(Lời giải) 4 chuyên đề kim loại tác dụng với dung dịch muối copy

(Lời giải) 4. Chuyên đề - Kim loại tác dụng với dung dịch muối

Biên soạn: Thầy Ngơ Xuân Quỳnh – ĐT: 0979.817.885 – E_mail: admin@hoahoc.org

I BÀI TỐN MỘT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH CHỨA MỘT MUỐI

1.1- Phương pháp:

Dạng bài tập này thường cho dưới dạng nhúng một lá kim loại vào một dung dịch muối,sau phản ứng lấy lá kim loại ra khỏi dung dịch rồi cân lại thấy khối lượng lá kim loại thay đổi

Phương trình:

kim loại tan + muối  Muối mới + kim loại mới bám + Nếu đề bài cho khối lượng lá kim loại tăng hay giảm là m thì áp dụng như sau:

Khối lương lá kim loại tăng lên so với trước khi nhúng ta cĩ:

mkim loại bám vào - mkim loại tan ra = mtăng

Khối lương lá kim loại giảm so với trước khi nhúng ta cĩ:

mkim loại tan ra - mkim loại bám vào = mgiảm

+ Nếu đề bài cho khối lượng lá kim loại tăng hay giảm là x% thì ta áp dụng như sau:

Khối lương lá kim loại tăng lên x% so với trước khi nhúng ta cĩ:

m kim loại bám vào - mkim loại tan ra = mbđ*

100

x

Khối lương lá kim loại giảm xuống x% so với trước khi nhúng ta cĩ:

mkim loại tan ra - mkim loại bám vào = mbđ*

100

x

Với m bđ là khối lượng ban đầu của thanh kim loại hoặc đề sẽ cho sẵn khối lượng kim loại ban đầu

1.2- Một số bài tập cĩ hướng dẫn giải và phân tích các đáp án:

Câu 1: Ngâm một đinh sắt trong 200 ml dung dịch CuSO4 x M Sau khi phản ứng kết thúc lấy đinh sắt ra khỏi

dung dịch rửa nhẹ, làm khơ thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 1,6gam Giá trị của x là

HƯỚNG DẪN GIẢI

Gọi a là số mol CuSO4 tham gia phản ứng

Phương trình hĩa học: Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu

Mol: a < - a -> a

Theo đề bài ta cĩ: mCu bám- mFe tan= mFe tăng

64a - 56a = 1,6  Giải ra a = 0,2

Nồng độ mol/l CuSO4: CM = n

0, 2

0, 2= 1 M  Chọn A

- Đáp án B: Học sinh giải được số mol nhưng sử dụng thê tích là 200 ml để làm

- Đáp án C: Học sinh giải số mol bằng 0,2 nhưng sử dụng sai cơng thức tính CM = n.V

- Đáp án D: Học sinh lấy số mol vừa giải để chọn làm đáp án

Câu 2: Nhúng thanh kim loại M vào 100ml dung dịch FeCl2 0,5M Sau khi phản ứng hồn tồn khối lượng

thanh kim loại giảm 0,45g Kim loại M là

HƯỚNG DẪN GIẢI Phân tích: Vì đề bài yêu cầu xác định kim loại mà chưa cho hĩa trị, các đáp án chỉ cĩ Al là hĩa trị III, do đĩ để

giải quyết bài tốn đơn giản hơn ta cĩ thể giả sử kim loại M cĩ hĩa trị II để giải, nếu tìm khơng phải kim loại hĩa trị II ta chọn đáp án Al Cịn nếu đề bài cho các kim loại cĩ hĩa trị biến đổi từ I đến III, khi đĩ ta giải trường hợp tổng quát với n là hĩa trị của kim loại M

Giả sử kim loại cĩ hĩa trị II

Số mol của FeCl2: n = CM.V = 0,5 0,1 = 0,05 mol

Phương trình hĩa học: M + FeCl2  MCl2 + Fe

Mol: 0,05 < 0,05 -> 0,05mol

Theo đề bài ta cĩ: mM tan - mFe bám = mM giảm

0,05.M - 56.0,05 = 0,45  Giải ra M = 65 (Zn)  Chọn C

Câu 3: Ngâm một lá Zn trong dung dịch cĩ hịa tan 4,16gam CdSO4 Phản ứng xong khối lượng lá Zn tăng

2,35% so với ban đầu Khối lượng lá Zn trước khi phản ứng là (Cho : Cd=112, S=32, O=16, Zn=65)

A 1,30gam B 40,00gam C 3,25gam D 54,99gam

HƯỚNG DẪN GIẢI

Gọi mbđ là khối lượng lá Zn ban đầu

Số mol CdSO4 n= m

208 = 0,02 mol

Phương trình hĩa học: Zntan + CdSO4  ZnSO4 + Cdbám

Mol: 0,02 < -0,02 -> 0,02

Theo đề bài ta cĩ: mCd bám- mZn

tan = mbđ*2, 35

100

112.0,02 - 65.0,02 = mbđ*2, 35

100  Giải ra: mbđ = 40 gam  Chọn B

- Đáp án A: Học sinh lấy số mol Zn tham gia phản ứng là 0,02: mZn = 0,02.65 = 1,3 gam

- Đáp án C: Học sinh sử dụng cơng thức: 112.x – 65.x = 2,35  x = 0,05 mZn = 0,05.65 = 3,25 gam

- Đáp án D:

Học sinh viết sai phương trình là : 2Zntan + CdSO4  Zn2SO4 + Cdbám

Mol: 0,04 < -0,02 -> 0,02

Theo đề bài ta cĩ: mZn bđ= (mZn tan - mCd bám) * 65 * 2,35

(65.0,04 - 112.0,02)* 65 * 2,35 = 54,99 gam  Chọn D

Biên soạn: Thầy Ngơ Xuân Quỳnh – ĐT: 0979.817.885 – E_mail: admin@hoahoc.org

Câu 4: Ngâm một lá Zn cĩ khối lượng 1 gam trong V (ml) dung dịch Cu(NO3)2 2 M Phản ứng xong khối

lượng lá Zn giảm xuống 10% so với ban đầu Giá trị của V là (Cho : Cu=64, N=14, O=16, Zn=65)

HƯỚNG DẪN GIẢI

Ta cĩ khối lượng lá Zn ban đầu bằng 1 gam

Gọi x là số mol Cu(NO3)2 tham gia phản ứng

Phương trình hĩa học: Zntan + Cu(NO3)2  Zn(NO3)2 + Cubám

Mol: x < -x -> x

Theo đề bài ta cĩ: mZn tan- mCu bám = mbđ* 10

100= 0,1

65.x - 64.x = 0,1  x = 0,1

 VCu(NO3)2= 0,1 0, 05

2  lít = 50 ml  Chọn A

- Đáp án B: Đây là phương án nhiễu cho học sinh giải ra được thể tích bằng 0,05 lít, nhưng thể tích trong đề

cho là ml

- Đáp án C: Đây là phương án nhiễu cho học sinh sử dụng sai cơng thức tính thể tích là

V = n.CM = 0,2 lít

- Đáp án D: Đây là phương án nhiễu nếu học sinh lấy x = 0,1 là thê tích và chuyển về ml

Câu 5: Cho một thanh sắt nặng 20 gam vào 200ml dung dịch CuSO4 0,5M Khi phản ứng xảy ra xong thì

khối lượng thanh sắt sau khi đem ra khỏi dung dịch và sấy khơ là

HƯỚNG DẪN GIẢI

Ta cĩ khối lượng thanh Fe ban đầu bằng 20 gam

Số mol CuSO4 = 0,5 0,2 = 0,1 mol

Phương trình hĩa học: Fetan + CuSO4  ZnSO4 + Cubám

Mol: 0,1 < -0,1 -> 0,1

Theo đề bài ta cĩ: mCu bám = 64.0,1 = 6,4 gam

mFe tan = 56.0,1 = 5,6 gam

Như vậy sau phản ứng khối lượng thanh Fe đã tăng lên: 6,4 – 5,6 = 0,8 gam

 Khối lượng thanh Fe khi lấy ra khỏi dung dịch là: 20 + 0,8 = 20,8 gam  Chọn D

- Đáp án A: Nếu học sinh lấy 20 – 0,8 = 19,2 gam

- Đáp án B: Đây là phương án nhiễu nếu học sinh nghỉ rằng khối lượng Cu bám là khối lượng Fe sau phản ứng

- Đáp án C: Đây là phương án nhiễu nếu học sinh tính khối lượng Fe tham gia phản ứng

Một số dạng bài tốn kim loại tác dụng với dung dịch muối nhưng khơng phải sau phản ứng khối lượng thanh kim loại tăng lên hoặc giảm xuống Dạng tốn này địi hỏi học sinh phải biết vận dụng ý nghĩa của dãy điện hĩa

để xét phản ứng đĩ cĩ xảy ra hay khơng và phương trình hĩa học của phản ứng đĩ được viết như thế nào

Dạng tốn này thường được cho trong các kỳ thi Cao đẳng và Đại học, muốn giải được học sinh phải biết vận dụng nhiều đến kiến thức tổng hợp vơ cơ như: cân bằng phản ứng oxi hĩa khử, xác định chiều của 2 cặp oxi hĩa khử, dự đốn được phản ứng diễn ra thế nào

Câu 6: Cho 0,12 mol Fe vào dung dịch chứa 0,4 mol HNO3 loãng để tạo V lít (đktc) khí NO, và thu được

dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan Giá trị của m là

HƯỚNG DẪN GIẢI

Phương trình hóa học: Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1)

Mol: 0,1< 0,4 -> 0,1

Sau phản ứng: Fedư = 0,12 – 0,1 = 0,02 mol

Trong dung dịch có chứa ion Fe3+ nên tiếp tục xảy ra phản ứng

Fe + 2Fe(NO3)3  3Fe(NO3)2 (2)

Mol: 0,02 ->0,04 -> 0,06

Dung dịch X gồm: Fe(NO3)2: 0,06 mol, Fe(NO3)3 còn lại: 0,1 – 0,04 = 0,06 mol

Khối lượng muối trong dung dịch X: (180 + 242).0,06 = 25,32 gam  Chọn D

- Đáp án A: Đây là phương án sẽ có nhiều học sinh chọn nhất bằng cách chỉ tính khối lượng muối Fe(NO3)3 = 0,1 242 = 24,2 gam

- Đáp án B: Phương án nhiễu này được tính bằng cách lấy số mol của Fe là 0,12 để suy ra số mol của muối

Fe(NO3)3 và tính khối lượng = 0,12.242 = 29,04 gam

- Đáp án C: Học sinh đã làm hoàn thiện đến phương trình (2), nhưng khi tính khối lượng chỉ lấy số mol của

Fe(NO3)2 và tính khối lượng muối sau phản ứng là 0,06.180 = 10,8 gam Không cộng khối lượng muối Fe(NO3)3 dư Phương án này cũng sẽ có nhiều học sinh chọn

Câu 7: Cho 0,01 mol Fe tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,025 mol AgNO3, sau phản ứng thu được chất rắn X và dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan Giá trị của m là (Cho Fe = 56, Ag=108,

N=14, O=16)

A 2,11 gam B 1,80 gam C 1,21 gam D 2,65 gam

HƯỚNG DẪN GIẢI

Phương trình hóa học: Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (1)

Mol: 0,01 -> 0,02 -> 0,01 ->0,02

Sau phản ứng: AgNO3dư = 0,025 – 0,02 = 0,005 mol

Trong dung dịch có chứa ion Fe2+ lại có ion Ag+ nên tiếp tục xảy ra phản ứng

Fe(NO3)2 + AgNO3  Fe(NO3)3 + Ag (2)

Mol: 0,005< -0,005 -> 0,005

Dung dịch X gồm: Fe(NO3)3: 0,005 mol, Fe(NO3)2 còn lại: 0,01 – 0,005 = 0,005 mol

Khối lượng muối trong dung dịch X: (180 + 242).0,005 = 2,11 gam  Chọn A

- Đáp án B: Đây là phương án sẽ có nhiều học sinh chọn nhất, do nghĩ rằng chỉ xảy ra phản ứng (1) rồi kết

thúc Khối lượng Fe(NO3)2 = 0,01.180 = 1,8 gam

- Đáp án C: Đây cũng là phương án nhiễu tốt, học sinh đã làm hoàn chỉnh đến pt (2) nhưng khi tính khối lượng

chỉ tính của Fe(NO3)3 = 0,005.242 = 1,21 gam

- Đáp án D: Phương án này được xây dựng sau khi học sinh đã viết được phương trình (1), đặt đúng số mol và

tính khối lượng muối bằng: m

3 2 ( )

Fe NO + m

3

AgNOdö= 0,01.180 + 0,005.170 = 2,65 gam Học sinh không viết được phương trình (2) và sẽ có rất nhiều em cho rằng phản ứng (2) không xảy ra do cùng gốc muối NO3-

Biên soạn: Thầy Ngô Xuân Quỳnh – ĐT: 0979.817.885 – E_mail: admin@hoahoc.org

Câu 8: Cho hỗn hợp X gồm 0,1 mol Fe2O3 và 0,05 mol Cu tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl, sau phản ứng thu được dung dịch Y, cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan Giá trị của m là

A 19,45gam B 51,95gam C 35,70gam D 32,50gam

HƯỚNG DẪN GIẢI

Phương trình hóa học: Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O (1)

Mol: 0,1 -> 0,2

Cu không tác dụng với dung dịch HCl nhưng trong dung dịch tạo thành có chứa ion Fe3+ do đó xảy

ra phản ứng

2FeCl3 + Cu  2FeCl2 + CuCl2 (2)

Mol: 0,1< -0,05 ->0,1 >0,05

Dung dịch Y gồm: FeCl3: 0,1 mol, FeCl2: 0,1 mol, CuCl2: 0,05 mol

Khối lượng muối trong dd X: (127 + 162.5).0,1+135.0,05 = 35,7gam  Chọn C

- Đáp án A: Phương án này được xây dựng nếu học sinh viết được phương trình (2) và tính khối lượng của 2

muối FeCl2 với CuCl2:

mmuối = mFeCl2+ mCuCl2 = 0,1.127 + 0,05.135 = 19,45 gam

- Đáp án B: Học sinh cộng khối lượng 3 muối ở 2 phương trình lại:

0,1.162.5 + 0,1.127 + 0,05.135 = 51,95 gam

- Đáp án D: Đây sẽ là phương án mà nhiều học sinh chọn nhất được tính bằng cách lấy số mol pt (1) tính cho

khối lượng muối FeCl3: 0,2.162,5 = 32,5 gam Học sinh chọn phương án này nhiều do cho rằng đồng không phản ứng với dung dịch FeCl3 nên phản ứng sẽ dừng lại ở đây Học sinh khá, giỏi hơn có thể thấy được phương trình (2) nhưng nếu không cẩn thận có thể chọn đáp án A hoặc B

Câu 9: Cho 4,8 gam Mg vào dung dịch chứa 0,2 mol FeCl3, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X, cô cạn dung dịch X được m gam muối khan Giá trị của m là

HƯỚNG DẪN GIẢI

Phương trình hóa học: Mg + 2FeCl3  2FeCl2 + MgCl2 (1)

Mol: 0,1< - 0,2 -> 0,2 ->0,1

Sau phản ứng: Mgdư = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol

Trong dung dịch có chứa ion Fe2+ nên Mgdư sẽ tiếp tục khử Fe2+ thành Fe

FeCl2 + Mgdư  MgCl2 + Fe (2)

Mol: 0,1< -0,1 -> 0,1

Dung dịch X gồm: FeCl2 còn lại: 0,1 mol, MgCl2: 0,2 mol

Khối lượng muối trong dung dịch X: 0,1.127 + 0,2.95 = 31,7 gam  Chọn C

- Đáp án A: Học sinh viết được phương trình (1) và tính khối lượng muối:

mmuối = mFeCl 2+ mMgCl 2 = 34,9 gam, đây là phương án nhiễu hay nhất mà nhiều học sinh sẽ chọn

- Đáp án B: Học sinh viết được phương trình (1) và tính khối lượng muối: mFeCl2= 0,2.127 = 25,4 gam

- Đáp án D: Học sinh viết được phương trình (1) và phương trình (2), tính khối lượng muối:

mmuối = mFeCl2+ mMgCl2 = 0,2.127 + 0,2.95 = 44,4 gam, Đây là phương án nhiễu nếu học sinh không trừ số mol FeCl2 đã phản ứng với Mg

Câu 10: Tiến hành hai thí nghiệm sau:

- Thí nghiệm 1: Cho m gam bột Fe (dư) vào V1 lít dung dịch Cu(NO3)2 1M;

- Thí nghiệm 2: Cho m gam bột Fe (dư) vào V2 lít dung dịch AgNO3 0,1M

Sau khi các phản ứng xảy ra hồn tồn, khối lượng chất rắn thu được ở hai thí nghiệm đều bằng nhau Giá trị của V1 so với V2 là

A V1 = V2 B V1 = 10V2 C V1 = 5V2 D V1 = 2V2

(Trích Đề thi TSĐH khối B – năm 2008)

HƯỚNG DẪN GIẢI

Phương trình hĩa học: Fe + Cu(NO3)2  Fe(NO3)2 + Cu (1)

Mol: V1< - V1 ->V1

Khối lượng chất rắn sau phản ứng: mCu bám- mFe

tan = (64 - 56).V1 Phương trình hĩa học: Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (2)

Mol: 0,05.V2< -0,1.V2 ->0,1.V2

Khối lượng chất rắn sau phản ứng: mAg bám- mFe tan = 0,1.V2.(108 – 56.0,5)

Theo đề bài khối lượng chất rắn thu được là bằng nhau:

Ta cĩ: (64 - 56).V1 = 0,1.V2.(108 – 56.0,5)

Giải ra ta được: V1 = V2  Chọn A

II BÀI TỐN MỘT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH CHỨA HỖN HỢP MUỐI

2.1- Phương pháp:

Cần lưu ý đến thứ tự các phản ứng: Ion kim loại trong các dung dịch muối lần lượt bị khử theo thứ tự giảm dần tính oxi hĩa Nghĩa là kim loại sẽ tác dụng với ion kim loại cĩ tính oxi hĩa mạnh trước

Ví dụ: Cho Mg (z mol) phản ứng với dung dịch chứa đồng thời FeSO 4 a mol và CuSO 4 b mol thì ion Cu 2+ sẽ bị khử trước và bài tốn dạng này thường giải theo 3 trường hợp:

Mg + CuSO 4 → MgSO 4 + Cu (1)

Mg + FeSO 4 → MgSO 4 + Fe (2)

TH 1: Chỉ xảy ra pứ(1) Nghĩa là pứ(1) xảy ra vừa đủ lúc đĩ dung dịch sau phản ứng gồm: MgSO 4 , FeSO 4 chưa phản ứng và chất rắn chỉ cĩ Cu

TH 2: Xảy ra cả 2 pứ(1) và (2) vừa đủ Nghĩa là dung dịch thu được chỉ cĩ MgSO 4 và chất rắn gồm Cu và Fe

TH 3: Pứ(1) xảy ra hết và pứ(2) xảy ra một phần, lúc này lại cĩ 2 khả năng xảy ra

- Sau phản ứng (2) FeSO 4 dư:

Số mol FeSO 4 dư là (a-x) mol với x là số mol FeSO 4 tham gia phản ứng (2)

Lúc đĩ dung dịch sau phản ứng gồm:

MgSO 4 , FeSO 4dư và chất rắn gồm Cu và Fe

- Sau phản ứng (2) Mg dư:

Số mol Mg dư là z – (a+b) với (a+b) là số mol Mg phản ứng với 2 muối

Lúc đĩ dung dịch sau phản ứng gồm:

MgSO 4 và chất rắn gồm Cu, Fe và Mg dư

Bài tốn dạng này thường chỉ xảy ra trường hợp 3, để giải được ta cần chú ý qui tắc sắp xếp của dãy điện hĩa, cặp chất nào xảy ra trước và chú ý cách đặt số mol vào phương trình cho phù hợp Phải xác định được dung dịch và chất rắn sau phản ứng gồm những chất nào với số mol bao nhiêu

Biên soạn: Thầy Ngô Xuân Quỳnh – ĐT: 0979.817.885 – E_mail: admin@hoahoc.org

2.2- Một số bài tập có hướng dẫn giải và phân tích các đáp án:

Câu 11: 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

(Trích Đề thi TSĐH khối B – năm 2009)

HƯỚNG DẪN GIẢI Nhận xét: Trong hỗn hợp dung dịch gồm ion Ag+ và ion Cu2+, mà ion Ag+ có tính oxi hóa mạnh hơn nên phản ứng trước, khi Ag+

hết mà số mol Fe vẫn còn thì xảy ra tiếp phản ứng với Cu2+

Số mol AgNO3 = nAg  = 0,02 mol; Số mol Cu(NO3)2 = nCu2+ = 0,1 mol;

Số mol Fe = 0,04 mol

Phương trình: Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (1)

Mol 0,01 < 0,02 ->0,02

Sau phản ứng Fe còn 0,04 – 0,01 = 0,03 mol, phản ứng tiếp với Cu(NO3)2

Fe + Cu(NO3)2  Fe(NO3)2 + Cu (2)

Mol 0,03 ->0,03 ->0,03

Khối lượng rắn = mAg + mCu = 0,02.108 + 0,03.64 = 4,08 gam  Chọn C

- Đáp án B: Đây là phương án nhiễu mà nhiều học sinh sẽ chọn, học sinh chỉ tính khối lượng rắn = mAg từ phương trình (1) 0,02.108 = 2,16 gam

- Đáp án A: Học sinh sẽ tính khối lượng Fe tham gia phản ứng = 0,01.56 = 0,56 gam

mrắn = mFe tgpư + mFe bđ = 0,56 + 2,24 = 2,8 gam

- Đáp án D: Học sinh tính khối lượng rắn = 2,8 – mAg = 0,64 gam

Câu 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 dịch HCl 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 5,43 C 0,54 và 5,16 D 1,08 và 5,16.

(Trích Đề thi TSCĐ khối B – năm 2009)

HƯỚNG DẪN GIẢI Nhận xét: Trong hỗn hợp dung dịch gồm ion Ag+ và ion Cu2+, mà ion Ag+ có tính oxi hóa mạnh hơn nên phản ứng trước, khi Ag+

hết mà số mol Al vẫn còn thì xảy ra tiếp phản ứng với Cu2+ Khi cho m2 gam chất rắn X vào dung dịch HCl dư tạo ra khí H2 nên trong X phải có Al dư

Số mol AgNO3 = nAg  = 0,03 mol; Số mol Cu(NO3)2 = nCu2+ = 0,03 mol;

Phương trình: Al + 3AgNO3  Al(NO3)3 + 3Ag (1)

Mol 0,01 < 0,03 ->0,03

Sau phản ứng Fe còn 0,04 – 0,01 = 0,03 mol, phản ứng tiếp với Cu(NO3)2

2Al + 3Cu(NO3)2  2Al(NO3)3 + 3Cu (2)

Mol 0,02< -0,03 ->0,03

Phương trình: 2Aldư + 2HCl  2AlCl3 + 3H2

Mol 0,01< -0,015

Giá trị m1 = mAl = (0,01+0,02+0,01 ).27 = 1,08 gam

Giá trị m2 = mAg + mCu = 0,03.108 + 0,03.64 = 5,16 gam  Chọn D

Khi tìm được giá trị m1 = 1,08 gam ta chỉ còn 2 đáp án là B và D, học sinh sẽ chọn đáp án B nếu tính khối

lượng rắn m2 = mAg + mCu + mAl dư = 5,43 gam

- Đáp án C: Học sinh tính khối lượng m1 = mAl (phản ứng 3) = 0,02 27 = 0,54 gam

- Đáp án A: Đây là đáp nhiễu cho khối lượng m2

Câu 13: Cho 0,2 mol Fe vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,2 mol Fe(NO3)3 và 0,2 mol AgNO3 Khi phản ứng hoàn toàn, số mol Fe(NO3)3 trong dung dịch bằng :

HƯỚNG DẪN GIẢI Nhận xét: do ion Ag+ có tính oxi hóa mạnh hơn ion Fe3+ nên sẽ phản ứng với Fe trước, nếu sau phản ứng này ion Ag+ hết thì Fe sẽ tiếp tục phản ứng với Fe3+

Phương trình: Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (1)

Mol 0,1< -0,2 ->0,2

Sau phản ứng Fe còn 0,2 – 0,1 = 0,1 mol, phản ứng tiếp với Fe(NO3)3

Fe + 2Fe(NO3)3  3Fe(NO3)2 (2)

Mol 0,1< -0,2 ->0,3

Vậy sau phản ứng Fe(NO3)3 đã phản ứng hết  Chọn D

- Đáp án A: Học sinh viết phương trình (1) Fe + 3AgNO3  Fe(NO3)3 + 3Ag , lúc đó số mol Fe(NO3)3

tạo ra là 0,1 + 0,2 (số mol Fe(NO3)3 chưa phản ứng) = 0,3 mol

- Đáp án B: Đây là đáp nhiễu nếu học sinh xem như Fe(NO3)3 không phản ứng với Fe, do đó còn nguyên trong dung dịch

- Đáp án C: Học sinh viết phương trình (1) Fe + 3AgNO3  Fe(NO3)3 + 3Ag , và đặt số mol Fe vào để tính được Fe(NO3)3 = 0,2 mol và số mol Fe(NO3)3 chưa phản ứng 0,2 = 0,4 mol

Câu 14: Cho m (g) bột Fe vào 100 ml dung dịch gồm Cu(NO3)2 1M và AgNO3 4M Sau khi kết thúc phản ứng

thu được dung dịch 3 muối ( trong đó có một muối của Fe) và 32,4 g chất rắn Giá trị của m là

A 11,2 B 16,8 C 8,4 D 5,6

HƯỚNG DẪN GIẢI Nhận xét: Do chưa có số mol Fe, ta cần phân tích để thấy được khi nào dung dịch có 3 muối và đó là 3 muối

nào để có cách giải phù hợp Bài toán xảy ra các phản ứng sau:

Phương trình: Fe + 2AgNO3 > Fe(NO3)2 + 2Ag (1),

- Nếu phản ứng (1) này vừa đủ dung dịch chỉ có 2 muối chứa 2 ion là Fe2+ và Cu2+

- Nếu sau phản ứng (1) Fe dư + Cu2+  Fe2+ + Cu (2),

- Phản ứng (2) xảy ra vừa đủ, dung dịch chỉ có 1 muối của ion Fe2+

- Sau phản ứng (2) Fe dư dung dịch chỉ có 1 muối của ion Fe2+

- Sau phản ứng (2) Cu2+ dư dung dịch chỉ có 2 muối của 2 ion Cu2+ và Fe2+

Như vậy để được 3 muối thì chưa xảy ra phản ứng (2), nghĩa là trong dung dịch đã có muối của ion Cu2+

, và sau phản ứng (1) AgNO3 dư và tiếp tục phản ứng với Fe(NO3)2

Phương trình: AgNO3 + Fe(NO3)2  Fe(NO3)3 + Ag (3)

- Để dung dịch chỉ có 1 muối của Fe thì sau phản ứng (3) Fe(NO3)2 phải hết và AgNO3 dư để được dung dịch

có 3 muối là: Cu(NO 3 ) 2 chưa phản ứng, AgNO 3 dư, Fe(NO 3 ) 3 tạo ra

Số mol AgNO3 = 0,4 mol; số mol Cu(NO3)2 = 0,1 mol, gọi x là số mol của Fe

Biên soạn: Thầy Ngô Xuân Quỳnh – ĐT: 0979.817.885 – E_mail: admin@hoahoc.org

Phương trình: Fe + 2AgNO3 > Fe(NO3)2 + 2Ag (1)

Mol x ->2x ->x ->2x

Phương trình: AgNO3 + Fe(NO3)2  Fe(NO3)3 + Ag (3)

Mol x < -x -> x

Chất rắn gồm: Ag: 3x mol; 3x.108 = 32,4  x = 0,1

Khối lượng Fe = 0,1 56 = 5,6 gam  Chọn D

- Đây là một bài toán khó, để giải được HS phải phân tích để đưa ra được 3 muối (có 1 muối của Fe)

- Đáp án A: HS đặt số mol AgNO3 vào p/t(1) tính khối lượng Fe bằng: 56.0,2 = 11,2 g

- Đáp án B: HS viết phương trình (1) và phương trình (2), xem phản ứng xảy ra vừa đủ, đặt số mol AgNO3 và Cu(NO3)2 vào để tính khối lượng Fe = (0,1+0,2).56 = 16,8 gam

- Đáp án C: HS chỉ viết phương trình (1) dung dịch 3 muối gồm: Cu(NO 3 ) 2 chưa phản ứng, AgNO 3 dư, Fe(NO 3 ) 2 tạo ra

Khối lượng rắn: 108.2x = 32,4  x = 0,15  mFe = 8,4 gam

Câu 15: Cho m(gam) kim loại Fe vào 1 lít dung dịch chứa AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2 0,1M Sau phản ứng

người ta thu được 15,28g rắn và dung dịch X Giá trị của m là

HƯỚNG DẪN GIẢI Nhận xét: do ion Ag+ có tính oxi hóa mạnh hơn ion Cu2+ nên phản ứng trước với Fe, nhưng do chưa biết số mol Fe nên bài toán có thể xảy ra những trường hợp sau:

TH 1: Chỉ xảy ra phản ứng : Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (1)

Mol 0,05< -0,1 ->0,1

Khối lượng rắn = mAg = 0,1 108 = 10,8 gam < 15,28 gam

TH 2: Xảy ra phản ứng: Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (1)

Mol 0,05< -0,1 ->0,1

Fe + Cu(NO3)2  Fe(NO3)2 + Cu (2)

Mol 0,1< -0,1 ->0,1

Khối lượng rắn = mAg + mCu = 0,1.108 + 0,1.64 = 17,28 gam > 15,28 gam

Như vậy bài toán xảy ra trường hợp 3:

TH 3: Sau phản ứng (2) Fe hết và Cu(NO3)2 dư, với x là số mol Fe tham gia phản ứng (2)

Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (1)

Mol 0,05< -0,1 ->0,1

Fe + Cu(NO3)2  Fe(NO3)2 + Cu (2)

Mol x -> x -> x

Khối lượng chất rắn: mAg + mCu = 0,1.108 + 64.x = 15,28  x = 0,07 mol

Kiểm tra lại: CuSO4 dư: 0,1 – x = 0,1 – 0,07 = 0,03 mol

Khối lượng Fe: mFe = (0,05 + 0,07).56 = 6,72 gam  Chọn A

- Đáp án B: Học sinh chỉ tính khối lượng của Fe từ phương trình (1): mFe = 0,05.56 = 2,8 gam

- Đáp án C: Học sinh tính khối lượng của Fe từ phương trình (1) và (2): mFe = 0,05.56 + 0,1.56 = 8,4 gam

- Đáp án D: Học sinh tính m bằng cách lấy khối lượng Cu và khối lượng Ag trường hợp (2) cộng lại:

Khối lượng rắn = mAg + mCu = 0,1.108 + 0,1.64 = 17,28 gam

III HỖN HỢP KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH CHỨA MỘT MUỐI

3.1- Phương pháp:

Khi cho hỗn hợp kim loại vào dung dịch chứa 1 muối ta cần chú ý đến thứ tự của các phản ứng xảy ra: Kim loại nào có tính khử mạnh hơn sẽ phản ứng với ion kim loại trong dung dịch muối trước Nếu sau phản ứng ion kim loại vẫn còn thì phản ứng tiếp với kim loại có tính khử mạnh tiếp theo

Đối với những bài toán chưa cho số mol cụ thể ta phải lập các trường hợp để giải

Ví dụ: Cho hỗn hợp Mg (a mol) và Fe (b mol) tác dụng với dung dịch chứa x mol CuSO 4 thì Mg sẽ phản ứng trước, khi nào Mg hết mà CuSO 4 vẫn còn thì phản ứng tiếp với Fe Bài toán này cũng có 3 trường hợp có thể xảy ra theo thứ tự như sau:

Mg + CuSO 4 → MgSO 4 + Cu (1) Mol a ->a ->a

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu (2) Mol x < -x ->x

TH 1 : Chỉ xảy ra phản ứng (1) Lúc đó dung dịch chỉ có MgSO 4 và chất rắn gồm Cu, Fe còn nguyên và có thể

có Mg còn dư

TH 2 : Xảy ra cả 2 phản ứng (1) và (2) vừa đủ Lúc đó dung dịch gồm MgSO 4 và FeSO 4 và chất rắn chỉ có Cu

TH 3 : Phản ứng (1) xảy ra hết và phản ứng (2) xảy ra một phần và thường có 2 khả năng

- Sau phản ứng Fe còn dư

Mg + CuSO 4 → MgSO 4 + Cu (1) Mol a ->a ->a ->a

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu (2) Mol x < -x ->x ->x

+ Dung dịch sau phản ứng gồm: MgSO 4 : a mol,FeSO 4 : x mol

+ Chất rắn sau phản ứng gồm: Cu (a+x)mol và Fe dư : (b-x)mol

- Sau phản ứng CuSO 4 còn dư

Mg + CuSO 4 → MgSO 4 + Cu (1) Mol a ->a ->a ->a

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu (2) Mol b ->b ->b ->b

+ Dung dịch sau phản ứng gồm: MgSO 4 : a mol, FeSO 4 : x mol, CuSO 4 dư : [x-(a+b)] mol

+ Chất rắn sau phản ứng gồm: Cu (a+b)mol

- Bài toán dạng này có 3 trường hợp, với phần thi trắc nghiệm và bài tập cho hỗn hợp kim loại thường chỉ xảy

ra trường hợp 3, trong trường hợp 3 lại có 2 khả năng và thường nếu đề cho khối lượng chất rắn sau phản ứng

ta giải trường hợp kim loại dư Còn nếu bài toán cho dữ kiện sau phản ứng là dung dịch ta giải trường hơp dung dịch muối dư

- Đây chỉ là một trong những phương pháp để giải dạng bài toán này, tuy nhiên tùy thuộc vào câu hỏi và đề bài

mà có cách làm phù hợp, đặc biệt là với dạng toán trắc nghiệm nên chú ý thêm đến một số thủ thuật và phương pháp giải nhanh