Do vậy khi chúng ta làm một bài toán về kim loại tác dụng với axít thì phải tuân theo dãy hoạt động hóa học và tính chất của từng axít.. Một số a xít yếu HạCO;, HNOa...hay tùy vào từng t
Trang 1LỜI MỞ ĐẦU
Lĩnh vực hóa học là ngành nghiên cứu về tính chất của các nguyên tố hóa học và ứng dụng của nó trong đời sống xã hội Nhà bác học Mendelep đã nghiên cứu và đưa ra hệ thống bảng tuần hoàn hóa học Trong bảng tuần hoàn đó chúng
ta thường nghiên cứu hai nguyên tố chính là kim loại và phi kim Và bài tiểu luận này của tôi hôm nay sẽ liên quan đến nguyên tố kim loại Cụ thể hơn là đề
tài kim loại tác dụng với axít
Như chúng ta đã biết không phải tất cả các kim loại đều tác dụng với axít
và ngược lại Do vậy khi chúng ta làm một bài toán về kim loại tác dụng với axít thì phải tuân theo dãy hoạt động hóa học và tính chất của từng axít Cu thé axit mạnh là HCI, H;SO¿ Một số a xít yếu HạCO;, HNOa hay tùy vào từng trạng thái của một axít mà có thể xảy ra các phản ứng hóa học khác nhau, tạo ra sảnphâm khác nhau Như nhóm có thể tác dụng với HNO; ở trạng thái lỏng nhưng không thể tác dụng với HNO: đặc nóng được
Fe + H7SO4 (iongy tao ra muối và H; còn
Fe + H;SO¿q„¿e,n¿„ạ thì tạo muối và khí SO; và HạO
Đó chỉ là một số vấn đề mà tối sẽ trình bày trong bài tiểu luận Sau đây tôi sẽ trình bày một số dang bài tập cũng như phương pháp giải dé các bạn hiểu rõ hơn
Đây cũng là lần đầu tiên làm bài tiểu luận về hóa học Nếu có sai sót nào thì
mong thầy cô và các bạn góp ý dé bài tiểu luận được hoàn chỉnh hơn
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Trang 2MỤC LỤC
IL LỜI MỞ ĐẦU - 2-2 ©S2+ESEEEEEE2E1212112111121121121121111 1111.1121.111 ee
II HỆ THÓNG BÀI TẬP (5c St E911 E1112112112112111111211 11111111 c0 II.PHƯƠNG PHÁP GIẢI 25c S22SEE22EEEEEEEE2E1EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErteeg
Đo
VI.TÀI LIỆU THAM KHẢO -c 22-22122233 x11 xe2
Trang 3Ill HE THONG BAI TAP
A MỘT KIM LOẠI TÁC DỤNG VOI MOT AXIT
Câu T: Ngâm một lá kim loại 50 (g) vào C7 Khí thu được sau phản ứng 1a 3,36 ml ; (đktc) thì khối lượng kim loại giảm 1,68 Kim loại đó là?
Câu 2: Hòa tan 1,92 (g) kim loai R trong 1,5 lit dung dich HNO; 0,15M thu duoc 0,448 lit khi NO (dktc) va dung dich A Tim kim loai R
Céu 3: Héa tan 1,35 g mot kim loai M bang dung dich HNO; loang du, thu được 22.4 lít khí NO và NO; (đkte) có tỉ khối so với #; là 21 Tìm kim loai M Câu 4: Cho 3,.024 g một kim loại M tan hết trong dung dich HNO; (1) thu được khí W,Ø, (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) Có tỉ khối với H> 1a 22 Khí
N,O, va kim loai M 1a?
Câu 5: Cho 9,6(g) kim loại M vào 400ml dung dịch HCI Khi phản ứng kết thúc thu được 5,376 lít Hạ (đktc) Kim loại M là ?
B HAI KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI MỘT AXÍT
_ Câu I: Hòa tan hoàn toàn 6 g hỗn hợp X gồm #e và một kim loại M' (hóa trị II) vào dung dịch HC/ du thu duge 3,36 l khí 7; (ở đktc) Nếu chỉ hòa tan 2 (g) M thi ding khéng dén 0,09 (mol) HC/ trong dung dich kim loai M? Câu 2: Hòa tan hỗn hợp gồm Fe và Zø trong 500 ml dung dich HC/ 0,4M thu được dung dịch 4 và 1,972 lit khi H> (dktc) C6 can dung dịch 4 thu được 10,52
ø muối khan Tính thành phần % theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp Céu 3: Hoa tan 6 (g) hon hop gém Cu va Fe bang dung dich HNO; 1M (vừa đủ) thu được 0,7 lít N;Ø (đktc) Tính % khối lượng của mỗi kim loại trong
hỗn hợp
_ Câu 4: Cho 11 g hỗn hợp 2 kim loại 4i, Fe tác dụng HNO; du tao ra 6,72 (1) khí NO (dktc) Tìm khối lượng hỗn hợp 2 kim loại trên
Câu 5: Cho 0,015 mol Fe ; 0,04 mol HNO Phan tng xay ra hoàn toàn thu được bao nhiêu khí NÓ và X Cô cạn X thu được bao nhiéu g muối
Câu 6: Cho 3.68 g hỗn hợp 4i và Zn tác dụng với một lượng dư dung dịch H›S0, 10% thu được 2,24 lít H› (đktc) Khối lượng dung dịch sau phản ứng?
Trang 4Câu 7: Thê tích dung dịch #NO; IM loãng ít nhất cần dùng để hòa tan hoàn toàn I8 g hỗn hợp Fe, Cw trên theo tỷ lệ mol 1:1 (biết phản ứng tạo chất khí duy nhất là NO)
Câu 8: Hỗn hợp X gồm 2 kim loại Mg va Zn co khéi lượng là 46,2g Chia X thành 2 phần, trong đó phần 2 có khối lượng gấp đôi phần I
- Cho phần 1 tác dụng với 200ml dung dịch H>SO, 1M thu được V lít khí Ho
- Cho phan 2 tac dung véi 800ml dung dich H>SO, 1M thu duoc 13,44 lit khi H> Tim V?
Câu 9: Hỗn hop X gom Mg va kim loai M Hoa tan hoan toan 8g hon hop
X cần vừa đủ 200 g dung dịch #C! 7,3% Mặt khác cho 8 g hỗn hợp X tác dụng với C¡; cần dùng 5,6 lít (đktc) tạo ra hai muối Clorua Kim loại Ä⁄ và % theo khối lượng của nó trong hỗn hợp
Câu 10: Hòa tan 12 g Fe và Cu tác dụng HNO; dư thu được 6,72 (1) hỗn hợp khí 8 gồm (NOx NO) có khối lượng 12,2 g Tính khối lượng muối sinh ra
C MOT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HAI AXÍT
Cau _1: Khi hòa tan 3,6 g kim loại N thuộc phân nhóm chính, trong dung dịch HC va HNO;, thấy lượng muối Nitrat và muốn clorua thu được hơn kém nhau 7,95 (g) Tim kim loai N, biét N tac dung voi HNO; sinh ra khi NO>
Câu 2: Hòa tan 0,1 mol Cu tac dung 120 ml dung dich X gdm (HNO; 1M, ASO, 5M) Sau phan ứng lién tuc thu duge V (lit) khi NO Tinh V?
Cau 3: Hoa tan 9,6 g Cu vao 180 ml dung dich hon hop HNO; 1M va H2SO,z 0,5M Kết thúc phản ứng thu được V lit (dktc) khí không màu duy nhất thoát ra hóa nâu ngoài không khí Giá trị V là?
Câu 4: Cho bột sắt tác dụng với 100ml dung dịch gồm hai axít HCI 1M và HzSO¿ 0,5M Tinh khối lượng Fe phản ứng và V lít khí
D HAI KIM LOAI TAC DUNG VOI HAI AXIT
Câu I: Cho 10 g hỗn hợp A gồm Fe và Cu tác dụng với dung dịch H>SO4 (D vừa đủ Sau phản ứng, người ta thu được dung dịch, chất rắn không tan và V
Trang 5lit khi H> Cũng lượng hỗn hợp đó, nếu cho tác dụng với dung dịch #;SO, đặc nóng dư thì thu được 7,728 lít khí SÓ› (các thể tích khí đều ở đktc)
Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp
Câu 2: Cho 13.6 g hỗn hợp Mg, Fe tac dung với 200ml dung dịch gémHCl 2M và H2SO, 2M Sau phan tng da thu được 6,72 lít H› (đuy nhất) bay
ra (dktc) Chat nào còn dư? Tính khối lượng Mg va Fe trong hỗn hợp
Câu 3: Hòa tan 7,74 (g) hỗn hợp Mg và AI vào 500ml dung dịch HCI M vafff H;SO¿ 0,28M Thu được dung dịch X và 8,763 lít Hạ Timhs khối lượng muối tạo thành ?
E HON HOP KIM LOAI TAC DUNG VOI MOT AXIT
Câu 1: Cho 1,68 gA gom Fe, Cu, Mg tac dung H>SO, (d, n) tao ra hỗn hợp
T và 1,008 (1) khí SO› Tính khối lượng thu được muối 7 và số mol H2SO, phan
ứng
Câu 2: Cho 3 kim loại 4, Fe, Cu tác dung 2 lit dung dich HNO; Sau
phản ứng thu được 1,792 (1) khí X gồm (N;, NÓ) có tỷ khối déi voi Heli 14 9,25
Tinh Cy, HNO; trong dung dich ban dau?
II MOT SO PHUONG PHAP GIAI
s* Xác định tên kim loại khi một kim loại tác dụng với một axít
- Có thể tính được khối lượng mol nguyên tử kim loại Ä⁄ theo các cách sau:
Từ khối lượng đø) và số mol (n) cha kim loại
m
=M = Tw Mhop chit > Mei loại
- Theo công thức Faraday thì
=>M= Th (n 1a s6 e trao d6i 6 mdi dién cuc)
Từ a<m<b và œ<n<j
>—<M=—<—
n a
Tim M thoa man trong khoảng xác định đó
Trang 6Lap ham sé M = f(n) trong đó ø là hóa tri cua kim loai M = (n = 1, 2, 3)
2 nếu trong bài toán tìm ôxít kim loại: M,O, thì =w= “” — M
z x
Với hai kim loại kế tiếp nhau trong một chu kỳ hoc phan nhom => tim M
trung bình => tên 2 kim loại
- Khi đề bài không cho kim loại Ä⁄ có hóa trị không đổi thì khi kim loại M4
tác dụng với các chất khác nhau có thể hiện số oxi hóa khác nhau vì thế nên đặt
kim loại Ä⁄ có các hóa trị khác nhau
- Khi hỗn hợp đầu được chia làm hai phần không bằng nhau thì phản ứng này gấp & lần phản ứng kia tương ứng với số mol các chất phản ứng cũng gấp # lần
số mol các chất phần kia
* MỘT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HAI AXÍT
* Trường hợp 1: Hỗn hợp 2 axit không mang tính oxi hóa (HỶ đóng vai trò
là chất oxi hóa) khi đó:
Ð Hạ = Hụố + 2H, sọ, + 30g, pọ,
Viết phương trình dưới đạng ion rồi giải:
2X + 2nH >> 2X + nHạ
- Lưu ý: n là số oxi hóa thấp nhất của x
* Trường hợp 2: Hỗn hợp 2 axit không mang tính oxi hóa và một axit mang tính oxi hóa ( thông thường là H;SO¿ hoặc HCI và HNO;) thì trong mỗi hỗn hợp này H đóng vai trò là một trường còn NO; đóng vai trò là chất oxi hóa
- Tìm số mol #” và NO::
nụ, = Sa,, = Nuc + 2Ny,50, + 31,70,
- Viết phương trình dưới dang ion, xác định chất phản ứng hết bằng cách so sánh tỷ lệ số mol và hệ số tỷ lượng trên phương trình Từ đó tính toán bài toán theo tính chất phản ứng hết
- Lưu ý: NO; trong môi trường axit có tính chất oxi hóa mạnh như HNO;
* HAI KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI MỘT AXÍT
Trang 7- Viết phương trình hóa học
- Kim loại nào có tính khử mạnh hơn sẽ ưu tiên phản ứng trước
- Những kim loại đứng sau H trong dãy điện hóa thì không tác dụng với axít có tính oxi hóa như HNO:, H;SO¿ đặc Cần phân biệt các khí tạo thành ở nhiều trường hợp khác nhau
* Chu y: Al, Fe, Cr, Mn bi thu động hóa trong HNO:, H;SO¿ đặc nguội
- Công thức tính khối lượng muối
Mnudi = Mn hop kim loai + Manion
*, HON HOP HAI KIM LOAI TAC DUNG VOT HAI AXIT
Với dạng bài tập này thường bình luận nhiều trường hợp đề đơn giản thường
sử dụng phương pháp oxi hóa khử hayviết phương trình ion Để tính khối lượng muối ta dung công thức:
Mynuéi tạo thành — Thỗnhợp kim loại T TlAnion
* HON HOP KIM LOẠI TÁC DUNG VỚI MỘT AXÍT
Ngoài những phương pháp trên chúng ta có thể sử dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron Biết viết các phương trình lon thu gọn, phương pháp lon — electron
Ví dụ:
- Dinh luật bảo toàn khối lượng ta áp dụng công thức:
Mrudi = Mim loai + M géc axit
Bao toan electron: Yecho = Ye nhan
Trang 8II BÀI GIẢI
A MỘT KIM LOAI TÁC DỤNG MỘT AXÍT
Câu 1: Ngâm một lá kim loại 50 (g) vào C7 Khí thu được sau phản ứng là 3,36 ml A> (dktc) thi khối lượng kim loại giảm 1,68 Kim loại đó là?
Giải
nụ = 0,015 (mol)
50.1,68
iam = M =——— = 0,84
Goi kim loại cần tìm Ä⁄ hóa trị ø
2M + 2nHCl > 2MCI, + nH;
n
= Kim loại Ä là Fe
Câu 2: Hoa tan 1,92 (g) kim loai R trong 1,5 lit dung dich HNO; 0,15M thu duoc 0,448 lit khi NO (dktc) va dung dich A Tim kim loai R
Giai nyo = 9,2 (mol)
1,92
> Nnp= M =28n (mol),
R
Nuno, — 0,225 (mol)
3R + 7.HNO; -» 3$R(NOj)y + xNO + 2xH;0
1,92
R
1,92
Tw phuong trinh: > M x =0,02.3
R
x=2 (Thỏa mãn)
<M, nh =64 R=
= Km loại R là Cu
Trang 9
Cau 3 Hoa tan 1,35 g mot kim loai M bang dung dich HNO; loang du, thu được 2,24 lít khí NO và NO; (đktc) có tỉ khối so với Z7; là 21 Tìm kim loại AM
Giải:
Mụ¡=21⁄2=42
Mui = 0,1 (mol)
46 a
NO;
4
`
5
Goix, y 1an lvot 1a sé mol cua NO, NO>
x+y=0 x+y=0, =ữ , Íx=0/025
Ta co hé phuong trinh:
3x=y y=0,075
N là hóa trị của M thì
M°ˆ M" + ne 1,35 > 1,35n
N` + 3e > NO
0,075 <© 0,025
0,075 «<— 0,075 Yecho = 3e nhan = 1S 015.2 ©M= 9n (n = 3, M= 27)
Câu 4: Cho 3,.024 g một kim loại Ä⁄ tan hêt trong dung dich HNO; (1) thu được khí W,Ø, (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) Có tỉ khối với H> 1a 22 Khí
N,O, va kim loai M 1a?
d N,Oyn2 =22 > Myxoy = 44
Vay N,O, là NO =n N;O = 0,042 (mol)
2N* + & > NO
0,336 < 0,042;
Trang 103,024 3,024
M M
Yecho = Yenhan co SOM = 0,336 < M=9n(n=3 3M = 27)
= Kim loai M1a Ai
Cau 5: Cho 9,6(g) kim loại M vào 400ml dung dịch HCI Khi phản ứng kết thúc thu được 5,376 lít H; (đktc) Kim loại M là 2
Giải:
Gọi số mol của kim loại M la a
Ký hiệu M cũng là nguyên tử khối của kim loại
M + aHCI s> MC, + 2H:
a
Nuyci= 0,4.1 = 0,4 mol ; ny, = 0,24 mol
Do số mol của n n, = 0,24>0,2 do M tác dụng với axit => M có tác dụng với
nước tạo H;
0,08
a
Tong s6 mol kim loai M: ny= —— + a = a mol
M= 284 W999 => a=1 =>M =40(C ~ gag 708 > aa l => M =40(Ca)
Vay Mla Ca
B HAI KIM LOAI TAC DUNG VOI MOT AXIT
Trang 11Câu I: Hòa tan hoàn toàn 6 g hỗn hợp X gồm Fe va mét kim loai M (hóa trị II vào dung địch #C! dư thu được 3,36 1 khí H; (ở đktc) Nếu chỉ hòa tan 2 (g) Ä⁄ thì dùng không đến 0,09 (mol) #C trong dung dịch kim loại Ä⁄?
Giải
nụ = 0,15 (mol)
ny = ny, = 0,15 (mol) > M = 40
Dé hoa tan 2 g Ä⁄ dùng không đến 0,09 (mol) #C/
2 + <009 ©22,/2< M <40.Vậy M là Mg (24)
Câu 2: Hòa tan hỗn hợp gồm Fe va Zn trong 500 ml dung dich HCI 0,4M thu được dung dịch 4 và 1,972 lit khi H> (dktc) C6 can dung dịch 4 thu được 10,52
8 muối khan Tính thành phần % theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp
Giải mự„c¡= 0.2 (mo)
nụ = 0,08 (mol)
Phương trình hóa học:
Ta có hệ phương trình: i ¬ ° b = 0,04
127a+136.b = 10,52 b=0,04
my, = 0.04.56 = 2,24, mz„ = 53,72%
3 mhh = 4.84 (g)
%Fe = 7-100 = 46,28% => %Zn = 53,72%
2
Câu 3: Hòa tan 6 (g) hỗn hợp gồm Cu và Fe bằng dung dịch #NO; IM (vừa đủ) thu được 0,7 lít NzØ (đktc) Tính % khối lượng của mỗi kim loại trong
hỗn hợp
Trang 126 =
Phuong trinh phan ung:
8Fe + 30HNO; ~> 8Fe(HNO;) + 3N20+ 15H20
4Cu + 1I0HNO; -›4Cu(HNOj) +N;O + 5H;O
ny, = 0,3125 (mol)
Gọi a, b lần lượt là mol của Fe và Cu
Ta có hệ phương trình:
a=0,05
56a + 64b =6
b =0,05
=a+—b=0.3125
8 4 0,05.56
=> %mz, = =46,67%; Ym, = 53,33 %
Câu 4: Cho 11 g hỗn hợp 2 kim loại 47, Fe tac dung HNO; du tao ra 6,72 (1) khi NO (dktc) Tìm khối lượng hỗn hợp 2 kim loại trên
Giải
Al AP” +3e
Fe + Fe** + 3e
N'+3e-y N°?
09 © 0,3
5 echo = Ye nhan = 3x+3y=09
Gọi x, y lần lượt là số mol cua Al, Fe
Tao¿; lx‡3y=09 : © x=0,2
29: 121y+56y=11 7 |b=0/1
my = 0,2.27 = 5,4 (g) —>mry = 5,6 (g)
Câu 5: Cho 0,015 mol Ƒe ; 0,04 mol #NÓ; Phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được bao nhiêu khí NÓ và X Cô cạn X thu được bao nhiêu g muối