hơn so với các nguyên tử của nguyên tố phikim.. Giải thích a Tính dẻo Kim loại có

Trang 1

GV: Trần Thị Thanh Hà Trường THPT Chuyên Tiền Giang

CẤU TẠO NGUYÊN TỬ-BẢNG TUẦN HOÀN

I. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

Nguyên tử

Trong nguyên tử: P = E = Z; A = Z + N

Trong ion: P = Z E

1 Cách viết cấu hình electron trên các phân lớp

Số obitan tối đa trong mỗi phân lớp

Số electron tối đa trong mỗi phân

- Electron cuối cùng (cấu hình e) dạng 4s1, xét 3 trường hợp:

+ Trường hợp 1: không có phân lớp 3d

19K:

Chuyên đề Đại cương về kim loại

download by : skknchat@gmail.com

Trang 2

+ Trường hợp 2: có phân lớp 3d đạt bão hòa

29Cu:

+ Trường hợp 3: có phân lớp 3d đạt bán bão hòa

24Cr:

2. Vị trí nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn

- Số thứ tự chu kì tương ứng với số lớp electron

- Số thứ tự nhóm tương ứng với số electron hóa trị

- Nếu cấu hình electron kết thúc là s hoặc p thì nguyên tố thuộc nhóm A: nsx

- Những nguyên tố có phân lớp d chưa đạt bão hòa (10e) thì phân lớp d cũng

được kể như lớp electron ngoài cùng

II MỐI LIÊN HỆ GIỮA CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN

HOÀN

- STT nguyên tố = P = E = Z = Số đơn vị điện tích hạt nhân

- STT chu kì = số lớp electron

- STT nhóm A = số electron lớp ngoài cùng (trừ He)

- STT nhóm B = số electron lớp ngoài cùng + e phân lớp d kế ngoài cùng

chưa bão hòa (trừ 2 cột cuối của nhóm VIIIB)

- Hóa trị của nguyên tố trong oxit cao nhất = STT nhóm

- Hóa trị nguyên tố trong hợp chất khí với hidro = 8 – STT nhóm (xét từ

nhóm IVA đến nhóm VIIA)

- Electron ở mức năng lượng cao nhất thuộc:

+ Phân lớp s hoặc p: nguyên tố thuộc nhóm A

+ Phân lớp d hoặc f: nguyên tố thuộc nhóm B

Trang 3

A KIM LOẠI

I – VỊ TRÍ CỦA KIM LOẠI TRONG BẢNG TUẦN HOÀN

- Nhóm IA (trừ H), nhóm IIA (trừ B) và một phần của các nhóm IVA, VA, VIA

- Nhóm IB đến VIIIB (kim loại chuyển tiếp)

- Họ lantan và actini được xếp riêng thành hai hàng ở cuối bảng

=> Khoảng 90 nguyên tố kim loại Tập trung bên trái và phía dưới của BTH

AI – CẤU TẠO NGUYÊN TỬ KIM LOẠI

1. Cấu tạo nguyên tử

- Nguyên tử của hầu hết các nguyên tố kim loại đều có ít electron ở lớp ngoài cùng (1, 2 hoặc 3e)

- Trong chu kì, nguyên tử của nguyên tố kim loại có bán kính nguyên tử lớnhơn và điện tích hạt nhân nhỏ hơn so với các nguyên tử của nguyên tố phikim

2. Cấu tạo tinh thể

- Ở nhiệt độ thường, trừ Hg ở thể lỏng, còn các kim loại khác ở thể rắn và có cấu tạo tinh thể

- Trong tinh thể kim loại, nguyên tử và ion kim loại nằm ở những nút của mạng tinh thể

- Các electron hoá trị liên kết yếu với hạt nhân => dễ tách khỏi nguyên tử và chuyển động tự do trong mạng tinh thể

- Tinh thể kim loại có ba kiểu mạng:

a) Mạng tinh thể lục phương

Ví dụ: Be, Mg, Zn…

b) Mạng tinh thể lập phương tâm diện

Ví dụ: Cu, Ag, Au, Al,…

c) Mạng tinh thể lập phương tâm khối

Ví dụ: Li, Na, K, V, Mo,…

Trang 4

3 Liên kết kim loại

Liên kết kim loại là liên kết được hình thành giữa các nguyên tử và ion kimloại trong mạng tinh thể do có sự tham gia của các electron tự do

TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI

I – TÍNH CHẤT VẬT LÍ

1. Tính chất chung: Ở điều kiện thường, các kim loại đều ở trạng thái rắn

(trừ Hg), có tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt và có ánh kim

2. Giải thích

a) Tính dẻo

Kim loại có tính dẻo là vì các ion dương trong mạng tinh thể kim loại có thểtrượt lên nhau dễ dàng mà không tách rời nhau nhờ những electron tự dochuyển động dính kết chúng với nhau

b) Tính dẫn điện

- Khi đặt một hiệu điện thế vào hai đầu dây kim loại, những electron chuyểnđộng tự do trong kim loại sẽ chuyển động thành dòng có hướng từ cực âm đếncực dương, tạo thành dòng điện

- Độ dẫn điện của kim loại tùy thuộc vào:

+ Bản chất của kim loại (Ag > Cu > Au > Al > Fe)

+ Nhiệt độ: nói chung khi tăng nhiệt độ các ion dương dao động mạnh hơn,cản trở dòng e nên độ dẫn điện giảm

c) Tính dẫn nhiệt

- Các electron trong vùng nhiệt độ cao có động năng lớn, chuyển động hỗnloạn và nhanh chóng sang vùng có nhiệt độ thấp hơn, truyền năng lượng chocác ion dương ở vùng này nên nhiệt độ lan truyền được từ vùng này đến vùngkhác trong khối kim loại

- Thường các kim loại dẫn điện tốt cũng dẫn nhiệt tốt

d) Ánh kim

Các electron tự do trong tinh thể kim loại phản xạ tốt những tia sáng có bướcsóng mà mắt ta có thể nhìn thấy được, do đó kim loại có vẻ sáng lấp lánh gọi

là ánh kim

Kết luận: Tính chất vật lí chung của kim loại gây nên bởi sự có mặt của các

electron tự do trong mạng tinh thể kim loại.

Trang 5

* Không những các electron tự do trong tinh thể kim loại, mà đặc điểm cấutrúc mạng tinh thể kim loại, bán kính nguyên tử,…cũng ảnh hưởng đến tínhchất vật lí của kim loại

=> Tính chất vật lí riêng của kim loại phụ thuộc vào độ bền của liên kết kim

loại, nguyên tử khối, kiểu mạng tinh thể,

Dẻo Dẫn Nặng Nhẹ

điện,nhiệtKim

Trang 6

Trang 7

0

FeS2 + O2 t

0

Đặc biệt: HgS + O2 t Hg + SO2

CuS, HgS, Ag2S, không tác dụng với axit

2. Tác dụng với dung dịch axit

a) Dung dịch HCl, H 2 SO 4 loãng

- Tác dụng với kim loại trước H2 ( Fe Fe2+)

- Pb chỉ tác dụng với dd HCl nóng vì PbCl2 chỉ tan khi đun nóng Với dung dịch H2SO4 loãng không phản ứng kể cả khi đun nóng

- Cu chỉ tác dụng dd HCl và H2SO4 loãng khi có oxi

- K, Na, Ba, Ca, tác dụng với dung dịch axit: kim loại tác dụng axit trước, nếu hết axit mà còn kim loại, kim loại tác dụng với nước

- Kim loại tác dụng với dung dịch HNO3:

+ Tạo khí không màu hóa nâu đỏ trong không khí => tạo NO

+ Dung dịch tạo thành tác dụng với dung dịch NaOH tạo khí => trong dungdịch có NH4NO3

Trang 8

4 Tác dụng với dung dịch muối

a Một kim loại tác dụng với một dung dịch muối

+ Các kim loại đứng trước Mg: K, Na, Ba, Ca,

M(OH) n Muối mới + bazơ mới

Ba, Ca

Ví dụ 1: Na tác dụng với dung dịch CuSO4

Ví dụ 2: K tác dụng với dung dịch AlCl3

+ Các kim loại từ Mg trở về sau: kim loại có tính khử mạnh đẩy kim loại cótính khử yếu ra khỏi dung dịch muối

Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu

Khối lượng kim loại sau phản ứng = m KL ban đầu – m KL tham gia + m

KL tạo thành

Khối lượng kim loại tăng = m KL tạo thành – m KL tham gia

Khối lượng kim loại giảm = m KL tham gia – m KL tạo thành

+ Kim loại tác dụng với dung dịch Fe3+

K, Na

Ba, Ca

- Từ Mg đế n trước Fe : M

- Từ Fe đến Cu: MM

- Sau Cu: không tác dụng

b. Hỗn hợp kim loại tác dụng với một dung dịch muối

Kim loại có tính khử mạnh tham gia phản ứng trước, sau đó đến kim loại cótính khử yếu, nếu còn dung dịch muối ban đầu

Ví dụ: Mg và Fe tác dụng với dung dịch Cu(NO3)2=>

c Một kim loại tác dụng với hỗn hợp dung dịch muối

Mn+ trong muối có tính oxi hóa mạnh phản ứng trước, sau đó đến Rm+ có tính oxi hóa yếu hơn

Trang 9

Ví dụ : Mg tác dụng với hỗn hợp dung dịch Cu(NO3)2 và Pb(NO3)2 =>

Trang 10

d Hỗn hợp kim loại tác dụng với hỗn hợp dung dịch muối

- Kim loại có tính khử mạnh hơn và ion kim loại trong muối có tính oxi hóamạnh hơn sẽ tham gia trước

- Khi giải bài tập nên viết phản ứng dạng ion Thông thường dựa trên cơ sở:

8Al + 3NaNO3 +5NaOH + 2H2O 8NaAlO2 + 3NH3

4Zn + NaNO3 + 7NaOH 4Na2ZnO2 + NH3 + 2H2O

-Trong môi trường axit

Cu + KNO3 + HCl KCl + Cu(NO3)2 + NO + H2O

5. Tác dụng với dung dịch kiềm

Chỉ có các kim loại mà hidroxit của chúng lưỡng tính như: Be, Zn, Al tácdụng với dung dịch kiềm

- Khi cho Al tác dụng với dung dịch kiềm: đầu tiên Al tác dụng với H2O, sau

đó Al(OH)3 tác dụng Al(OH)3 tác dụng với dung dịch kiềm

DÃY ĐIỆN HOÁ CỦA KIM LOẠI

I Khái niệm về cặp oxi hoá – khử của kim loại

Trang 11

GV: Trần Thị Thanh Hà

- Quy ước về thế điện cực chuẩn hiđro:

Trường THPT Chuyên Tiền Giang

Dạng oxi hoá và dạng khử của cùng một nguyên tố kim loại tạo nên cặpoxi hoá – khử

Thí dụ: Cặp oxi hoá – khử Ag+/Ag;

Cu2+/Cu; Fe2+/Fe

AI. Pin điện hóa

1. Cơ chế phát sinh dòng điện của pin điện

hoá Tính khử:

Zn >

Cu Điện cực Zn (cực âm-anot): cung

cấp electron

Zn bị oxi hóa thành Zn2+ tan vào dung dịch, còn e theo dây dẫn đến điện cực

Cu

Có Cu bám trên điện cực Cu

Cầu muối: các cation NH4+ (hoặc

K+) di chuyển sang cốc đựng dungdịch CuSO4, các anion NO3-, SO42-

di chuyển qua cầu muối đến dungdịch ZnSO4 làm cân bằng điện tích.

=> dung dịch luôn trung hòa điện

Phương trình ion thu gọn

Cu2+ + Zn Cu +

Zn2+

Trang 12

(c.oxi hóa mạnh) (c.khử mạnh)

(c.khử yếu)

(c.oxi hóa yếu)

=> năng lượng hóa học của phản ứng chuyển hóa thành điện năng.

Lưu ý: kim loại có tính khử mạnh hơn

đóng vai trò cực âm

2. Suất điện động (E pin )

- Suất điện động của pin điện hoá là

- Epin khi [Mn+] = 1M (250C): suất

điện động chuẩn (E0pin)

E0pin =

E0(+) –

E0(-)

- Trong pin điện hoá

* Anot là cực âm, xảy ra sự oxi

c ủ a

k i m

l o ạ i

1 Đ i ệ n

c ự c

h i d r o

c h u ẩ n

Trang 13

Trang 14

Qui ước: E0 (2H + /H 2 ) = 0,00V (ở mọi nhiệt độ)

2. Thế điện cực chuẩn của kim loại

-Điện cực chuẩn: điện cực kim loại mà [M n+ ] = 1M ở 25 0 C

-Thế điện cực chuẩn của kim loại: là suất điện động của pin tạo bởi điện cực

hidro chuẩn và điện cực chuẩn kim loại

IV Dãy điện hoá của kim loại

-2,71 -2,37 -1,66 -0,76 -0,74 -0,44 -0,40 - -0,14 0,26

Tính oxi hóa của ion kim loại:

Tính khử của kim loại: giảm dần

V. Ý nghĩa dãy điện hoá của kim loại

2/ Xác định chiều của phản ứng oxi hoá- khử theo qui tắc anpha (α )

Chất oxi hoá yếu

Chất khử mạnh

Viết phương trình phản ứng giữa các cặp oxi hóa khử

Trang 15

=> Cu không tác dụng với Fe 2+ , Cu tác dụng với Fe 3+ tạo Fe 2+

3 Xác định suất điện động chuẩn của pin điện hoá (E0pdh )

* Lưu ý : Suất điện động chuẩn của pin điện hoá luôn là số dương.

4 Xác định thế điện cực chuẩn của cặp oxi hoá-khử

Ví dụ: Tính thế điện cực chuẩn E0 của những cặp oxi hoá-khử sau:

TRẮC NGHIỆM VỀ KIM LOẠI VÀ HỢP KIM

Câu 1: Tính chất vật lí đặc trưng của kim loại là:

(1) có ánh kim; (2) nhiệt độ nóng chảy cao; (3) dẫn điện; (4) dẫn nhiệt; (5) độ

rắn cao; (6) khối lượng riêng lớn Những tính chất nào nêu trên phù hợp với

thực tế (đối với hầu hết các kim loại)

A (1) (3) (4) B (1) (3) (5) C (4) (3) (2) D (1) đến (6)

Câu 2: Kim loại có những tính chất vật lí chung nào sau đây ?

A Tính dẻo, tính dẫn điện, nhiệt độ nóng chảy cao

B. Tính dẻo, tính dẫn điện và nhiệt, có ánh kim

C. Tính dẫn điện và nhiệt, có khối lượng riêng lớn, có ánh kim

D. Tính dẻo, có ánh kim, rất cứng

Trang 16

Câu 3: Những tính chất vật lí chung của kim loại như tính dẻo, tính dẫn điện,

tính dẫn nhiệt, có ánh kim được gây nên chủ yếu bởi

A proton B nơtron C proton và electron D electron Câu 4: Trong số các

kim loại sau, cặp kim loại nào có nhiệt độ nóng chảy

Câu 12: Các kim loại sau: Cu, Fe, Pb, Al Người ta thường dùng kim loại

nào để làm vật liệu dẫn điện hay dẫn nhiệt

A Chỉ có Cu B Chỉ có Al

C Chỉ có Fe, Pb D Chỉ có Al, Cu

Câu 13: Hãy cho biết kim loại nào có ứng dụng rộng rãi nhất trong kỹ thuật

và đời sống

A Li

Câu 14: Trong BTH, những nguyên tố kim loại điển hình nằm ở

A góc trái, phía dưới

C góc phải, phía dưới

Câu 15: Cấu hình electron của Cr ( Z = 24) là

Câu 18: Cấu hình electron nào sau đây đúng với ion Cr3+

Trang 17

Câu 20: Các kim loại X, Y, Z có cấu hình electron nguyên tử lần lượt là:

1s2 2s2 2p6 3s1; 1s2 2s2 2p6 3s2; 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 Dãy gồm các kim loại xếp theo chiều tăng dần tính khử từ trái sang phải là:

A Z, Y, X B X, Y, Z C Y, Z, X D Z, X, Y

Câu 21: Phương trình hóa học nào biểu thị đúng sự bảo toàn điện tích ?

A Fe Fe2+ + 1e B Fe2+ + 2e Fe3+.

C FeFe2+ + 2e D Fe + 2e Fe3+.

Câu 22: Nguyên tử kim loại tham gia phản ứng hóa học có tính chất nào ?

A Nhường e và tạo ion âm B Nhường e tạo ion dương

C Nhận e trở thành ion âm D Nhận e trở thành ion dương

Câu 23: So với các nguyên tử phi kim cùng chu kì, nguyên tử kim loại

A thường có bán kính nguyên tử nhỏ hơn

B thường có năng lượng ion hóa nhỏ hơn

C thường dễ nhận e trong các phản ứng hóa học

D thường có số e ở các phân lớp ngoài cùng nhiều hơn

Câu 24: Phát biểu nào phù hợp với tính chất chung của kim loại ?

A Kim loại có tính khử, nó bị khử thành ion âm

B Kim loại có tính oxi hóa, nó bị oxi hóa thành ion dương

C Kim loại có tính khử, nó bị oxi hóa thành ion dương

D Kim loại có tính oxi hóa, nó bị khử thành ion âm

Câu 25: Chọn câu sai:

A Trong 1 chu kì, số hiệu nguyên tử tăng tính kim loại tăng dần

B Phần lớn các nguyên tử kim loại đều có từ 1 đến 3 e lớp ngoài cùng

C Kim loại có độ âm điện bé hơn phi kim

D Tất cả các kim loại đều có ánh kim

Câu 26: Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là

A. tính dễ bị oxi hóa

B. tính khử

C. tính dễ mất e tạo ion dương

D. dễ bị oxi hóa, thể hiện tính khử, dễ mất e tạo ion dương

Câu 27: Điều nào sau đây không đúng khi nói về kim loại ?

A. bán kính nguyên tử tương đối lớn so với nguyên tử phi kim cùng chu kì

B. số e lớp ngoài cùng thường ít hơn so với nguyên tử phi kim

C. lực liên kết giữa hạt nhân với electron hóa trị tương đối yếu

D. Độ âm điện tương đối lớn và năng lượng ion hóa nhỏ

Trang 18

Trang 19

Câu 28: Tính chất hóa học chung của kim loại là

A tính oxi hóa hay dễ bị khử B khó bị oxi hóa

C tính khử hay dễ bị oxi hóa D dễ bị khử

Câu 29: Tính chất hóa học chung của kim loại được giải thích dựa vào các

đặc điểm nào sau đây:

1. Số electron hóa trị thường ít (từ 1 đến 3 electron)

2. Lực liên kết giữa hạt nhân với các e hóa trị tương đối yếu

3. Bán kính nguyên tử tương đối lớn so với nguyên tử phi kim cùng chu kì

4. Năng lượng ion hóa tương đối lớn

A 1, 2, 3 B 1, 2 C 1 D 1, 2, 3, 4

Câu 30: Cho các nguyên tố: K (Z = 19); N (Z=7), Si (Z + 14), Mg (Z = 12).

Dãy gồm các nguyên tố được sắp xếp theo chiều giảm dần bán kính nguyên

tử từ trái sang phải là:

A N, Si, Mg, K B Mg, K, Si, N C K, Mg, N, Si D K, Mg, Si, N

Câu 31: Dãy kim loại nào sau đây gồm những kim loại không phản ứng với

H2O ở nhiệt độ thường.

A Mg, Al, K B Ag, Mg, Al, Zn C K, Na, Cu

Câu 32: Nhóm các kim loại nào sau đây đều tác dụng với nước tạo dung dịch

kiềm ?

A Na, K, Mg, Ca B Be, Mg, Ca, Ba

C Ba, Na, K, Ca D K, Na, Ca, Zn

Câu 33: Các chất vừa tác dụng được với dung dịch HCl vừa tác dụng được

với dung dịch AgNO 3 là:

A MgO, Na, Ba

Câu 34: Hệ số cân bằng của HNO3 trong phản ứng là

Mg + HNO3  Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O

A 8

Câu 35: Cho phản ứng: M + HNO3  M(NO3)3 + N2 + H2O

Hệ số cân bằng của phương trình phản ứng trên là:

A 10, 36, 10, 3, 18

C 8, 30, 8, 3, 15

Câu 36: Cho phản ứng: Al + HNO3  Al(NO3)3 + N2O + H2O

Hệ số cân bằng của phản ứng lần lượt là:

3 2AgNO3 + Fe  Fe(NO3)2 + 2Ag

Tiêu đề	Chuyên Đề Đại Cương Về Kim Loại
Người hướng dẫn	GV. Trần Thị Thanh Hà
Trường học	Trường THPT Chuyên Tiền Giang
Thể loại	bài tập
Năm xuất bản	2020

Định dạng
Số trang	36
Dung lượng	183,98 KB