VD: Na + CuSO4 → - Với các kim loại không tan trong nước, kim loại hoạt động đứng trước đẩy được kim loại kém hoạt động đứng sau ra khỏi dung dịch muối của chúng theo quy tắc α.. Phản ứn
Trang 1CHUYÊN ĐỀ V: ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI
A TỔNG HỢP LÝ THUYẾT
I DÃY ĐIỆN HÓA
II TÍNH CHẤT KIM LOẠI
1 Vị trí cấu tạo
Ở nhóm chính nhóm I, II, III
Có 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng
Na+, Mg2+, Al3+ 2p6
K+, Ca2+ 3p6
2 Tính chất vật lý
- Tính chất vật lý chung: Tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, ánh kim electron tự do
- Tính chất vật lý riêng: Tính cứng, tnc0 , khối lượng riêng → kiểu mạng tinh thể, mật độ e, khối lượng mol của kim loại
3 Tính chất hóa học
Tính chất hóa học của các kim loại là tính khử:
M → Mn+ + ne
1 Tác dụng với phi kim
a Với oxi
- Hầu hết các kim loại đều tham gia phản ứng trừ Au, Pt, và Ag → oxit bazơ hoặc oxit lưỡng tính
2xM + yO2 → 2MxOy
- Mức độ phản ứng với oxi của các kim loại khác nhau: kim loại càng mạnh thì phản ứng càng mạnh
+ K, Na cháy tạo thành oxit khi có lượng oxi hạn chế Nếu oxi dư thì tạo thành peoxit
+ Ca, Mg, Al, Zn, Fe cháy tạo thành oxit và khả năng phản ứng với oxi giảm dần
+ Các kim loại từ Pb → Hg không cháy nhưng tạo thành màng oxit trên bề mặt
+ Các kim loại từ Ag → Au không cháy và không tạo thành lớp màng oxit trên bề mặt
- Phản ứng với oxi của kim loại phụ thuộc vào bề mặt của lớp oxit tạo thành: Nếu bề mặt không khít thì phản ứng hoàn toàn; nếu bề mặt khít thì chỉ phản ứng ở trên bề mặt như Al, Zn
VD:
4Na + O2 → 2Na2O 2Fe + O2 → 2FeO (Fe2O3, Fe3O4)
b Với clo
Các kim loại đều tác dụng với clo khi đun nóng → muối clorua (KL có hóa trị cao)
2M + nCl2 → 2MCln
VD: Fe + Cl2 →
c Với các phi kim khác
Các kim loại còn phản ứng được với nhiều phi kim khác như Br2, I2, S
2Al + 3I2 H O2 → 2AlI3 (H2O)
Trang 1
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Ag2+ Hg2+ Au2+ Tính OXH tăng→
K Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Fe2+ Ag Hg Au Tính khử giảm →
Điện phân nóng chảy
(không tác dụng với
CO, H 2 )
Nhiệt luyện (tác dụng với Al, C, CO, H 2 )
Điện phân dung dịch Thủy luyện
Đứng trước tác dụng với muối đứng sau
Trang 2Fe + S →t FeS
2 Tác dụng với nước
a Ở nhiệt độ thường
- Chỉ có kim loại kiềm và kiềm thổ như: Na, K, Ba, Sr và Ca phản ứng → dung dịch kiềm + H2
- Phản ứng tổng quát:
2M + 2nH2O → 2M(OH)n + nH2
VD: K + H2O →
Ba + H2O →
b Phản ứng ở nhiệt độ cao
- Mg và Al có phản ứng phức tạp:
Mg + 2H2O →100 C0 Mg(OH)2 + H2
Mg + H2O →>200 C0 MgO + H2
- Mn, Zn, Cr, Fe ở nhiệt độ cao phản ứng với hơi nước → oxit kim loại + H2
3Fe + 4H2O →<570 C0 Fe3O4 + 4H2
Fe + H2O →>570 C0 FeO + H2
3 Tác dụng với dung dịch axit
a Với các dung dịch axit HCl, H 2 SO 4 loãng, H 3 PO 4 (H + )
Chỉ kim loại đứng trước H2 mới có phản ứng → muối (trong đó kim loại chỉ đạt đến hóa trị thấp) + H2
VD: Fe + H2SO4 loãng →
Al + HCl →
Cu + H2SO4 loãng →
Chú ý: Na, K, Ba, Ca… khi cho vào dung dịch axit thì phản ứng với H+ trước, nếu dư thì phản ứng với H2O Pb đứng trước nhưng không tác dụng với HCl và H2SO4 loãng do tạo muối khó tan bám trên mặt cản trở phản ứng
b Tác dụng với dung dịch các axit có tính oxi hóa mạnh HNO 3 , H 2 SO 4 đặc nóng
- Hầu hết các kim loại đều có phản ứng (trừ Au, Pt) → muối (KL có hóa trị cao nhất) + H2O + sản phẩm được hình thành từ sự khử S+6 hoặc N+5
TQ:
* M + HNO3 →M(NO3)n +
2
2
2
4 3
NO NO
N O
N
NH NO
+ H2O
* M + H2SO4 (đặc nóng) →M2(SO4)n +
2
2
SO S
H S
+ H2O VD: Fe + H2SO4 (đặc nóng) →
Cu + HNO3 loãng →
- Al, Fe, Cr thụ động với H2SO4 đặc nguội và HNO3 đặc nguội
4 Tác dụng với dung dịch muối
- Với Na, K, Ca và Ba phản ứng với nước trước sau đó dung dịch kiềm tạo thành sẽ phản ứng với muối
VD: Na + CuSO4 →
- Với các kim loại không tan trong nước, kim loại hoạt động (đứng trước) đẩy được kim loại kém hoạt động (đứng sau) ra khỏi dung dịch muối của chúng theo quy tắc α
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Chú ý:
2Fe3+ + Fe → 3Fe2+
Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+
Fe2+ + Ag+ → Ag + Fe3+
5 Phản ứng với dung dịch kiềm
- Các kim loại tan trong nước: Na, K, Ca và Ba tác dụng với nước có trong dung dịch
- Một số kim loại có hiđroxit tương ứng là chất lưỡng tính + dung dịch bazơ → muối + H2
Al + H2O + NaOH → NaAlO2 + 3/2H2
VI ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
1 Phương pháp nhiệt luyện
- Nguyên tắc: dùng chất khử CO, C, Al, H2 khử oxit kim loại ở nhiệt độ cao
- Phạm vi sử dụng: Thường dùng trong công nghiệp với kim loại sau Al
VD: Fe2O3 + CO →t0
2 Phương pháp thủy luyện
Trang 2
Trang 3- Nguyên tắc: Dùng dung dịch thích hợp (HCl, HNO3, nước cường toan, CN-…) hòa tan nguyên liệu sau đó lấy kim loại mạnh (không tan trong nước) đẩy kim loại yếu khỏi dung dịch của nó
- Phạm vi sử dụng: thường dùng trong phòng thí nghiệm để điều chế các kim loại sau Mg (thường là kim loại yếu) VD: Fe + CuCl2 →
3 Phương pháp điện phân
a Điện phân nóng chảy
- Nguyên tắc: Dùng dòng điện một chiều khử ion kim loại trong chất điện li nóng chảy (muối halogenua, oxit, hidroxit)
VD: NaOH dpnc→
Al2O3 dpnc→
- Phạm vi sử dụng: Có thể dùng để điều chế tất cả các kim loại nhưng thường dùng với kim loại mạnh: K, Na, Mg,
Ca, Ba và Al
b Điện phân dung dịch
- Nguyên tắc: Dùng dòng điện một chiều khử ion kim loại yếu trong dung dịch muối của nó
- Phạm vi sử dụng: Dùng điều chế các kim loại yếu
VD: CuSO4 dpdd→
FeCl2 dpdd→
VII ĂN MÒN KIM LOẠI
- Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim dưới tác dụng của môi trường xung quanh
- Ăn mòn kim loại gồm ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa
1 Ăn mòn hóa học
- Nguyên nhân: Do kim loại có phản ứng hóa học trực tiếp với các chất ở môi trường xung quanh
- Điều kiện: Kim loại được đặt trong môi trường có chứa chất oxi hóa mà kim loại có thể tham gia phản ứng thường là chất khí, hơi nước, dung dịch axit
- Bản chất: là phản ứng oxi hóa - khử trong đó kim loại đóng vai trò chất khử Electron chuyển trực tiếp từ kim loại vào môi trường
2 Ăn mòn điện hóa
- Ăn mòn điện hóa là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tiếp xúc với dung dịch chất điện li tạo nên dòng điện
- Điều kiện xảy ra sự ăn mòn điện hóa:
+ Có 2 điện cực khác nhau về bản chất (kim loại + kim loại; kim loại + phi kim; kim loại + hợp chất)
+ 2 điện cực phải được tiếp xúc điện với nhau
+ 2 điện cực cùng được tiếp xúc với dung dịch chất điện li (không khí ẩm)
- Cơ chế của quá trình ăn mòn điện hóa:
+ Kim loại mạnh đóng vai trò là cực âm (anot)
+ Kim loại yếu hơn hoặc phi kim đóng vai trò cực dương(catot)
+ Tại cực âm, kim loại mạnh bị ăn mòn (bị oxi hóa)
M → Mn+ + ne + Tại cực dương, môi trường bị khử:
Môi trường axit:
2H+ + 2e → H2
Môi trường trung tính, bazơ:
2H2O + O2 + 4e → 4OH
-phản ứng phụ: Mn+ + nOH- → M(OH)n (tạo gỉ)
- Bản chất của ăn mòn điện hóa: Là sự oxi hóa kim loại ở cực âm và sự khử môi trường ở cực dương Electron được chuyển từ kim loại mạnh sang kim loại yếu (hoặc phi kim) rồi vào môi trường
3 Bảo vệ kim loại khỏi sự ăn mòn
Để bảo vệ kim loại khỏi sự ăn mòn có thể sử dụng các phương pháp sau:
- Cách li kim loại với môi trường: Sơn, mạ, tráng, nhúng nhựa
- Dùng chất kìm hãm
- Tăng khả năng chịu đựng: Hợp kim chống gỉ
- Phương pháp điện hóa: Dùng kim loại mạnh hơn kim loại ở cực âm không tác dụngvới nước gắn vào vật bị ăn mòn phần chìm trong dung dịch điện li (anot hi sinh)
B CÂU HỎI TRẢ BÀI
1) Vị trí của kim loại trong bảng hệ thống tuần hoàn?
2) Viết dãy điện hóa của các kim loại?
3) Tính chất vật lý chung của kim loại? Nguyên nhân gây ra tính chất vật lý chung đó?
4) Kim loại còn những tính chất vật lý riêng nào?
5) Kim loại dẻo nhất? dẫn điện dẫn nhiệt tốt nhất? cứng/mềm nhất? nặng/nhẹ nhất? có nhiệt độ nóng chảy cao/ thấp nhất?
Trang 3
Trang 46) Tính chất hóa học chung của kim loại? Kim loại nào thụ động trong axit HNO3, H2SO4 đặc nguôi? Kim loại nào phản ứng được với HCl, H2SO4 loãng?
7) Tính chất hóa học của kim loại được minh họa bằng những phản ứng nào?
8) Tính khử của kim loại và tính oxi hóa của ion kim loại biến đổi thế nào trong dãy điện hóa?
9) Ý nghĩa của dãy điện hóa?
10) Khái niệm về ăn mòn hóa học? Có mấy dạng ăn mòn kim loại? Sự giống nhau của các dạng này?
11) Điều kiện xảy ra ăn mòn điện hóa học? Có mấy phương pháp chống ăn mòn kim loại?
12) Nguyên tắc điều chế kim loại? Có bao nhiêu phương pháp điều chế kim loại?
13) Phương pháp nào được dùng để điều chế kim loại nhóm IA, IIA?
14) Công thức tính khối lượng chất thu được ở điện cực?
C BÀI TẬP ÁP DỤNG
I BÀI TẬP ÔN TRÊN LỚP
* Tính chất vật lý của kim loại
5.13: Kim loại có các tính chất vật lý chung là:
A Tính dẻo, tính dẫn điện, tính khó nóng chảy, ánh kim B Tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, ánh kim
C Tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, ánh kim, tính đàn hồi D Tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, tính cứng
5.14: Những tính chất vật lí chung của kim loại được gây ra bởi
A Khối lượng nguyên tử kim loại B Cấu trúc mạng tinh thể kim loại
C Tính khử của kim loại D Các electron tự do trong kim loại
5.15: Ngoài những tính chất vật lí chung, kim loại còn có những tính chất vật lí riêng nào?
A Tính dẻo, tính dẫn điện, tính cứng B Khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy, tính dẻo
C Khối lượng riêng, tính dẫn nhiệt, ánh kim D Khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy, tính cứng
5.16: Chọn câu phát biếu sai trong các câu sau:
A Một kim loại dẫn điện tốt thì cũng dẫn nhiệt tốt
B Khi tăng nhiệt độ thì khả năng dẫn điện, dẫn nhiệt của kim loại giảm
C Kim loại có tính dẻo, tính dẫn điện, dẫn nhiệt, có màu sắc ánh kim là do các
electron tự do trong mạng tinh thể kim loại
D Các kim loại đều có nhiệt độ nóng chảy, tính cứng và khối lượng riêng giống nhau
5.17: Khi nhiệt độ tăng, độ dẫn điện của các kim loại thay đổi theo chiều
5.18: Kim loại nào sau đây có tính dẫn điện tốt nhất trong số tất cả các kim loại?
5.19: Kim loại nào sau đây dẻo nhất trong số tất cả các kim loại?
5.20: Kim loại nào sau đây có độ cứng lớn nhất trong số tất cả các kim loại?
A W (vonfam) B Cr (crom) C Fe (sắt) D Cu (đồng)
5.21: Kim loại nào sau đây là kim loại mềm nhất trong số tất cả các kim loại?
A Li ( liti) B Cs ( xesi) C Na (natri) D K ( kali)
5.22: Kim loại nào sau đây có nhiệt độ nóng chảy cao nhất trong số tất cả các kim loại?
5.23: Kim loại nào sau đây có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất trong số tất cả các kim loại?
A K (kali) B Rb (rubiđi) C Cs (xesi) D Hg (thủy ngân)
5.24: Kim loại nào sau đây nhẹ nhất (có khối lượng riêng nhỏ nhất) trong số tất cả các kim loại?
5.25: 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
5.26: Kim loại khác nhau có độ dẫn điện, dẫn nhiệt khác nhau Sự khác nhau đó được quyết định bởi
A khối lượng riêng khác nhau B kiểu mạng tinh thể khác nhau
C mật độ electron tự do khác nhau D mật độ ion dương khác nhau
* Tính chất hoá học của kim loại
5.27: Trong phản ứng hóa học, nguyên tử kim loại thuộc các nhóm A có thể nhường
A toàn bộ số electron ở lớp ngoài cùng B một số electron ở lớp ngoài cùng
C chỉ một electron ở lớp ngoài cùng D 3 electron ở lớp ngoài cùng
5.28: Tính chất hoá học đặc trưng của kim loại là
5.29: Trong các phản ứng hoá học, vai trò của kim loại và ion kim loại như thế nào?
A Đều là chất khử B Kim loại là chất oxy hoá, ion kim loại là chất khử
C Kim loại là chất khử, ion kim loại là chất oxy hoá D Kim loại là chất khử, ion kim loại có thể là chất oxy hoá hoặc chất khử
Trang 4
Trang 55.30: Dãy kim loại tác dụng với nước ở nhiệt độ thường là:
A Fe, Zn, Li, Sn B Cu, Pb, Rb, Ag C K, Na, Ca, Ba D Al, Hg, Cs, Sr
5.31: Dãy gồm các kim loại đều tác dụng với H2SO4 loãng là:
A Na, Al, Cu, Mg B Al, Mg, Fe, Na, Ba C Na, Fe, Cu, Ba, Mg D Ba, Na, Al, Ag
5.32: Dãy gồm các kim loại đều phản ứng với dung dịch CuSO4 là:
A Na, Al, Cu B Al, Fe, Mg, Cu C Na, Al, Fe, Ba D Ba, Mg, Ag, Fe
5.33: Cho một lá sắt nhỏ vào dung dịch chứa những muối sau: FeCl3, AlCl3, CuSO4, Pb(NO3)2, NaCl, HCl, HNO3
loãng, H2SO4 đđ, to, NH4NO3 Tổng số trường hợp tạo ra muối Fe(II) là
5.34: Kim loại Ni phản ứng được với dung dịch của tất cả muối ở dãy nào sau đây?
A NaCl, AlCl3, ZnCl2 B MgSO4, CuSO4, AgNO3 C Pb(NO3)2, AgNO3, NaCl D AgNO3, CuSO4, Pb(NO3)2
5.35: Phát biểu nào sau đây là phù hợp với tính chất hóa học chung của kim loại
A Kim loại có tính khử, nó bị khử thành ion âm B Kim loại có tính oxi hóa, nó bị oxi hóa thành ion dương
C Kim loại có tính khử, nó bị oxi hóa thành ion dương D Kim loại có tính oxi hóa, nó bị khử thành ion âm
5.36: Trường hợp nào sau đây không tạo ra kim loại?
A Na + dd CuSO4 B Mg + dd Pb(NO3)2 C Fe + dd CuCl2 D Cu + dd AgNO3
5.37: Kim loại mạnh đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi muối tan trong nước xảy ra với trường hợp nào trong các trường
hợp sau đây?
5.38: Hai thanh sắt có khối lượng bằng nhau nhúng vào 2 dung dịch có số mol muối bằng nhau:
- Thanh số 1 nhúng vào dung dịch AgNO3
- Thanh số 2 nhúng vào dung dịch Cu(NO3)2
Khi phản ứng kết thúc, lấy thanh sắt ra, sấy khô và cân sẽ cho kết quả nào sau đây?
A Khối lượng 2 thanh vẫn như ban đầu B Khối lượng thanh 1 lớn hơn
C Khối lượng thanh 2 lớn hơn D Khối lượng 2 thanh bằng nhau nhưng khác ban đầu
5.39: Có 4 kim loại: Al, Fe, Mg, Cu và 4 dung dịch ZnSO4, AgNO3, CuCl2, MgSO4 Kim loại nào tác dụng được với
cả 4 dung dịch trên?
5.40: Khi cho luồng khí hidro (có dư) đi qua ống nghiệm chứa Al2O3, FeO, CuO, MgO nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn Chất rắn còn lại trong ống nghiệm gồm:
A.Al2O3, FeO, CuO, MgO B.Al2O3, Fe, Cu, MgO C.Al, Fe, Cu, Mg D.Al, Fe, Cu, MgO
5.41: Khi cho các chất: Ag, Cu, CuO, Al, Fe vào dung dịch axit HCl (dư) thì các chất nào đều bị tan hết?
A Cu , Ag , Fe B Al , Fe , Ag C Cu , Al , Fe D CuO, Al, Fe
5.42: Kim loại nào sau đây tác dụng Cl2 và HCl tạo cùng loại muối
A Cu B Fe C Ag D Mg
5.43: Kim loại nào sau đây tác dụng với dung dịch Pb(NO3)2 loãng và dung dịch HNO3 loãng tạo ra 2 loại muối khác nhau:
5.44: Cho hợp kim Zn, Mg, Ag vào dung dịch CuCl2 Sau phản ứng thu được hỗn hợp 3 kim loại đó là:
A Zn, Mg, Cu B Zn, Ag, Cu C Zn, Mg, Ag D Mg, Ag, Cu
5.45: Cho hỗn hợp các kim loại Al, Fe và Cu vào dung dịch Cu(NO3)2 dư, chất rắn thu được sau phản ứng là:
5.46: Cho hỗn hợp các kim loại Zn, Mg và Ag vào dung dịch CuCl2 sau phản ứng thu được hỗn hợp 3 kim loại là:
5.48: Để loại bỏ sắt bám trên một tấm kim loại bằng bạc có thể dùng dung dịch:
A CuSO4 (dư) B FeSO4 (dư) C FeCl3 (dư) D ZnSO4 (dư)
5.49: Cho hỗn hợp Zn, Fe vào dung dịch CuSO4 Sau khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn X chỉ có một kim loại
và dung dịch Y cứa 3 ion Kết luận nào sau đây đúng?
A Zn tan hết, Fe chưa phản ứng, CuSO4 đã hết B Zn tan hết, Fe còn dư, CuSO4 đã hết
C Zn vừa tan hết, Fe chưa phản ứng, CuSO4 vừa hêt D Zn và Fe đều tan hết
5.50: Cho Mg vào dung dịch chứa FeSO4 và CuSO4 Sau phản ứng thu được kim loại X và dung dịch Y chứa hai muối Kết luận nào sau đây đúng?
A CuSO4 dư, FeSO4 chưa phản ứng, Mg hết B FeSO4 dư, CuSO4 chưa phản ứng, Mg hết
C CuSO4 hết, FeSO4 chưa phản ứng, Mg hết D CuSO4 và FeSO4 hết, Mg dư
5.51: Trong số các kim loại sau: Fe, Ni, Cu, Zn, Na, Ba, Ag, Sn, Pb, Al Số kim loại tác dụng được với các dung dịch
HCl và H2SO4 loãng nhiều nhất là:
5.52: Trong số các kim loại sau: Fe, Ni, Cu, Na, Ba, Ag, Sn, Pb, Al Số kim loại tác dụng được với H2O nhiều nhất là:
5.53: Trong số các kim loại sau: Fe, Ni, Cu, Zn, Na, Ba, Ag, Sn, Pb, Al Số kim loại tác dụng được với dung dịch
HNO3 đặc nguội nhiều nhất là:
Trang 5
Trang 6A Tất cả B 9 C 7 D 8
* Dãy điện hóa của kim loại
5.54: Dãy kim loại nào sau đây được sắp xếp theo thứ tự hoạt động hoá học tăng dần?
A Na, Al, Zn, Fe, Sn, Pb, Cu, Ag B Al, Na, Zn, Fe, Pb, Sn, Ag, Cu
C Ag, Cu, Pb, Sn, Fe, Zn, Al, Na D Ag, Cu, Sn, Pb, Fe, Zn, Al, Na
5.55: Cho các ion: Fe2+ (1); Ag+ (2); Cu2+ (3) Thứ tự tăng dần tính oxi hoá của các ion đó là:
A (2) < (3) < (1) B (1) < (3) < (2) C (1) < (2) < (3) D (2) < (1) < (3)
5.56: Các ion kim loại Ag+, Fe2+, Ni2+, Cu2+, Pb2+ có tính oxi hóa tăng dần theo chiều:
A Fe2+< Ni2+ < Pb2+ < Ag+< Cu2+ B Fe2+< Ni2+ < Pb2+ <Cu2+< Ag+
C Fe2+< Ni2+ < Cu2+< Pb2+ < Ag+ D Ni2+ < Fe2+< Pb2+ <Cu2+< Ag+
5.57: Cho 4 cặp oxi hoá khử sau: Fe2+/ Fe; Fe3+/Fe2+; Cu2+/ Cu; 2H+/ H2 Thứ tự tính oxi hoá tăng dần của các cặp trên là:
A Fe2+/ Fe; Fe3+/Fe2+; 2H+/ H2; Cu2+/Cu B Fe2+/ Fe; Cu2+/ Cu; 2H+/ H2; Fe3+/Fe2+
C Fe2+/ Fe; 2H+/ H2; Fe3+/Fe2+; Cu2+/Cu D Fe2+/ Fe; 2H+/ H2 ; Cu2+/ Cu; Fe3+/Fe2+;
5.58: Cho biết thứ tự các cặp oxi hóa – khử như sau: Al3+/Al; Fe2+/Fe; Ni2+/Ni; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+; Ag+/Ag Hãy cho biết kim loại nào có thể đẩy được Fe ra khỏi dd muối Fe3+.
5.59: Hãy sắp xếp các cặp oxi hoá khử sau theo thứ tự tăng dần tính oxi hoá của các ion kim loại: Fe2+/Fe (1); Pb2+/Pb (2); 2H+/H2 (3); Ag+/Ag (4); Na+/Na (5); Fe3+/Fe2+ (6); Cu2+/Cu (7)
A (4) < (6) < (7) < (3) < (2) < (1) < (5) B (5) < (1) < (2) < (6) < (3) < (7) < (4)
C (5) < (1) < (2) < (3) < (7) < (6) < (4) D (5) < (1) < (6) < (2) < (3) < (4) < (7)
5.60: Cho các cặp oxi hoá – khử sau: Ca2+/Ca (1); Cu2+/Cu (2); Fe2+/Fe (3); Au3+/Au (4); Na+/Na (5); Ni2+/Ni (6) Sắp xếp theo thứ tự tăng tính oxi hoá của các ion kim loại là:
A (6) < (5) < (4) < (3) < (2) < (1) B (1) < (2) < (3) < (4) < (5) < (6)
C Kết quả khác D (5) < (1) < (3) < (6) < (2) < (4)
* Sự ăn mòn kim loại
5.61: Bản chất của ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá giống và khác nhau là:
A Giống là cả 2 đều là sự ăn mòn, khác là có và không có phát sinh dòng điện
B Giống kà cả 2 đều phát sinh dòng điện, khác là chỉ có ăn mòn hoá học mới là quá trình oxi hoá khử
C Giống là cả 2 đều là quá trình oxi hoá khử, khác là có và không có phát sinh dòng điện
D Giống là cả 2 đều phản ứng với dung dịch chất điện li, khác là có và không có phát sinh dòng điện
5.62: Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại và hợp kim
A do tác dụng của oxi trong môi trường xung quanh
B do tác dụng của các chất trong môi trường xung quanh
C do tác dụng của các dung dịch trong môi trường xung quanh
D do tác dụng của nước trong môi trường xung quanh
5.63: Fe bị ăn mòn điện hoá khi tiếp xúc với kim loại M để ngoài không khí ẩm Vậy M là:
5.64: Trong không khí ẩm, vật làm bằng chất liệu gì dưới đây sẽ xảy ra hiện tượng sắt bị ăn mòn điện hoá?
A Sắt tây ( sắt tráng thiếc) B Sắt nguyên chất C Hợp kim gồm Al và Fe D Tôn ( sắt tráng kẽm)
5.65: Cu tác dụng với dung dịch bạc nitrat theo phương trình ion rút gọn: Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2 Ag Trong các kết luận sau, kết luận sai là:
A Cu2+ có tính oxi hoá yếu hơn Ag+ B Cu có tính khử mạnh hơn Ag
C Ag+ có tính oxi hoá mạnh hơn Cu2+ D Ag có tính khử yếu hơn Cu
5.66: Nhúng 2 lá kim loại Zn và Cu vào dung dịch axit H2SO4 loãng rồi nối 2 lá kim loại bằng một dây dẫn Khi đó sẽ có:
A Dòng electron chuyển từ lá đồng sang lá kẽm qua dây dẫn
B Dòng electron chuyển từ lá kẽm sang lá đồng qua dây dẫn
C Dòng ion H+ trong dung dịch chuyển về lá đồng
D Cả B và C cùng xảy ra
5.67: Khi cho hợp kim Fe-Cu vào dung dịch H2SO4 loãng, chủ yếu xảy ra:
A sự thụ động hoá B ăn mòn hoá học C ăn mòn điện hoá D ăn mòn hoá học và điện hoá
5.68: Vỏ tàu biển làm bằng thép thường có ghép những mảnh kim loại khác để làm giảm ăn mòn vỏ tàu trong nước
biển Kim loại nào trong số các kim loại dưới đây phù hợp tốt nhất cho mục đích này là:
5.69: Có 4 dung dịch riêng biệt : (a)HCl, (b)CuCl2, (c)FeCl3, (d) HCl có lẫn CuCl2 Nhúng vào mỗi dung dịch một thanh sắt nguyên chất Số trường hợp xuất hiện ăn mòn điện hóa là
5.70: Hợp kim nào sau đây của sắt bị ăn mòn chậm nhất?
5.71: Sự ăn mòn kim loại không phải là:
Trang 6
Trang 7C Sự tác dụng của kim loại với môi trường xung quanh D Sự biến đơn chất đơn chất kim loại thành hợp chất
5.72: Để bảo vệ vỏ tàu biển bằng thép bằng phương pháp điện hóa người ta dùng kim loại nào?
5.73: Vật liệu bằng nhôm bền trong không khí hơn vật liệu bằng sắt vì:
C Nhôm có tính khử mạnh hơn sắt D Nhôm có lớp oxit bảo vệ cách li nhôm
5.74: Điều gì xảy ra khi pin điện hóa Pb – Cu trong quá trình hoạt động?
A Pb bị oxi hóa và dòng electron di chuyển đến Cu B Pb bị oxi khử và dòng electron di chuyển đến Cu
C Cu bị oxi hóa và dòng electron di chuyển đến Pb D Cu bị oxi hóa và dòng electron di chuyển đến Pb
5.75: Trong pin điện hóa Zn – Cu Cặp chất nào sau đây phản ứng được với nhau?
A Zn2+ + Cu2+ B Zn2+ + Cu C Cu2+ + Zn D Cu + Zn
5.76: Trong pin điện hóa, sự oxi hóa
C xảy ra ở cực âm và cực dương D không xảy ra ở cực âm và cực dương
5.77: Vai trò Fe3+ trong phản ứng: Cu + 2Fe(NO3)3→ Cu(NO3)2 + 2Fe(NO3)2
A chất bị oxi hóa B Chất khử C Chất bị khử D Chất trao đổi
* Nhận biết, tách, tinh chế kim loại
5.78: Dung dịch FeSO4 có lẫn CuSO4 Để loại bỏ CuSO4 có thể ngâm vào dung dịch trên kim loại nào sau đây?
5.79: Để làm sạch kim loại thuỷ ngân có lẫn tạp chất là: Zn, Sn, Pb thì cần khuấy kim loại thuỷ ngân trong dung dịch
nào sau đây?
A Dung dịch ZnSO4 B Dung dịch SnSO4 C Dung dịch PbSO4 D Dung dịch HgSO4
5.80: Có 1 mẫu bạc lẫn tạp chất là kẽm, nhôm, chì Có thể làm sạch mẫu bạc này bằng dung dịch:
5.81: Dung dịch MgSO4 có lẫn tạp chất CuSO4 Chất nào sau đây có thể loại bỏ được tạp chất:
A Bột Mg dư, lọc B Bột Cu dư, lọc C Bột Al dư, lọc D Bột Fe dư, lọc
5.82: Bột Ag có lẫn tạp chất là bột Cu và bột Fe Dùng hoá chất nào sau đây có thể loại bỏ được tạp chất:
A Dung dịch FeCl3 B Dung dịch AgNO3 C Dung dịch FeCl2 D Dung dịch CuCl2
* Điều chế kim loại
5.83: Điện phân NaCl nóng chảy với điện cực trơ ở catôt thu được
5.84: Khi điều chế kim loại, các ion kim loại đóng vai trò là chất
5.85: Oxit dễ bị H2 khử ở nhiệt độ cao tạo thành kim loại là
5.86: Một kim loại phản ứng với dung dịch CuSO4 tạo ra Cu Kim loại đó là
5.87: Điều chế kim loại Mg bằng phương pháp
A điện phân MgCl2 nóng chảy B dùng H2 khử MgO ở nhiệt độ cao
C điện phân dung dịch MgCl2 D dùng kim loại Na khử ion Mg2+ trong dung dịch MgCl2
5.88: Trong phương pháp thuỷ luyện, để điều chế Cu từ CuSO4 có thể dùng kim loại nào làm chất khử
5.89: Phương pháp nào được áp dụng trong phòng thí nghiệm để điều chế những kim loại có tính khử yếu
A phương pháp thuỷ luyện B phương pháp nhiệt luyện C phương pháp điện phân D phương pháp nhiệt phân
5.90: Bằng phương pháp thuỷ luyện có thể điều chế được kim loại
5.91: Phương pháp nhiệt luyện là phương pháp dùng chất khử như CO, C, NH3, H2, Al để khử ion kim loại trong
5.92: Phương trình hoá học nào sau đây thể hiện cách điều chế Cu theo phương pháp thuỷ luyện
A Zn + CuSO4 → Cu + ZnSO4 B H2 + CuO →t0 Cu + H2O
C CuCl2 → Cu + Cl2 D 2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + H2SO4 + O2
5.93: Để điều chế các kim loại Na, Mg, Ca trong công nghiệp, người ta dùng cách nào trong các cách sau?
A Điện phân dung dịch muối clorua bão hoà tương ứng có vách ngăn
B Dùng H2 hoặc CO khử oxit kim loại tương ứng ở nhiệt độ cao
C Dùng kim loại K cho tác dụng với dung dịch muối clorua tương ứng
D Điện phân nóng chảy muối clorua khan tương ứng
5.94: Trong quá trình điện phân, ion âm di chuyển về
A anot và bị khử B anot và bị oxi hóa C catot và bị khử D catot và bị oxi hóa
5.95: Phản ứng nào xảy ra ở catot trong quá trình điện phân MgCl2 nóng chảy?
A Sự oxi hóa ion Mg2+ B Sự khử ion Mg2+ C Sự oxi hóa ion Cl- D Sự khử ion Cl
-Trang 7
Trang 85.96: Phương pháp thuỷ luyện là phương pháp dùng kim loại có tính khử mạnh để khử ion kim loại khác trong hợp
chất:
A muối ở dạng khan B dung dịch muối C oxit kim loại D hidroxit kim loại
5.97: Muốn điều chế Pb theo phương pháp thuỷ luyện người ta cho kim loại nào vào dung dịch Pb(NO3)2:
5.98: Phương pháp nhiệt luyện là phương pháp dùng chất khử như C, Al, CO, H2 ở nhiệt độ cao để khử ion kim loại trong hợp chất Hợp chất đó là:
A muối rắn B dung dịch muối C oxit kim loại D hidroxit kim loại
5.99: Những kim loại nào sau đây có thể được điều chế theo phương pháp nhiệt luyện (nhờ chất khử CO) đi từ oxit
kim loại tương ứng:
5.100: Nguyên tắc chung để điều chế kim loại là
A Dùng H2 khử oxit kim loại ở nhiệt độ cao B Khử ion kim loại thành kim loại bằng chất khử thích hợp
C Oxi hóa kim loại thành kim loại bằng chất khử thích hợp D Điện phân muối của kim loại tương ứng
5.101: Khi điện phân dung dịch CuSO4, người ta thu được
A Cu ở anot; khí O2 và dung dịch H2SO4 ở catot B Cu ở catot; khí O2 và dung dịch H2SO4 ở anot
C SO2 ở anot; H2O và Cu ở catot D H2 ở catot và khí O2 ở anot
5.102: Điều chế Na từ NaCl, sử dụng phương pháp
A Nhiệt luyện B Điện phân nóng chảy C Thủy luyện D Điện phân dung dịch
5.103: Từ dung dịch FeCl3, người ta điều chế Fe theo phương pháp nhiệt luyện Vậy số phản ứng hóa học tối thiểu xảy ra trong quá trình trên là
5.104: Từ MgO điều chế Mg, người ta
A Dùng CO để khử MgO ở nhiệt độ cao (phương pháp nhiệt luyện)
B Chuyển MgO thành MgCl2 (làm khan) rồi điện phân nóng chảy
C Chuyển MgO thành MgCl2 rồi dùng phương pháp thủy luyện
D Chuyển MgO thành MgCl2 rồi dùng phương pháp điện phân dung dịch
5.105: Điện phân NaBr nóng chảy, thu được Br2 là do có
A sự oxi hóa ion Br- ở anot B sự oxi hóa ion Br- ở catot C sự khử ion Br- ở anot D sự khử ion Br- ở catot
5.106: Trong quá trình điện phân dung dịch CuSO4 (các điện cực bằng graphit), mô tả nào sau đây là đúng?
A Ở anot xảy ra sự khử ion Cu2+ B Ở catot xảy ra sự oxi hóa phân tử H2O
C Ở catot xảy ra sự khử ion Cu2+ D Ở anot xảy ra sự oxi hóa ion SO42−
5.107: Phương pháp thích hợp để điều chế những kim loại có tính khử mạnh (từ Li đến Al)
A điện phân dung dịch B điện phân nóng chảy C nhiệt luyện D thủy luyện
Câu 21 (THPTQG 2017) Trong công nghiệp, kim loại nào sau đây chỉ được điều chế bằng phương pháp điện phân
nóng chảy?
Câu 22 (THPTQG 2017) Cho Fe tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng, thu được khí X có màu nâu đỏ Khí X là
Câu 23 (THPTQG 2017) Dung dịch nào sau đây phản ứng với dung địch HCl dư tạo ra chất khí?
Câu 24 (THPTQG 2017) Phát biểu nào sau đây sai?
A Kim loại Cu khử được ion Fe2+ trong đung dịch
B Kim loại Al tác dụng được với dung địch NaOH.
C Kim loại có khối lượng riêng nhỏ nhất là Li.
D Kim loại cứng nhất là Cr.
Câu 25 (THPTQG 2017) Cho kim loại Fe lần lượt phản ứng với các dung dịch: FeCl3, Cu(NO3)2, AgNO3, MgCl2 Số trường hợp xảy ra phản ứng hóa học là
Câu 26 (THPTQG 2017) Kim loại dẫn điện tốt nhất là
Câu 27 (THPTQG 2017) Kim loại Fe bị thụ động bởi dung dịch
A H2SO4 loãng B HCl đặc, nguội C HNO3 đặc, nguội D HCl loãng.
Câu 28 (THPTQG 2017) Dung dịch nào sau đây tác dụng được với kim loại Cu?
Câu 29 (THPTQG 2017) Cho hỗn hợp Zn, Mg và Ag vào dung dịch CuCl2, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp ba kim loại Ba kim loại đó là
Câu 30 (THPTQG 2017) Ở nhiệt độ thường, kim loại X không tan trong nước nhưng tan trong dung dịch kiềm Kim
loại X là
Trang 8
Trang 9Câu 31 (THPTQG 2017) Kim loại nào sau đây có tính khử mạnh nhất?
Câu 32 (THPTQG 2017) Cho dung dịch FeCl3 vào dung dịch chất X, thu được kết tủa Fe(OH)3 Chất X là
Câu 33 (THPTQG 2017) Cho các kim loại sau: K, Ba, Cu và Ag Số kim loại điều chế được bằng phương pháp điện
phân dung dịch (điện cực trơ) là
Câu 34 (THPTQG 2017) Kim loại nào sau đây vừa phản ứng được với dung dịch HCl, vừa phản ứng được với dung
dịch NaOH?
Câu 35 Hai dung dịch nào sau đây đều tác dụng được với kim loại Fe?
A CuSO4, HCl B HCl, CaCl2 C CuSO4, ZnCl2 D MgCl2, FeCl3
Câu 36 (THPTQG 2017) Ion nào sau đây có tính oxi hóa mạnh nhất?
Câu 37 (THPTQG 2017) Dẫn khí CO dư qua hỗn hợp bột gồm MgO, CuO, Al2O3 và FeO, nung nóng Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn Y Số oxit kim loại trong Y là
BÀI TẬP ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI
DẠNG 1: TÁC DỤNG AXIT KHÔNG CÓ TÍNH OXI HÓA (HCl, H2SO4loãng)
* Kim loại tác dụng với axit không có tính oxi hóa
Chỉ những kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học mới tác dụng với ion H+ giải phóng H2
M + nH+ → Mn+ +
2
n
H2
- Tác dụng với axit HCl
HCl
n = 2nH2
- Tác dụng với axit H2SO4 loãng
2 4
H SO
n =
2
H n
2 4
H SO n
* Oxit kim loại tác dụng với axit không có tính oxi hóa
2H
+
+ O
→ H2O
- Tác dụng với axit HCl
nHCl = 2nO(trong oxit)
- Tác dụng với axit H2SO4 loãng
2 4
H SO
2 4
H SO n
* Hỗn hợp kim loại và oxit tác dụng với axit
2 ( oxit)
2 O trong 2 H
H
mhỗn hợp + maxit = mmuối + mH O2 + mH2
Câu 1: Hòa tan hoàn toàn 8 g hỗn hợp Mg và Fe vào dung dịch axit HCl dư thấy có 4,48 lít khí thoát ra ở đktc và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thì thu được bao nhiêu gam muối khan?
A 22,2g B 11,1g C 22,0g D 16,0g
Câu 2:Hòa tan 9,14g hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 thu được 7,84 lít khí X (đktc) và 2,54g chất rắn Y và dung dịch Z Cô cạn dung dịch Z thu được m(g) muối, m có giá trị là
A 31,45g B 33,25g C 40,2g D 35,58g
Câu 3:Hòa tan hết 5,1 gam hỗn hợp bột Mg, Al cần 500ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,5M và H2SO4 0,25M Cô cạn dung dịch X thu được lượng muối khan là:
A 25,975 g B 25,950 g C 103,850 g D.77,865 g
Trang 9
Trang 10Câu 4: Hoà tan hoàn toàn 7,68 gam hỗn hợp X gồm Mg và Al cần 400 ml dung dịch Y gồm HCl 1M và
H2SO4 0,5M Phần trăm về khối lượng của Al trong X là:
A 25% B 75% C 56,25% D 43,75%
Câu 5:Cho 0,52 gam hỗn hợp 2 kim loại Mg, Al tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 0,336 lít khí
ở đktc Khối lượng muối sunfat thu được là:
Câu 6:Cho 2,81 gam hỗn hợp gồm 3 oxit Fe2O3, MgO, ZnO tan vừa đủ trong 300ml dung dịch H2SO40,1M thì khối lượng muối sunfat khan tạo thành là:
Câu 7: Hoà tan 7,8gam hỗn hợp bột Al và Mg trong dung dịch HCl dư Sau phản ứng khối lượng dung dịch axit tăng thêm 7,0gam Khối lượng nhôm và magie trong hỗn hợp đầu là:
A 2,7g và 1,2g B 5,4g và 2,4g C 5,8g và 3,6g D 1,2g và 2,4g
Câu 8: Hoà tan 1,92 gam kim loại M (hóa trị n) vào dung dịch HCl và H2SO4 loãng vừa đủ thu được 1,792 lít khí H2 Kim loại M là:
A Fe B Cu C Zn D Mg
Câu 9:Cho 8,4g kim loại hóa trị II tác dụng vừa đủ với 500ml dung dich H2SO4 0,3M (loãng) Kim loại đó là:
Câu 10: Cho 11,3 gam hỗn hợp Mg và Zn tác dụng với dung dịch H2SO4 2M dư thì thu được 6,72 lít khí (đktc) Cô cạn dung dịch thu được sau phản ứng thu được khối lượng muối khan là:
A 40,1g B 41,1g C 41,2g D 14,2g
Câu 11: Cho 40 gam hỗn hợp vàng, bạc, đồng, sắt, kẽm tác dụng với O2 dư nung nóng thu được m gam hỗn hợp X
Cho hỗn hợp X này tác dụng vừa đủ dung dịch HCl cần 400 ml dung dịch HCl 2M (không có H 2 bay ra) Tính khối
lượng m
A 46,4 gam B 44,6 gam C 52,8 gam D 58,2 gam
Câu 12:(CĐ 2007) Hòa tan hoàn toàn 3,22 gam hh X gồm Fe, Mg và Zn bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng, thu được 1,344 lít hiđro (ở đktc) và dd chứa m gam muối Giá trị của m là:
Câu 13: (CĐ 2008) Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp bột Mg, Al bằng 500 ml dung dịch hỗn hợp HCl 1M và H2SO4
0,28M thu được dung dịch X và 8,736 lít khí H2 (ở đktc) Cô cạn dung dịch X thu được lượng muối khan là
Câu 14: Hoà tan 10g hỗn hợp bột Fe và Fe2O3 bằng một lượng dd HCl vừa đủ, thu được 1,12 lít hidro (đktc) và dung dịch X Cho dung dịch X tác dụng với dd NaOH lấy dư Lấy kết tủa thu được đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Y Tìm khối lượng chất rắn Y
Câu 15: (CĐ 2008) Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500 ml axit H2SO4 0,1M (vừa đủ) Sau phản ứng, hỗn hợpmuối sunfat khan thu được khi cô cạn dung dịchcó khối lượng là (cho H = 1, O = 16, Mg
= 24, S = 32, Fe = 56, Zn = 65)
Câu 16: (CĐ A 2009) Cho 3,68 gam hỗn hợp gồm Al và Zn tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 10%, thu được 2,24 lít khí H2 (ở đktc) Khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng là
Câu 17:(B 2009) Hoà tan m gam hỗn hợp gồm Al, Fe vào dung dịch H2SO4 loãng (dư) Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X Cho dung dịch Ba(OH)2 (dư) vào dung dịch X, thu được kết tủa Y Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được chất rắn Z là
A hỗn hợp gồm BaSO4 và FeO B hỗn hợp gồm Al2O3 và Fe2O3
C hỗn hợp gồm BaSO4 và Fe2O3 D Fe2O3
Câu 18: (ĐH A 2007) Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500ml dung dịch H2SO4 0,1M vừa đủ Cô cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được số gam muối khan là:
* Kim loại tác dụng với axit có tính oxi hóa
- Với dung dịch axit H2SO4 đặc
M + H2SO4(đặc) → M2(SO4)n +
2
2
SO S
H S
+ H2O
ne cho = nkim loại.hoá trị
ne nhận = 2 nSO2+ 6 nS + 8 nH S2
Trang 10