Tính chất vật lí chung của kim loại Kim loại có tính dẻo, dẫn điện dẫn nhiệt tốt, có ánh kim.. Các kim loại nhường electron trong các phản ứng với phi kim, dung dịch axit, dung dịch muối
Trang 1Phần 4 - hoá học kim loại
Chương 11 Đại cương về kim loại
A tóm tắt lí thuyết
1 Vị trí kim loại trong bảng tuần hoàn và cấu tạo kim loại
a Vị trí: Hơn 80% các nguyên tố hóa học đã biết là các kim loại Vị trí các kim loại chiếm phần lớn phía bên trái của bảng hệ thống tuần hoàn Các kim loại bao gồm các nguyên tố họ s, trừ hiđro Các nguyên tố họ d, họ f Nguyên tố p của nhóm IIIA (trừ bo)
b Cấu tạo của kim loại: ở trạng thái rắn và nóng chảy, các kim loại tồn tại ở dạng tinh thể Có ba dạng tinh thể chính là lập phương tâm diện, lập phương tâm khối và lục phưong Dạng kém đặc khít nhất là dạng lập phương tâm khối, ví dụ các kim loại kiềm
2 Tính chất vật lí chung của kim loại
Kim loại có tính dẻo, dẫn điện dẫn nhiệt tốt, có ánh kim Các tính chất vật lí chung của kim loại là do cấu trúc tinh thể kim loại quyết định
3 Tính chất hoá học chung của kim loại
Tính chất hóa học chung là tính khử Các kim loại nhường electron trong các phản ứng với phi kim, dung dịch axit, dung dịch muối của kim loại kém hoạt động hơn Ví dụ:
Mg + Cl2 → MgCl2
3Fe + 2O2 → Fe3O4
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4
4 Dãy điện thế của các kim loại
Cu
Zn - 2e → Zn2+ Cu2+ + 2e → Cu
Trong pin, năng lượng hóa học biến thành điện năng
Người ta không xác định được giá trị tuyệt dối của thế điện cực của kim loại Vì vậy người ta sử dụng điện cực so sánh, đó là điện cực hiđro chuẩn Điện cực hiđro chuẩn gồm một bản platin hấp thụ khí hiđro ở áp suất 1atm, nồng độ H+ là 1M Người ta quy ước thế điện cực của hiđro chuẩn bằng 0
Thế điện cực chuẩn của kim loại: Thế điện cực của kim loại nhúng trong dung dịch ion
kim loại đó có nồng độ 1M được gọi là thế điện cực chuẩn của kim loại đó.
Trang 2Khi nối một điện cực kẽm nhúng trong dung dịch Zn2+ 1M vơi điện cực hiđro chuẩn, kim von kế chỉ 0,76V Tương tự như vậy người ta xác định thể điện cực chuẩn của các kim loại khác và lập thành dãy điện thế của các kim loại
ý nghĩa của dãy thế điện cực của kim loại
- Xác định được hiệu thế chuẩn của pin điện được tạo ra bởi hai điện cực bất kỳ
Ví dụ: hiệu thế chuẩn của pin Zn - Cu = 0,34 - (-0,76) = 1,1V
- Một kim loại hoạt động có thể đẩy được kim loại yếu hơn ra khỏi dung dịch muối của nó
- Kim loại có thế điện cực chuẩn càng âm càng dễ đẩy khí hiđro ra khỏi axit Các kim loại có thế điện cực chuẩn dương không đẩy được hiđro ra khỏi axit
5 Hợp kim
Hợp kim là vật liệu gồm một kim loại và một hay nhiều nguyên tố hóa học khác Trường hợp hợp kim của thủy ngân gọi là hỗn hống
Cấu tạo hóa học: Liên kết hóa học của hợp kim là liên kết kim loại hỗn tạp:
- Hỗn tạp kiểu thay thế, các ion khác nhau nhưng có bán kính gần như nhau thay thế vị trí cho nhau; Ví dụ hợp kim Cu - Ni, Cu - Al
- Hỗn tạp kiểu xâm nhập, các ion kim loại hay phi kim bé hơn có thể xâm nhập vào các chỗ trống giữa các ion trong kim loại Ví dụ: Thép Fe - C
- Tinh thể kiểu hợp chất kim loại Ví dụ MgZn2, CuAl2
Hợp kim có các tính chất đặc trưng của kim loại Độ dẫn điện, dẫn nhiệt kém hơn kimloại tinh khiết Hợp kim thường cứng và kém dẻo hơn các kim loại thành phần Trong thực tế hợp kim được sử dụng phổ biến hơn kim loại
6 Ăn mòn và chống ăn mòn kim loại
Sự phá hủy bề mặt của kim loại và hợp kim bởi các chất ở môi trường xung quanh được gọi là sự ăn mòn kim loại Dựa vào cơ chế của quá trình ăn mòn người ta phân biệt
ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa học
7 Điều chế kim loại
Có các phương pháp nhiệt luyện (dùng chất khử để khử oxit kim loại), phương pháp thủy luyện và phương pháp điện phân
B đề bài
461 Những kim loại nào sau đây có thể được điều chế từ oxit, bằng phương pháp nhiệt luyện nhờ chất khử CO?
C Fe, Mn, Ni D Ni, Cu, Ca
Trang 3462 Kẽm tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, thêm vào đó vài giọt dung dịch CuSO4 Lựa chọn hiện tượng bản chất trong số các hiện tượng sau:
A Ăn mòn kim loại B Ăn mòn điện hoá học
C Hiđro thoát ra mạnh hơn D Màu xanh biến mất
463 Hoà tan 25g CuSO4.5H2O vào nước cất được 500ml dung dịch A Đánh giá gần đúng pH và nồng độ M của dung dịch A thu được là:
C < 7 và 0,2M D.> 8 và 0,02M
464 Cho dần dần bột sắt vào 50ml dung dịch CuSO4 0,2M, khuấy nhẹ cho tới khi dung dịch mất màu xanh Lượng mạt sắt đã dùng là:
C 0,56g D Phương án khác
465 Trường hợp nào sau đây là ăn mòn điện hoá?
A Thép để trong không khí ẩm
B Kẽm trong dung dịch H2SO4 loãng
C Kẽm bị phá huỷ trong khí clo
D Natri cháy trong không khí
466 Sự biến đổi tính chất kim loại của các nguyên tố trong dãy Al - Fe - Ca - Ba là:
C không thay đổi D vừa giảm vừa tăng
467 Độ dẫn điện của kim loại phụ thuộc vào các yếu tố nào sau đây?
A Bản chất kim loại và pha bề mặt hay pha thể tích
B Pha bề mặt hay pha thể tích và Nhiệt độ môi trường
C Nhiệt độ môi trường
D Bản chất kim loại, pha bề mặt hay pha thể tích và nhiệt độ môi trường
468 Khi nhiệt độ tăng, độ dẫn điện của các kim loại thay đổi theo chiều:
C không thay đổi D vừa giảm vừa tăng
469 Cho các dãy kim loại sau, dãy nào được sắp xếp theo chiều tăng của tính khử ?
A al, Fe, Zn, Mg B Ag, Cu, Mg, Al
C Na, Mg, Al, Fe D Ag, Cu, Al, Mg
470 Hiện tượng hợp kim dẫn điện và dẫn nhiệt kém kim loại nguyên chất vì liên kết hoá học trong hợp kim là:
A liên kết kim loại
B liên kết ion
C liên kết cộng hoá trị làm giảm mật độ electron tự do
Trang 4D liên kết kim loại và liên kết cộng hoá trị.
471 Cho a gam Al tác dụng hết với dung dịch HNO3 loãng thì thu được 0,896 lít hỗn hợp khí X, gồm N2O và NO ở đktc, tỷ khối của X so với hiđro bằng 18,5 Tìm giá trị của a?
A 1,98 gam B 1,89 gam
472 Trong số các phương pháp điều chế kim loại sau, phương pháp nào được sử dụng để sản xuất gang?
A Điện phân dung dịch muối của sắt
B Điện phân muối nóng chảy của sắt
C Dùng phản ứng nhiệt nhôm
D Dùng chất khử là CO để khử oxit sắt trong lò cao
473 Dãy kim loại nào sau đây được xếp theo chiều tính dẫn điện tăng?
A Cu, Ag, Au, Ti
B Fe, Mg, Au, Hg
C Fe, Al, Cu, Ag
D Ca, Mg, Al, Fe
474 Các kim loại ở trạng thái lỏng và rắn đều có khả năng dẫn điện vì lí do nào sau đây?
A vì chúng có cấu tạo tinh thể
B trong tinh thể kim loại có các electron, liên kết yếu với hạt nhân, chuyển động
tự do trong toàn mạng
C vì kim loại có bán kính nguyên tử lớn
D vì kim loại có nhiệt độ nóng chảy lớn
475 Cặp nguyên tố hoá học nào sau đây có tính chất hoá học giống nhau nhất?
A Ca, Be B Fe, Co C Ag , Ni D B, Al
476 So sánh độ dẫn điện của hai dây dẫn bằng đồng tinh khiết, có khối lượng bằng nhau Dây thứ nhất chỉ có một sợi Dây thứ hai gồm một bó hàng trăm sợi nhỏ Độ dẫn điện của hai dây dẫn là:
A bằng nhau
B dây thứ hai dẫn điện tốt hơn dây thứ nhất
C dây thứ hai dẫn điện kém hơn dây thứ nhất
D không so sánh được
477 Hòa tan hoàn toàn 10,0g hỗn hợp hai kim loại trong dung dịch HCl dư thấy tạo ra 2,24l khí H2(đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan Giá trị của m là:
Trang 5C 3,42g D 34,2g.
478 Tại sao khi điện phân các dung dịch KNO3 và dung dịch KOH với các điện cực trơ, sản phẩm thu được lại giống nhau? Cách giải thích nào sau đây là đúng?
A Các ion K+, NO3-, OH- chỉ đóng vai trò các chất dẫn điện
B Trường hợp điện phân dung dịch KNO3 thực chất là điện phân H2O
C Trường hợp điện phân dung dịch KOH, ở cực âm H2O nhận e, ở cực dương nhóm OH- nhường e
D B và C đúng
479 Khi điện phân dung dịch muối bạc nitrat trong 10 phút đã thu được 1,08 gam bạc ở cực âm Cường độ dòng điện là:
480 Cột sắt ở Newdheli, ấn độ đã có tuổi trên 1500 năm
Tại sao cột sắt đó không bị ăn mòn? Điều lí giải nào sau đây là đúng? Cột sắt bền là do:
A được chế tạo bởi một loại hợp kim bền của sắt
B được chế tạo bởi sắt tinh khiết
C được bao phủ bởi một lớp oxit bền vững
D Chưa có lời giải thích thoả đáng
481 Hợp kim của magie và sắt được dùng để bảo vệ mặt trong của các tháp chưng cất và crackinh dầu mỏ Vai trò của magie trong hợp kim này là:
A anot hy sinh để bảo vệ kim loại
B tăng tuổi thọ của tháp chưng cất và crackinh dầu mỏ
C tăng độ bền của hợp kim so với sắt nguyên chất
D A, B, C đều đúng
482 Những kim loại nào có thể điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện?
A Kim loại có tính khử mạnh như Na, K, Ca…
B Kim loại có tính khử trung bình như Zn, Fe, Sn…
C Các kim loại như Al, Zn, Fe…
D Các kim loại như Hg, Ag, Cu…
483 Khi nung 23,2 gam một muối sunfua của kim loại hoá trị II ở trong không khí rồi làm lạnh sản phẩm thì thu được một chất lỏng và một chất khí Lượng sản phẩm khí này làm mất màu 25,4 gam iot Kim loại đã cho là:
Cét s¾t ë Newdehli
Trang 6C Cu D Fe
484 Dung dịch FeCl3 có pH là:
A < 7
B = 7
C > 7
D ≥ 7
485 Kim loại nào sau đây có phản ứng với dung dịch CuSO4?
A Mg, Al, Ag
B Fe, Mg, Na
C Ba, Zn, Hg
D Na, Hg, Ni
hướng dẫn trả lời và đáp số
485 B
477 Cách giải 1:
Ký hiệu hai kim loại A, B hóa trị n,m Khối lượng nguyên tử là A, B là M1 M2, số mol là x, y
Phương trình hoá học:
2A + 2nHCl → 2ACln + nH2
2B + 2mHCl → 2BClm + mH2
Theo đầu bài ta có hệ phương trình:
M1x + M2y = 10
4
22
24
2
,
,
,
= => nx + my = 0,2
áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
Trang 7H HCl B
A BCl
m
m
m
Thay số vào ta có:
m = 10 + (nx + my) 36,5 - 0,1 x 2
= 10 x 0,2 x 36,5 - 0,2 = 17,1 (g)
Cách giải 2:
4 22
24 2
,
, x n
=> mmuối = mhKl + mCl −= 10 + 0,2 + 35,5 = 17,1 (g)
=> Đáp án B