Chuyên đề kim loại tác dụng với dung dịch muối

KHOÁ BỒI DƯỠNG GIÁO VIÊN ĐỨNG ĐỘI TUYỂN HSG HOÁ 8,9 Trần Thị Khuyên Trường THPT A Hải Hậu Nội dung: Trị chơi đốn chữ Hình thức: Chơi theo điểm cầu; đánh máy câu trả lời vào ô “chatbox” Phần thưởng: Điểm cầu có câu trả lời nhanh giành phần thưởng amid Ngọc Phạm 01 sách bồi dưỡng HSG Yêu cầu: Tìm 01 TỪ KHĨA (18 chữ cái) Gợi ý: Đây cụm từ nói vai trị vơ quan trọng người giáo viên trình bồi dưỡng học sinh giỏi NgườI thầy trung bình biết nói Người thầy giỏi biết giải thích Người thầy xuất chúng biết minh hoạ Người thầy vĩ đại biết cách truyền cảmA hứng Nhà văn William Warrd (Hoa Kỳ) Trần Thị Khuyên Trường THPT A Hải Hậu Trần Thị Khuyên Trường THPT A Hải Hậu NỘI DUNG Bản chất phản ứng Trần Thị Khuyên Bài tập định tính Bài tập định lượng Trường THPT A Hải Hậu Bản chất phản ứng kim loại tác dụng với dung dịch muối Kim loại mạnh đẩy kim loại yếu khỏi dung dịch muối (Trừ kim loại tác dụng với nước Na, K, Ca, Ba ) Phương trình: kim loại + muối → muối + kim loại Trần Thị Khuyên Trường THPT A Hải Hậu Lưu ý: - Nếu cho các kim loại tác dụng với nước Na, K, Ca, Ba vào dung dịch muối, thứ tự phản ứng sau:   kim loại + nước → bazơ + hidro   bazơ + muối → bazơ + muối (nếu có)   Hiện tượng: có khí khơng màu thoát ra, thu kết tủa xanh đậm          Na + 2H2O → 2NaOH  +  H2            2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2 + Na2SO4                                                 (kết tủa màu xanh) Trần Thị Khuyên Trường THPT A Hải Hậu - Đối với tập học sinh giỏi phần kim loại tác dụng với dung dịch muối cần ý đến dãy điện hoá kim loại để xác định chiều phản ứng hoá học - Một số lưu ý kiến thức thường gặp tập: + Sắt, đồng phản ứng với dung dịch muối sắt (III) tạo thành dung dịch muối sắt (II) muối đồng (II) + Các kim loại Mg, Al, Mn, Zn, Cr (kim loại M hoá trị n) phản ứng với dung dịch muối sắt (III) xảy theo nấc: M + FeCl3 → MCln + FeCl2 M + FeCl2 → MCln + Fe + Muối sắt (II) tác dụng với muối bạc tạo muối sắt (III) Ag kim loại Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag Trần Thị Khuyên Trường THPT A Hải Hậu Bài tập định tính Căn vào chất phản ứng kim loại tác dụng với dung dịch muối để xác định phản ứng xảy Khi cho kim loại vào dung dịch muối thường quan sát tượng sau: -Kim loại tan dần -Xuất khí bay lên (đối với trường hợp kim loại tác dụng với nước) -Sự đổi màu dung dịch (nếu có) - Xuất kim loại giải phóng màu bám vào kim loại tham gia phản ứng (trừ trường hợp kim loại phản ứng dạt bột) - Màu số kim loại -Màu số dung dịch muối: Sắt, chì: màu trắng xám Dung dịch muối sắt (III): màu vàng nâu Đồng: màu đỏ Dung dịch muối đồng (II): màu xanh Nhôm, magie, bạc: màu trắng bạc Dung dịch muối nhôm, magie, kẽm, bạc không màu Kẽm: màu xám nhạt ánh lam Chì: màu đen Trần Thị Khuyên Trường THPT A Hải Hậu Bài tập vận dụng: Bài 1: Cho 5,15 gam hỗn hợp A gồm Zn Cu vào 140 ml dung dịch AgNO 1M Sau phản ứng xong thu 15,76 gam hỗn hợp kim loại dung dịch B Chia B thành hai phần nhau, thêm KOH dư vào phần 1, thu kết tủa Lọc kết tủa, đem nung đến khối lượng không đổi, m gam chất rắn a Tính m? b Cho bột Zn tới dư vào phần 2, thu dung dịch D Cho từ từ V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch D thu 2,97 gam kết tủa Tính V, phản ứng xảy hoàn toàn Trần Thị Khuyên Trường THPT A Hải Hậu Bài 2: Cho 10,4g hỗn hợp bột Mg Fe vào 200 ml dung dịch CuSO 2M, sau phản ứng thu 19,2g chất rắn B dung dịch C Cho C tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc, rửa nung kết tủa thu khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu hỗn hơp oxit Tính khối lượng kim loại hỗn hợp Trần Thị Khuyên Trường THPT A Hải Hậu Bài 3: Cho 3,16 gam hỗn hợp A dạng bột gồm Mg Fe tác dụng với 250 ml dung dịch CuCl khuấy hỗn hợp, lọc, rửa kết tủa, dung dịch B 3,84 gam chất rắn C Thêm vào B lượng dư dung dịch NaOH loãng, lọc, rửa kết tủa tạo thành Nung kết tủa khơng khí nhiệt độ cao thu 1,4 gam chất rắn D gồm oxit kim loại Cho phản ứng xảy hồn tồn a, Viết phương trình hóa học phản ứng xảy b Tính thành phần phần trăm theo khối lượng kim loại A nồng độ mol/l dung dịch CuCl Trần Thị Khuyên Trường THPT A Hải Hậu Do D gồm hai oxit nên Mg, CuCl2 hết, Fe phản ứng Phương trình Mg + CuCl2 →→ MgCl2 + Cu (1) Fe + CuCl2 →→ FeCl2 + Cu (2) Khi cho NaOH dư vào 2NaOH + MgCl2 →→ Mg(OH)2 + 2NaCl (3) 2NaOH + FeCl2 →→ Fe(OH)2 + 2NaCl (4) Khi nung Mg(OH)2 to→to→ MgO + H2O (5) 4Fe(OH)2 +O2 to→to→ 4Fe2O3 + 4H2O (6) Đặt số mol Fe, Mg có ban đầu x, y, số mol Fe dư t (x, y>0, t≥≥0) Có hệ PT 24x+56y+0t=3,16 40x+64y−8t=3,84 40x+80y−80t=1,4 SUY RA x=0,015mo,ly=0,05mol,t=0,04mol Vậy hỗn hợp đầu %mMg = 0,015.243,16.1000,015.243,16.100=11,392% %mFe=100%-11,392% = 88,608% Trần Thị Khuyên Trường THPT A Hải Hậu 2.4 Bài tập nhiều kim loại tác dụng với dung dịch chứa nhiều muối Phương pháp Đối với dạng tập có nhiều trường hợp xảy ra, biết số mol nên ta áp dụng định luật bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố,bảo toàn khối lượng để giải Do chương trình Hố học THCS kể bồi dưỡng học sinh giỏi tuyển sinh chuyên không dạy phương pháp giải tập định luật bảo toàn electron nên tập thường dạng tập định tính viết PTHH, trường hợp tập định lượng cung cấp kiện để loại bớt trường hợp giải tốn sử dụng định luật bảo tồn nguyên tố Trần Thị Khuyên Trường THPT A Hải Hậu Bài tập Cho 7,22 gam hỗn hợp X gồm Al Fe (tỉ lệ số mol 3:5) tác dụng với 200 ml dung dịch Y chứa Cu(NO3)2 và AgNO3, sau phản ứng thu dung dịch Z 16,24 gam chất rắn T gồm kim loại Cho dung dịch HCl dư vào T thu 1,344 lít khí H2 (đktc) Biết phản ứng xảy hoàn toàn Nồng độ mol/l Cu(NO3)2 và AgNO3 trong Y lần lượt  Trần Thị Khuyên Trường THPT A Hải Hậu Bài tập Cho 7,22 gam hỗn hợp X gồm Al Fe (tỉ lệ số mol 3:5) tác dụng với 200 ml dung dịch Y chứa Cu(NO3)2 và AgNO3, sau phản ứng thu dung dịch Z 16,24 gam chất rắn T gồm kim loại Cho dung dịch HCl dư vào T thu 1,344 lít khí H2 (đktc) Biết phản ứng xảy hoàn toàn Nồng độ mol/l Cu(NO3)2 và AgNO3 trong Y lần lượt  ĐÁP ÁN Đặt nAl= 3x mol; nFe= 5x mol → Chất rắn T gồm kim loại Ag x 27.3x+ 56.5x= 7,22 gam → x= mol, Cu y mol Fe dư 0,02 mol Cho T tác dụng với dung dịch HCl → nAl= 3x= 0,06 mol; nFe= 5x= 0,1 ta có: mol Fe + 2HCl → FeCl2+ H2 Quá trình cho- nhận e: Ta có: nFe dư= nH2= 1,344/22,4= QT cho e: 0,06 mol Al → Al3++     3e (1) → nFe pứ (2)= 0,1- 0,06= 0,04 mol 0,06                0,18 mol Theo đinh luật bảo toàn electron ta Fe → Fe2++      2e (2) có: 0,18 + 0,08 = x + 2y 0,04                 0,08 mol Khối lượng chất rắn T là: mT= 108x QT nhận e: Ag++ 1e →   Ag + 64y + 56 0,06= 16,24 gam x        x mol   x mol Giải hệ ta có: x= 0,06; y= 0,1 Cu2++ 2e→             Cu mol y        2y mol        y mol →CM AgNO3= 0,06/ 0,2= 0,3M; CM Cu(NO3)2= 0,1/0,2= 0,5M Trường THPT A Hải Hậu Trần Thị Khuyên BÀI 2: Cho hỗn hợp (Y) gồm 2,8 gam Fe 0,81 gam Al vào 200ml dung dịch (C) chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 Kết thúc phản ứng thu dung dịch (D) 8,12 gam chất rắn (E) gồm ba kim loại Cho (E) tác dụng với dung dịch HCl dư, ta thu 0,672 lít H2 (đktc) Tính nồng độ mol/l AgNO3, Cu(NO3)2 trước phản ứng Trần Thị Khuyên Trường THPT A Hải Hậu   ĐÁP ÁN Vì phản ứng Al AgNO3 xảy trước nên kim loại sau phản ứng phải có Ag, CuSO4 có phản ứng tạo thành Cu Theo giả thiết, có ba kim loại → kim loại thứ ba Fe cịn dư Ta có: nFe = 2,8/5,6 = 0,05 (mol) nAl = 0,81/27 = 0,03 (mol) và     nH2nH2 = 0,672/22,4 = 0,03 (mol) Phản ứng:    Fedư + 2HCl → FeCl2 + H2 (mol)           0,03                             0,03 → Số mol Fe phản ứng với muối: 0,05 – 0,03 = 0,02 (mol) 2Al + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu               + trao đổi Ta2Ag có sau: Fe +  → Fe2+ +electron 2Ag                             3+ AlCu → 2+ Al →  +Fe 3e2+                                    Fe → Fe2+ + 2e Fe +  + Cu 0,03             0,09   (mol)                     0,02             0,04 (mol) Ag+  + 1e → Ag                                 Cu2+ + 2e → Cu x          x        x      (mol)                       y      2y      y       (mol) → x + 2y = 0,09 + 0,04 = 0,13 (1) ; 108x + 64y + 56.0,03 = 8,12 (2) Giải hệ phương trình (1) (2), ta x = 0,03; y = 0,05 Vậy: Trường THPT A Hải Hậu Trần Thị Khuyên BÀI 3:Cho 2,78g hỗn hợp A gồm Fe Al tỉ lệ số mol tương ứng 2:1 tác dụng với 100 ml dung dịch B chứa AgNO3 Cu(NO3)2 thu dung dịch E 5,84g chất rắn D gồm kim loại Cho D tác dụng với dung dịch HCl dư thu 0,448 lít khí H2(đktc) CM muối dung dịch B Khối lượng muối thu dung dịch E ĐÁP ÁN Trần Thị Khuyên Trường THPT A Hải Hậu BÀI 4: Cho 3,07 gam hỗn hợp bột kim loại X gồm Al Fe vào 150 ml dd hỗn hợp gồm Fe(NO3)3 1,0M AgNO3 0,5M, khoấy đều, sau phản ứng thu m gam kim loại dd Y (gồm muối Cho từ từ dung dịch NaOH dư, lấy kết tủa nung đến khối lượng không đổi 16,0 gam chất rắn khan Biết phản ứng xảy hoàn toàn a) viết pthh phản ứng xảy b) tính m phần trăm khối lượng Al Fe X Trần Thị Khuyên Trường THPT A Hải Hậu BÀI 4: Cho 3,07 gam hỗn hợp bột kim loại X gồm Al Fe vào 150 ml dd hỗn hợp gồm Fe(NO3)3 1,0M AgNO3 0,5M, khoấy đều, sau phản ứng thu m gam kim loại dd Y (gồm muối Cho từ từ dung dịch NaOH dư, lấy kết tủa nung đến khối lượng không đổi 16,0 gam chất rắn khan Biết phản ứng xảy hồn tồn a) viết pthh phản ứng xảy b) tính m phần trăm khối lượng Al Fe X Trần Thị Khuyên Trường THPT A Hải Hậu Bài tập 4: (Trích đề tuyển sinh lớp 10 chuyên Hoá tỉnh Bắc Giang năm học 2017 – 2018) Cho 23 gam hỗn hợp X (Mg Fe) vào dung dịch gồm AgNO3 Cu(NO3)2, thu chất rắn Y (gồm kim loại) dung dịch Z Hòa tan hết Y dung dịch H2SO4 (đặc, nóng, dư), 15,96 lít khí SO2 (sản phẩm khử nhất) đktc) Cho dung dịch NaOH dư vào Z, thu kết tủa T Nung T khơng khí đến khối lượng khơng đổi, 21 gam hỗn hợp rắn Biết phản ứng xảy hoàn tồn Tính phần trăm khối lượng chất X Trần Thị Khuyên Trường THPT A Hải Hậu Trần Thị Khuyên Trường THPT A Hải Hậu ... Một kim loại tác dụng với dung dịch chứa muối Một kim loại tác dụng với dung dịch chứa nhiều muối Nhiều kim loại tác dụng với dung dịch chứa muối Nhiều kim loại tác dụng với dung dịch chứa muối. .. Hậu 2.2 Bài tập kim loại tác dụng với dung dịch chứa nhiều muối Phương pháp Thứ tự phản ứng: Kim loại tác dụng muối kim loại yếu trước, hết kim loại yếu tác dụng với muối kim loại mạnh TH1: Nếu... tập kim loại tác dụng với dung dịch chứa muối Phương pháp Dạng tập thường cho dạng nhúng kim loại vào dung dịch muối, sau phản ứng lấy kim loại khỏi dung dịch cân lại thấy khối lượng kim loại