TẬP HUẤN xây DỰNG tài LIỆU ôn tập THI THPT QUỐC GIA

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.. + Trong cùng chu kì, nguyên tử của nguyên tố k

TẬP HUẤN XÂY DỰNG TÀI LIỆU ÔN TẬP THI THPT QUỐC

GIA

CHUYÊN ĐỀ 9 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

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

- Kim loại có tính cứng lớn nhất là: Cr

- Kim loại có tính cứng nhỏ nhất là: Cs

3 TÍNH CHẤT HOÁ HỌC: Tính chất hoá học chung của kim loại là tính khử.:

M → M n+ + ne

- Tác dụng với phi kim:

VD: 2Fe + 3Cl2  →t0 2FeCl3 ; 3Fe + 2O2  →t0 Fe3O4 ; 4Al + 3O2  →t0 2Al2O3 Fe + S  →t0 FeS;

Hg + S → HgS ; 2Mg + O2  → 0

t 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 hĩa

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

- Tác dụng với nước:

Chỉ cĩ các kim loại nhĩm IAvà IIA, trừ Be,Mg) khử H2O ở nhiệt độ thường, các kim loại cịn lại khử được H2O ở nhiệt độ cao hoặc khơng khử được

VD: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑

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

- Tác dụng với dung dịch muối:

VD: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓

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

4 DÃY ĐIỆN HỐ KIM LOẠI

- Cặp oxi hĩa khử của kim loại

VD: Ag+ + 1e ¬ → Ag; Cu+ + 2e ¬ → Cu; Fe2+ + 2e ¬ → Fe

+ Nguyên tử kim loại đĩng vai trị chất khử, các ion kim loại đĩng vai trị chất oxi hĩa

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

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

- Dãy điện hĩa của kim loại:

K+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Ag+ Au3+

K Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H2 Cu Ag Au

Tính oxi hoá củ a ion kim loại tăng

Tính khử củ a kim loại giả m

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

- So sánh tính chất cặp oxi hĩa 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

Zn2+

Zn

Cu2+

Cu ⇒

Zn + Cu2+→ Zn2++ Cu

Hg22+

Hg

Ag+

Ag ⇒

Hg + 2Ag+→

Hg2++ 2Ag

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

+ Cơ chế

* Kim loại hoạt động mạnh hơn đóng vai trò là cực âm (anot) Ở đây xảy ra quá trình oxi hóa

M → Mn+ + ne

* Kim loại hoạt động yếu hơn hoặc phi kim đóng vai trò là cực dương (catot) Ở đây xảy ra quá trình khử:

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 loại:

- 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 LUYỆN TẬP

Dạng 1 Cấu hình electron nguyên tử và vị trí trong bảng tuần hoàn

Bài 1: Viết cấu hình electron nguyên tử, xác định vị trí trong bảng

tuần hoàn của Na (z=11), Mg(z=12), Al(z=13), Fe(z=26), Fe3+, Na+,

Mg2+, Al3+

Bài 2: Liên kết kim loại là gì? So sánh liên kết kim loại với liên kết

cộng hóa trị và liên kêt ion?

Dạng 2 Rèn kỹ năng viết PTHH

Bài 1 Ngâm một lá niken trong những dung dịch muối sau: MgSO4, NaCl, CuSO4, AlCl3, ZnCl2, Pb(NO3)2, AgNO3 Hãy cho biết muối nào

có phản ứng với Ni ? Giải thích và viết phương trình hoá học

Dạng 3 Sự ăn mòn kim loại và phương pháp bảo vệ kim loại

Bài 1 Để bảo vệ vỏ tầu biển bằng thép người ta thường gắn vào vỏ

tàu (phần ngâm dưới nước) những tấm kim loại nào? Áp dụng phương pháp gì để bảo vệ vỏ tàu?

Bài 2 Cho lá sắt kim loại vào :

a) Dung dịch H2SO4 loãng

b) Dung dịch H2SO4 loãng có cho thêm vài giọt dung dịch CuSO4

Nêu hiện tượng xảy ra, giải thích và viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong mỗi trường hợp

Dạng 4 Điều chế kim loại

Bài 1 Bằng những phương pháp nào có thể điều chế được Ag từ dung

dịch AgNO3, điều chế Mg từ dung dịch MgCl2 ? Viết các phương trình hoá học

Dạng 5 Xác định tên kim loại

Bài 1 Cho 6,2g hỗn hợp 2 kim loại kiềm ở 2 chu kì liên tiếp tác dụng

hết với nước thấy có 2,24 lít khí H2 (đktc) bay ra

a, Khối lượng hiđroxit kim loại tạo ra trong dung dịch ?

b Xác định tên hai kim loại kiềm trên?

Bài 2 Cho 1,38g kim loại X hóa trị I tác dụng hết với nước cho 2,24

lít H2 ở đktc.Xác định tên X ?

Dạng 6 Bài tập định lượng

Bài 1 Cho 10 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu khi tác dụng với dung dịch

H2SO4 loãng (dư) Sau phản ứng thu được 2,24 lit khí H2 (đktc), dung dịch X và m gam chất rắn không tan Tính giá trị của m ?

Bài 2 Cho 12,2 g hỗn hợp 2 muối cacbonat của kim loại kiềm ở 2 chu

kì liên tiếp tác dụng hết với dung dịch HCl, thu được 2,24lít khí (đktc) Tính khối lượng muối tạo ra sau phản ứng ? (p2 ĐLBTKL)

Bài 3 Ngâm một vật bằng đồng có khối lượng 10g trong 250g dung

dịch AgNO3 4% Khi lấy vật ra khỏi dung dịch thì lượng AgNO3 trong

dd giảm 17% Tính khối lượng của vật sau phản ứng ?

Bài 4 Ngâm một lá Zn trong 100 ml dd AgNO3 0,1M khi phản ứng kết thúc khối lượng lá Zn tăng hay giảm bao nhiêu gam? (p2 tăng, giảm khối lượng)

C CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

NHẬN 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

Au

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

Au

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.

Câu 6: Mạng tinh thể kim loại gồm có

A nguyên tử, ion kim loại và các electron độc thân

B nguyên tử, ion kim loại và các electron tự do.

C nguyên tử kim loại và cácelectron độc thân

D ion kim loại và electron độc thân

Câu 7: Cho các câu phát biểu về vị trí và cấu tạo của kim loại sau:

(I): Hầu hết các kim loại chỉ có từ 1e đến 3e lớp ngoài cùng

(II): Tất cả các nguyên tố nhóm B (phân nhóm phụ) đều là kim loại (III): Ở trạng thái rắn, đơn chất kim loại có cấu tạo tinh thể

(IV): Liên kết kim loại là liên kết được hình thành giữa các nguyên tử

và ion kim loại và lớp electron tự do

Những phát biểu đúng là

A.( I ) B.( I ), (II ) C (I), (III), (IV) D (I), (II),

(III), (IV)

Câu 8: Những tính chất vật lí chung quan trọng của kim loại là: tính

dẻo, dẫn nhiệt, dẫn điện và ánh kim Nguyên nhân những tính chất vật

lí chung đó là

A trong kim loại có nhiều electron độc thân

B trong kim loại có các ion dương chuyển động tự do

C trong kim loại có nhiều electron chuyển động tự do.

D trong kim loại có nhiều ion dương kim loại

Câu 9: Dãy kim loại nào sau đây đã được xếp theo chiều tăng dần của

tính khử?

A Al, Mg, Ca, K B K, Ca, Mg, Al C Al, Mg, K, Ca

D.Ca, K, Mg, Al

Câu 10: Tính chất hoá học chung của kim loại là

A tính khử B tính dễ nhận electron

C tính dễ bị khử D tính dễ tạo liên kết kim loại

Câu 11: Điều khẳng định nào sau đây là KHÔNG đúng?

A.Trong hợp kim có liên kết kim loại hoặc liên kết cộng hóa trị

B.Tính chất của hợp kim phụ thuộc vào thành phần, cấu tạo của hợp kim

C Hợp kim có tính chất hoá học khác với tính chất hóa học của kim

D.Hợp kim có tính chất vật lí và tính cơ học khác nhiều so với kim loại tạo ra chúng

Câu 12: Cho hợp kim Zn-Mg-Ag vào dung dịch CuCl2 Sau phản ứng thu được hỗn hợp 3 kim loại là

A.Zn, Mg, Cu B.Zn, Mg, Ag C.Mg, Ag, Cu

D Zn, Ag, Cu

Câu 13: Phát biểu nào sau đây là KHÔNG đúng?

A Ăn mòn kim loại là sự hủy hoại kim loại và hợp kim dưới tác dụng của môi trường xung quanh

B Ăn mòn kim loại là một quá trình hóa học trong đó kim loại bị ăn

mòn bởi các axit trong môi trường không khí ẩm

C.Trong quá trình ăn mòn, kim loại bị oxi hóa thành ion kim loại của nó

D Ăn mòn kim loại được chia làm hai dạng: ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa

Câu 14: Trường hợp nào sau đây là hiện tượng ăn mòn điện hóa?

A.Thép bị gỉ trong không khí ẩm B.Na cháy trong không khí

C.Zn tan trong dung dịch H2SO4 loãng D Zn bị phá hủy trong khí Clo

Câu 15: Đặt một vật bằng hợp kim Zn-Cu trong không khí ẩm Quá

trình xảy ra ở cực âm là

A Zn – 2e → Zn2+ B Cu – 2e → Cu2+

C 2H+ + 2e → H2 D.2H2O + 2e → 2OH- + H2

Câu 16:Trên cửa của các đập nước bằng thép thường thấy có gắn

những là Zn mỏng Làm như vậy là để chống ăn mòn cửa đập theo phương pháp nào trong các phương pháp sau đây?

A Dùng hợp kim chống gỉ B Phương pháp bao phủ

bề mặt

C Phương pháp biến đổi hóa học lớp bề mặt D.Phương pháp điện

hóa

THÔNG HIỂU

Câu 17: 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 18: 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 19: Kim loại nào sau đây khi tác dụng với dd HCl và tác dụng với

Cl2 cho cùng loại muối clorua

Câu 20: 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

Câu 21: Tính chất đặc trưng của kim loại là tính khử vì