Sau một thời gian lấy hai miếng kẽm ra khỏi dung dịch thỡ thấy miếng thứ nhất giảm 0,3 % khối lượng, biết rằng nồng độ mol/l của cỏc muối kẽm trong hai dung dịch bằng nhau.Hỏi khối lượng
Trang 1Chơng II: kim loại
(Thời lợng: 25 tiết Chơng trình: BDHSG Bộ GD 2011)– Bài 74 Cú hai miếng kẽm, miếng thứ nhất nặng 50 gam được cho vào ống
nghiệm đựng 150 ml dung dịch CuSO4 dư, miếng thứ hai nặng 70 gam được cho vào ống nghiệm đựng 450 ml dung dịch AgNO3 dư Sau một thời gian lấy hai miếng kẽm ra khỏi dung dịch thỡ thấy miếng thứ nhất giảm 0,3 % khối lượng, biết rằng nồng độ mol/l của cỏc muối kẽm trong hai dung dịch bằng nhau.Hỏi khối lượng miếng kẽm thứ hai tăng hay giảm bao nhiờu gam? Cho rằng cỏc kim loại thoỏt ra đều bỏm hoàn toàn vào miếng kẽm
Giải Gọi a là số gam Zn tham gia phản ứng ở phương trỡnh:
Gọi b là số gam Zn sau phản ứng ở phương trỡnh:
Zn + 2 AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag (2)
Vỡ thể tớch dung dịch AgNO3 gấp 3 lần thể tích của dung dịch CuSO4 Do vậy, số mol của AgNO3 sẽ gấp 3 lần số mol của CuSO4 và bằng:
0,3 3 = 0,9 mol Ta có:
b = 70 – 65 ì0,9 + 2ì0,9ì108 = 205,9 (gam)
Vậy khối lợng miếng Zn thứ hai tăng: 205,9 -70 =135,9 (gam)
Bài 75 Hoà tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Mg và MgO bằng dung dịch
HCl Dung dịch thu đợc cho tác dụng với một lợng NaOH d Lọc lấy kết tủa rửa sạch rồi nung ở nhiệt độ cao cho đến khi khối lợng không đổi thu đợc 14 gam chất rắn
1) Tính % khối lợng hỗn hợp ban đầu đã dùng
2) Tính thể tích tối thiểu cần dùng của dung dịch HCl 2M
Giải 1) Gọi a là số mol của Mg và b là số mol của MgO
Trang 2Mg MgO
HCl
Bài 76 Ngời ta thả miếng nhôm nặng 20 gam vào 240ml dung dịch CuCl2
0,5 mol/l Khi nồng độ dung dịch CuCl2 giảm 50% ta lấy miếng nhôm ra, rửa sạch, sấy khô thì cân nặng đợc bao nhiêu gam? Cho rằng đồng đợc giải phóng ra bám hết vào miếng nhôm
Giải
Số mol của CuCl2 là: 0,5ì0,24 = 0,12(mol)
Trang 32Al + 3 CuCl2 → 2AlCl3 + 3 Cu
2 mol 3 mol 3 mol
Bài 78 Hòa tan hỗn hợp Al và Cu bằng dung dịch HCl cho tới khi khí
ngừng thoát ra thấy còn lại chất rắn X Lấy a gam chất rắn X nung trong không khí tới phản ứng hoàn toàn thu đợc 1,36a gam oxit Hỏi Al bị hòa tan hết hay không?
GiảiNhận xét: khi khí ngừng thoát ra thì có thể là Al còn d và HCl hết hoặc Al hết Phơng trình hóa học:
2Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2↑ (1)
2Cu + O2 → 2 CuO (2)
Trang 4Nếu Al còn d: 4Al + 3 O2 → 2 Al2O3 (3)
+ Nếu Al hết thì chỉ có phản ứng 1 và 2 xảy ra, khi đó chất rắn còn lại chỉ
có Cu và khi nung nóng trong không khí thu đợc CuO Nh vậy tỷ lệ khối ợng tăng bằng:
80
1, 25 64
CuO Cu
m
tức là a gam thu đợc tối đa 1,25a gam oxit < 1,36a gam
Điều này vô lý vì theo phơng trình (2) thì: nCu = nCuO
Do đó trờng hợp này bị loại
+ Nếu Al còn d thì các phản ứng 1,2 và 3 là xảy ra Chất rắn X bao gồm Cu không tan và Al còn d Khi đó tỉ lệ tăng khối lợng của Al bằng:
2 3
2
102 1,889 54
Al O Al
m
Bài 79 Hoà tan hoàn toàn 5,4 gam hỗn hợp A gồm Na và Na2O vào m gam nớc, thu đợc 200 gam dung dịch B Trung hoà 80 gam dung dịch B bằng axit HCl rồi cô cạn dung dịch tạo thành thu đợc 4,68 gam muối khan
a) Tính m gam nớc
b) Để trung hòa 120 ml dung dịch C có chứa hỗn hợp HCl và H2SO4 cần dùng vừa hết 48 gam dung dịch B, phản ứng làm tạo thành 3,108 gam hỗn hợp muối Tính nồng độ mol/l của các axit có trong dung dịch C
Giảia) Gọi a và b lần lợt là số mol của Na và Na2O có trong hỗn hợp ban đầu Theo bài ra ta có: 23a + 62b =5,4 (I)
Trang 5b) Trong 200 gam dung dịch B có 0,2 mol NaOH
Vậy 48 gam → 0,048 mol NaOH
Gọi nồng độ của dung dịch HCl là CM1 → nHCl = 0,12 CM1
của dung dịch H2SO4 là CM2 → nH SO2 4 = 0,12 CM2 Phơng trình hóa học:
HCl + NaOH → NaCl + H2O (4) 0,12 CM1 → 0,12 CM1 → 0,12 CM1
H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2H2O (5) 0,12 CM2 → 0, 24 CM2 → 0,12 CM2
Trang 6Bài 80 Cho 10 gam hỗn hợp gồm Fe, Zn và Mg vào 280 ml dung dịch HCl
0,5 mol/l Dẫn toàn bộ khí thoát ra qua một ống đựng a gam CuO nung nóng Sau phản ứng trong ống còn lại 12,48 gam chất rắn B Cho toàn bộ khối lợng
B ở trên vào dung dịch HCl nồng độ C% đợc dung dịch D trong đó nồng độ phần trăm của muối là 27% Để trung hoà D cần 50 ml dung dịch NaOH 2 mol/l Hãy tính: a và C%
⇒ nHCl tối thiểu = 2 nZn = 2.0,154 = 0,308 (mol)
Mà nHCl theo bài ra = 0,5 0,28 = 0,14 (mol)< nHCl tối thiểu
là Cu → nCu = nH2= 0,07 mol ⇒ mB = 0,07 64 = 4,48 gam.
Trang 7Theo ®Çu bµi mB = 12,48 gam > 4,48 gam
⇒ CuO d vµ d lµ: 12,48 – 4,48 = 8 gam ⇒ nCuO d = 0,1 (mol)
nCuO ph¶n øng = nH2= 0,07 → mCuO ph¶n øng = 0,07 80 = 5,6 (gam) VËy a = 8 + 5,6 = 13,6 (gam)
Cho B vµo dung dÞch HCl ta cã ph¶n øng:
CuO + 2 HCl → CuCl2 + H2O (5)
0,1 mol 0,2 mol 0,1 mol
Ph¬ng tr×nh ho¸ häc trung hßa axit d:
HCl d + NaOH → NaCl + H2O (6)
Theo (6): nHCl d = n NaOH = 2 0,05 = 0,1 (mol)
Gäi mdd HCl = a gam ⇒ mdd muèi = (a + 8) gam
nCuCl2 = 0,1 mol ⇒ mCuCl2= 135 0,1 = 13,5 (gam)
A Na nãng ch¶y thµnh giät trßn, næi vµ ch¹y lung tung trªn mÆt níc
B Dung dÞch t¹o thµnh cã mµu hång
Trang 8Bài 83 Hai cốc đựng dung dịch HCl đợc đặt trên hai đĩa cân A và B, cân ở
trạng thái cân bằng Cho 5 gam CaCO3 vào cốc A và cho 4,8 gam M2CO3
(M là kim loại) vào cốc B Sau khi hai muối đã tan hoàn toàn, cân trở lại vị trí cân bằng M là kim loại nào sau đây:
A Na B K C Li D Rb Hãy chọn phơng án đúng
Đáp số: Phơng án A đúng
Bài 84 Hoà tan hoàn toàn 4 gam hỗn hợp hai kim loại A và B có cùng hoá
trị II và cùng tỷ lệ mol là 1:1 bằng dung dịch HCl thì thu đợc 2,24 lít khí hiđro (đo ở đktc) Hỏi A và B là kim loại nào?
Bài giải
4 , 22
24 , 2
Gọi x là số mol của kim loại A (hóa trị II)
Gọi y là số mol của kim loại B (hoá trị II)
= +
4
1 , 0
B
A yM xM
y x
Theo bài ra thì: x : y =1:1 ⇒ x = y
Giải ra ta đợc: MA + MB = 80
Lập bảng:
Trang 9Vậy kim loại A là: Mg
kim loại B là: Fe
Bài 85 Dẫn 2,24 lít khí CO (ở đktc) qua một ống sứ nung nóng đựng hỗn
hợp bột oxit kim loại gồm Al2O3, CuO và Fe3O4 cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn Chia sản phẩm thu đợc thành hai phần bằng nhau
Phần thứ nhất đợc hoà tan vào trong dung dịch HCl d thu đợc 0,672 lít khí H2
(ở đktc)
Phần thứ hai đợc ngâm kỹ trong 400 ml dung dịch NaOH 0,2M Để trung hòa hết NaOH d phải dùng hết 20 ml dung dịch axit HCl 1M
a) Viết các phơng trình phản ứng xảy ra
b) Tính thành phần % khối lợng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu
c) Tính thể tích dung dịch axit H2SO4 1M để hòa tan hết hỗn hợp bột oxit kim loại trên
Bài giải
4 , 22
24 , 2
mol
Gọi x là số mol của CuO có trong hỗn hợp
và y là số mol của Fe3O4 có trong hỗn hợp
Khi cho hỗn hợp đi qua CO nung nóng thì chỉ có:
Vì Al2O3 không tham gia phản ứng với CO, do vậy hỗn hợp chất rắn thu
đ-ợc sau khi phản ứng kết thúc gồm: Al2O3, Cu và Fe
Phần 1 chỉ có Fe và Al2O3 tham gia phản ứng với axit HCl theo phơng trình:
672,0
mol
=
Trang 10Al2O3 + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3H2O (4)
Phần 2 chỉ có Al2O3 tham gia phan ứng với NaOH d
Số mol của NaOH lúc ban đầu là: 0,4 x 0,2 = 0,08 (mol)
Vì NaOH còn d đợc trung hoà với axit HCl theo phơng trình:
102 06 , 0
04 , 12
80 02 , 0
04 , 12
216 02 , 0
Al2O3 + 3 H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3 H2O (9)
0,06 3 x 0,06
Trang 11
Bài 86 a) Có dung dịch kali hiđroxit và natri sunfit Chọn thêm một axit và
một muối rồi dùng 4 chất đó hoặc sản phẩm của các chất để điều chế(không dùng phơng pháp điện phân): magie sunfit, lu huỳnh (IV) oxit, magie clorua, natri nitrat, magie hiđroxit, kali sunfit, kali clorua Viết các phơng trình phản ứng
b) Hoàn thành phơng trình hóa học theo sơ đồ phản ứng sau(ghi rõ điều kiện phản ứng, nếu có):
Biết rằng phản ứng (1) và (5) là phản ứng phân huỷ; phản ứng (2) và (6) là phản ứng kết hợp; các phản ứng còn lại là các phản ứng trao đổi A, B,C,D,E
và F là những chất khác nhau
Bài giảia) Chọn axit HCl và dung dịch muối Mg(NO3)2
Các phơng trình hóa học để điều chế:
KOH + HCl → KCl + H2O (1)
Na2SO3 + HCl → NaCl + SO2↑ + H2O (2)
2KOH + Mg(NO3)2 → Mg(OH)2↓ + 2 KNO3 (3)
Mg(NO3)2 + Na2SO3 → MgSO3 + NaNO3 (4)
Mg(OH)2 +2 HCl → MgCl2 + 2 H2O (5)
KOH + MgSO3 → K2SO3 + Mg(OH)2↓ (6)
b) Hoàn thành sơ đồ bién hóa
(1) CaCO3 →t0 CaO (A) + CO2↑
Trang 12(6) CO2 + NaOH → NaHCO3 (E)
(7) NaHCO3 + KOH →NaKCO3 (F) + H2O
Bài 87 Cho hỗn hợp A gồm Mg và Cu ở dạng bột Nung nóng a gam hỗn
hợp đó trong oxy đến khối lợng không đổi thu đợc 1,5a gam chất rắn
a) Xác định thành phần % theo khối lợng của mỗi kim loại trong A
b) Cho 5 gam hỗn hợp A vào 300 ml dung dịch AgNO3 1 mol/l khuấy kỹ để phản ứng xảy ra hoàn toàn Xác định lợng chất rắn thu đợc
Bài giảia) Xác định thành phần phần trăm theo khối lợng
Gọi số mol của Mg là x và số mol của Cu là y
= +
a y x
a y x
5 , 1 80 40
64 24
Trang 13Đổi 300 ml = 0,3 lít
Số mol của dung dịch AgNO3 dùng là: 1 x 0,3 = 0,3 (mol)
100
40 5
Mg + 2 AgNO3 → Mg(NO3)2 + 2 Ag↓ (3)
0,125 2x 0,125 2x 0,125
Số mol của AgNO3 tham gia ở phơng trình (3) là : 2x 0,125 = 0,25 (mol)
Số mol của AgNO3 còn lại là: 0,3 -0,25 = 0,05(mol)
mol
=
Số mol của Cu còn d là: 0,03125 - 0,025 = 0,00625 (mol)
Số gam Cu còn d là: 0,00625 x 64 = 0,4 (gam)
Số mol Ag dợc tạo thành từ (3) là: 2 x 0,125 = 0,25 (mol)
Theo (4) số mol Ag = số mol của AgNO3 = 0,05 (mol)
Số gam Ag đợc tạo thành: (0,25 +0,05)x108 = 32,4(gam)
Tổng số gam chất rắn thu đợc: 0,4 + 32,4 = 32,8(gam)
Bài 88 Cho 5,12 gam hỗn hợp X gồm 3 kim loại: Mg, Fe và Cu ở dạng bột
tác dụng với 150 ml dung dịch HCl 2 mol/l, thấy chỉ thoát ra 1,792 lít khí H2
Trang 14Bµi gi¶i
§æi 150 ml = 0,15 lit
Sè mol cña axit HCl ban ®Çu lµ: nHCl = 0,15 x 2 = 0,3 (mol)
4 , 22
792 , 1
Gäi x lµ sè mol cña Mg, y lµ sè mol cña Fe
a) Ph¬ng tr×nh ph¶n øng (chØ cã Mg vµ Fe tham gia ph¶n øng víi axit HCl,
Cu kh«ng tham gia ph¶n øng víi axit HCl)
Sè mol axit HCl cßn d lµ: 0,3 - 0,16 = 0,14(mol)
V× lîng axit HCl cßn d Do vËy 1,92 gam chÊt B sau ph¶n øng lµ Cu
64
92 , 1
= +
2 , 3 56 24
08 , 0
y x
y x
⇒ x = y = 0,04(mol) Khèi lîng cña: mFe= 0,04 x 56 = 2,24 (gam)
mMg= 0,04 x 24 = 0,96 (gam)
Trang 15Số mol AgNO3 ban đầu là: 0,34 x 0,25 = 0,085 (mol).
Các phơng trình hóa học lần lợt theo thứ tự kim loại mạnh phản ứng trớc, kim loại yếu phản ứng sau
mol
= Chất rắn E gồm khối lợng Ag đợc sinh ra sau phản ứng 4,5,6 và khối l-ợng Cu còn d:
mE = 0,0125 x 64 + (0,04 +0,04 +0,005)x 108 = 9,98 (gam)
Bài 89 Khuấy kỹ m gam bột kim loại M(hóa trị II) với Vml dung dịch
CuSO4 0,2 mol/l Phản ứng xong, lọc tách đợc 7,72 gam chất rắn A
Cho 1,93 gam A tác dụng với lợng d axit HCl thấy thoát ra 224 ml khí (đo ở
đktc)
Trang 16Cho 5,79 gam A tác dụng với lợng d dung dịch AgNO3 thu đợc 19,44 gam chất rắn Hãy tính m, V và xác định khối lợng mol nguyên tử của kim loại M, biết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn
Bài giải Gọi M là kim loại hóa trị II cần tìm, ta có phơng trình hóa học sau:
224 ,
Trang 17Vậy mZn = mZn d + mZn p = 3,88 + 3,9 = 7,78 (gam)
2 , 0
06 , 0
Cho hai kim loại còn lại vào dung dịch axit HCl hoặc axit H2SO4 loãng thì thấy:
2 Al + 6 HCl → 2AlCl3 + 3 H2↑
Hiện tợng có khí thoát ra
Còn lại Ag không tham gia phản ứng
Bài 91 Hoàn thành dãy biến hóa sau, ghi dõ điều kiện phản ứng(nếu có)
Al →1 Al2O3 →2 AlCl3 →3 Al(OH)3 →4 Al2(SO4)3
5↓
Al← 8 Al2O3← 7 Al(OH)3 ← 6 NaAlO2
Bài giải (1) 4 Al + 3 O2 → 2Al2O3
(2) Al2O3 + 6 HCl → 2AlCl3 +3 H2O
(3) AlCl3 + 3 NaOH → Al(OH)3↓ + 3 NaCl
(4) 2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 +6 H2O
(5) Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2 H2O
(6) NaAlO2 + CO2 + 2 H2O → Al(OH)3↓ + NaHCO3
(7) 2Al(OH)3 →t0 Al2O3 + 3H2O
(8) 2Al2O3 criolit
dpnc →
Bài 92 Có 4 lá kim loại gồm Al, Fe, Cu và Ag Chỉ dùng phơng pháp hóa học
để thể nhận biết đợc mỗi kim loại trên Viết phơng trình minh họa
Bài giải
Trang 18Dùng dung dịch AgNO3 để thử 2 kim loại còn lại, kim loại nào đẩy đợc Ag
ra khỏi dung dịch AgNO3 là Cu
Cu + 2 AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2 Ag↓
Kim loại còn lại là Ag (không phản ứng với dung dịch AgNO3)
Bài 93 Một hỗn hợp gồm các chất sau: Fe, Cu, Ag, Fe2O3 và CuO Chỉ dùng những phản ứng hóa học để tách riêng đợc Ag tinh khiết ra khỏi hỗn hợp trên Viết các phơng trình hóa học minh họa cho cách làm đó
Bài giải Đầu tiên dùng dung dịch axit HCl d hoặc dung dịch axit H2SO4 loãng, d để tách riêng Fe, Fe2O3 và Cu ra khỏi hỗn hợp, phơng trình:
Bài 94 Cho 1 miếng Mg và 1 miếng Fe vào 2 ống nghiệm đựng dung dịch
HCl với nồng độ nh nhau Tốc độ của phản ứng trong 2 ống nghiệm này:
A Mg tác dụng mạnh hơn
B Fe tác dụng mạnh hơn
C Tốc độ nh nhau
D Cha xác định đợc
Bài 95 Những thí nghiệm về các kim loại A, B, C, D có kết quả nh sau:
- Kim loại D đẩy đợc kim loại A trong dung dịch muối
- Kim loại B đẩy đợc kim loại C trong dung dịch muối
Trang 19- Kim loại A đẩy đợc kim loại B trong dung dịch muối
a) Hãy sắp xếp các kim loại trên theo thứ tự hoạt động hóa học giảm dần
b) Hãy minh hoạ cho những thí nghiệm trên bằng những chất cụ thể và viết phơng trình hóa học của những chất đó
Bài 96 Hoàn thành các phơng trình phản ứng biểu diễn dãy biến hoá sau:
Biết A1 là kim loại nhẹ, sáng trắng, dẫn nhiệt, dẫn điện tốt, dùng làm dụng
cụ đun, luôn có hóa trị III A10 nguyên chất là chất lỏng, sánh, dung dịch loãng tác dụng với dung dịch BaCl2 cho kết tủa trắng không tan trong các axit loãng A5 là khí có mùi trứng thối
Bài 97 Hoàn thành các phơng trình phản ứng theo sơ đồ biến hoá sau:
Biết rằng: A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8 là các hợp chất khác nhau của sắt
Bài 98 a) Hoàn thành các phơng trình phản ứng theo sơ đồ sau:
Trang 20A FeO B Fe3O4 C Fe2O3 D Fe Hãy chọn phơng án đúng
Bài 100 Cho 1 miếng Al vào dung dịch H2SO4 đặc không đun nóng, hiện tợng quan sát đợc là:
A Al phản ứng tạo khí không màu thoát ra
B Tạo khí mùi sốc
C Không có phản ứng xảy ra
D Tất cả A, B, C đều sai
Hãy chọn phơng án đúng
Bài 101 Trong đời sống, các vật dụng làm bằng Al tơng đối bền là do:
A Al là kim loại dẻo
Bài 103 Trộn 50 ml dung dịch Ba(OH)2 0,04 mol/l với 150 ml dung dịch HCl 0,06 mol/l thu đợc 200 ml dung dịch B Nồng độ muối BaCl2 trong dung dịch B bằng:
A 0,05 mol/l B 0,01 mol/l
C 0,17 mol/l D 0,08 mol/l
E 0.025 mol/l
Hãy chọn phơng án đúng
Trang 21Bài 104 1- Oxit của kim loại M có công thức M2On, trong đó thành phần
phần trăm về khối lợng của M bằng 7
3thành phần phần trăm về khối lợng
của oxi Xác định công thức của oxit
2 - Để khử hoàn toàn 320 gam oxit trên thành kim loại cần bao nhiêu lít hỗn hợp khí có chứa 99,99% CO và 0,01% H2 về thể tích Các khí này đều đo ở
điều kiện tiêu chuẩn
Bài 105 Nhúng miếng Al vào dung dịch CuCl2 sau phản ứng lấy miếng Al
đem sấy khô Khối lợng miếng Al lúc này so với ban đầu là:
A Tăng B Giảm C Không đổi D Cha xác định đợc Hãy chọn phơng án đúng
Bài 106 Có 5 mẫu kim loại Ba, Mg, Fe, Ag, Al Nếu chỉ có H2 SO4
loãng(không dùng thêm bất cứ loại hóa chất nào khác, kể cả nớc và quì tím)
có thể nhận biết đợc kim loại nào?
Bài 107 Cho 3,87 gam hỗn hợp Mg, Al tác dụng với 500 ml dung dịch HCl
1M
a) Chứng minh: Sau phản ứng với Mg và Al axit vẫn còn d
b) Tính khối lợng của Mg và Al trong hỗn hợp nếu sau phản ứng thu đợc 4,368 lít khí H2(ở đktc)
c) Tính thể tích dung dịch đồng thời NaOH 2M và Ba(OH)2 0,1M cần dùng để trung hòa hết lợng axit còn d
Bài 108 Từ quặng pirit sắt, nớc và muối ăn, hãy trình bày phơng pháp điều
chế sắt(III) oxit bằng ba cách khác nhau(các điều kiện phản ứng coi nh có
đủ) Viết các phơng trình phản ứng minh họa
Bài 109 Giải thích các hiện tợng sau đây:
a) Nếu ta để ngỏ bình đựng axit sunfuric đặc một thời gian trọng lợng của
nó tăng hay giảm? vì sao?
b) Chảo, môi, dao đều đợc làm từ sắt Vì sao chảo lại giòn, môi lại dẻo và dao lại sắc