Bài giảng đại cương về kim loại

Tài liệu chuyên đề, đề thi thử các trường, đề thi thử chuẩn cấu trúc, tài liệu dạy học dạy thêm Hóa, Toán cấp 3. Để mua tài liệu giá rẻ, liên hệ qua số điện thoại: 0969799454. Cảm ơn mọi người đã ủng hộ

CHƯƠNG 5- ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

1 Vị trí các kim loại trong bảng tuần hoàn

- Nhóm IA (trừ H), nhóm IIA, nhóm IIIA (trừ bo (B)) và một phần nhóm IVA,VA,VIA.

- Các nhóm B (từ IB đến VIIIB)

- Họ lantan và actini (xếp riêng hai hàng cuối bảng)

2 Cấu tạo của kim loại

a Cấu tạo nguyên tử

Nguyên tử của hầu hết các kim loại đều có ít electron ở lớp ngoài cùng (1, 2 hoặc 3e).

(Đặc biệt, ví dụ: poloni (Po) nhóm VIA có 6 electron ở lớp ngoài cùng)

b Cấu tạo tinh thể

- Ở nhiệt độ thường các kim loại ở thể rắn và có cấu tạo tinh thể (trừ Hg ở thể lỏng).

- Mạng tinh thể kim loại gồm có: Nguyên tử kim loại, ion kim loại và electron tự do

- Ba kiểu mạng tinh thể kim loại phổ biến

+ Mạng tinh thể lục phương (có độ đặc khít 74%) (Be, Mg, Zn ).

+ Mạng tinh thể lập phương tâm diện (có độ đặc khít 74%) (Ca, Sr, Cu, Ag, Au, Al ) + Mạng tinh thể lập phương tâm khối (có độ đặc khít 68%) (Li, Na, K, Ba, V, Mo ).

c Liên kết kim loại

Liên kết kim loại là liên kết được hình thành giữa các nguyên tử kim loại và ion kim loạitrong mạng tinh thể do sự tham gia của các electron tự do

3 Tính chất vật lí của kim loại

- Tính chất vật lí chung: Tính dẻo, tính dẫn điện, dẫn nhiệt và có ánh kim.

Màu sắc: Cu màu đỏ, Ag, Al, Mg màu trắng bạc

Tính dẻo cao Au Độ dẫn diện giảm theo thứ tự: Ag, Cu, Au, Al, Fe

- Tính chất vật lí khác:

+ Khối lượng riêng nhỏ nhất Li (0,5 g/cm3), lớn nhất Os (22,6 g/cm3) (Cu 8,9; Hg 13,6; Au 19,3) + Kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất Hg (-39oC), cao nhất W (3410oC)

+ Kim loại mềm nhất là các kim loại kiềm (Na, K, Rb, Cs), cứng nhất Cr (độ cứng là 9)

4 Tính chất hóa học chung của kim loại

Tính chất hóa học chung của kim loại là tính khử: M → Mn+ + ne

a) Tác dụng với phi kim: Cl 2 , O 2 , S

(- Với flo, oxi hóa được tất cả các kim loại tạo muối florua).

- Với clo: Khí clo oxi hóa trực tiếp được hầu hết các kim loại tạo ra muối clorua

+ Bột nhôm tự bốc cháy khí tiếp xúc với khí clo:

2Al + 3Cl2 → 2AlCl3

+ (Fe, Cr) + Cl2 →t o (FeCl3, CrCl3) (số oxi hóa +3)

+ (Ni, Zn, Pb) + Cl2 →t o (NiCl2, ZnCl2 , PbCl2) (số oxi hóa +2)

+ Sn + 2Cl2 →t o SnCl4 (số oxi hóa +4)

- Với oxi: Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt ) và các phi kim (trừ halogen).

+ 3Fe + 2O2 →t o Fe3O4 (oxit sắt từ)

+ (Al, Cr) + O2 →t o (Al2O3, Cr2O3) (số oxi hóa +3)

+ (Ni, Zn, Pb) + O2 →t o (NiO, ZnO , PbO) (số oxi hóa +2)

+ Sn + 2O2 →t o SnO2 (số oxi hóa +4) ; (T1-tr49 28-KA-09, 30-KA-2010) + 2Na + O2 (nguyên chất, khô) →t o Na2O2 (natri peoxit)

4Na + O2 (không khí, khô) →t o 2Na2O (natri oxit)

- Với lưu huỳnh: Ở nhiệt độ cao, lưu huỳnh tác dụng với nhiều kim loại tạo ra muối sunfua + (Zn, Fe, Cu, Pb) + S →t o (ZnS, FeS, CuS, PbS) (số oxi hóa +2)

+ (Al, Cr) + S →t o (Al2S3, Cr2S3) (số oxi hóa +3)

Riêng Hg tác dụng với S ở nhiệt độ thường:

Hg + S → HgS (ứng dụng thu gom Hg khi nhiệt kế thủy ngân bị vỡ,

b) Tác dụng với dung dịch axit

- Với axit HCl, H 2 SO 4 loãng

Nhiều kim loại (đứng trước hiđro trong dãy điện hóa của kim loại) có thể khử được ion H+ trongdung dịch HCl, H2SO4 loãng tạo H2

(Fe, Cr, Sn) + H2SO4 (loãng)) → (FeSO4, CrSO4, SnSO4) + H2 (số oxi hóa +2)

(Cr, đun nóng, không có mặt không khí)

- Với axit HNO 3 , H 2 SO 4 đặc

Hầu hết các kim loại (trừ Pt, Au) khử được N+5 (trong HNO3) và S+6 (trong H2SO4) xuống số oxi hóathấp hơn

(Fe, Cr) + (HNO3, H2SO4 đặc, nóng) → tạo muối Fe3+, Cr3+

(Sn + H2SO4 đặc, nóng → tạo hợp chất Sn(IV) Sn(SO4)2)

- Ở nhiệt độ thường các kim loại nhóm IA, IIA (trừ Be, Mg) → tạo hiđroxit tan + H2

- Ở nhiệt độ cao như Fe, Zn → tạo oxit + H2

* Vì sao không dùng nước, cát (SiO2), khí cacbonic (CO2) để dập tắt đám cháy Mg, Al ?

to < 570 o C → Fe3O4 + H2

Fe + H2O 

to > 570 o C → FeO + H2

Không tác dụng với nước: Au, Ag

d) Tác dụng với dung dịch muối

Kim loại mạnh hơn (từ Mg trở về sau) có thể khử được các ion của kim loại yếu hơn trong dung dịchmuối thành kim loại tự do

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓

Phương trình ion và khối lượng thanh kim loại, khối lượng dung dịch trước và sau phản ứng

Khối lượng thanh kim loại 56 -> 64 tăng: 64 - 56 = 8

Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu↓

Khối lượng muối (hoặc kl dung dịch) 64 -> 56 giảm: 64 - 56 = 8

Na + dung dịch CuSO4 → ?

e) Tác dụng với dung dịch kiềm (Al và Zn)

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑

Oxit, hiđroxit a) Oxit và hiđroxit lưỡng tính: ZnO, Al2 O 3 , Cr 2 O 3 , SnO , PbO Zn(OH)2 , Al(OH)3 , Cr(OH)3 , Sn(OH)2 , Pb(OH)2

* Cr 2 O 3 : Tan trong dung dịch axit và dung dịch kiềm đặc

b) Hiđroxit tan trong dung dịch NH 3 dư : Zn(OH)2 , Cu(OH)2 , Ni(OH)2 (và AgCl)

VD: Cho dung dịch NH3 (dư) vào dung dịch X chứa CuCl2, FeCl2, AlCl3 thu được kết tủa Y Nung Y

trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Z Cho khí H2 (dư) qua Z nung nóng thuđược chất rắn R Thành phần của R gồm

A Al2O3, Fe2O3 B Al2O3, Fe C Cu, Al, Fe D Fe.

c) Màu của một số chất : Muối không tan, hiđroxit không tan, muối sunfua không tan,

oxit

keo trắng , Al(OH)3 keo trắng, Cr(OH)2 màu vàng, Cr(OH)3 màu lục xám, Ni(OH)2 xanh lục

- Các oxit: CuO và FeO: chất rắn màu đen, Fe2O3 chất rắn màu đỏ nâu , Cu2O đỏ gạch, Cr2O3 chất rắnmàu lục thẫm, CrO3 chất rắn màu đỏ thẫm

- Các muối sunfua: (CuS, PbS, Ag2S) màu đen, CdS màu vàng

- Các muối: AgCl trắng, AgBr vàng nhạt, AgI vàng, Ag3PO4 vàng (tan trong axit HNO3 loãng)

- Các muối: CaSO4, CaCO3 , BaCO3 trắng , BaSO4 trắng (không tan trong axit mạnh)

5- Dãy điện hóa của kim loại - Ý nghĩa của dãy điện hóa của kim loại

Cặp oxi hóa- khử của kim loại

hóagiảm

Nguyên tố phi kim Tính

(cation kim loại - kim loại)

Dạng oxi hóa Dạng khử (phi kim - anion) Dạng oxi hóa và dạng khử của cùng một nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa - khử của kim loại

Kí hiệu: Fe2+/Fe ; Cu2+/Cu ; Ag+/Ag, hoặc với các nguyên tố phi kim: Cl2/2Cl−; Br2/2Br−; I2/2I−

So sánh tính chất của các cặp oxi hóa - khử (dựa theo các phản ứng hóa học)

mạnh hơn mạnh hơn yếu hơn yếu hơn ; Cu > Ag Tính khử giảm

So sánh dạng oxi hóa: Fe2+ < Cu2+ < Ag+ Tính oxi hóa tăng →

So sánh dạng khử: Fe > Cu > Ag Tính khử giảm →

Chú ý: Nên viết cặp chất có tính khử mạnh hơn trước, cặp chất có tính oxi hóa mạnh hơn viết

sau

Dãy điện hóa (của kim loại)

Dãy sắp xếp các cặp oxi hóa- khử, gồm dạng oxi hóa và dạng khử của cùng một nguyên tố (kim loại)theo thứ tự tăng dần của tính oxi hóa (của ion kim loại) và giảm dần của tính khử (của kim loại) Tính oxi hoá của ion kim loại tăng →

K+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Ag+ Hg2+ Au3+

K Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H2 Cu Fe2+ Ag Hg Au

Tính khử của kim loại giảm →

Mở rộng dãy điện hóa

 Chiều tăng dần của tính oxi hoá →

Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ S Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ I2 Fe3+ Ag+ Hg2+ NO3−(H+)

Ca Na Mg Al Zn S2− Fe Ni Sn Pb H2 Cu I− Fe2+ Ag Hg NO

← Chiều tăng dần của tính khử 

• Ý nghĩa

Dự đoán chiều xảy ra phản ứng giữa hai cặp oxi hóa - khử

Phản ứng giữa hai cặp oxi hóa - khử xảy ra theo chiều chất oxi hóa mạnh hơn sẽ oxi hóa chất khửmạnh hơn, sinh ra chất oxi hóa yếu hơn và chất khử tương ứng yếu hơn

a Kim loại càng về phía trái thì càng hoạt động (càng dễ bị oxi hóa); các ion của nó có tính oxi hóacàng yếu (càng khó bị khử)

b Kim loại đứng bên trái (không tác dụng với nước ở điều kiện thường- từ Mg trở về sau) đẩy đượckim loại đứng bên phải ra khỏi dung dịch muối

c Kim loại bên trái H2 đẩy được H2 ra khỏi dung dịch axit thông thường (HCl, H2SO4 loãng )

d Chỉ có kim loại đứng đầu dãy (kim loại kiềm, kiềm thổ: K, Na, Ca ) đẩy được H2 ra khỏi nước ở

điều kiện thường (Mg đẩy được H2 ra khỏi nước nóng).

VD Có 6 dung dịch, mỗi dung dịch chỉ có một loại cation: Zn2+, Cu2+, Mg2+, Fe2+, Ag+, Pb2+ và 6 kimloại là Zn, Cu, Mg, Fe, Ag, Pb.

a) Sắp xếp những cặp oxi hóa- khử của những chất nói trên theo một thứ tự nhất định về TCHH? b) Những kim loại nào có thể phản ứng với những dung dịch chứa cation nào?

c) Rút ra kết luận gì về tính oxi hóa của ion Ag+ và Mg2+, tính khử của kim loại Ag và Mg ?

d*) Viết phương trình phản ứng khi cho Fe (dư) + dung dịch AgNO3 và Fe + dung dịch AgNO3 (dư)

6- Ăn mòn kim loại

Điều kiện xảy ra sự ăn mòn điện hóa học

- Các điện cực phải khác nhau về bản chất, có thể là 2 cặp kim loại khác nhau hoặc cặp kim loại với phikim

- Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn

- Các điện cực phải cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện li

Giải thích các phản ứng xảy ra tại các điện cực khi xảy ra ăn mòn điện hóa học

Vị trí trong dãy

điện hóa Kim loại đứng trước trongdãy điện hóa Kim loại đứng sau hoặc phi kim (C)

Quá trình xảy ra quá trình oxi hóa kim loại:

M → Mn+ + ne

quá trình khử của:

O2 + 2H2O + 4e → 4OH− (m.t trung tính, bazơ)2H+ + 2e → H2 (môi trường axit)

Cu2+ + 2e → Cu (trong dd muối: k.loại đứng

Ag+ + 1e → Ag trước đẩy k.loại đứng sau)Tên gọi điện cực Tên gọi của điện cực là anot Tên gọi của điện cực là catot

Khái niệm

Anot

Điện cực ở đó xảy ra quá trình oxi hóa hay từ đó electron rời khỏi thiết bị.

Trong bình điện phân, ống phóng điện anot là điện cực nối với cực dương của nguồn điện mộtchiều

Trong pin (hoặc ăn mòn điện hóa học), ăc qui anot là cực âm

Catot

Điện cực ở đó xảy ra quá trình khử hay từ đó electron đi vào thiết bị.

Trong bình điện phân, ống phóng điện catot là điện cực nối với cực âm của nguồn điện một chiều Trong pin (hoặc ăn mòn điện hóa học), ăc qui catot là cực dương

Chống ăn mòn kim loại

- Phương pháp bảo vệ bề mặt

Dùng những chất bền vững với môi trường để phủ lên mặt ngoài những đồ vật bằng kim loại như bôidầu mỡ, sơn, mạ, tráng men

Sắt tây là sắt được tráng thiếc, tôn là sắt được tráng kẽm.

- Phương pháp điện hóa

Nối kim loại cần bảo vệ với một kim loại hoạt động hơn để tạo thành pin điện hóa và kim loại hoạtđộng hơn bị ăn mòn, kim loại kia được bảo vệ

Vỏ tàu biển bằng thép gắn những khối kẽm (phần chìm dưới nước)

Tôn để trong không khí ẩm khi chưa bị xước (bảo vệ bề mặt), khi bị xước đến bề mặt của sắt (bảo

vệ phương pháp điện hóa) Giải thích ?

7- Điều chế kim loại

Nguyên tắc điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử

Mn+ + ne → M

Các phương pháp điều chế kim loại tùy thuộc vào độ hoạt động hóa học của các kim loại.

- Phương pháp thủy luyện

Nguyên tắc: Dùng các kim loại có tính khử mạnh hơn như Zn, Fe khử những ion kim loại của kimloại có tính khử yếu hơn trong dung dịch muối

Phạm vi áp dụng: Phương pháp thủy luyện thường dùng để điều chế các kim loại có độ hoạt độngyếu như Ag, Cu

Thí dụ: Dùng Zn để khử ion Ag+ trong dung dịch muối bạc

Zn + 2Ag+ → Zn2+ + 2Ag↓

- Phương pháp nhiệt luyện

Nguyên tắc: Dùng chất khử như C, CO, H2 hoặc các kim loại hoạt động như Al, Mg khử các ionkim loại trong hợp chất (thường là oxit) ở nhiệt độ cao

Phạm vi áp dụng: Phương pháp nhiệt luyện thường dùng để điều chế các kim loại có độ hoạt độngtrung bình như Zn, Fe, Sn, Pb hoặc yếu như Cu

Thí dụ: CuO + H2 →t 0 Cu + H2O

Fe2O3 + 3CO →t 0 2Fe + 3CO2

- Phương pháp điện phân

Nguyên tắc: Dùng dòng điện một chiều khử các ion kim loại thành kim loại trên catot (cực âm) củabình điện phân

+ Điện phân hợp chất nóng chảy Phạm vi áp dụng: Dùng điều chế các kim loại hoạt động hóa họcmạnh như K, Na, Ca, Mg, Al

+Điện phân dung dịch muối Phạm vi áp dụng: Dùng điều chế các kim loại hoạt động trung bình vàyếu

-VD So sánh: Ăn mòn kim loại (Zn-Cu trong dung dịch HCl) và điện phân dung dịch CuCl2 (điện cực

trơ)

So sánh a) Nhúng hợp kim Zn-Cu vào dd HCl b) Điện phân dd CuCl2 (điện cực trơ)

Nửa p.ứng Zn → Zn2+ + 2e 2H+ + 2e → H2↑ Cu2+ + 2e → Cu↓ 2Cl− → Cl2↑+ 2eQuá trình Q.trình oxi hoá

(QT nhường e)

Q.trình khử(QT nhận e)

Q.trình khử(QT nhận e)

Q.trình oxi hoá(QT nhường e)

Nhận xét phát sinh dòng điện (electron di chuyển

từ anot sang catot) không phát sinh dòng điện

So sánh: Điện phân dung dịch CuSO4 với anot bằng đồng (anot tan) và điện phân dung dịch CuSO4 với anot bằng graphit (điện cực trơ)

So sánh a) Điện phân dd CuSO4 (anot bằng Cu) b) Điện phân dd CuSO4 (điện cực trơ)Điện cực Cực âm (−) Cực dương (Cu) ⊕ Cực âm (−) Cực dương ⊕

Nửa p.ứng Cu2+ + 2e → Cu↓ Cu → Cu2+ + 2e Cu2+ + 2e → Cu↓ 2H2O→O2↑+ 4H++4e Quá trình Q.trình khử

(QT nhận e)

Q.trình oxi hoá(QT nhường e)

Q.trình khử(QT nhận e)

Q.trình oxi hoá(QT nhường e)

P.ứng đ.phân Cu2+ (dd) + Cu(r) → Cu(r) + Cu2+ (dd)

(anot-k.loại tan) (catot-k.loại bám) 2Cu

2+ + 2H2O → ®pdd 2Cu↓ + O2↑ + 4H+

Bài tập chương 5 - Đại cương về kim loại Đại cương về kim loại

1 Dãy gồm các kim loại có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm khối là:

2 Dãy gồm các kim loại có cùng kiểu mạng tinh thể lập phương tâm khối là:

3 Phát biểu nào sau đây đúng ?

A Các kim loại: natri, bari, beri đều tác dụng với nước ở nhiệt độ thường.

B Kim loại xesi được dùng để chế tạo tế bào quang điện.

C Kim loại magie có kiểu mạng tinh thể lập phương tâm diện.

D Theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, các kim loại kiềm thổ (từ beri đến bari) có nhiệt độ

nóng chảy giảm dần

4 Hơi thuỷ ngân rất độc, bởi vậy khi làm vỡ nhiệt kế thuỷ ngân thì chất bột được dùng để rắc lên

thuỷ ngân rồi gom lại là

5 Thí nghiệm nào sau đây không xảy ra phản ứng ?

A Cho kim loại Cu vào dung dịch HNO3.

B Cho kim loại Fe vào dung dịch Fe2(SO4)3.

C Cho kim loại Ag vào dung dịch HCl.

D Cho kim loại Zn vào dung dịch CuSO4.

6 Cho dãy các kim loại: Al, Cu, Fe, Ag Số kim loại trong dãy phản ứng được với dung dịch

H2SO4 loãng là

A 1 B 2 C 3 D 4.

7 Thực hiện các thí nghiệm sau:

(a) Cho Al vào dung dịch HCl (b) Cho Al vào dung dịch AgNO3

(c) Cho Na vào H2O (d) Cho Ag vào dung dịch H2SO4 loãng

Trong các thí nghiệm trên, số thí nghiệm xảy ra phản ứng là (SGK10-tr140)

8 Kim loại Fe không phản ứng với chất nào sau đây trong dung dịch ?

9 Kim loại sắt không phản ứng được với dung dịch nào sau đây ?

A H2SO4 đặc, nóng B HNO3 loãng C H2SO4 loãng D HNO3 đặc, nguội

10 Dãy gồm các kim loại đều tác dụng được với dung dịch HCl nhưng không tác dụng với dung dịch

HNO3 đặc, nguội là:

A Fe, Al, Cr B Cu, Fe, Al C Fe, Mg, Al D Cu, Pb, Ag.

11 Thực hiện các thí nghiệm với hỗn hợp bột gồm Ag và Cu (hỗn hợp X):

(a) Cho X vào bình chứa một lượng dư khí O3 (ở điều kiện thường)

(b) Cho X vào một lượng dư dung dịch HNO3 (đặc)

(c) Cho X vào một lượng dư dung dịch HCl (không có mặt O2)

(d) Cho X vào một lượng dư dung dịch FeCl3

Thí nghiệm mà Cu bị oxi hoá còn Ag không bị oxi hoá là

12 Thực hiện các thí nghiệm sau (ở điều kiện thường):

(a) Cho đồng kim loại vào dung dịch sắt(III) clorua

(b) Sục khí hiđro sunfua vào dung dịch đồng(II) sunfat

(c) Cho dung dịch bạc nitrat vào dung dịch sắt(III) clorua

(d) Cho bột lưu huỳnh vào thủy ngân

Số thí nghiệm xảy ra phản ứng là

13 Phát biểu nào sau đây không đúng ?

A Trong công nghiệp, kim loại Al được sản xuất bằng phương pháp điện phân Al2O3 nóng chảy.

B Al(OH)3 phản ứng được với dung dịch HCl và dung dịch KOH.

C Kim loại Al tan được trong dung dịch HNO3 đặc, nguội.

D Trong các phản ứng hóa học, kim loại Al chỉ đóng vai trò chất khử

Dãy điện hóa của kim loại

- Sắp xếp các ion, các kim loại theo chiều giảm dần (hoặc tăng dần) tính oxi hóa, tính khử (theo

dãy điện hóa)

1 Cho các kim loại: Na, Mg, Fe, Al; kim loại có tính khử mạnh nhất là

2 Cho dãy các kim loại: Fe, K, Mg, Ag Kim loại trong dãy có tính khử yếu nhất là

3 Dãy các kim loại được xếp theo chiều giảm dần tính khử là:

4 Dãy gồm các ion được sắp xếp theo thứ tự tính oxi hóa giảm dần từ trái sang phải là:

Cho dãy điện hoá của kim loại, dự đoán phản ứng xảy ra giữa các cặp oxi hóa khử

9 Hai kim loại đều phản ứng được với dung dịch Cu(NO3)2 giải phóng kim loại Cu là

10 Dung dịch FeSO4 và dung dịch CuSO4 đều tác dụng được với

11 Cho các kim loại: Ni, Fe, Cu, Zn; số kim loại tác dụng với dung dịch Pb(NO3)2 là

15 Thứ tự một số cặp oxi hoá - khử trong dãy điện hoá như sau :

Fe2+/Fe; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+ Cặp chất không phản ứng với nhau là

A Fe và dung dịch CuCl2 B Fe và dung dịch FeCl3

C dung dịch FeCl2 và dung dịch CuCl2 D Cu và dung dịch FeCl3

16 Phương trình hóa học nào sau đây sai ?

A 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

B Fe + ZnSO4 (dung dịch) → FeSO4 + Zn

C H2 + CuO →to Cu + H2O

D Cu + 2FeCl3 (dung dịch) → CuCl2 + 2FeCl2

17 Cho các cặp oxi hóa – khử được sắp xếp theo chiều tăng dần tính oxi hóa của dạng oxi hóa như sau:

Fe2+/Fe, Cu2+/Cu, Fe3+/Fe2+ Phát biểu nào sau đây là đúng ?

A Cu2+ oxi hóa được Fe2+ thành Fe3+ B Fe3+ oxi hóa được Cu thành Cu2+

C Cu khử được Fe3+ thành Fe D Fe2+ oxi hóa được Cu thành Cu2+

18 Cho các cặp oxi hóa – khử được sắp xếp theo thứ tự tăng dần tính oxi hóa của các ion kim loại:

Al3+/Al; Fe2+/Fe, Sn2+/Sn; Cu2+/Cu Tiến hành các thí nghiệm sau:

(a) Cho sắt vào dung dịch đồng(II) sunfat

(b) Cho đồng vào dung dịch nhôm sunfat

(c) Cho thiếc vào dung dịch đồng(II) sunfat

(d) Cho thiếc vào dung dịch sắt(II) sunfat

Trong các thí nghiệm trên, những thí nghiệm có xảy ra phản ứng là:

19 Cho biết thứ tự từ trái sang phải của các cặp oxi hoá - khử trong dãy điện hoá (dãy thế điện cực

chuẩn) như sau : Zn2+/Zn ; Fe2+/Fe; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+; Ag+/Ag

Các kim loại và ion đều phản ứng được với ion Fe2+ trong dung dịch là

A Zn, Cu2+ B Ag, Fe3+ C Ag, Cu2+ D Zn, Ag+

20 Thứ tự một số cặp oxi hóa – khử trong dãy điện hóa như sau: Mg2+/Mg; Fe2+/Fe; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+;

Ag+/Ag Dãy chỉ gồm các chất, ion tác dụng được với ion Fe3+ trong dung dịch là:

A Mg, Fe, Cu B Mg,Cu, Cu2+ C Fe, Cu, Ag+ D Mg, Fe2+, Ag

- Cho các phản ứng xảy ra, sắp xếp tính oxi hóa, tính khử của các chất

• Cho các phản ứng, viết các cặp oxi hóa - khử tương ứng

Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag ;

2Fe(NO3)3 + Cu → 2Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2; ⇒

Vị trí của cặp Fe 3+ /Fe 2+ trong dãy điện hóa ?

22 Cho các phản ứng xảy ra sau đây:

(1) AgNO3 + Fe(NO3)2 → Fe(NO3)3 + Ag↓

AgNO3 + Fe(NO3)2 → Fe(NO3)3 + Ag

Dãy sắp xếp theo thứ tự tăng dần tính oxi hóa các ion kim loại là:

A Ag+, Fe2+, Fe3+ B Fe2+, Fe3+, Ag+

C Fe2+, Ag+, Fe3+. D Ag+, Fe3+, Fe2+

24 Cho biết các phản ứng xảy ra sau:

2FeBr2 + Br2 → 2FeBr3

2NaBr + Cl2 → 2NaCl + Br2 Phát biểu đúng là:

A Tính khử của Cl−mạnh hơn của Br− B Tính oxi hóa của Br2 mạnh hơn của Cl2

C Tính khử của Br−mạnh hơn của Fe2+ D Tính oxi hóa của Cl2 mạnh hơn của Fe3+

A Cu2+, Fe2+, Fe3+ B Fe2+, Fe3+, Cu2+.

C Fe2+, Cu2+, Fe3+. D Cu2+, Fe3+, Fe2+

26 Hai kim loại X, Y và các dung dịch muối clorua của chúng có các phản ứng hóa học sau:

X + 2YCl3 → XCl2 + 2YCl2; Y + XCl2 → YCl2 + X

Phát biểu đúng là:

A Ion Y2+ có tính oxi hóa mạnh hơn ion X2+

B Kim loại X khử được ion Y2+

C Kim loại X có tính khử mạnh hơn kim loại Y.

D Ion Y3+ có tính oxi hóa mạnh hơn ion X2+

27 Cho a mol sắt tác dụng với a mol khí clo, thu được hỗn hợp rắn X Cho X vào nước, thu được dung dịch Y Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Dung dịch Y không tác dụng với chất nào sau đây ?

A AgNO3 B NaOH C Cl2 D Cu

28 Cho a mol sắt tác dụng với 1,25a mol khí clo, thu được hỗn hợp rắn X Cho toàn bộ chất rắn

X vào dung dịch AgNO3 dư, khuấy đều, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kếttủa Giá trị của m là

Các khái niệm phản ứng oxi hóa- khử Chiều hướng xảy ra phản ứng oxi hóa - khử

29 Cho phản ứng hóa học:

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Trong phản ứng trên xảy ra

A sự khử Fe2+ và sự oxi hóa Cu B sự khử Fe2+ và sự khử Cu2+

C sự oxi hóa Fe và sự oxi hóa Cu D sự oxi hóa Fe và sự khử Cu2+

Giải: Fe → Fe2+ + 2e (Fe: chất khử, sự oxi hóa Fe thành ion Fe2+);

Cu2+ + 2e → Cu (Cu2+: chất oxi hóa, sự khử ion Cu2+ thành Cu)

30 Cho phản ứng:

Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag Phát biểu nào sau đây là đúng ?

A Ion Fe2+ có tính oxi hoá mạnh hơn ion Fe3+

B Ion Fe3+ có tính oxi hoá mạnh hơn ion Ag+

C Kim loại Ag có tính khử mạnh hơn ion Fe2+

D Ion Fe2+ khử được ion Ag+

31 Mệnh đề không đúng là:

A Fe2+ oxi hoá được Cu

B Fe khử được Cu2+ trong dung dịch

C Fe3+ có tính oxi hóa mạnh hơn Cu2+

D Tính oxi hóa của các ion tăng theo thứ tự: Fe2+, H+, Cu2+, Ag+

32 Cho phản ứng: nX + mYn+ nX m+ + mY (a)

Có các phát biểu sau: Để phản ứng (a) xảy ra theo chiều thuận

(1) Xm+ có tính oxi hoá mạnh hơn Yn+ (2) Yn+ có tính oxi hoá mạnh hơn Xm+ (3) Y có tính khử yếu hơn X (4) Y có tính khử mạnh hơn X.

Phát biểu đúng là

A (1) và (2) B (2) và (3) C (3) và (4) D (1) và (3)

Các chất xảy ra phản ứng với nhau

Các chất và ion phản ứng được với dung dịch HCl và AgNO3,với ion Fe2+, ion Fe3+, Fe(NO3)2

33 Các chất vừa tác dụng được với dung dịch HCl vừa tác dụng được với dung dịch AgNO3 là:

34 Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất vừa tác dụng được với dung dịch HCl, vừa tác dụng được với

dung dịch AgNO3 ?

35 Cho dãy các kim loại: Cu, Ni, Zn, Mg, Ba, Ag Số kim loại trong dãy phản ứng được với dung dịch

FeCl3 là

36 Để khử ion Fe3+ trong dung dịch thành ion Fe2+ có thể dùng một lượng dư

A kim loại Mg B kim loại Cu C kim loại Ba D kim loại Ag

37 Kim loại M có thể được điều chế bằng cách khử ion của nó trong oxit bởi khí H2 ở nhiệt độ cao.

Mặt khác, kim loại M khử được ion H+ trong dung dịch axit loãng thành H2 Kim loại M là

38 X là kim loại phản ứng được với dung dịch H2SO4 loãng, Y là kim loại tác dụng được với dungdịch Fe(NO3)3 Hai kim loại X, Y lần lượt là (biết thứ tự trong dãy thế điện hoá: Fe3+/Fe2+

đứng trước

Ag+/Ag)

39 Cho các dung dịch loãng: (1) FeCl3, (2) FeCl2, (3) H2SO4, (4) HNO3, (5) hỗn hợp gồm HCl và

NaNO3 Những dung dịch phản ứng được với kim loại Cu là

A (1), (2), (3) B (1), (3), (5) C (1), (4), (5) D (1), (3), (4).

40 Cho các chất: NaOH, Cu, HCl, HNO3, AgNO3, Mg Số chất phản ứng với dung dịch Fe(NO3)2 là

Bài tập

41 Cho 6,72 gam Fe vào 400 ml dung dịch HNO3 1M, đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được

khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X Dung dịch X có thể hòa tan tối đa m gam Cu Giá trịcủa m là

Gợi ý giải Cách 1: Số mol electron chất oxi hoá nhận = 0,75×nHNO3= 0,75×0,4 = 0,3 mol

Dự đoán sản phẩm theo số mol Fe: 0,12×2 < 0,3 <0,12×3 ⇒ tạo Fe2+ và Fe3+ , tính số mol Fe3+ Cách 2: Áp dụng đlbt electron Chất oxi hoá (HNO3), chất khử (Fe, Cu)

42 Cho hỗn hợp gồm 1,12 gam Fe và 1,92 gam Cu vào 400 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H2SO40,5M và NaNO3 0,2M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và khí NO (sảnphẩm khử duy nhất) Cho V ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X thì lượng kết tủa thu được là lớnnhất Giá trị tối thiểu của V là

Kim loại (Cr, Sn…) tác dụng với axit, tác dụng với oxi (cho Cr = 52, Sn = 119)

1 Hòa tan hoàn toàn 14,6 gam hỗn hợp X gồm Al và Sn bằng dung dịch HCl (dư) khi không có không

khí, thu được 5,6 lít H2 (ở đktc) Thể tích khí O2 (ở đktc) cần để phản ứng hoàn toàn với 14,6 gam hỗnhợp X là

A 3,92 lít B 1,68 lít C 2,80 lít D 4,48 lít.

2 Cho m gam hỗn hợp bột X gồm ba kim loại Zn, Cr, Sn có số mol bằng nhau tác dụng hết với lượng

dư dung dịch HCl loãng, nóng khi không có không khí, thu được dung dịch Y và khí H2 Cô cạn dungdịch Y thu được 8,98 gam muối khan Nếu cho m gam hỗn hợp X tác dụng hoàn toàn với O2 (dư) đểtạo hỗn hợp 3 oxit thì thể tích khí O2 (đktc) phản ứng là

Kim loại tác dụng với dung dịch muối - Xác định sản phẩm tạo thành

Một kim loại + dung dịch một muối

1 Cho bột Fe vào dung dịch AgNO3 dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch gồm

các chất tan:

C Fe(NO3)3, AgNO3 D Fe(NO3)2, Fe(NO3)3 (T1-tr32 câu

16)

2 Cho a mol bột Fe vào dung dịch chứa b mol CuSO4 Sau khi kết thúc các phản ứng thấy trong dung

dịch có a mol FeSO4, (b - a) mol CuSO4 và chất rắn có a mol Cu Quan hệ giữa a và b là:

A a = b B a > b C a < b D a ≥ 2b

3 Để thu lấy Ag tinh khiết từ hỗn hợp X (gồm a mol Al2O3, b mol CuO, c mol Ag2O), người ta hoà tan

X bởi dung dịch chứa (6a + 2b + 2c) mol HNO3 được dung dịch Y, sau đó thêm (giả thiết hiệu suấtcác phản ứng đều là 100%)

Hai kim loại + dung dịch một muối

4 Cho hỗn hợp gồm Fe và Zn vào dung dịch AgNO3 đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được

dung dịch X gồm hai muối và chất rắn Y gồm hai kim loại Hai muối trong X là

A Fe(NO3)2 và AgNO3 B AgNO3 và Zn(NO3)2.

C Zn(NO3)2 và Fe(NO3)2 D Fe(NO3)3 và Zn(NO3)2

Giải: Zn2+ (1) Fe2+ (2) Ag+

Zn > Fe (2) Ag (1) (tính khử của kim loại giảm)

5 Cho hỗn hợp gồm Fe và Mg vào dung dịch AgNO3, khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được

dung dịch X (gồm hai muối) và chất rắn Y (gồm hai kim loại) Hai muối trong X là:

C Fe(NO3)3 và Mg(NO3)2 D AgNO3 và Mg(NO3)2.

6 Cho hỗn hợp gồm Al và Zn vào dung dịch AgNO3 Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung

dịch X chỉ chứa một muối và phần không tan Y gồm hai kim loại Hai kim loại trong Y và muối trong X

là

A Al, Ag và Zn(NO3)2 B Al, Ag và Al(NO3)3.

C Zn, Ag và Al(NO3)3 D Zn, Ag và Zn(NO3)2.

7 Cho hỗn hợp X gồm Al và Fe tác dụng với dung dịch CuCl2 Khuấy đều hỗn hợp, lọc rửa kết tủa, thu

được dung dịch Y và chất rắn Z Thêm vào Y một lượng dung dịch NaOH loãng dư, lọc rửa kết tủa mớitạo thành Nung kết tủa đó trong không khí ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được chất rắn

R gồm hai oxit kim loại Các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn Hai oxit kim loại là

A Al2O3 và Fe2O3 B FeO và CuO C Al2O3 và Fe3O4 D Fe2O3 và CuO

Một kim loại + dung dịch hai muối, hai kim loại + dung dịch hai muối Mối liên hệ

VD Cho bột Cu dư vào dung dịch hỗn hợp gồm Fe(NO3)3 và AgNO3 Sau khi phản ứng kết thúc thu

được chất rắn X và dung dịch Y Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra và cho biết X, Ygồm những chất gì ?

Cho biết: Tính oxi hóa: Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > Fe2+

Tính khử: Cu > Fe2+ > Ag

8 Cho hỗn hợp bột Al, Fe vào dung dịch chứa Cu(NO3)2 và AgNO3 Sau khi các phản ứng xảy rahoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn gồm ba kim loại là:

Giải: Cu2+ < Ag+ (tính oxi hóa của ion kim loại tăng)

Al > Fe (3) Cu (2) Ag (1) (tính khử của kim loại giảm)

9 Cho bột Fe vào dung dịch gồm AgNO3 và Cu(NO3)2 Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu

được dung dịch X gồm hai muối và chất rắn Y gồm hai kim loại Hai muối trong X và hai kim loại

trong Y lần lượt là: (t.tự T1-tr34 13.CĐ-08, 14.KA-09, T2-tr23 23.KA-12)

A Cu(NO3)2; Fe(NO3)2 và Cu; Fe B Cu(NO3)2; Fe(NO3)2 và Ag; Cu.

C Fe(NO3)2; Fe(NO3)3 và Cu; Ag D Cu(NO3)2; AgNO3 và Cu; Ag.

10 Cho x mol Mg vào dung dịch chứa y mol Cu(NO3)2 và z mol AgNO3, sau khi kết thúc các phản ứng

thu được dung dịch Y gồm 2 muối Mối quan hệ giữa x, y và z là

C 0,5z ≤ x ≤ 0,5z + y D z ≤ x < y + z

Giải: Mg2+ (1) Cu2+ (2) < Ag+ Dung dịch gồm Mg2+, Cu2+ (dư hoặc chưa phản ứng)

Mg Cu Ag (tính theo số mol electron)

11 Hòa tan hoàn toàn x mol Fe vào dung dịch chứa y mol FeCl3 và z mol HCl, thu được dung dịch chỉ

chứa một chất tan duy nhất Biểu thức liên hệ giữa x, y và z là

Giải: Fe2+ H+ < Fe3+ Chất tan duy nhất là FeCl2 (Fe2+)

Fe H2 Fe2+

C1: Áp dụng đlbt eletron: 2x = y + z

C2: Tính tuần tự theo phương trình phản ứng

Fe, Cu + dung dịch HNO 3 , H 2 SO 4 đặc, nóng nếu dư kim loại sản phẩm tạo muối Fe 2+ !

1 Cho hỗn hợp Fe, Cu phản ứng với dung dịch HNO3 loãng Sau khi phản ứng hoàn toàn, thu đượcdung dịch chỉ chứa một chất tan và kim loại dư Chất tan đó là

2 Cho hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch axit H2SO4 đặc, nóng đến khi các phản ứng xảy rahoàn toàn, thu được dung dịch Y và một phần Fe không tan Chất tan có trong dung dịch Y là

C MgSO4 và Fe2(SO4)3 D MgSO4, Fe2(SO4)3 và FeSO4

3 Hòa tan hoàn toàn Fe3O4 trong dung dịch H2SO4 loãng (dư) được dung dịch X1 Cho lượng dư bột

Fe vào dung dịch X1 (trong điều kiện không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thuđược dung dịch X2 chứa chất tan là

A Fe2(SO4)3 và H2SO4 B FeSO4 C Fe2(SO4)3 D FeSO4 và H2SO4

Hòa tan hỗn hợp Fe 2 O 3 và Cu (hoặc Fe 3 O 4 và Cu) trong dung dịch HCl (hoặc H 2 SO 4 loãng)

1 Hỗn hợp rắn X gồm Al, Fe2O3 và Cu có số mol bằng nhau Hỗn hợp X tan hoàn toàn trong dungdịch

2 Cho hỗn hợp Cu và Fe2O3 vào dung dịch HCl dư Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được

dung dịch X và một lượng chất rắn không tan Muối trong dung dịch X là

A FeCl3 B CuCl2, FeCl2 C FeCl2, FeCl3 D FeCl2.

3 Cho các phát biểu sau:

(1) Đồng có thể tan trong dung dịch HCl có mặt oxi

(2) Muối Na2CO3 dễ bị nhiệt phân huỷ

(3) Hỗn hợp Cu và Fe2O3 có số mol bằng nhau sẽ tan hết được trong dung dịch HCl

(4) Cu không tác dụng với dung dịch Fe(NO3)3

(e) FeCl2 và Cu (2 : 1) ; (g) FeCl3 và Cu (1 : 1)

Số cặp chất tan hoàn toàn trong một lượng dư dung dịch HCl loãng, nóng là

5 Thực hiện các thí nghiệm sau

(a) Sục khí Cl2 vào dung dịch NaOH ở nhiệt độ thường

(b) Cho Fe3O4 vào dung dịch HCl loãng (dư)

(c) Cho Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư)

(d) Hòa tan hết hỗn hợp Cu và Fe2O3 (có số mol bằng nhau) vào dung dịch H2SO4loãng (dư)

Trong các thí nghiệm trên, sau phản ứng, số thí nghiệm tạo ra hai muối là

A 4 B 3 C 2 D 1

6 Cho m gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 tan vừa hết trong dung dịch HCl 20%, thu được dung dịch

Y (chỉ chứa 2 muối) Cho biết thứ tự từ trái sang phải của các cặp oxi hoá-khử trong dãy điện hoánhư sau: H+/H2 ; Cu2+/Cu ; Fe3+/Fe2+ Nồng độ phần trăm khối lượng của FeCl2 trong dung dịch Y là

mdd sau = 64 + 232 + 1460 = 1756 gam, mctan = 381 gam ⇒ C% = (381 : 1756)100 = 21,7%

(Gợi ý: Hỗn hợp (Cu, Fe3O4) tan hết trong dung dịch HCl tạo 2 muối, tỉ lệ mol 1 : 1, tính theo pt pứ)

Bài tập về ăn mòn kim loại

1 Phát biểu nào dưới đây không đúng ?

A Nguyên tắc chung để điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử kim loại.

B Bản chất của ăn mòn kim loại là quá trình oxi hóa - khử.

C Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là tính khử.

D Ăn mòn hóa học phát sinh dòng điện

2 Trường hợp nào sau đây, kim loại bị ăn mòn điện hóa học ?

A Đốt dây sắt trong khí oxi khô B Thép cacbon để trong không khí ẩm.

C Kim loại kẽm trong dung dịch HCl D Kim loại sắt trong dung dịch HNO3 loãng.

3 Tiến hành các thí nghiệm sau:

(a) Cho lá Fe vào dung dịch gồm CuSO4 và H2SO4 loãng;

(b) Đốt dây Fe trong bình đựng khí O2;

(c) Cho lá Cu vào dung dịch gồm Fe(NO3)3 và HNO3;

(d) Cho lá Zn vào dung dịch HCl;

Số thí nghiệm có xảy ra ăn mòn điện hóa là

4 Trường hợp nào sau đây xảy ra ăn mòn điện hóa ?

A Sợi dây bạc nhúng trong dung dịch HNO3.

B Đốt lá sắt trong khí Cl2.

C Thanh nhôm nhúng trong dung dịch H2SO4 loãng.

D Thanh kẽm nhúng trong dung dịch CuSO4.

5 Tiến hành bốn thí nghiệm sau:

- Thí nghiệm 1: Nhúng thanh Fe vào dung dịch FeCl3;

- Thí nghiệm 2: Nhúng thanh Fe vào dung dịch CuSO4;

- Thí nghiệm 3: Nhúng thanh Cu vào dung dịch FeCl3;

- Thí nghiệm 4: Cho thanh Fe tiếp xúc với thanh Cu rồi nhúng vào dung dịch HCl

Số trường hợp xuất hiện ăn mòn điện hoá là

6 Có 4 dung dịch riêng biệt: a) HCl, b) CuCl2, c) FeCl3, d) HCl có lẫn CuCl2 Nhúng vào mỗi dungdịch một thanh Fe nguyên chất Số trường hợp xuất hiện ăn mòn điện hoá là

7 Có 4 dung dịch riêng biệt: CuSO4, ZnCl2, FeCl3, AgNO3 Nhúng vào mỗi dung dịch một thanh Ni Số

trường hợp xuất hiện ăn mòn điện hoá là

8 Biết rằng ion Pb2+

trong dung dịch oxi hóa được Sn Khi nhúng hai thanh kim loại Pb và Sn đượcnối với nhau bằng dây dẫn điện vào một dung dịch chất điện li thì

A chỉ có Sn bị ăn mòn điện hoá B cả Pb và Sn đều không bị ăn mòn điện hoá.

C cả Pb và Sn đều bị ăn mòn điện hoá D chỉ có Pb bị ăn mòn điện hoá.

9 Nếu vật làm bằng hợp kim Fe-Zn bị ăn mòn điện hoá thì trong quá trình ăn mòn

A kẽm đóng vai trò catot và bị oxi hoá B sắt đóng vai trò anot và bị oxi hoá.

C kẽm đóng vai trò anot và bị oxi hoá D sắt đóng vai trò catot và ion H+ bị oxi hoá

10 Cho các cặp kim loại nguyên chất tiếp xúc trực tiếp với nhau: Fe và Pb; Fe và Zn; Fe và Sn; Fe

và Ni Khi nhúng các cặp kim loại trên vào dung dịch axit, số cặp kim loại trong đó Fe bị phá huỷtrước là

A 4 B 1 C 2 D 3.

11 Cho các hợp kim sau: Cu-Fe (I); Zn - Fe (II); Fe-C (III); Sn-Fe (IV) Khi tiếp xúc với dung dịch

chất điện li thì các hợp kim mà trong đó Fe đều bị ăn mòn trước là:

A I, II và III B I, II và IV C I, III và IV D II, III và IV.

12 Cho lá Al vào dung dịch HCl, có khí thoát ra Thêm vài giọt dung dịch CuSO4 vào thì

A phản ứng ngừng lại B tốc độ thoát khí tăng

C tốc độ thoát khí giảm D tốc độ thoát khí không đổi

13 Tiến hành các thí nghiệm sau:

(a) Nhúng thanh đồng nguyên chất vào dung dịch FeCl3

(b) Cắt miếng sắt tây (sắt tráng thiếc), để trong không khí ẩm

(c) Nhúng thanh kẽm vào dung dịch H2SO4 loãng có nhỏ vài giọt dung dịch CuSO4

(d) Quấn sợi dây đồng vào đinh sắt rồi nhúng vào cốc nước muối

Trong các thí nghiệm trên, số thí nghiệm chỉ xảy ra ăn mòn hóa học là

14 Để bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thép người ta thường gắn vào vỏ tàu (phần ngâm dưới nước) những

tấm kim loại

15 Trong thực tế, không sử dụng cách nào sau đây để bảo vệ kim loại sắt khỏi bị ăn mòn ?

A Gắn đồng với kim loại sắt B Tráng kẽm lên bề mặt sắt.

C Phủ một lớp sơn lên bề mặt sắt D Tráng thiếc lên bề mặt sắt.

Bài tập về điều chế kim loại

1 Nguyên tắc chung được dùng để điều chế kim loại là

A cho hợp chất chứa ion kim loại tác dụng với chất khử.

B khử ion kim loại trong hợp chất thành nguyên tử kim loại.

C oxi hoá ion kim loại trong hợp chất thành nguyên tử kim loại.

D cho hợp chất chứa ion kim loại tác dụng với chất oxi hoá.

2 Hai kim loại có thể điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện là

3 Oxit dễ bị H2 khử ở nhiệt độ cao tạo thành kim loại là

4 Chất không khử được sắt oxit (ở nhiệt độ cao) là

5 Kim loại nào sau đây điều chế được bằng phương pháp thủy luyện ?

6 Để khử ion Cu2+ trong dung dịch CuSO4 có thể dùng kim loại

7 Phản ứng nào sau đây là phản ứng điều chế kim loại theo phương pháp nhiệt luyện ?

→ Cu + CO2.

C CuCl2 đp dd→Cu + Cl2 D 2Al2O3đp nc→ 4Al + 3O2

8 Dãy các kim loại có thể được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch muối của chúng (với

điện cực trơ) là:

A Mg, Zn, Cu B Fe, Cu, Ag

9 Dãy các kim loại đều có thể được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch muối (với điện

cực trơ) là:

10 Hai kim loại có thể được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch là

11 Hai kim loại thường được điều chế bằng cách điện phân muối clorua nóng chảy là

12 Điện phân NaCl nóng chảy với điện cực trơ ở catot thu được

13 Phương pháp thích hợp điều chế kim loại Mg từ MgCl2 là

B dùng K khử Mg2+ trong dung dịch MgCl2

C điện phân dung dịch MgCl2

D nhiệt phân MgCl2.

14 Điều chế kim loại Al bằng phương pháp

A điện phân dung dịch AlCl3.

B dùng kim loại Na khử ion Al3+ trong dung dịch AlCl3

C dùng H2 khử Al2O3 ở nhiệt độ cao.

D điện phân Al2O3 trong criolit (3NaF.AlF3) nóng chảy.

15 Phương pháp chung để điều chế các kim loại Na, Ca, Al trong công nghiệp là

16 Dãy gồm các kim loại được điều chế trong công nghiệp bằng phương pháp điện phân hợp chất

nóng chảy của chúng, là:

17 Tiến hành các thí nghiệm sau:

(a) Cho Mg vào dung dịch Fe2(SO4)3 dư

(b) Sục khí Cl2 vào dung dịch FeCl2

(c) Dẫn khí H2 dư qua bột CuO nung nóng

(d) Cho Na vào dung dịch CuSO4 dư

(e) Nhiệt phân AgNO3

(g) Đốt FeS2 trong không khí

(h) Điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực trơ

Sau khi kết thúc các phản ứng, số thí nghiệm thu được kim loại là

18 Tiến hành các thí nghiệm sau

(1) Cho Zn vào dung dịch AgNO3; (2) Cho Fe vào dung dịch Fe2(SO4)3;

(3) Cho Na vào dung dịch CuSO4; (4) Dẫn khí CO (dư) qua bột CuO nóng

Các thí nghiệm có tạo thành kim loại là

A (3) và (4) B (1) và (2) C (2) và (3) D (1) và (4).

19 Hỗn hợp X gồm Fe(NO3)2, Cu(NO3)2 và AgNO3.Thành phần % khối lượng của nitơ trong X là11,864% Có thể điều chế được tối đa bao nhiêu gam hỗn hợp ba kim loại từ 14,16 gam X?

Giải: Công thức chung muối nitrat là M(NO3)n M(NO3)n → Mn+ + nNO3−

Mối liên hệ: mmuối = mion k.loại + mNO3−

mmuối = mk.loại + mNO3−

Tính khối lượng NO3−: N -> NO3−⇒mNO3−= ?

14 gam -> 62 gam

Hỗn hợp kim loại, oxit kim loại tác dụng với nước

63 Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O và BaO Hòa tan hoàn toàn 21,9 gam X vào nước, thu được 1,12 lít

khí H2 (đktc) và dung dịch Y, trong đó có 20,52 gam Ba(OH)2 Hấp thụ hoàn toàn 6,72 lít khí CO2(đktc) vào Y, thu được m gam kết tủa Giá trị của m là

64 Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O và BaO Hòa tan hoàn toàn 21,9 gam X vào nước, thu được 1,12 lít

khí H2 (đktc) và dung dịch Y chứa 20,52 gam Ba(OH)2 Cho Y tác dụng với 100 ml dung dịchAl2(SO4)3 0,5M, thu được m gam kết tủa Giá trị của m là

A 27,96 B 29,52 C 36,51 D 1,50.

65 Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Na, K2O, Ba và BaO (trong đó oxi chiếm 10% về khối

lượng) vào nước, thu được 300 ml dung dịch Y và 0,336 lít khí H2 Trộn 300 ml dung dịch Y với 200

ml dung dịch gồm HCl 0,2M và HNO3 0,3M, thu được 500 ml dung dịch có pH = 13 Giá trị của m là

66 Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ vào 400 ml dung

dịch HCl 0,25M, thu được 400 ml dung dịch Y trong suốt có pH = 13 Cô cạn dung dịch Y thu được10,07 gam chất rắn Giá trị của m là

67 Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ vào 400 ml dung

dịch HCl 0,25M, thu được 400 ml dung dịch Y trong suốt có pH = a và 0,07 mol H2 Giá trị của a là

Bài tập nhúng kim loại vào dung dịch muối

Phương pháp tăng giảm khối lượng

Khi chuyển từ chất này thành chất khác khối lượng có thể tăng hoặc giảm do các chất khác nhau cókhối lượng mol khác nhau Dựa vào mối tương quan tỉ lệ thuận của sự tăng giảm ta tính được lượngchất tham gia hay tạo thành sau phản ứng

* Độ tăng hoặc giảm khối lượng của thanh kim loại

(Kim loại B thoát ra bám hết vào thanh kim loại A)

Khi nhúng một thanh kim loại A vào một dung dịch muối Bn+, nếu B bị đẩy ra bám hết vào thanh kimloại A, khối lượng của thanh kim loại sau phản ứng có thể tăng hay giảm

Tổng quát: mthanh kloại sau = mthanh kloại đầu - mkloại tan + mkloại bám

+ Khối lượng thanh kim loại sau phản ứng tăng khi mkloại bám > mkloại tan

+ Khối lượng thanh kim loại sau phản ứng giảm khi mkloại bám < mkloại tan

** Độ tăng hoặc giảm khối lượng của dung dịch

(Kim loại B thoát ra bám hết vào thanh kim loại A)

Tổng quát: mdd sau = mdd đầu - mkloại bám + mkloại tan

(đi ra d.dịch) (đi vào d.dịch)

+ Khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng khi mkloại bám < mkloại tan.

+ Khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm khi mkloại bám > mkloại tan.

** Độ tăng hoặc giảm khối lượng muối thu được sau khi cô cạn dung dịch

(Kim loại B thoát ra bám hết vào thanh kim loại A)

Tổng quát: mmuối sau = mmuối đầu - mkloại bám + mkloại tan

+ Khối lượng muối sau phản ứng tăng khi mkloại bám < mkloại tan.

+ Khối lượng muối sau phản ứng giảm khi mkloại bám > mkloại tan.

Phần bài tập cơ bản trong SBT, SGK

1 Để phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch CuSO4 1M cần m gam bột Zn Giá trị của m là

2 Người ta phủ một lớp bạc lên một vật bằng đồng có khối lượng 8,84 gam bằng cách ngâm vật đó

trong dung dịch AgNO3 Sau một thời gian lấy vật ra khỏi dung dịch, rửa nhẹ, làm khô, khối lượng củavật là 10,36 gam

a) Cho biết các cặp oxi hóa - khử của kim loại trong phản ứng Viết phương trình hóa học dạng phân

tử và dạng ion thu gọn

b) Tính khối lượng bạc phủ trên bề mặt vật bằng đồng Giả thiết toàn bộ bạc thoát ra đều bám vào vậtbằng đồng

3 Ngâm một vật bằng đồng có khối lượng 10 gam trong 250 gam dung dịch AgNO3 4% Khi lấy vật ra

thì khối lượng AgNO3 trong dung dịch giảm 17%

a) Viết phương trình hóa học của phản ứng và cho biết vai trò của các chất tham gia phản ứng

b) Xác định khối lượng của vật sau phản ứng

4 Pha chế dung dịch CuSO4 bằng cách hòa tan 87 gam CuSO4.5H2O trong nước, thu được 750 ml dung

dịch

a) Tính nồng độ mol của dung dịch CuSO4 đã pha chế

b) Có bao nhiêu ion Cu2+ và SO4 − trong 1 ml dung dịch ? (Cho N = 6,02.1023)

c) Thêm một lượng mạt sắt dư vào 50 ml dung dịch CuSO4 trên

+ Hãy cho biết khối lượng các kim loại tham gia và tạo thành sau phản ứng Khối lượng tăng hay giảmbao nhiêu gam ?

+ Hãy cho biết khối lượng các muối tham gia và tạo thành sau phản ứng Khối lượng tăng hay giảmbao nhiêu gam ? So sánh khối lượng kim loại và khối lượng muối thu được ?

Mối liên hệ giữa khối lượng kim loại ban đầu và tạo thành với khối lượng muối trước và sau phản ứng

1.(T3-tr26-16.CĐ-14)Câu 40: Nhúng thanh Fe vào dung dịch CuSO4 Sau một thời gian, khối lượng

dung dịch giảm 0,8 gam so với khối lượng dung dịch ban đầu Coi tất cả kim loại đồng thoát ra đềubám vào lá sắt Khối lượng Fe đã phản ứng là

2.(T1-tr36-39.KB-07)-Câu 45: Cho m gam hỗn hợp bột Zn và Fe vào lượng dư dung dịch CuSO4 Saukhi kết thúc các phản ứng, lọc bỏ phần dung dịch thu được m gam bột rắn Thành phần phần trămtheo khối lượng của Zn trong hỗn hợp bột ban đầu là

Khối lượng muối

(hoặc khối lượng dung dịch)

Khối lượng muối

Nhận xét: Khối lượng thanh kim loại tăng, khối lượng muối tạo thành giảm

Nhúng kim loại vào dung dịch muối (kim loại đứng trước đẩy kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch) Giống nhau: - Số mol anion (SO4 −) trong dung dịch không đổi.

Khác nhau: -Trong (1) khối lượng thanh kim loại sau phản ứng giảm, khối lượng muối thu được

C1: Khối lượng trước và sau không đổi

Chọn 1 mol Fe: Khối lượng sau phản ứng tăng 8 gam ⇒ 8 mol Zn, khối lượng giảm 8 gam C2: Đặt ẩn, gọi số mol Zn (x mol), Fe (y mol)

65x + 56y = m = 64x + 64y ⇒ x = 8y

Chọn y = 1 mol (Fe), 8 mol (Zn)

VD: Cho một lượng bột Zn vào dung dịch X gồm FeCl2 và CuCl2 Khối lượng chất rắn sau khi cácphản ứng xảy ra hoàn toàn nhỏ hơn khối lượng bột Zn ban đầu là 0,5 gam Cô cạn phần dung dịch sauphản ứng thu được 13,6 gam muối khan Tổng khối lượng các muối trong X là

Giải: Zn + (FeCl2, CuCl2) → (ZnCl2) + (Fe, Cu) ⇒ giảm 0,5 gam so với Zn ban đầu

mX + 0,5 = 13,6 gam ⇔ khối lượng muối tăng so với X là 0,5 gam Khối lượng kim loại thu được giảm 0,5 gam ⇒ khối lượng muối tạo thành tăng 0,5 gam so với muối

X ban đầu

mX = 13,6 - 0,5 = 13,1 gam

Nhúng kim loại vào dung dịch muối

Dạng 1: Biết khối lượng thanh kim loại ban đầu và sau phản ứng (SBT12-tr43)-5.69 (đã giải ở tr23).

Dạng 2: Biết khối lượng muối trước và khối lượng muối sau phản ứng

Ví dụ 1: Nhúng một lá sắt có khối lượng 50 gam vào 500 ml dung dịch CuSO4 1M Sau một thờigian lấy lá kim loại ra, rửa nhẹ, làm khô cân được 50,8 gam Coi thể tích dung dịch không đổi, tất cảkim loại đồng thoát ra đều bám vào lá sắt Nồng độ mol/lít của CuSO4 trong dung dịch sau phản ứng là

Ví dụ 2: Nhúng một thanh nhôm nặng 50 gam vào 400 ml dung dịch CuSO4 0,5M Sau một thờigian, lấy thanh nhôm ra, rửa nhẹ, làm khô cân được 51,38 gam (giả sử tất cả Cu thoát ra đều bám vàothanh nhôm) Khối lượng Cu tạo thành là

Ví dụ 3: Nhúng miếng Al kim loại vào 480 gam dung dịch CuSO4 1% Sau một thời gian, lấy miếngnhôm ra (giả sử tất cả Cu kim loại thoát ra bám vào miếng nhôm), đem cô cạn dung dịch thu được 4,11gam muối khan Khối lượng Cu thu được là

Ví dụ 4: Nhúng một thanh sắt nặng 11,2 gam vào 200 ml dung dịch CuSO4 0,5M Sau một thời gian,lấy thanh kim loại ra, cô cạn dung dịch thu được 15,52 gam muối khan (giả sử tất cả đồng kim loạithoát ra bám vào miếng sắt)

a Viết phương trình phản ứng hoá học xảy ra Tính khối lượng từng chất trong 15,52 gam chất rắn

b Tính khối lượng thanh kim loại sau phản ứng Hoà tan hoàn toàn thanh kim loại này trong axit nitricđặc, nóng, dư thu được khí duy nhất nitơ đioxit NO2 thể tích V lít (ở đktc)

Viết phương trình phản ứng xảy ra Tính V

Hai kim loại tác dụng với dung dịch một muối hoặc hai muối

1 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 cácphản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được một dung dịch chứa 3 ion kim loại Trong các giá trị sau đây, giátrị nào của x thỏa mãn trường hợp trên ?

Biện luận: Tổng số mol electron trao đổi = 2,4 + 2x < 1 + 4 ⇒ x < 1,3 mol, chọn giá trị 1,2 mol

2 Cho hỗn hợp bột gồm 2,7 gam Al và 5,6 gam Fe vào 550 ml dung dịch AgNO3 1M Sau khi cácphản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chất rắn Giá trị của m là (biết thứ tự trong dãy thế điệnhoá: Fe3+/Fe2+ đứng trước Ag+/Ag)

Giải: Dự đoán sản phẩm theo số mol electron Số mol Ag+ = 0,55 mol

3×0,01 + 2×0,01 = 0,50 mol < 0,55 < 3×0,01 + 3×0,01 = 0,60 mol

Ion: (Al3+) (Fe2+) (Ag+) (Al3+) (Fe3+)

⇒ Ag+ hết, m = 108×0,55 = 59,4 gam Trong dung dịch có Al3+, Fe3+ và Fe2+

3 Cho 29,8 gam hỗn hợp bột gồm Zn và Fe vào 600 ml dung dịch CuSO4 0,5M Sau khi các phản ứng

xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và 30,4 gam hỗn hợp kim loại Phần trăm về khối lượng của Fe

trong hỗn hợp ban đầu là (T.tự T2-tr23-27-KB-12)

Giải: Dự đoán sản phẩm theo khối lượng kim loại Số mol Cu2+ = 0,6×0,5 = 0,30 mol

⇒ mCu = 64×0,3 = 19,2 gam < 30,4 gam ⇒ kim loại ban đầu còn dư

Dư kim loại Fe hoặc Fe và Zn Khối lượng kim loại dư: mk.loại dư = 30,4 - 19,2 = 11,2 gam

• Nếu hết Zn, dư Fe: mFe dư = 11,2 gam

Gọi số mol Zn và Fe phản ứng là x và y

Ta có: 65x + 56y = 29,8 - 11,2 = 18,6

x + y = 0,3 ⇒ y = 0,1 , mFe= 5,6 + 11,2 = 16,8 gam

%Fe = (16,8 : 29,8)100 = 56,37%

• Nếu dư Zn, Fe chưa phản ứng: mZn p.ứng = 29,8 - 11,2 = 18,6 gam

⇒ nZn = 18,6 : 65 = 0,286 mol < 0,3 mol (loại) !

4 Cho 0,42 gam hỗn hợp bột Fe và Al vào 250 ml dung dịch AgNO3 0,12M Sau khi các phản ứng xảy

ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và 3,333 gam chất rắn Khối lượng Fe trong hỗn hợp ban đầu là

(T.tự T1tr37 42.CĐ-2010)

A 0,168 gam B 0,123 gam C 0,177 gam D 0,150 gam

Giải: Số mol Ag = 0,03 mol, mAg= 3,24 gam < 3,33 gam ⇒ dư kim loại (0,093 gam), hết Ag+, tạo

• Nếu dư Al, Fe chưa phản ứng: mAl p.ứng = 0,42 - 0,093 = 0,327 ;

Số mol Al = 0,327 : 27 = 0,012 mol ⇒ ne = 0,012×3 = 0,036 mol > 0,03 mol (loại) !

5 Cho 2,7 gam hỗn hợp bột X gồm Fe và Zn tác dụng với dung dịch CuSO4 Sau một thời gian, thu

được dung dịch Y và 2,84 gam chất rắn Z Cho toàn bộ Z vào dung dịch H2SO4 (loãng, dư), sau khi cácphản ứng kết thúc thì khối lượng chất rắn giảm 0,28 gam và dung dịch thu được chỉ chứa một muốiduy nhất Phần trăm khối lượng của Fe trong X là:

Giải: Z gồm Cu và Fe (dư) 0,28 gam, Zn tham gia phản ứng hết

Khối lượng Cu = 2,84 - 0,28 = 2,56 gam (0,04 mol Cu)

Gọi số mol Zn là x, số mol Fe phản ứng là y Ta có hệ phương trình:

ne = 2x + 2y = 0,08 ; ⇒ y = 0,02 mol, mFe = 56×0,02 + 0,28 = 1,4 gam

mhh p.ứng = 65x + 56y = 2,7 - 0,28 = 2,42 ; %Fe = (1,4 : 2,7).100 = 51,85%

6.Cho hỗn hợp X gồm Al và Mg tác dụng với 1 lít dung dịch gồm AgNO3 a mol/l và Cu(NO3)2 2amol/l, thu được 45,2 gam chất rắn Y Cho Y tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư), thu được7,84 lít khí SO2 (ở đktc, là sản phẩm khử duy nhất) Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của a là

Giải: - Nếu Y chỉ gồm Ag và Cu: 108a + 64×2a = 45,2

⇒ a = 45, 2

236 mol , ne = a + 2×2a = 5a = 0,957 > 2×0,35 mol

- Vậy trong Y gồm có Ag (a mol), Cu (x mol) và trong dung dịch Cu2+ còn dư.

Ta có: 108a + 64x = 45,2

a + 2x = 0,7 ⇒ a = 0,3 mol, x = 0,2 mol

7 Cho hỗn hợp X gồm 0,01 mol Al và a mol Fe vào dung dịch AgNO3 đến khi phản ứng hoàn toàn, thu

được m gam chất rắn Y và dung dịch Z chứa 3 cation kim loại Cho Z phản ứng với dung dịch NaOH

dư trong điều kiện không có không khí, thu được 1,97 gam kết tủa T Nung T trong không khí đến khốilượng không đổi, thu được 1,6 gam chất rắn chỉ chứa một chất duy nhất Giá trị của m là

* nếu dư Ag+, Fe2+ hết, dung dịch Z gồm 3 ion Al3+, Fe3+ và Ag+

* nếu dư Fe2+, Ag+ hết, dung dịch Z gồm 3 ion Al3+, Fe3+ và Fe2+

• Dự đoán các ion trong dung dịch: Al3+, Fe2+ và Fe3+, hết ion Ag+

(Al3+, Fe2+ và Fe3+) + OH− (dư)→ kết tủa T, nung trong không khí → chất rắn Fe2O3 (duy nhất)

• Dự đoán thành phần kết tủa T theo tỉ lệ: Khối lượng kết tủa : khối lượng chất rắn

Sơ đồ phản ứng: 2Fe(OH)2→ Fe2O3 ⇒180

160 = 1,125; 2Fe(OH)3→ Fe2O3 ⇒ 214

160 = 1,337. Theo bài, tỉ lệ: 1,125 < 1,97

1,6 = 1,231 < 1,337 ⇒ tạo đồng thời Fe(OH)2 và Fe(OH) 3. Tính toán số mol ion Fe 2+ và Fe 3+

Gọi số mol ion Fe2+ và Fe3+ lần lượt là x và y

Ta có hệ phương trình: 90x + 107y = 1,97

x + y = 0,02 ⇒ x = 0,01 mol (Fe2+), y = 0,01 mol (Fe3+)

Tổng số mol electron = 3×0,01 + 2×0,01 + 3×0,01 = 0,08 mol

mAg = 108×0,08 = 8,64 gam

Một kim loại tác dụng với dung dịch hai muối

8 Nhúng một thanh sắt vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,02 mol AgNO3 và 0,05 mol Cu(NO3)2 Sau khi

các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng thanh sắt tăng m gam (coi toàn bộ kim loại sinh ra bám vàothanh sắt) Giá trị của m là

9 Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2 0,5M.

Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và m gam chất rắn Y Giá trị của m là

10.(T2-tr23-24.KA-12)Câu 12: Cho 2,8 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch gồm AgNO3 0,1M và

Cu(NO3)2 0,5M; khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn X Giá trị của m là

A 4,72 B 4,08 C 4,48 D 3,20

11 Nhúng một thanh sắt nặng 100 gam vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M và AgNO30,2M Sau một thời gian lấy thanh kim loại ra, rửa sạch làm khô cân được 101,72 gam (giả thiết cáckim loại tạo thành đều bám hết vào thanh sắt) Khối lượng sắt đã phản ứng là

12 Cho m1 gam Al vào 100 ml dung dịch gồm Cu(NO3)2 0,3M và AgNO3 0,3M Sau khi các phản ứng

xảy ra hoàn toàn thì thu được m2 gam chất rắn X Nếu cho m2 gam X tác dụng với lượng dư dung dịchHCl thì thu được 0,336 lít khí (ở đktc) Giá trị của m1 và m2 lần lượt là

A 8,10 và 5,43 B 1,08 và 5,16 C 0,54 và 5,16 D 1,08 và 5,43.

13 Cho m gam Mg vào dung dịch X gồm 0,03 mol Zn(NO3)2 và 0,05 mol Cu(NO3)2, sau một thời gian

thu được 5,25 gam kim loại và dung dịch Y Cho dung dịch NaOH vào Y, khối lượng kết tủa lớn nhấtthu được là 6,67 gam Giá trị của m là

Gợi ý giải: Mg + (Zn2+, Cu2+) → ion kim loại M2+ + (kim loại) , anion NO3 − không đổi.

m gam 5,15 gam ? gam 5,25 gam 0,16 mol

Bảo toàn nguyên tố kim loại:

• Kết tủa hiđroxit lớn nhất, phản ứng trao đổi:

Số mol NO3 − = số mol OH−= 2(0,03 + 0,05) = 0,16 mol

M(OH)2 6,67 gam ⇒ khối lượng ion kim loại M2+ = 6,67 - 17×0,16 = 3,95 gam

⇒ m = 5,25 + 3,95 – 5,15 = 4,05 gam

14 Cho m gam bột Cu vào 400 ml dung dịch AgNO3 0,2M, sau một thời gian phản ứng thu được7,76 gam hỗn hợp chất rắn X và dung dịch Y Lọc tách X, rồi thêm 5,85 gam bột Zn vào Y, sau khiphản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 10,53 gam chất rắn Z Giá trị của m là

15 Cho m gam bột Fe vào 200 ml dung dịch chứa hai muối AgNO3 0,15M và Cu(NO3)2 0,1M, saumột thời gian thu được 3,84 gam hỗn hợp kim loại và dung dịch X Cho 3,25 gam bột Zn vào dungdịch X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,895 gam hỗn hợp kim loại và dung dịch Y Giátrị của m là

Gợi ý giải: NO3 − (0,07 mol) 0,05 mol (dư) NO3 − (0,07 mol)

Sơ đồ: Fe + Ag+ , Cu2+ → hh k.loại (1) + dd X + Zn → hh k.loại (2) + dd Y (Zn2+ 0,035 mol)

m (g) 4,52 (g) 3,84 (g) mion X 3,25 (g) 3,895 (g) 65×0,035 (g)

Ta có: m (g) + 4,52 (g) = 3,84 (g) mion X⇒ mion X = m + 4,52 - 3,84 = (m + 0,68) gam

16 Cho 8,0 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe tác dụng hết với 200 ml dung dịch CuSO4 thu được 12,4

gam chất rắn Y và dung dịch Z Cho dung dịch Z tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc và nung kết tủangoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 8,0 gam hỗn hợp gồm hai oxit Cho toàn bộ chấtrắn Y vào dung dịch HNO3 dư thì thể tích khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc) thoát ra là (biết cácphản ứng đều xảy ra hoàn toàn)

Giải: Khối lượng hai oxit = khối lượng kim loại ⇒ Mg phản ứng hết, một phần Fe còn dư (z mol)

Sơ đồ: (Mg, Fe) + Cu2+→ (Cu, Fe (dư)) ; dung dịch Z: (Mg2+, Fe2+) → (MgO, Fe2O3)

SỰ ĐIỆN PHÂN TÓM TẮT LÝ THUYẾT

I Định nghĩa, khái niệm

Điện phân là quá trình oxi hoá - khử xảy ra trên bề mặt các điện cực khi cho dòng điện một chiều

đi qua dung dịch chất điện li hoặc chất điện li ở trạng thái nóng chảy.

Sự điện phân là quá trình sử dụng điện năng để tạo ra sự biến đổi hóa học

Ví dụ : Điện phân NaCl nóng chảy điều chế Na

2NaCl → 2Na + Cl2↑

● Điện cực: Là thanh kim loại hoặc các vật dẫn điện khác như than chì (hay graphit), dùng để

chuyển các electron từ dung dịch trong bình điện phân vào nguồn điện hoặc ngược lại, chuyển từnguồn điện vào dung dịch

Trong điện phân:

+ Điện cực nối với cực âm (−) của nguồn ngoài được gọi là catot; kí hiệu là cực (−)

+ Điện cực nối với cực dương (+) của nguồn ngoài được gọi là anot; kí hiệu là cực (+)

● Điện cực trơ: Là điện cực chỉ đóng vai trò chất dẫn điện, không tham gia cho nhận electron (oxihoá-khử) trong quá trình điện phân Đó là điện cực platin (Pt), than chì (hay graphit)

● Trên bề mặt cực âm (−), catot, cation của chất điện li đến nhận electron

(tổng quát: Chất oxi hoá đến nhận electron)

Xét ví dụ trên: Na+ + 1e → Na

Vậy trên catot xảy ra sự khử, có sự chuyển electron từ điện cực đến cation chất điện li.

● Trên bề mặt cực dương (+), anot, anion của chất điện li đến nhường electron

(tổng quát: Chất khử nhường electron)

Cũng xét ví dụ trên: 2Cl− → Cl2 + 2e

Vậy trên anot xảy ra sự oxi hoá, có sự chuyển electron từ anion của chất điện li tới bề mặt điện cực.

II Sự điện phân chất điện li

1 Điện phân nóng chảy

Điện phân nóng chảy thường dùng để điều chế các kim loại hoạt động mạnh như kim loại kiềm,kiềm thổ, nhôm và một số phi kim như F2

Ví dụ 1: Điện phân MgCl2 nóng chảy để điều chế Mg

Ở cực dương (+) (anot): 4OH−→ O2 + 2H2O + 4e

4NaOH → ®pnc 4Na + O2 + 2H2O

Ví dụ 3: Điện phân Al2O3 trong criolit nóng chảy để điều chế Al (criolit: 3NaF.AlF3 hoặc Na3AlF6)

C + O2 → CO2

2C + O2 → 2CO

Khí thoát ra tại anot có thể là hỗn hợp khí CO, CO2 và O2

(T1-tr38 56.KB-09, T3-tr27 29.KB-13, điện phân Al2O3 nóng chảy)

Tại sao không thể điều chế nhôm bằng phương pháp điện phân AlCl3 nóng chảy ?

AlCl3 ở trạng thái rắn có cấu tạo ion, còn ở trạng thái nóng chảy có sự chuyển sang hợp chất phân

tử Al 2 Cl 6 (ở áp suất thường AlCl 3 thăng hoa ở 183 o C còn ở áp suất cao nó nóng chảy ở 192,6 o C, không

phân

(Hóa học vô cơ Tập 2-trang 93- Hoàng Nhâm NXBGD 1999).

2 Điện phân dung dịch chất điện li (điện cực trơ)

Nguyên tắc: Khi điện phân dung dịch nước, ngoài các ion của chất điện phân còn có thể có các ion H+

và ion OH− của nước và bản thân kim loại làm điện cực tham gia các quá trình oxi hoá - khử ở điện cực.Khi đó quá trình oxi hoá - khử thực tế xảy ra phụ thuộc vào so sánh tính oxi hoá - khử mạnh hay yếucủa các chất trong bình điện phân Ta xét trường hợp điện phân dung dịch với điện cực trơ

H 3 O + trong dung dịch nước xảy ra nhiều giai đoạn phức tạp đòi hỏi tiêu thụ năng lượng)

+ Nếu trong dung dịch chất điện li có cation của kim loại có tính khử mạnh (từ K+ đến Al3+), nhữngcation này là những chất oxi hoá yếu, chúng khó bị khử hơn các phân tử nước Thực tế, ở catot chỉ xảy

ra sự khử các phân tử nước thành khí hiđro và ion OH−:

2H2O

2H+ + 2OH− 2H+ + 2e → H2↑