CHUYÊN ĐỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI CÁC DUNG DỊCH MUỐI MÔN HÓA HỌC 12 NĂM 2021-2022 I.Tổng quan kiến thức và phương pháp giải bài tập 1.Tổng quan kiến thức Phản ứng [r]
Trang 1CHUYÊN ĐỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI CÁC DUNG DỊCH
MUỐI MÔN HÓA HỌC 12 NĂM 2021-2022
I.Tổng quan kiến thức và phương pháp giải bài tập
1.Tổng quan kiến thức
Phản ứng giữa kim loại với dung dịch muối
-Bản chất là phản ứng oxi hóa khử
-Điều kiện phản ứng: Kim loại từ Mg trở xuống trong dãy điện hóa và muối tham gia phản ứng phải tan
Kim loại tham gia phản mạnh hơn kim loại trong muối
VD: Cho thanh kẽm vào dung dịch muối đồng sunfat
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
Chú ý:
Khi cho các kim loại kiềm và kiềm thổ( Ca, Ba, Sr) tác dụng với các dung dịch muối của kim loại yếu hơn thì các kim lọai này sẽ tác dụng với H2O trong dung dịch đó trước , sau đó kiềm sinh ra sẽ tác dụng với
muối
VD: Cho mẩu kim loại Na vào dung dịch CuSO4 Nêu hiện tượng của phản ứng
Giải:
Ban đầu Na tác dụng với nước trong dung dịch tạo ra NaOH và thấy sủi bọt khí
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
Sau đó xuất hiện kết tủa xanh lam
2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4
Xanh lam
2 Phương pháp giải bài tập
- Với loại bài toán này thì đều có thể vận dụng cả 2 phương pháp đại số và một số phương pháp giải nhanh như: bảo toàn electron, bảo toàn khối lượng , đặc biệt là pp tăng giảm khối lượng
- Chú ý:
+ Khi giải nên viết các PTHH dưới dạng ion rút gọn thì bài toán sẽ đơn giản hơn
VD: Cho lần lượt 2 kim loại Fe và Na vào 2 ống nghiệm đựng dung dịch CuSO4 Nêu hiện tượng và viết
PTHH
Giải:
- Khi cho Fe vào dung dịch CuSO4 ( màu xanh) thì có hiện tượng dung dịch bị nhạt màu và có chất rắn
màu đỏ bám trên kim loại Fe
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓( đỏ)
Xanh lam ko màu
- Khi cho Na vào dung dịch CuSO4 thì thấy có khí không màu thoát ra và có kết tủa xanh
2Na + 2H2O→ 2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4
Xanh lam
Trang 2+ Khi cho một hỗn hợp nhiều kim loại tác dụng với một hỗn hợp muối thì phản ứng xảy ra theo thứ tự: kim loại có tính khử mạnh nhất sẽ tác dụng hết với các muối có tính oxi hóa mạnh nhất , sau đó mới đến lượt
các chất khác
VD: Cho hỗn hợp Fe, Al vào dung dịch chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 thì xảy ra lần lượt các phản ứng sau:
Al + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag (1) 2Al + 3Cu(NO3)2 → 2Al(NO3)3 + 3Cu (2)
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (3)
Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu (4) + Trong bài toán có sự tăng giảm khối lượng thì:
mKL↑= mKL bám vào – mKL tan ra
mKL↓ = mKLtan ra - mKL bám vào
II Một số bài tập tham khảo
Bài 1 Ngâm một lá sắt trong dung dịch CuSO4 Nếu biết khối lượng đồng bám trên lá sắt là 9,6 gam
thì khối lượng lá sắt sau ngâm tăng thêm bao nhiêu gam so với ban đầu?
A.5,6 gam B.2,8 gam C.2,4 gam D.1,2 gam
Lời giải chi tiết
Phản ứng oxi hóa với đồng là chất oxi hóa Fe là chất khử
Fe0 → Fe2+ + 2e
Cu2+ + 2e → Cu0
=>nCu = nFe = 9,6/64 = 0,15 mol
Ta có mKL↑= mKL bám vào – mKL tan ra = mCu – mFe = 9,6 – 0,15.56 = 1,2 gam
=>Đáp án D
Bài 2 Nhúng một thanh nhôm nặng 25 gam vào 200 ml dung dịch CuSO4 0,5M Sau một thời gian, cân lại thanh nhôm thấy cân nặng 25,69 gam Nồng độ mol của CuSO4 và Al2(SO4)3 trong dung dịch sau phản ứng lần lượt là
A 0,425M và 0,2M B 0,425M và 0,3M
C 0,4M và 0,2M D 0,425M và 0,025M
Lời giải chi tiết
Khối lượng thanh nhôm tăng
mKL↑ = 25,69 – 25 = 0,69 gam
Al0 → Al3+ + 3e
Cu2+ + 2e → Cu0
Gọi nCu = x (mol) => nAl = 2x/3 mol
Ta có mKL↑= mKL bám vào – mKL tan ra = 64x – (2x/3).27 = 46x = 0,69 gam
=>x = nCu = 0,015 mol => nAl = 0,01 mol =>nAl2(SO4)2 = 0,005mol
Sau phản ứng
=>Đáp án D
Trang 3Bài 3 Cho 12,12 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe tác dụng với dung dịch HCl dư thu được dung dịch A và
khí H2 Cô cạn dung dịch A thu được 41,94 gam chất rắn khan Nếu cho 12,12 gam X tác dụng với dung
dịch AgNO3 dư thì khối lượng kim loại thu được là
A.82,944 gam B.103,68 gam C.99,5328 gam D.108 gam
Lời giải chi tiết
Trong hỗn hợp X ban đầu gọi nAl = x ; nFe = y
=>27x + 56y = 12,12 gam và 133,5x + 127y = 41,94 gam
=> x = 0,2 mol ; y = 0,12 mol
Khi cho AgNO3 dư thì Fe sẽ bị oxi hóa thành Fe3+
Al0 → Al3+ + 3e
Fe0 → Fe3+ + 3e
Ag+ + 1e→ Ag
=>nAg = 0,2.3 + 0,12.3 = 0,96 mol => mAg = 0,96.108 = 103,68 gam
=>Đáp án B
Bài 4 Ngâm một đinh sắt sạch trong 200ml dung dịch CuSO4 Sau khi phản ứng kết thúc, lấy đinh sắt ra
khỏi dung dịch rửa sạch nhẹ bằng nước cất và sấy khô rồi đem cân thấy khối lượng đinh sắt tăng 0,8 gam
so với ban đầu Nồng độ mol của dung dịch CuSO4 đã dùng là giá trị nào dưới đây?
A.0,05M B.0,0625M C.0,50M D.0,625M
Lời giải chi tiết
Phản ứng oxi hóa với đồng là chất oxi hóa Fe là chất khử
Fe0 → Fe2+ + 2e
Cu2+ + 2e → Cu0
=>nCu = nFe = x
Ta có mKL↑= mKL bám vào – mKL tan ra = mCu – mFe = 64x – 56x= 0,8 gam
=>x = 0,1 mol
Nồng độ của CuSO4 : CM = 0,1/0,2 = 0,5M
=>Đáp án C
Bài 5 Cho 5,6 gam Fe vào 200 ml dung dịch Cu(NO3)2 0,5M và HCl 1M thu được khí NO và m gam kết
tủa Xác định m Biết rằng NO là sản phẩm khử duy nhất của NO
-3 và không có khí H2 bay ra
A.1,6 gam B.3,2 gam C.6,4 gam D.đáp án khác
Lời giải chi tiết
Phân tích: Do sau phản ứng có m gam kết tủa => đó là Cu vì vậy sắt chỉ bị oxi hóa lên Fe(II) N+5 bị khử xuống N+2 và Cu+2 bị khử xuống Cu0
Ta có:
Fe0 → Fe2+ + 2e
0,1 0,2
NO3- +4H+ + 3e → NO + 2H2O
0,05 0,2 0,15
Trang 4Cu2+ + 2e → Cu
0,05 0,025
Vậy khối lượng của kết tủa m : m = mCu = 0,025.64 = 1,6 gam
=>Đáp án A
Bài 6 Cho m gam bột Fe tác dụng với 175 gam dung dịch AgNO3 34% sau phản ứng thu được dung dịch
X chỉ chứa 2 muối sắt và 4,5 m gam chất rắn Nồng độ % của Fe(NO3)2 trong dung dịch X là
A.9,81% B 12,36% C.10,84% D 15,6%
Lời giải chi tiết
Phân tích: Dung dịch sau phản ứng chỉ gồm muối sắt nên Ag+ trong dung dịch đã bị khử hết thành Ag
.Suy ra 4,5m gam chất rắn chính là Ag
Ta có nAg = (175.0,34)/170 = 0,35 mol
Khối lượng chất rắn 4,5m = 0,35.108 = 37,8 gam =>m= 8,4 gam =>nFe= 8,4/56 = 0,15 mol
Ta có
Fe0 → Fe2+ + 2e
Fe0 → Fe3+ + 3e
Ag+ + 1e→ Ag
Gọi nFe2+ = x ; nFe3+ = y
=>x + y = 0,15
Bảo toàn electron =>2x+ 3y = 0,35
=>x= 0,1 mol ; y = 0,05 mol
Khối lượng muối Fe(NO3)2 = 0,1.180 = 18 gam
Theo định luật BTKL: mFe + mdd AgNO3 = mdd sau pư + mcr
=>mdd sau pư = 8,4 + 175 – 37,8 = 145,6 gam
=>% Fe(NO3)2 = 18/145,6 = 12,36%
=>Đáp án B
Bài 7 Cho một đinh sắt luợng dư vào 200 ml dung dịch muối nitrat kim loại X có nồng độ 0,1M
Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, tất cả kim loại X tạo ra bám hết vào đinh sắt còn dư, thu
được dung dịch D Khối lượng dung dịch D giảm 0,16 gam so với dung dịch nitrat X lúc đầu
Kim loại X là:
A.Cu B.Hg C.Ni D.Một kim loại khác
Lời giải chi tiết
Khối lượng dung dịch giảm chính là khối lượng thanh sắt tăng
Cách 1: Gọi kim loại X có hóa trị n
Ta có mKL↑= mKL bám vào – mKL tan ra = X.0,02 – (0,02.n/2).56 = 0,16
=>X – 28n = 8 => Với n = 2 thì X = 64 =>X là kim loại đồng (Cu)
Cách 2: Dựa vào đáp án ta thấy các kim loại đều có hóa trị II
=> mKL↑= mKL bám vào – mKL tan ra = 0,02.X – 0,02.56 = 0,16 gam
=>X = 64 => X là Cu
=>Đáp án A
Trang 5Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh tiếng
I.Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán: Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn
II.Khoá Học Nâng Cao và HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III.Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí