VietJack com Facebook Học Cùng VietJack Học trực tuyến khoahoc vietjack com Youtube VietJack TV Official DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI ĐẦY ĐỦ NHẤT VÀ MẸO HỌC THUỘC NHANH DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI I DÃY ĐI[.]
VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI ĐẦY ĐỦ NHẤT VÀ MẸO HỌC THUỘC NHANH DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI I DÃY ĐIỆN HÓA CỦA MỘT SỐ KIM LOẠI THÔNG DỤNG VÀ CÁCH GHI NHỚ Dãy điện hóa kim loại phần nội dung quan trọng hóa học vơ Phải nắm kiến thức này, bạn học tốt phần hóa học vơ chương trình học Tuy nhiên, dãy điện hóa kim loại tương đối dài phức tạp Một cách học thuộc, nhớ lâu dãy điện hóa bạn học sinh áp dụng học thuộc cách biến tấu thành đoạn thơ Chẳng hạn như: K Khi Na Ba bạn Ca cần Mg Al may áo Ni nhớ Sn Pb sang phố H hỏi Cu cửa Zn Fe giáp sắt Hg Ag hàng Pt phi Au âu Na Mg Al may áo Mn Zn Cr mua giáp có (H) Cu hỏi cửa Hg Ag hàng áo Pt phi Hay biến tấu rằng: Li Lúc K khó Ba bà Ni nhớ Sn Pb sang phố Ca Fe sắt Au âu Hay để nhớ thêm vị trí cặp oxi hóa – khử kim loại sắt nhớ biến tấu thành: Li Lúc K khó Ba bà Ca Ni Sn Pb Fe3+/Fe nhớ sang phố sắt (III)/sắt hỏi Hg Ag Au Pt Na Mg Al may áo Mn Zn Cr mua giáp có (H) Cu Fe3+/Fe2+ cửa sắt (III)/ sắt (II) Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Fe2+/Fe sắt (II)/sắt Youtube: VietJack TV Official VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack hiệu áo phi âu Bạn học tốt Văn nhớ thơ sau: “Mấy lời dãy điện hóa” MẤY LỜI VỀ DÃY ĐIỆN HĨA Dãy điện hóa O sau khử trước (1) Phản ứng theo quy ước alpha Nhưng cần phải hiểu sâu xa Trước sau ý nghĩa thành công Kali, Can, Nát tiên phong Ma, Nhôm, Man, Kẽm tiếp không chịu hèn Sắt Cô đến Niken Thiếc, Chì chậm liền theo chân Hiđro, Đồng, Bạc, Thủy ngân, Bạch kim, Vàng chịu phần đứng sau Ba kim (loại) mạnh đầu Vào dung dịch muối nước đâu “hủy liền” Khí bay, muối lại gặp kiềm, Đổi trao phản ứng quyền chúng Các kim loại khác dễ rồi, Vào dung dịch muối trước thời đẩy sau Với axit, nhớ bảo nhau: Khử hát cộng (H+), phải đâu dễ dàng Từ Đồng cuối hàng, Sau Hiđro đấy, chẳng tan chút Vài lời bàn bạc, đổi trao, Vun “Vườn Hóa” vui vui (chú ý (1): Kim loại đứng trước có tính khử mạnh kim loại đứng sau, cation phía sau có tính oxi hóa mạnh cation phía trước) Như vậy, bạn gom kim loại gần thành nhóm biến tấu thành đoạn thơ mà dễ thuộc để học dễ nhớ nhiều II LÝ THUYẾT VỀ DÃY ĐIỆN HĨA CỦA KIM LOẠI Dãy điện hóa kim loại gì? Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: VietJack TV Official VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack Trong phản ứng hóa học, cation kim loại nhận electron để trở thành nguyên tử kim loại ngược lại, nguyên tử kim loại nhường electron để tạo thành cation kim loại Cụ thể như: Cu2+ + 2e Cu Ag+ + 1e Ag Tổng quát: Dạng oxi hóa dạng khử nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa – khử (Mn+/M) Như vậy, dãy điện hóa kim loại dãy cặp oxi hóa - khử kim loại xếp theo chiều tăng dần tính oxi hóa ion kim loại giảm dần tính khử kim loại Ý nghĩa dãy điện hóa kim loại a) So sánh tính oxi hóa – khử - Tính oxi hóa ion Mn+ mạnh tính khử kim loại M yếu ngược lại (tính oxi hóa ion Mn+ yếu tính khử kim loại M mạnh) - Cụ thể như: + Kim loại Na có tính khử mạnh ion Na+ có tính oxi hóa yếu + Ion Ag+ có tính oxi hóa mạnh kim loại Ag có tính khử yếu Ví dụ 1: Tính oxi hố ion kim loại: Mg2+ , Fe3+ , Fe2+ giảm dần theo thứ tự sau đây? A Fe3+, Fe2+, Mg2+ Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com B Mg2+, Fe2+, Fe3+ Youtube: VietJack TV Official VietJack.com C Fe3+, Mg2+ , Fe2+ Facebook: Học Cùng VietJack D Mg2+, Fe3+, Fe2+ Hướng dẫn giải: Chọn A Các ion xếp theo trật tự dãy điện hóa là: Mg2+, Fe2+, Fe3+ Theo chiều từ trái sang phải dãy điện hóa tính oxi hóa ion kim loại tăng dần → chiều giảm dần tính oxi hóa ion kim loại là: Fe3+, Fe2+, Mg2+ b) Xác định chiều phản ứng oxi hóa – khử - Dãy điện hóa kim loại cho phép dự đoán chiều phản ứng hai cặp oxi hóa – khử theo quy tắc alpha ( ): Phản ứng hai cặp oxi hóa – khử xảy theo chiều chất oxi hóa mạnh oxi hóa chất khử mạnh hơn, sinh chất oxi hóa yếu chất khử yếu - Cách xác định chiều phản ứng oxi hóa – khử theo quy tắc alpha: Tổng quát Giả sử có hai cặp oxi hóa khử: Xx+/ X Yy+/Y (trong cặp Xx+/ X đứng trước cặp Yy+/Y dãy điện hóa) Xác định chiều phản ứng oxi hóa khử Bước 1: Viết hai cặp oxi hóa – khử theo thứ tự dãy điện hóa: Xx X Yy Y Bước 2: Áp dụng quy tắc alpha ( ) Phản ứng xảy theo chiều mũi tên sau: Bước 3: Xác định chiều phản ứng Phản ứng xảy sau: Ví dụ 2: Xác định chiều phản ứng xảy hai cặp Fe2+/ Fe Cu2+/ Cu Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: VietJack TV Official VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack Hướng dẫn giải: Bước 1: Theo trật tự dãy điện hóa có cặp Fe 2+/ Fe đứng trước cặp Cu2+/ Cu Bước 2: Áp dụng quy tắc alpha: Bước 3: Xác định chiều phản ứng Cu2+ + Fe → Cu + Fe2+ Phản ứng xảy theo chiều ion Cu2+ oxi hóa Fe để tạo Fe2+ Cu c) Xét phản ứng oxi hóa - khử xảy hay khơng Để xét phản ứng oxi hóa – khử có xảy hay không cần nắm quy tắc alpha: Chất khử mạnh + chất oxi hóa mạnh → chất oxi hóa yếu + chất khử yếu Ví dụ 3: Phản ứng sau không xảy ra? A Cu2+ + Fe → Cu + Fe2+ B Cu2+ + Mg → Cu + Mg2+ C Cu + Zn2+ → Cu2+ + Zn D Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag Hướng dẫn giải: Phản ứng C không xảy tính oxi hóa Zn2+ yếu Cu2+, Zn2+ khơng thể oxi hóa Cu thành Cu2+ Ví dụ 4: Cho bột Fe vào dung dịch AgNO3 dư Có phản ứng hóa học xảy khơng? Nếu có phản ứng hóa học xảy ra, viết phương trình hóa học minh họa Hướng dẫn giải: - Ta có Fe có tính khử mạnh Ag, Fe khử Ag+ thành Ag Do cho bột Fe vào dung dịch AgNO3 có phản ứng hóa học xảy - Áp dụng quy tắc alpha: Phản ứng xảy sau: Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: VietJack TV Official VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack Fe + 2AgNO3→ Fe(NO3)2 + 2Ag Sau AgNO3 dư, tiếp tục có phản ứng: AgNO3 dư + Fe(NO3)2 → Fe(NO3)3 + Ag - Vậy cho bột sắt vào dung dịch AgNO3 dư, cần viết PTHH sau: Fe + 3AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + 3Ag Những ý làm tập: - Các kim loại đứng trước hiđro dãy điện hóa tác dụng với axit (HCl, H2SO4 lỗng) để giải phóng H2 - Các kim loại đứng phía trước có tính khử mạnh kim loại đứng sau Như vậy, phải ứng hóa học xảy cho kim loại vào dung dịch muối phản ứng kim loại mạnh đẩy kim loại yếu khỏi muối - Khi cho kim loại có tính khử mạnh tác dụng với dung dịch chứa hỗn hợp muối tan nhiều kim loại có tính khử yếu cần lưu ý đến thứ tự phản ứng: Kim loại tác dụng với ion kim loại có tính oxi hóa mạnh trước Tuy nhiên, có trường hợp ngoại lệ quy tắc α như: + Khi cho kim loại kiềm, số kim loại kiềm thổ (Li, Na, K, Ca …) vào dung dịch muối kim loại phản ứng với nước trước, sau bazơ sinh phản ứng với dung dịch muối Ví dụ: Cho Na vào dung dịch FeCl3, xảy PTHH sau: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑ 3NaOH + FeCl3 → Fe(OH)3 ↓ + 3NaCl + Những kim loại Al, Fe, Cr không phản ứng với axit nitric (HNO3) đặc, nguội axit sunfuric (H2SO4) đặc, nguội + Những kim loại đứng cuối dãy điện hóa Pt, Au,… không tác dụng với axit B BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu Tính oxi hố ion kim loại: Mg2+ , Fe3+ , Fe2+, Cu2+, Ag+ giảm dần theo thứ tự sau : A Ag+, Fe3+, Cu2+, Fe2+, Mg2+ C Fe3+, Fe2+, Cu2+, Ag+, Mg2+ B Mg2+, Fe2+, Cu2+ ,Ag+, Fe3+ D Mg2+, Fe3+, Fe2+, Cu2+, Ag+ Hướng dẫn giải: Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: VietJack TV Official VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack Chọn A Các ion xếp theo trật tự dãy điện hóa là: Mg2+, Fe2+, Cu2+, Fe3+, Ag+ Theo chiều từ trái sang phải dãy điện hóa tính oxi hóa ion kim loại tăng dần → Chiều giảm dần tính oxi hóa ion kim loại là: Ag+, Fe3+, Cu2+, Fe2+, Mg2+ Câu 2: Tính khử kim loại Fe, Al, Cu, Ag, Zn giảm dần theo thứ tự: A Al, Cu , Ag , Zn, Fe B Fe, Cu , Ag , Al, Zn C Fe , Al, Cu , Ag , Zn D Al, Zn, Fe, Cu, Ag Hướng dẫn giải: Chọn D Các kim loại xếp theo trật tự dãy điện hóa là: Al, Zn, Fe, Cu, Ag Theo chiều từ trái sang phải dãy điện hóa tính khử kim loại giảm dần → Chiều giảm dần tính khử kim loại là: Al, Zn, Fe, Cu, Ag Câu 3: Cho phản ứng hoá học dạng ion thu gọn: 3Mg + 2Al3+ → 3Mg2+ + 2Al (1) Al + 3Fe3+ → 3Fe2+ + Al3+ (2) 2Al + 3Fe2+ → 2Al3+ + 3Fe (3) Tính oxi hoá ion kim loại xếp theo thứ tự giảm dần A Al3+; Fe3+; Fe2+; Mg2+ B Fe3+; Fe2+; Al3+; Mg2+ C Mg2+; Fe2+; Fe3+; Al3+ D Al3+; Mg2+; Fe2+; Fe3+ Hướng dẫn giải Chọn B Ta có: Chất khử mạnh + chất oxi hóa mạnh → chất oxi hóa yếu + chất khử yếu Từ phương trình (1) có: Tính oxi hóa Al3+ > Mg2+ Từ phương trình (2) có: Tính oxi hóa Fe3+ > Al3+; Fe3+ > Fe2+ Từ phương trình (3) có: Tính oxi hóa Fe2+ > Al3+ Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: VietJack TV Official VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack Vậy chiều giảm dần tính oxi hóa: Fe3+; Fe2+; Al3+; Mg2+ Câu 4: Cho kim loại Mg, Al, Zn, Cu Tính oxi hố ion kim loại tăng dần A Cu2+ < Zn2+ < Al3+ < Mg2+ B Cu2+ < Mg2+ < Al3+ < Zn2+ C Mg2+ < Al3+ < Zn2+ < Cu2+ D Cu2+ < Mg2+ < Zn2+ < Al3+ Hướng dẫn giải: Chọn C Dựa vào dãy điện hóa có chiều giảm dần tính khử kim loại là: Mg, Al, Zn, Cu Ta có: kim loại có tính khử yếu ion kim loại có tính oxi hóa mạnh → Chiều tăng dần tính oxi hóa ion kim loại là: Mg2+ < Al3+ < Zn2+ < Cu2+ Câu 5: Trong kim loại Fe, Cu, Ag, Mg kim loại khử ion Cu2+ : A Fe, Mg, Ag B Fe , Ag C Mg, Ag D Mg, Fe Hướng dẫn giải: Chọn D Theo dãy điện hóa Mg Fe đứng trước Cu, Mg Fe khử ion Cu2+ Câu 6: Trong dãy điện hoá, cặp oxi hoá - khử Fe3+/ Fe2+ đứng sau cặp Cu2+ / Cu0 tính oxi hố : A Fe3+ > Cu2+ C Fe2+ > Fe3+ B Fe3+ < Cu2+ D Fe2+ > Cu2+ Hướng dẫn giải: Chọn A Câu 7: Từ phương trình ion thu gọn sau: Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag Kết luận khơng đúng? A Cu2+ có tính oxi hố mạnh Ag+ B Cu có tính khử mạnh Ag C Ag+ có tính oxi hố mạnh Cu2+ D Cu bị oxi hoá ion Ag+ Hướng dẫn giải: Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: VietJack TV Official VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack Chọn A Phản ứng xảy theo chiều: Chất khử mạnh + chất oxi hóa mạnh → chất oxi hóa yếu + chất khử yếu → A sai Ag+ có tính oxi hố mạnh Cu2+ Câu 8: Cho bột Fe vào dung dịch AgNO3 dư, sau kết thúc thí nghiệm thu dung dịch X gồm chất tan A Fe(NO3)2 B Fe(NO3)2, AgNO3 dư C Fe(NO3)3, AgNO3 dư D Fe(NO3)2 , Fe(NO3)3, AgNO3 Hướng dẫn giải: Chọn C Ta có PTHH xảy sau: Fe + 2AgNO3→ Fe(NO3)2 + 2Ag Sau tiếp tục có phản ứng: AgNO3 dư + Fe(NO3)2 → Fe(NO3)3 + Ag Vậy chất tan có dung dịch sau phản ứng là: Fe(NO3)3, AgNO3 dư Câu 9: Ngâm đinh sắt 200 ml dung dịch CuSO4 Sau phản ứng kết thúc lấy đinh sắt rửa nhẹ làm khô thấy khối lượng đinh sắt tăng 0,8 gam Nồng độ CuSO4 ban đầu A 0,52 M B 0,5 M C M D 0,25 M Hướng dẫn giải: Chọn B Fe + CuSO4→ FeSO4 + Cu a → a mđinh sắt tăng = mCu sinh (bám vào) – mFe pư mol hay 0,8 = 64a – 56a → a = 0,1 mol CM(CuSO4 ) 0,1 0, 5M 0, Câu 10: Ngâm Cu dư vào dung dịch AgNO3 thu dung dịch X, sau ngâm Fe dư vào dung dịch X thu dung dịch Y Dung dịch Y gồm: Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: VietJack TV Official VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack A Fe(NO3)2 C Fe(NO3)2 , Cu(NO3)2 B Fe(NO3)2 , Cu(NO3)2 , AgNO3 D Fe(NO3)3 Hướng dẫn giải: Chọn A Cho Cu dư vào AgNO3: Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag → Dung dịch X Cu(NO3)2 Ngâm sắt dư vào dung dịch X: Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu Câu 11: Phương trình phản ứng sai A Zn + Pb2+ → Zn2+ + Pb C Cu + Fe2+ → Cu2+ + Fe B Cu + 2Fe3+ → 2Fe2+ + Cu2+ D Al + 3Ag+ → Al3+ + Ag Hướng dẫn giải: Chọn C Các cặp oxi hóa – khử xếp theo trật tự dãy điện hóa: Al3 Zn2 Fe2 Pb2 Cu2 Fe3 Ag Al Zn Fe Pb Cu Fe2 Ag Vậy phản ứng C sai cặp Cu2+/ Cu đứng sau cặp Fe2+/ Fe Cu khử Fe2+ thành Fe Câu 12: Cho 5,6g Fe vào 200 ml dung dịch hỗn hợp AgNO3 0,1M Cu(NO3)2 0,2M Sau kết thúc phản ứng thu chất rắn có khối lượng A 4,72g B 5,28g C 7,52g D 2,56g Hướng dẫn giải: Chọn C Ta có: nFe = 0,1 mol; nAg+ = 0,02 mol; nCu2+ = 0,04 mol Phản ứng xảy theo thứ tự sau: Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: VietJack TV Official VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack Chất rắn sau phản ứng gồm: Fe dư: 0,05 mol; Ag: 0,02 mol; Cu: 0,04 mol Khối lượng chất rắn sau phản ứng: m = 0,05.56 + 0,02.108 + 0,04.64 = 7,52 gam Câu 13: Cho 0,01 mol Fe vào 50 ml dung dịch AgNO31M Sau phản ứng kết thúc lượng Ag thu A 2,16g B 5,4g D giá trị khác C 3,24g Hướng dẫn giải: Số mol AgNO3: 0,05 mol Phản ứng xảy theo thứ tự sau: → nAg = 0,03 mol , mAg = 0,03.108 = 3,24 gam Câu 14: Cho Fe vào 100ml dung dịch Cu(NO3)2 0,1M Khi phản ứng kết thúc khối lượng Fe A giảm 0,56 g B giảm 0,08 g C tăng 0,08 g D tăng 0,80 g Hướng dẫn giải: Chọn C Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu 0,01 ← 0,01 → 0,01 mol Ta có: mCu sinh – mFe pư = (64 – 56).0,01 = 0,08 gam Vậy khối lượng sắt tăng 0,08 gam Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: VietJack TV Official VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack Câu 15: Cho mẩu kim loại kali vào lượng dư dung dịch CuSO4 thu sản phẩm cuối gồm: A Cu(OH)2 , K2SO4 H2 B Cu(OH)2 K2SO4 C Cu K2SO4 D KOH H2 Hướng dẫn giải: Chọn A Phản ứng xảy sau: 2K + 2H2O → 2KOH + H2 ↑ 2KOH + CuSO4 → K2SO4 + Cu(OH)2 ↓ Vậy sản phẩm cuối gồm: H2; K2SO4, Cu(OH)2 Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: VietJack TV Official