Hướng dẫn ôn tập hoá vô cơ lớp 12 ôn thi thpt quốc gia môn Hoá

- Tác dụng với nước: Chỉ có các kim loại nhóm IAvà IIA, trừ Be,Mg khử H2O ở nhiệt độ thường, các kim loại còn lại khử được H2O ở nhiệt độ cao hoặc không khử được... SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI

HD ôn hóa 12 phần vô cơ ( chương 5 –

CHƯƠNG 5 ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

A KIẾN THỨC CƠ BẢN

I VỊ TRÍ CỦA KIM LOẠI TRONG HTTH CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI

1 Vị trí của kim loại:

- Nhóm IA (trừ H); nhóm IIA; nhóm IIIA (trừ B); 1 phần của nhóm IVA đến VIA

- Nhóm IB đến VIIIB

- Họ Lantan và Actini

2 Cấu tạo của kim loại:

- Cấu tạo nguyên tử:

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

Ví dụ: Na[Ne]3s1

,Mg[Ne]3s2, Al[Ne] 3s23p1 + Trong cùng chu kì, nguyên tử của nguyên tố kim loại có bán kính nguyên tử lớn hơn

và điện tích hạt nhân nhỏ hơn so với nguyên tử của nguyên tố phi kim

Ví dụ: 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl

Bán kính: 0,157 0,136 0,125 0,117 0,11 0,104 0,099

- Cấu tạo tinh thể:

+ Mạng tinh thể lục phương: Nguyên tử và ion kim loại chiếm 74% về thể tích còn lại

26% là không gian trống Ví dụ: Be, Mg, Zn,…

+ Mạng tinh thể lập phương tâm diện: Nguyên tử và ion kim loại chiếm 74% về thể tích còn lại 26% là không gian trống Ví dụ: Cu, Ag, Al,…

+ Mạng tinh thể lập phương tâm khối: Nguyên tử và ion kim loại chiếm 68% về thể tích

còn lại 32% là không gian trống Ví dụ: Li, Na, K,…

Kiểu mạng lập phương tâm khối kém đặc khít nhất

3 Liên kết kim loại: Là liên kết được hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion dương kim

loại và các electron tự do

II TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI DÃY ĐIỆN HOÁ CỦA KIM LOẠI

1 TÍNH CHẤT VẬT LÍ CHUNG: ở điều kiện thường các kim loại ở trạng thái rắn (trừ Hg) có

tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt và có ánh kim

 Tóm lại tính chất vật lí chung của kim loại gây nên bởi sự có mặt của các e tự do trong mạng tinh thể kim loại

2 TÍNH CHẤT VẬT LÍ RIÊNG:

Kim loại khác nhau có khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy và tính cứng khác nhau

VD: - Kim loại có khối lượng riêng lớn nhất là: Os

- Kim loại có khối lượng riêng nhỏ nhất là: Li

- Kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao nhất là: W

- Kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất là: Hg

2Al2O3 Fe + S t0

FeS;

Hg + S → HgS ; 2Mg + O2 t0

2MgO

Kim loại là chất khử (bị oxi hóa) Phi kim là chất oxi hóa (bị khử)

- Tác dụng với dung dịch axit:

+ Với dd HCl, H 2 SO 4 loãng Trừ các kim loại đứng sau hidro trong dãy điện hóa

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑

2Al + 3H2SO4 (l) → Al2(SO4)3 + 3H2↑

+ Với dd HNO 3 , H 2 SO 4 đặc

VD: 3Cu + 8HNO3 loãng → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

Cu + 2H2SO4 đặc → CuSO4 + SO2 + 2H2O Kim loại là chất khử (bị oxi hóa) Axit là chất oxi hóa (bị khử)

* Chú ý: - Al, Fe, Cr, bị HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội làm thụ động hóa

- Kim loại có nhiều số oxi hóa bị dung dịch HNO3, H2SO4 đặc oxi hóa đến số oxi hóa cao nhất

- Tác dụng với nước:

Chỉ có các kim loại nhóm IAvà IIA, trừ Be,Mg) khử H2O ở nhiệt độ thường, các kim loại còn lại khử được H2O ở nhiệt độ cao hoặc không khử được

VD: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑

Kim loại là chất khử (bị oxi hóa) Nước là chất oxi hóa (bị khử)

- Tác dụng với dung dịch muối:

VD: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓

Fe chất khử (bị oxi hóa), Cu2+ chất oxh (bị khử)

4 DÃY ĐIỆN HOÁ KIM LOẠI

- Cặp oxi hóa khử của kim loại

VD: Ag+ + 1e  Ag; Cu+

+ 2e  Cu; Fe2+

+ 2e  Fe

+ Nguyên tử kim loại đóng vai trò chất khử, các ion kim loại đóng vai trò chất oxi hóa

+ Dạng oxi hóa và dạng khử của cùng một nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa - khử của kim loại

VD: Ag+ /Ag, Cu2+/Cu, Fe2+/Fe,

- Dãy điện hóa của kim loại:

Li+ K+ Ba2+ Ca2+ Na+ Mg2+Al3+ Mn2+Zn2+ Cr2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+ Pt2+ Au3+

Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Fe2+ Hg Ag Pt Au

Tính oxi hóa của ion kim loại tăng, tính khử của kim loại giảm

- So sánh tính chất cặp oxi hóa khử

So sánh tính chất giữa các cặp oxi hóa khử: Ag+ /Ag và Cu2+/Cu, Zn2+/Zn, nhận thấy:

Tính oxh các ion: Ag+> Cu2+> Zn2+

Tính khử: Zn>Cu>Ag

- Ý nghĩa dãy điện hóa

Cho phép dự đoán chiều phản ứng giữa 2 cặp oxh khử theo qui tắc α

chất oxh mạnh + chất khử mạnh → chất oxh yếu + chất khử yếu

VD: phản ứng giữa 2 cặp Cu2+/Cu và Fe2+/Fe là: Fe + Cu2+ → Fe2+

+ Cu

5 Hợp kim:

- KHÁI NIỆM: Hợp kim là vật liệu gồm một kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác

VD: Thép, gang, inox, hợp kim đuyra,

- TÍNH CHẤT: Hợp kim có nhiều tính chất hóa học tương tự tính chất của các đơn chất tham gia tạo thành hợp kim, nhưng tính chất vật lí và tính chất cơ học của hợp kim lại khác nhiều tính chất các đơn chất

+ Hợp kim có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp hơn

+ Hợp kim cứng và giòn hơn

6 SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI

a) Sự ăn mòn kim loại

(Khái niệm chung: Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hay hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường

(Bản chất của sự ăn mòn kim loại là sự oxi hóa kim loại thành ion kim loại:

M → Mn+ +ne

b) Phân loại: Ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa

- Ăn mòn hóa học: Ăn mòn hóa học là quá trình oxi hoá – khử, trong đó các electron của kim

loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường

(Đặc điểm:

+ Không phát sinh dòng điện

+ Nhiệt độ càng cao thì tốc độ ăn mòn càng nhanh

- Ăn mòn điện hóa: Ăn mòn điện hóa là quá trình oxi hóa –khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do

tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng điện

2H+ + 2e → H2 hoặc O2 + 2H2O + 4e → 4OH

-* Dòng điện chuyển dời từ cực âm sang dương

+ Điều kiện có ăn mòn điện hóa:

* Các điện cực phải khác nhau về bản chất

* Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau

* Các điện cực phải cùng tiếp xúc với dd chất điện li

c) Cách chống ăn mòn kim loại:

(Nguyên tắc chung: Hạn chế hay triệt tiêu ảnh hưởng của môi trường đối với kim loại

(Phương pháp:

* Phương pháp bảo vệ bề mặt: Dùng các chất bền với môi trường phủ lên bề mặt kim loại

* Dùng phương pháp điện hoá

Nguyên tắc: Gắn kim loại có tính khử mạnh với kim loại cần được bảo vệ (có tính khử yếu hơn)

7 Điều chế kim oại:

- NGUYÊN TẮC: Khử ion kim loại thành nguyên tử: M n+ + ne → M

- PHƯƠNG PHÁP:

+ Phương pháp nhiệt luyện: Dùng các chất khử như CO, H2, C, NH3, Al,… để khử các ion kim loại trong oxit ở nhiệt độ cao

VD: Fe2O3 + 3CO t0 2Fe + 3CO2

Phương pháp này dùng để điều chế các kim loại có độ hoạt động trung bình (sau Al)

+ Phương pháp thủy luyện: Dùng kim loại tự do có tính khử mạnh hơn để khử ion kim loại

trong dung dịch muối VD: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

 Phương pháp này dùng để điều chế các kim loại hoạt động yếu (sau H)

+ Phương pháp điện phân:

* Điện phân hợp chất nóng chảy: Dùng dòng điện để khử ion kim loại trong hợp chất nóng

chảy (oxit, hidroxit, muối halogen)

Vd 1: 2Al2O3dpnc 4Al + 3O2

Vd 2: 4NaOHdpnc 4Na + O2 + 2H2O

 Phương pháp này dùng để điều chế kim loại có độ hoạt động mạnh (từ đầu đến Al)

* Điện phân dung dịch: Dùng dòng điện để khử ion trong dung dịch muối

Vd1: CuCl2 dpdd Cu + Cl2 

Vd2: CuSO4 + H2O dpddCu + 1/2O2+ H2SO4

 Phương pháp này dùng điều chế các kim loại trung bình, yếu (sau Al)

* Tính lượng chất thu được ở các điện cực: m = A.I.t/(n.F)

m: Khối lượng chất thoát ra ở điện cực (gam)

A: Khối lượng mol của chất đó

n: Số electron trao đổi

Ví dụ: Cu2+

+ 2e → Cu, thì n = 2 và A = 64 2OH- → O2 (+ 2H+ + 4e, thì n = 4 và A = 32

t: Thời gian điện phân (giây, s)

I: Cường độ dòng điện (ampe, A)

F: Số Faraday (F = 96500)

B CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

B1 CẤP ĐỘ BIẾT

Câu 1: Câu nào sau đây không đúng:

A Số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử kim loại thường có ít (1 đến 3e)

B Số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử phi kim thường có từ 4 đến 7

C Trong cùng chu kỳ, nguyên tử kim loại có bán kính nhỏ hơn nguyên tử phi kim

D Trong cùng nhóm, số electron ngoài cùng của các nguyên tử thường bằng nhau

Câu 2: Cho các cấu hình electron nguyên tử sau:

1) 1s22s22p63s1 2) 1s22s22p63s23p64s2 3) 1s22s1 4) 1s22s22p63s23p1

Các cấu hình đó lần lượt là của những nguyên tố:

A Ca (Z=20), Na(Z=11), Li(Z=3), Al(Z=13)

B Na(Z=11), Ca(Z=20), Li(Z=3), Al(Z=13

C Na(Z=11), Li(Z=3), Al(Z=13), Ca(Z=20)

D Li(Z=3), Na(Z=11), Al(Z=13), Ca(Z=20)

Câu 3: Cho 4 cặp oxi hóa - khử: Fe2+/Fe; Fe3+/Fe2+; Ag+/Ag;Cu2+/Cu Dãy xếp các cặp theo chiều tăng dần về tính oxi hóa và giảm dần về tính khử là dãy chất nào?

A Fe2+/Fe; ;Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+; Ag+/Ag B Fe3+/Fe2+; Fe2+/Fe; Ag+/Ag; Cu2+/Cu

C Ag+/Ag; Fe3+/Fe2+; Cu2+/Cu; Fe2+/Fe D Cu2+/Cu; Fe2+/Fe; Fe3+/Fe2+; Ag+/Ag

Câu 4: Có các kim loại Cu, Ag, Fe, Al, Au Độ dẫn điện của chúng giảm dần theo thứ tự:

Câu 5: Kim loại có những tính chất vật lý chung nào sau đây?

A Tính dẻo, tính dẫn nhiệt, 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

B2 CẤP ĐỘ HIỂU

Câu 6: Từ dung dịch MgCl2 ta có thể điều chế Mg bằng cách

A Điện phân dung dịch MgCl2

B Chuyển MgCl2 thành Mg(OH)2 rồi chuyển thành MgO rồi khử MgO bằng CO …

C Cô cạn dung dịch rồi điện phân MgCl2 nóng chảy

D Dùng Na kim loại để khử ion Mg2+ trong dung dịch

Câu 7: Kết luận nào sau đây không đúng?

A Các thiết bị máy móc bằng kim loại tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao có khả năng bị ăn

mòn hóa học

B Nối thanh Zn với vỏ tàu thuỷ bằng thép thì vỏ tàu thủy sẽ được bảo vệ

C Để đồ vật bằng thép ngoài không khí ẩm thì đồ vật đó sẽ bị ăn mòn điện hóa

D Một miếng vỏ đồ hộp làm bằng sắt tây (sắt tráng thiếc) bị xây xát tận bên trong, để trong

không khí ẩm thì Sn sẽ bị ăn mòn trước

Câu 8: Kim loại nào sau đây khi tác dụng với dd HCl và tác dụng với Cl2 cho cùng loại muối clorua:

Câu 9: Trong các trường hợp sau, trường hợp nào kim loại bị ăn mòn điện hóa?

A Cho kim loại Zn vào dung dịch HCl

B Thép cacbon để trong không khí ẩm

C Đốt dây Fe trong khí O2

D Cho kim loại Cu vào dung dịch HNO3 loãng

Câu 10: Tính chất đặc trưng của kim loại là tính khử vì:

A Nguyên tử kim loại thường có 5,6,7 electron lớp ngoài cùng

B Nguyên tử kim loại có năng lượng ion hóa nhỏ

C Kim loại có xu hướng nhận thêm electron để đạt đến cấu trúc bền

D Nguyên tử kim loại có độ âm điện lớn

Câu 13: Hoà tan hoàn toàn 2,17 gam hỗn hợp 3 kim loại A, B, C trong dung dịch HCl dư thu

được 2,24 lít khí H2 (đktc) và m gam muối Giá trị của m là

Câu 16: Cho 19,3 gam hỗn hợp bột gồm Zn và Cu có tỉ lệ mol tương ứng là 1: 2 vào dung dịch

chứa 0,2 mol Fe2(SO4)3 Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kim loại Giá trị của m là

Câu 17: Cho 5,6 gam Fe tan hết trong dung dịch HNO3 thu được 21,1 gam muối và V lít NO2(đktc) Tính V

A 3,36 lít B 4,48 lít C 5,6 lít D 6,72 lít

Câu 18: Khi hoà tan hoàn toàn m gam kim loại M trong dung dịch HNO3 dư thu được V lít NO duy nhất Mặt khác, hoà tan hoàn toàn m gam M trong dung dịch HCl dư cũng thu được V lít khí, khối lượng muối Clorua thu được bằng 52,48% khối lượng muối Nitrat thu được ở trên Các khí đo ở cùng điều kiện, xác định M

Câu 19: Trộn 84 gam bột Fe với 32 gam bột S rồi đun nóng (không có không khí) Hoà tan chất

rắn A sau khi nung bằng dung dịch HCl dư được d/dịch B và khí C Đốt cháy khí C cần V lít oxi (đktc) Các p/ứng xảy ra hoàn toàn Tính V

A 16,8 lít B 39,2 lít C 11,2 lít D 33,6 lít

Câu 20: Cho hỗn hợp gồm 1,2 mol Mg và x mol Zn vào dung dịch chứa 2 mol Cu2+và 1 mol

Ag+ đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được một dung dịch chứa ba ion kim loại Trong

các giá trị sau đây, giá trị nào của x thoả mãn trường hợp trên?

C ĐÁP ÁN

CHƯƠNG 6: KIM LOẠI KIỀM - KIM LOẠI KIỀM THỔ - NHÔM

A KIẾN THỨC CƠ BẢN

I KIM LOẠI KIỀM (KLK)

1 Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu tạo nguyên tử:

- Kim loại kiềm thuộc nhóm IA gồm Li, Na, K, Rb, Cs Đứng đầu mỗi chu kì (trừ chu kì 1)

- Cấu hình e ngoài cùng tổng quát: ns1 (Có 1e lớp ngoài cùng, số oxihóa +1 trong hợp chất

2 Tính chất vật lí: Màu trắng bạc, mềm, mềm nhất là Cs Kiểu mạng tinh thể lập phương tâm

Đặc biệt Na + O2 (khô) ( Na2O2 (natri peoxit)

- Tác dụng với axit: Với axít HCl, H2SO4 loãng

2M + 2HCl (2MCl + H2

- Tác dụng với nước: (tan trong nước) 2M + 2H2O (2MOH + H2

- Tác dụng với dung dịch muối:VD: Na +d2 CuSO4 (hiện tượng sủi bọt khí và kết tủa màu xanh

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

2Na + 2H2O ( 2NaOH + H2(sủi bọt

2NaOH + CuSO4 (Na2SO4 + Cu(OH)2↓xanh

4 Ứng dụng của kim loại kiềm

- Hợp kim Na, K dùng làm chất trao đổi nhiệt trong lò phản ứng hạt nhân

- Cs dùng để chế tạo tế bào quang điện

- Kim loại kiềm chế tạo chất chống nổ cho xăng

5 Điều chế kim loại kiềm

* Nguyên tắc: Khử ion kim loại kiềm trong hợp chất: M+

 Kim loại kiềm thu được ở cực âm (catot); Cl2, O2 thu được ở cực dương (anot)

II KIM LOẠI KIỀM THỔ (KLKT):

1 Vị trí và cấu tạo:

- Thuộc nhóm IIA gồm: Be, Mg, Ca, Sr, Ba

- Là nguyên tố s có cấu hình e ngoài cùng tổng quát là ns2 Xu hướng nhường 2e tạo ion M2+

VD: Mg ( Mg 2+ + 2e

- Kiểu mạng tinh thể: không giống nhau

3 Tính chất hoá học: KLKT có tính khử mạnh, nhưng yếu hơn KLK Tính khử tăng dần từ Be

+ Be không phản ứng (Be không tan trong nước)

+ Mg: phản ứng chậm ở nhiệt độ thường Mg + H2O ( MgO + H2(Mg không tan trong nước)

+ Ca, Sr, Ba phản ứng ở nhiệt độ thường (Ca, Sr, Ba tan trong nước)

 Kim loại kiềm thổ thu được ở cực âm (catot); halogen thu được ở cực dương (anot)

III HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ:

1 Canxi oxit: CaO (còn gọi là vôi sống)

- Là chất rắn màu trắng, tan trong nước

- Là oxit bazơ: H2O + CaO (Ca(OH)2

CaO + 2HCl (CaCl2 + H2O

CO2 + CaO (CaCO3

- Điều chế từ đá vôi (CaCO3) CaCO3 ( CaO + CO2

2 Canxi hidroxit: (còn gọi là vôi tôi):

- Là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước

- Dung dịch Ca(OH)2 (nước vôi trong) là một bazơ mạnh

Ca(OH)2  Ca2+ + 2OH

Dung dịch Ca(OH)2 có những tính chất của một dung dịch kiềm

VD: Ca(OH)2 + 2 HNO3 → Ca(NO3)2 + 2 H2O

Ca(OH)2 + CuSO4 → CaSO4 + Cu(OH)2↓

3 Canxicacbonat: (còn gọi là đá vôi):

- Là chất rắn màu trắng không tan trong nước

- Là muối của axit yếu nên phản ứng với những axit mạnh hơn

VD: CaCO3 + HCl → CaCl2 + H2O + CO2

CaCO3 + 2CH3COOH → (CH3COO)2Ca + H2O + CO2 ( (1)

- Phản ứng với CO2 và H2O: CaCO3 +CO2 +H2O Ca(HCO3)2 (2)

 Phản ứng (1) giải thích sự xâm thực đá vôi và tạo thạch nhũ trong các hang động

Phản ứng (2) giải thích sự tạo cặn trong ấm đun nước

4 Canxi sunfat: CaSO4

- Là chất rắn, màu trắng, ít tan trong nước

- Tuỳ theo lượng nước kết tinh mà ta có 3 loại:

- CaSO4.2H2O: thạch cao sống

- CaSO4 H2O (hoặc CaSO4.0,5H2O): thạch cao nung

- CaSO4: thạch cao khan

5 Nước cứng:

- Khái niệm: + Nước có chứa nhiều ion Ca2+, Mg2+ gọi là nước cứng

VD: Nước sông, suối, ao, hồ, giếng,…

+ Nước có chứa ít hoặc không chứa các ion trên gọi là nước mềm

VD; Nước mưa, nước cất

- Phân loại nước cứng:

+ Nước cứng tạm thời: là nước cứng có chứa anion HCO3

-

Ví dụ: Nước có chứa muối Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2

+ Nước cứng vĩnh cữu: là nước cứng có chứa các ion Cl-, SO42- hoặc cả 2

Ví dụ: Nước có chứa muối CaCl2, CaSO4,

+ Nước cứng toàn phần: Là nước cứng chứa cả tính cứng tạm thời và vĩnh cửu

- Cách làm mềm nước cứng:

* Nguyên tắc: làm giảm nồng độ ion Ca2+

, Mg2+ trong nước cứng bằng cách chuyển 2 ion tự do này vào hợp chất không tan hoặc thay thế chúng bằng những cation khác

(có 2 phương pháp:

+ Phương pháp kết tủa:

a) Đối với nước cứng tạm thời:

- Đun sôi trước khi dùng: M(HCO3)2 t0

MCO3 (+ CO2(+ H2O lọc bỏ kết tủa được nước mềm

- Dùng nước vôi trong vừa đủ:

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2  CaCO3(+ 2H2O

Mg(HCO3)2 +2Ca(OH)2  2CaCO3(+ Mg(OH)2(+ 2H2O

Hay Mg2+ +Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3(+ Mg(OH)2(+ 2Na+

b) Đối với nước cứng vĩnh cữu và toàn phần: dùng các dung dịch Na2CO3, Na3PO4 để làm mềm

- Trong hợp chất nhôm có số oxi hoá +3 (ví dụ: Al2O3, AlCl3 )

1.Tính chất vật lí của nhôm: Màu trắng bạc, mềm, nhẹ

2.Tính chất hoá học: Al là kim loại có tính khử mạnh (yếu hơn KLK, KLK thổ)

a) Tác dụng với phi kim: tác dụng trực tiếp và mãnh liệt với nhiều phi kim

Ví dụ: 4Al + 3O2 → 2Al2O3;

2 Al + 3Cl2 → 2AlCl3

b) Tác dụng với axit:

- Với các dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng:

Ví dụ: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2;

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2

Pt ion: 2Al + 6H+ → 2Al3+ + 3H2

- Với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc:

+ Al không phản ứng với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội

+ Với các axit HNO3 đặc nóng, HNO3 loãng, H2SO4 đặc nóng: Al khử được N5và

c) Tác dụng với H 2 O: 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3+ 3H2 (

(Do tạo Al(OH)3 không tan nên coi như Nhôm không tan trong nước)

(phản ứng dừng lại nhanh do có lớp Al(OH)3 không tan trong H2O bảo vệ lớp nhôm bên trong

d) Tác dụng với oxit kim loại: (phản ứng nhiệt nhôm)

Ở nhiệt độ cao, Al khử được nhiều ion kim loại kém hoạt dộng hơn trong oxit (FeO, CuO, ) thành kim loại tự do

Ví dụ: Fe2O3 + 2Al t0

Al2O3 + 2Fe

e) Tác dụng với bazơ: nhôm tác dụng với dung dịch bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ca(OH)2

VD: 2Al +2NaOH +6H2O → 2Na[Al(OH)4] +3H2 (Nhôm tan trong dung dịch kiềm) natri aluminat

Chú ý: Al + HCl hoặc H2SO4 loãng hoặc ddNaOH Al →

2

3

H2

Ví dụ 1: Hòa tan 5,4gam Al trong dd HCl dư thu được V(lit) Hiđro ở đktc V có giá trị?

Ví dụ 2: Hòa tan m(gam) Al trong dd HCl dư thu được 3,36 (lit) Hiđro ở đktc m có giá trị?

3.Sản xuất: ptđp: Al2O3  đpnc

2Al + 3/2 O2

V HỢP CHẤT CỦA NHÔM:

1 Nhôm oxit: Al 2 O 3

- Là chất rắn màu trắng, không tan trong nước

- Trong vỏ quả đất, Al2O3 tồn tại ở các dạng sau:

+ Tinh thể Al2O3 khan là đá quý rất cứng: corindon trong suốt, không màu

+ Đá Rubi (hồng ngọc): màu đỏ

+ Đá Saphia: màu xanh (Có lẫn TiO2 và Fe3O4)

+ Emeri (dạng khan) độ cứng cao làm đá mài

* Tính chất hoá học:

- Al 2 O 3 là hợp chất rất bền: Al2O3 là hợp chất ion, ở dạng tinh thể nó rất bền về mặt hoá học

- Al 2 O 3 là chất lưỡng tính:

+ Tác dụng với axit mạnh: HCl, HNO3,…

Ví dụ: Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O

+ Tác dụng với các dung dịch bazơ mạnh: NaOH, KOH

VD: Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

2 Nhôm hidroxit: Al(OH) 3

a) Kém bền với nhiệt: 2Al(OH)3 t0

Al2O3 + 3 H2O

b) Là hợp chất lưỡng tính

- Tác dụng với axit mạnh: HCl, HNO3,…

VD: 3HCl + Al(OH)3 → AlCl3 + 3H2O

- Tác dụng với các dung dịch bazơ mạnh:

VD: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

3 Nhôm sunfat: Al 2 (SO 4 ) 3

- Quan trọng là phèn chua:

Công thức hoá học: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O hay KAl(SO4)2.12H2O

- Phèn chua được dùng trong công nghiệp thuộc da, công nghiệp giấy, chất cầm màu, làm trong nước

- dd Al2(SO4)3 có pH< 7, môi trường axit

B CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

B1 CẤP ĐỘ BIẾT

Câu 1: Kim loại kiềm có nhiệt độ nóng chảy thấp và mềm là do yếu tố nào sau đây?

A Khối lượng riêng nhỏ

B Thể tích nguyên tử lớn và khối lượng nguyên tử nhỏ

C Điện tích của ion nhỏ (+1), mật độ electron thấp, liên kết kim loại kém bền

D Tính khử mạnh hơn các kim loại khác

Câu 2: Trong quá trình điện phân dung dịch NaCl, ở cực âm xảy ra quá trình gì?

Câu 3: Trong nhóm kim loại kiềm thổ:

A Tính khử của kim loại tăng khi bán kính nguyên tử tăng

B Tính khử của kim loại tăng khi bán kính nguyên tử giảm

C Tính khử của kim loại giảm khi bán kính nguyên tử tăng

D Tính khử của kim loại tăng khi bán kính nguyên tử giảm

Câu 4: Mô tả nào dưới đây không phù hợp với nhôm?

A Ở ô thứ 12, chu kỳ 2, nhóm IIIA B Cấu hình electron [Ne] 3s23p1

C Tinh thể cấu tạo lập phương tâm diện D Mức oxi hoá đặc trưng là +3

Câu 5: Mô tả ứng dụng nào của nhôm dưới đây là chưa chính xác?

A Làm vật liệu chế tạo ô tô, máy bay, tên lửa, tàu vũ trụ

B Làm khung cửa, trang trí nội thất và mạ đồ trang sức

C Làm dây dẫn điện, thiết bị trao đổi nhiệt, công cụ đun nấu trong gia đình

D Chế tạo hỗn hợp tecmit, được dùng để hàn gắn đường ray

B2 CẤP ĐỘ HIỂU

Câu 6: Có các chất sau: NaCl, NaOH, Na2CO3, HCl Chất có thể làm mềm nước cứng tạm thời là:

Câu 7: Một dung dịch chứa các ion Na+, Ca2+, Mg2+, Ba2+, H+, Cl- Phải dùng dung dịch chất nào sau đây để loại bỏ hết các ion Ca2+

, Mg2+, Ba2+, H+ ra khỏi dung dịch ban đầu?

Câu 8: Trường hợp nào dưới đây tạo ra kết tủa sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn?

Câu 9: Nhúng một thanh nhôm kim loại vào dung dịch chứa 0,03mol CuSO4 Sau khi phản ứng

hoàn toàn, lấy thanh Al ra khỏi dung dịch Nhận xét sau thí nghiệm không đúng là: (Cho Al=27;

Cu=54)

Câu 10: Nhận xét nào dưới đây đúng?

A Nhôm kim loại không tác dụng với nước do thế khử của nhôm lớn hơn thế khử của nước

B Trong phản ứng của nhôm với dung dịch NaOH thì NaOH đóng vai trò chất oxi hoá

C Các vật dụng bằng nhôm không bị oxi hoá tiếp và không tan trong nước do được bảo vệ

bởi lớp màng Al2O3

D Do có tính khử mạnh nên nhôm phản ứng với các axit HCl, HNO3, H2SO4 trong mọi điều kiện

B3 CẤP ĐỘ VẬN DỤNG THẤP

Câu 11: Hoà tan 4,6 gam Na kim loại vào nước có dư thu được V lít khí (ở đktc) Giá trị V là

Câu 12: Cho 10 gam một kim loại kiềm thổ tác dụng hết với nước thoát ra 5,6 khí (đktc) Kim

loại kiềm thổ đó là:

Câu 13: Hoà tan m gam Nhôm kim loại vào dung dịch HCl có dư thu được 3,36 lít khí (ở đktc)

Giá trị m là:

Câu 14: Cho 6,08 gam hỗn hợp NaOH và KOH tác dụng hết với dung dịch HCl tạo ra 8,30gam

hỗn hợp muối clorua Số gam hiđroxit trong hỗn hợp lần lượt là bao nhiêu?

Câu 15: Cho hỗn hợp gồm 0,1 mol Mg và 0,2 mol Al tác dụng với dung dịch CuCl2 dư rồi lấy chất rắn thu được sau phản ứng cho tác dụng với dung dịch HNO3 đặc Số mol khí NO2 thoát ra là

B4 CẤP ĐỘ VẬN DỤNG CAO

Câu 16: Dùng m gam Al để khử hết 1,6 gam Fe2O3 (phản ứng nhiệt nhôm) Sản phẩm sau phản ứng tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH tạo 0,672 lít khí (đktc) Tính m

Câu 17: Hoà tan hoàn toàn 8,2 gam hỗn hợp Na2O, Al2O3 vào nước thu được dung dịch A chỉ chứa một chất tan duy nhất Tính thể tích CO2 (đktc) cần để phản ứng hết với dung dịch A

A 1,12 lít B 2,24 lít C 4,48 lít D 3,36 lít

Câu 18: Hòa tan một mẫu hợp kim Ba-Na (tỉ lệ 1:1) vào nước được dd X và 6,72 lít khí (đktc)

Trung hòa 1/10 dd X thì thể tích HCl 0.1M cần dùng là

A 0,6 lit B 0,3 lit C 0,06lit D 0,8lit

Câu 19: Cho 3,87gam hỗn hợp X gồm Mg và Al vào 250ml dung dịch X gồm HCl 1M và

H2SO4 0,5M thu được dung dịch B và 4,368 lít H2(đktc) Phần trăm khối lượng Mg và Al trong

X tương ứng là

Câu 20: Hỗn hợp X gồm Mg và MgO được chia thành 2 phần bằng nhau Cho phần 1 tác dụng

hết với dung dịch HCl thu được 3,136 lít khí (đktc); cô cạn dung dịch và làm khô thì thu được 14,25g chất rắn khan A Cho phần 2 tác dụng hết với dung dịch HNO3 thì thu được 0,448 lít khí

Y (đktc), cô cạn dung dịch và làm khô thì thu được 23 gam chất rắn khan B

a) Phần trăm khối lượng của Mg trong hỗn hợp X là

1 Vị trí và cấu tạo Fe

- Fe có số hiệu nguyên tử 26, Chu kì 4, Nhóm VIIIB

- Cấu hình e: [Ar] 3d64s2 hay 1s22s22p63s23p63d64s2 Fe là nguyên tố d, có thể nhường 2 e hoặc 3

e ở phân lớp 4s và phân lớp 3d để tạo ra ion Fe2+

3 Tính chất hoá học

- Sắt là một kim loại có tính khử trung bình Fe có thể bị oxi hoá thành Fe+2 hoặc Fe+3tuỳ thuộc vào chất oxi hoá tác dụng với Fe

A Tác dụng với phi kim

- Tác dụng với O2: Sắt cháy sáng trong không khí:

3Fe + 2O2 = Fe3O4

- Fe tác dụng với phi kim khác

2Fe + 3Cl2  2FeCl3

Fe + S  FeS

b.Tác dụng với axit

* Với axit HCl, H2SO4 loãng: Fe0

bị oxi hóa lên Fe+2

Fe + 2HCl  FeCl2 + H2

Fe + H2SO4  FeSO4 + H2 

* Với HNO3,H2SO4 đặc:

- HNO3 và H2SO4 đặc nguội làm cho Fe bị thụ động (không tan)

- HNO3 loãng oxi hoá Fe0 lên Fe+3

- HNO3 và H2SO4 đặc nóng đều oxi hoá Fe0 lên Fe+3

Ví dụ: Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO+ 2H2O

2Fe + 6H2SO4 đ, nóng  Fe2(SO4)3 + 3SO2 (+ 6H2O

c Tác dụng với muối:

Ví dụ: Fe + CuCl2  FeCl2 + Cu

4 Trạng thái tự nhiên – phương pháp điều chế và ứng dụng

a Trạng thái tự nhiên

- Là kim loại phổ biến nhất sau Al Tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất

- Những thiên thạch từ khoảng không gian của vũ trụ rơi và quả đất chủ yếu là Fe ở dạng tự do

- Những quặng quan trọng nhất của Fe là:

Al2O3 + 3Fe