Microsoft Word - 1. KIM LOẀI â•fi DÃ…Y HOẀT ĒởNG HÃfiA HỄC (VIP) hs

Microsoft Word 1 KIM LOẀI â•fi Dà Y HOẀT ĒởNG HÃfiA HỄC (VIP) hs Mobile 0936214447 chuyên luyện thi ĐH Nguyễn Văn Phong Đại Kim Hoàng Mai HN Trang 1 CHƯƠNG 5 ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI Chuyên đề 1 KIM[.]

CHƯƠNG 5: ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI Chuyên đề 1: KIM LOẠI – DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC

I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

1 Vị trí, cấu tạo của kim loại trong bảng tuần hoàn

Trên 110 nguyên tố hóa học đã biết tới gần 90 nguyên tố là kim loại

Các nguyên tố kim loại có mặt ở:

Nhóm IA (trừ H), nhóm IIA, nhóm IIIA ( trừ Bo) và một phần các nhóm IVA, VA, VIA

Các nhóm B

Họ latan và actini

Chú ý: Các nguyên tố kim loại có 1, 2 hoặc 3 electron lớp ngoài cùng

2 Tính chất vật lí

a Tính chất chung

Ở điều kiện thường các kim loại đều ở trạng thái rắn (trừ Hg trạng thái lỏng)

Tính chất vật lí chung của kim loại gây nên bởi sự có mặt của các electron tự do trong mạng tinh thể, gồm:

Tính dẻo: Au > Ag > Al > Cu

Tính dẫn điện: Ag > Cu > Au > Al > Fe

Tính dẫn nhiệt: Ag > Cu > Au > Al

Có ánh kim

b Tính chất riêng

Khối lượng riêng: nhỏ nhất là Li, lớn nhất là Os

Nhiệt độ nóng chảy: nhỏ nhất là Hg, lớn nhất là W

Tính cứng: mềm nhất là K, Rb, Cs, cứng nhất là Cr

3 Tính chất hóa học

- Tính chất hóa học chung của kim loại là tính khử:

n

MM ne

- Tác dụng với phi kim

2

Kim lo¹i + O Oxit kim lo¹i

3Fe 3O  Fe O

2

Kim lo¹i + Cl / SMuèi

2Fe 3Cl  2FeCl

CÁC GIÁO VIÊN MUA TÀI LIỆU HÓA 10,11,12 XIN LIỆ HỆ

ZALO: 0936214447 (NGUYỄN VĂN PHONG )

- Tỏc dụng với dung dịch axit

Kim loại (đứng trước H) + HCl/H SO loãngMuối + H

Chỳ ý: Fe lờn muối Fe(II)

Kim loại + HNO /H SO đặcMuối + Sản phẩm khử + H O

Chỳ ý:

1 Kim loại lờn số oxi húa cao nhất (Fe lờn muối Fe(III))

2 Al, Fe, Cr khụng phản ứng với HNO đặc, nguội và 3 H SO đặc, nguội 2 4

- Tỏc dụng với muối

Vớ dụ: Fe Cu NO  32Fe NO 32Cu

Kim loại mạnh hơn + Muối của kim loại yếu hơn  kim loại yếu hơn + Muối của kim loại mạnh hơn

- Tỏc dụng với nước

Cỏc kim loại nhúm IA, IIA (trừ Be, Mg) cú tớnh khử mạnh, khử được nước ở nhiệt độ thường

Kim loại + H OBazơ + H

4 Dóy điện húa của kim loại

Dạng oxi húa và dạng khử của cựng một nguyờn tố kim loại tạo nờn cặp oxi húa – khử của kim loại

Vớ dụ: Ag / Ag, Cu / Cu,  2

Dóy điện húa:

2 2

K ;Ba ;Ca ;Na ;Mg ;Al ;Zn ;Fe ;Ni ;Sn ;Pb ;H ;Cu ;Fe ;Ag ;Au



í nghĩa: Cho phộp dự đoỏn chiều của phản ứng giữa hai cặp oxi húa – khử theo quy tắc anpha:

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HểA ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI (cú 1, 2 hoặc 3 e ở lớp ngoài cựng)

 Tớnh chất vật lý:

o Ở nhiệt độ thường, Hg ở thể lỏng, cỏc kim loại khỏc đều ở thể rắn

o Tớnh chất riờng:

 Khối lượng riờng nhỏ nhất: Li

 Khối lượng riờng lớn nhất: Os

 Nhiệt độ núng chảy thấp nhất: Hg

 Nhiệt độ núng chảy cao nhất: W

 Kim loại cứng nhất: Cr

 Kim loại mềm nhất: Cs

o Tớnh chất chung ( do cỏc electron tự do gõy ra)

 Tớnh dẻo: Au > Ag > Al

 Tớnh dẫn điện: Ag > Cu > Au > Al > Fe

 Tớnh dẫn nhiệt: Ag > Cu > Al > Fe

 Tớnh ỏnh kim

 Tớnh chất húa học

o Tỏc dụng với phi kim

 Tỏc dụng với O ( trừ Ag, Au, Pt) 2  Oxit bazơ

t

3Fe 2O  Fe O

 Tỏc dụng với cỏc phi kim khỏc ( Cl ,S,I ) 2 2  Muối

t

Fe S  FeS

t

2Fe 3Cl  2FeCl

t

Fe I  FeI

o Tỏc dụng với axit

 Tỏc dụng với dung dịch HCl, H SO loóng: 2 4

2

Kim loại đứng trước H + AxitMuối + H Chỳ ý: Fe tạo muối Fe(II)

 Tỏc dụng với HNO , H SO đặc ( trừ Au, Pt): 3 2 4

Kim loại + HNO / H SO đặcMuối + SPK+H O Chỳ ý: Fe tạo muối Fe(III)

Sản phẩm khử của HNO : NO ; NO; N O; N ; NH NO 3 2 2 2 4 3 Sản phẩm khử của H SO đặc: 2 4 SO ; S; H S 2 2

Chỳ ý: Fe, Al, Cr bị thụ động húa trong HNO đặc nguội, 3 H SO đặc nguội 2 4

o Tỏc dụng dung dịch muối

 Kim loại từ Mg trở đi trong dóy điện húa

Kim lo¹i + Muèi kim lo¹i Muèi míi + Kim lo¹i míi

Fe CuSO FeSO Cu

 Kim loại mạnh nhóm IA, IIA ( trừ Be và Mg) vào các dung dịch muối: KL tan trong nước trước rồi phản ứng với muối

Ví dụ: Cho Na vào dung dịch CuSO 4

2Na 2H O 2NaOH H

 

CuSO 2NaOHCu OH Na SO

o Tác dụng với nước

 Tác dụng với H O ở nhiệt độ thường: các kim loại ở nhóm IA và IIA ( trừ Be, 2 Mg)

 

2R 2nH O 2R OH nH

 Tác dụng với H O ở nhiệt độ cao: Fe, Zn 2

 Các kim loại: Cu, Ag, Au không phản ứng với H O 2

 Dãy điện hóa

o Chiều phản ứng: Quy tắc 

Một số trường hợp thường gặp:

Cu FeFe Cu

2FeFe3Fe 

Fe CuCu Fe 

Ag Fe  Fe Ag

2 2

K ;Ba ;Ca ;Na ;Mg ;Al ;Zn ;Fe ;Ni ;Sn ;Pb ;H ;Cu ;Fe ;Ag ;Au



II CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm

Kiểu hỏi 1: Tính chất vật lí

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Kim loại có các tính chất vật lí chung là:

A Tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, ánh kim, tính đàn hồi

B Tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, ánh kim

C Tính dẻo, tính dẫn điện, tính khó nóng chảy, ánh kim

D Tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, tính cứng

Ví dụ 2: Cho dãy các kim loại: Na, Al, W, Fe Kim loại trong dãy cỏ nhiệt độ nóng chảy cao nhất là

Kiểu hỏi 2: Tính chất hóa học – Dãy hoạt động hóa học

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Trong các phản ứng hóa học, nguyên tử kim loại

A thể hiện tính oxi hóa

B thể hiện tính khử

C không thể hiện tính oxi hóa và không thể hiện tính khử

D vừa thể hiện tính oxi hóa, vừa thể hiện tính khử

Ví dụ 2: Dãy gồm các kim loại được sắp xếp theo thứ tự tăng dần khả năng hoạt động hóa học từ trái sang phải là:

Ví dụ 3: Dãy gồm các kim loại đều tác dụng với dung dịch H SO loãng là: 2 4

A Fe, Cu, Mg B Al, Mg, Ba C Ba, Na, Ag D Na, Al, Cu

Ví dụ 4: Cho dãy các kim loại: Na, K, Fe, Ca Số kim loại trong dãy tác dụng được với nước ở nhiệt

độ thường là

Chú ý: Mg không khử được H O ở nhiệt độ thường, nhưng ở nhiệt độ cao, Mg có khả năng phản 2 ứng với H O tạo thành khí2 H : 2

 

Ví dụ 5: Khi cho Na vào dung dịch CuSO thấy 4

A có khí bay ra và có kết tủa màu xanh lam B có khí bay ra và có kết tủa Cu màu đỏ

C có kết tủa Cu màu đỏ D có khí bay ra

Ví dụ 6: Phản ứng nào sau đây không xảy ra?

A Al Ag   B Fe Fe 3   C Zn Pb 2   D Cu Fe 2   Bài tập tự luyện dạng 1

Câu 1: Kim loại có tính chất vật lí chung là dẫn điện, dẫn nhiệt, dẻo và có ánh kim Nguyên nhân của những tính chất vật lí chung của kim loại là do trong tinh thể kim loại có

A nhiều electron độc thân B các ion dương chuyển động tự do

C các electron chuyển động tự do D nhiều ion dương kim loại

Câu 2: Tính chất hóa học chung của kim loại là

A tính oxi hóa B tính khử C tính axit D tính bazơ

Câu 3: Phát biểu nào sau đây sai?

A Kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao nhất là W

B Kim loại cứng nhất là Cr

C Kim loại nặng nhất là Os

D Kim loại dẫn điện tốt nhất là Au

Câu 4: Kim loại X được sử dụng trong nhiệt kế, áp kế và một số thiết bị khác, ở điều kiện thường, X

là chất lỏng Kim loại X là

Câu 5: Cho dãy các kim loại: Na, Ca, Cr, Zn Số kim loại trong dãy tác dụng với H O tạo thành 2 dung dịch bazơ là

Câu 6: Hiện tượng gì xảy ra khi nhúng đinh sắt sạch vào dung dịch CuSO ? 4

A Đinh sắt tan dần đến hết vào dung dịch, dung dịch nhạt dần màu xanh

B Có lớp Cu màu đỏ bám trên đinh sắt, màu xanh của dung dịch nhạt dần

C Có lớp Cu màu đỏ bám trên đinh sắt, màu xanh của dung dịch đậm dần

D Đinh sắt tan dần đến hết vào dung dịch, dung dịch chuyển sang màu đỏ

Câu 7: Dãy so sánh tính chất vật lí của kim loại nào dưới đây là sai?

A Dẫn nhiệt: Ag > Cu > Al > Fe B Tỉ khối: Li < Fe < Os

C Nhiệt độ nóng chảy: Hg < Al < W D Tính cứng: Cs < Cr < Fe

Câu 8: Cho phản ứng hóa học: Fe CuSO 4 FeSO4Cu Trong phản ứng trên xảy ra

A sự khử Fe2  và sự oxi hóa Cu B sự khử Fe2  và sự khử Cu2 

C sự oxi hóa Fe và sự oxi hóa Cu D sự oxi hóa Fe và sự khử Cu2

Câu 9: Dãy gồm các ion xếp theo chiều tăng dần tính oxi hóa là:

A Zn ; Cu ; Fe ; Ag 2 2 2  B Zn ; Fe ;Cu ;; Ag 2 3 2 

C Zn ; Fe ;Cu ; Ag 2  2  2   D Fe ; Zn ; Cu ; Ag 2  2  2  

Câu 10: Kim loại Cu không phản ứng được với dung dịch

A Fe NO 3 3 B AgNO 3 C HNO 3 D Pb NO 3 2

Câu 11: Dãy gồm các kim loại được xếp theo thứ tự tính khử tăng dần từ trái sang phải là:

A Al, Mg, Fe B Fe, Al, Mg C Fe, Mg, Al D Mg, Fe, Al Câu 12: Phát biểu nào sau đây đúng?

A Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là tính khử

B Ở điều kiện thường, các kim loại đều có khối lượng riêng lớn hơn khối lượng riêng của nước

C Các kim loại đều chỉ có một số oxi hóa duy nhất trong các hợp chất

D Ở điều kiện thường, tất cả các kim loại đều ở trạng thái rắn

Câu 13: Phương trình hóa học nào sau đây sai?

A Fe CuSO 4FeSO4Cu B Zn 2AgNO 3Zn NO 3 2 2Ag

C Cu H SO 2 4CuSO4H2 D FeCl33AgNO3Fe NO 3 3 3AgCl Câu 14: Dãy kim loại được sắp xếp theo chiều tăng dần về khả năng dẫn điện là:

A Fe, Al, Au, Ag, Cu B Al, Fe, Cu, Au, Ag

C Fe, Al, Au, Cu, Ag D Ag, Cu, Au, Al, Fe

Câu 15: Cho các kim loại: Na, Fe, Al, Zn và các dung dịch muối CuCl , ZnSO , AgNO Có bao 2 4 3 nhiêu kim loại phản ứng được với cả ba dung dịch muối?

Dạng 2: Kim loại tác dụng với phi kim

Phương pháp giải

Viết phương trình hóa học và tính theo phương trình hóa học

Ngoài ra có thể áp dụng các định luật bảo toàn: bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố

Ví dụ: Đốt cháy vừa đủ m gam Fe bằng khí clo thu được 16,25 gam muối clorua Giá trị của m là

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Oxi hóa hoàn toàn m gam kim loại X cần vừa đủ 0,25m gam khí O X là kim loại nào sau 2 đây?

Ví dụ 2: Đốt cháy 2,15 gam hỗn hợp gồm Zn, Al và Mg trong khí oxi dư, thu được 3,43 gam hỗn hợp X Toàn bộ X phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch HCl 0,5M Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của V là

Ví dụ 3: Một hỗn hợp X gồm Cl và 2 O X phản ứng hết với 9,6 gam Mg và 16,2 gam Al tạo ra 2 74,1 gam hỗn hợp muối clorua và oxit Thành phần phần trăm theo thể tích của Cl trong X là 2

Ví dụ 4: Cho Cl tác dụng với 16,2 gam kim loại R (có hóa trị không đổi là n) thu được 26,8 gam 2 chất rắn X Cho O dư tác dụng với X đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 28,4 gam chất rắn Y 2 Kim loại R là

Ví dụ 5: Đun nóng một hỗn hợp gồm 2,8 gam bột Fe và 0,8 gam bột S Lấy sản phẩm thu được cho vào dung dịch HCl vừa đủ, thu được một hỗn hợp khí bay ra (giả sử hiệu suất các phản ứng là 100%) Tổng khối lượng các khí thoát ra là

Bài tập tự luyện dạng 2

Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam Al trong Cl dư, thu được 13,35 gam muối Giá trị của m là 2

Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn m gam Mg bằng khí O dư thu được 4 gam oxit Giá trị của m là 2

Câu 3: Đốt 8,1 gam kim loại R trong O dư Sau phản ứng thu được 15,3 gam oxit Kim loại R là 2

Câu 4: Cho 5,4 gam hỗn hợp gồm hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên tiếp tác dụng với khí Cl 2

dư, thu được hỗn hợp muối có khối lượng 15,95 gam Hai kim loại đó là

Câu 5: Thể tích khí clo (đktc) vừa đủ tác dụng với 7,4 gam hỗn hợp Al, Zn tạo ra 28,7 gam hỗn hợp muối clorua là

A 4,48 lít B 3,36 lít C 6,72 lít D 8,96 lít

Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn 4,04 gam một hỗn hợp bột kim loại gồm Al, Fe, Cu trong không khí thu được 5,96 gam hỗn hợp ba oxit Hòa tan hết hỗn hợp ba oxit bằng dung dịch HCl 2M Thể tích dung dịch HCl cần dùng là

A 0,50 lít B 0,70 lít C 0,12 lít D 1,00 lít

Câu 7: Đốt cháy m gam hỗn hợp ba kim loại Mg, Cu, Zn thu được 34,5 gam hỗn hợp rắn X gồm ba oxit kim loại Để hòa tan hết hỗn hợp X cần vừa đủ dung dịch chứa 0,8 mol HCl Giá trị của m là

Câu 8: Cho Cl tác dụng với 16,2 gam kim loại R (có hóa trị duy nhất) thu được 58,8 gam chất rắn 2

X Cho O dư tác dụng với X đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 63,6 gam chất rắn Y R là 2

Câu 9: Nung 53,4 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu ngoài không khí thu được 72,6 gam Y gồm CuO, FeO, Fe O và 2 3 Fe O Thể tích dung dịch hỗn hợp HCl 2M và 3 4 H SO 1M cần dùng tối thiểu để hòa 2 4 tan hết Y là

Dạng 3: Kim loại tác dụng với axit HCl, H SO loãng 2 4

Phương pháp giải

Viết phương trình hóa học và tính theo phương trình hóa học

Kim lo¹i + HCl/H SO Muèi + H

Chú ý: Chỉ các kim loại đứng trước H trong dãy điện hóa mới phản ứng được với HCl, H SO 2 4 loãng

Ngoài ta có thể áp dụng các định luật bảo toàn khối lượng

Bảo toàn nguyên tố H: 2

2 4 2







 Hỗn hợp hai axit:

2 4 2

Bảo toàn khối lượng:

2

Ví dụ: Cho m gam Fe tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 1,12 lít khí H (đktc) Giá trị của m 2

là

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn Fe vào dung dịch H SO loãng vừa đủ thu được 4,48 lít 2 4 H (đktc) Cô 2 cạn dung dịch trong điều kiện không có oxi thu được m gam muối khan Giá trị của m là

Ví dụ 2: Cho 1,08 gam kim loại M (hóa trị II không đổi) tác dụng với dung dịch H SO loãng vừa 2 4

đủ, sau phản ứng thu được 5,4 gam muối sunfat trung hòa Kim loại M là

Ví dụ 3: Cho 5 gam hỗn hợp X gồm Ag và Al vào dung dịch HCl dư Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,36 lít khí H (đktc) Phần trăm khối lượng của Al trong X là 2

Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 2,17 gam hỗn hợp ba kim loại A, B, C trong dung dịch HCl dư thu được 2,24 lít khí H (đktc) và m gam muối Giá trị của m là 2

Ví dụ 5: Hòa tan hoàn toàn 15,4 gam hỗn hợp X gồm Zn và Mg bằng dung dịch HCl dư, thu được 6,72 lít khí H (đktc) Thể tích 2 O (đktc) cần để phản ứng hoàn toàn với hỗn hợp X trên là 2

A 4,48 lít B 3,92 lít C 2,08 lít D 3,36 lít

Bài tập tự luyện dạng 3

Câu 1: Hòa tan hoàn toàn 6,5 gam Zn bằng dung dịch H SO loãng, thu được V lít khí 2 4 H (đktc) 2 Giá trị của V là

Câu 2: Cho hỗn hợp gồm 2,7 gam Al và 11,2 gam Fe tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl dư, sau phản ứng thu được V lít H (Ở đktc) Giá trị của V là 2

Câu 3: Cho 10,0 gam bột Fe và Cu phản ứng với dung dịch HCl loãng (dư), đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,36 lít khí H (đktc) Khối lượng Cu trong 10,0 gam hỗn hợp là 2

Câu 4: Hòa tan hoàn toàn 1,58 gam hỗn hợp gồm ba kim loại Fe, Al và Mg bằng dung dịch HCl thu được 1,344 lít khí H (đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng, khối lượng muối khan thu được là 2

Câu 5: Cho 1,67 gam hỗn hợp gồm hai kim loại ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm IIA tác dụng hết với dung dịch HCl dư, thoát ra 0,672 lít khí H (ở đktc) Hai kim loại đó là 2

Câu 6: Cho 1,5 gam hỗn hợp Al và Mg phản ứng hết với dung dịch HCl dư thu được 1,68 lít khí H 2 (đktc) Khối lượng của Mg trong X là

Câu 7: Hòa tan 9,14 gam hỗn hợp Cu, Mg, Al bằng dung dịch HCl dư thu được 7,84 lít khí X (đktc), dung dịch Y và 2,54 gam chất rắn Z Khối lượng muối clorua có trong dung dịch Y là

A 19,025 gam B 21,565 gam C 31,450 gam D 33,990 gam Câu 8: Hòa tan hoàn toàn 5,85 gam bột kim loại M vào dung dịch HCl, thu được 7,28 lít khíH 2 (đktc) Kim loại M là

Câu 9: Hoà tan hoàn toàn 16 gam hỗn hợp Mg và Fe bằng dung dịch H SO loãng 20% (vừa đủ) 2 4 Sau phản ứng thấy khối lượng dung dịch tăng thêm 15,2 gam Nồng độ phần trăm của MgSO có 4 trong dung dịch sau phản ứng là

Cõu 10: Cho 1,8 gam kim loại R vào một bỡnh chứa dung dịch HCl dư, sau phản ứng khối lượng bỡnh dung dịch axit HCl tăng thờm 1,65 gam Kim loại R là

Dạng 4: Kim loại tỏc dụng với axit HNO , H SO đặc, núng 3 2 4

Phương phỏp giải

• Viết phương trỡnh húa học và tớnh theo phương trỡnh húa học

Chỳ ý: Al, Fe, Cr bị thụ động húa trong HNO đặc, nguội và 3 H SO đặc, nguội (khụng phản ứng) 2 4

• Sử dụng bảo toàn electron và phương trỡnh ion rỳt gọn (đối với bài H và NO3)

° Ta cú bảng ghi nhớ:

Sản

phẩm

khử

(SPK)

2

SO : khớ mựi hắc

S: chất rắn màu vàng

2

H S : khớ mựi trứng thối

2

NO : khớ màu nõu đỏ

NO: khớ khụng màu, húa nõu trong khụng khớ

2

N O : khớ khụng màu, gõy cười

2

N : khớ khụng màu, nhẹ hơn khụng khớ

NH NO : muối tan trong dung dịch bazơ tạo khớ mựi khai

Chỳ ý: SPK NH NO thường tạo thành khi cỏc kim 4 3 loại như Mg, Al, Zn phản ứng với dung dịch HNO 3 loóng

KL cho e

4 3

Nhận e của các khí

KL cho e Nhận e của các khí NH NO

8



e trao đổi

n

=2n 6n 8n

Khối

lượng

muối

2

e

SO trong muối

n trao đổi n

2

  

2

muối kim loại SO trong muối

NO trong muối KL

n  n trao đổi

4 3 3

muối kim loại NO trong muối KL NH NO nếu có

Số mol

axit

2 2

2

2 4 4

H SO SO trong muối S trong SPK

3 3

HNO NO trong muối KL N trong SPK