BT HÓA HỌC (Lớp bồi dưỡng hóa) THCS Chương KimLoại

Chương 2 Kim loại A - Một số kiến thức cần nhớ I - Tính chất vật lí của kim loại - Kim loại có tính dẻo, dễ dát mỏng, kéo sợi. Những kim loại khác nhau thì có tính dẻo khác nhau. - Kim loại có tính dẫn điện, kim loại khác nhau thì có khả năng dẫn điện khác nhau, kim loại dẫn điện tốt nhất là bạc sau đó đến đồng, nhôm, sắt … - Kim loại có tính dẫn nhiệt, kim loại khác nhau thì có khả năng dẫn nhiệt khác nhau, kim loại dẫn điện tốt thì thường cũng dẫn điện tốt. - Các kim loại đều có ánh kim. - Ngoài ra kim loại còn có một số tính chất vật lí riêng khác: + Các kim loại khác nhau có khối lượng riêng khác nhau, những kim loại có khối lượng riêng nhỏ hơn 5 gam/cm 3 được gọi là kim loại nhẹ, còn các kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5 gam/cm 3 được gọi là kim loại nặng. + Các kim loại khác nhau có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi khác nhau. Kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất là Thuỷ ngân (Hg) - 39 o C và cao nhất là vonfram (W) ở 3410 o C. + Các kim loại khác nhau có độ cứng khác nhau. II - Tính chất hoá học chung của kim loại 1. Phản ứng của kim loại với phi kim a. Tác dụng với oxi Hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt …) phản ứng với oxi ở nhiệt độ thường hoặc nhiệt độ cao tạo thành oxit (thường là oxit bazơ). Thí dụ 1: Natri phản ứng với oxi tạo thành natri oxit: 4Na + O 2 → 2Na 2 O Thí dụ 2: Sắt cháy trong oxi không khí tạo thành sắt từ oxit: 3Fe + 2O 2 → o t Fe 3 O 4 Thí dụ 3: Đồng cháy trong oxi tạo thành đồng (II) oxit: 2Cu + O 2 → o t 2CuO b. Tác dụng với phi kim khác ở nhiệt độ cao kim loại phản ứng với nhiều phi kim khác tạo thành muối. Thí dụ 1: Natri nóng chảy phản ứng với khí clo tạo thành muối natri clorua tinh thể: 2Na + Cl 2 → o t 2NaCl Thí dụ 2: Sắt phản ứng với lưu huỳnh ở nhiệt độ cao tạo thành sắt (II) sunfua: Fe + S → o t FeS Thí dụ 3: Đồng phản ứng clo tạo thành đồng (II) clorua: Cu + Cl 2 → o t CuCl 2 2. Phản ứng của kim loại với dung dịch axit Một số kim loại phản ứng với dung dịch axit (HCl, H 2 SO 4 loãng …) tạo thành muối và giải phóng khí hidro. 31 Thí dụ: Mg + H 2 SO 4 → MgSO 4 + H 2 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 3. Phản ứng của kim loại với dung dịch muối Kim loại hoạt động hoá học mạnh hơn (trừ các kim loại tác dụng với nước ở nhiệt độ thường như: K, Ca, Na …) có thể đẩy kim loại hoạt động yếu hơn ra khỏi dung dịch muối tạo thành muối mới và kim loại mới. Thí dụ 1: Sắt đẩy đồng ra khỏi dung dịch muối đồng (II) sunfat: Fe + CuSO 4 → Cu + FeSO 4 Thí dụ 2: Nhôm đẩy bạc ra khỏi dung dịch muối bạc nitrat: Al + 3AgNO 3 → 3Ag + Al(NO 3 ) 3 Thí dụ 3: Đồng đẩy bạc ra khỏi dung dịch muối bạc nitrat: Cu + 2AgNO 3 → 2Ag + Cu(NO 3 ) 2 III - Dãy hoạt động hoá học Dãy hoạt động hoá học là dãy các kim loại được xếp theo chiều giảm dần mức hoạt động hoá học. Dãy hoạt động hoá học của một số kim loại thường gặp: K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au Dựa vào tính chất hoá học chung của kim loại ta có bảng tổng kết sau: Tính chất Kim loại 1. Tác dụng với oxi K, Ba Na, Ca … Phản ứng ngay cả ở nhiệt độ thường 4K + O 2 → 2K 2 O Mg, Al, Zn, Fe, Pb, Cu cần nhiệt độ cao để khơi mào phản ứng 2Cu + O 2 → o t 2CuO Au, Pt … Không phản ứng với O 2 ngay cả ở nhiệt độ cao 2. Tác dụng với nước Kim loại đứng trước Mg phản ứng với nước ở nhiệt độ thường giải phóng H 2 2K+2H 2 O→ 2KOH+H 2 Một số kim loại hoạt động tương đối mạnh phản ứng với nước ở nhiệt độ cao tạo thành oxit và giải phóng H 2 Mg+H 2 O → o t 2MgO+H 2 Không phản ứng 3. Tác dụng với dung dịch axit Kim loại đứng trước H phản ứng với một số axit (HCl, HBr, H 2 SO 4 loãng …) tạo thành muối và giải phóng H 2 Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 Kim loại đứng sau H không phản ứng với các HCl, H 2 SO 4 loãng 4. Tác dụng với các dung dịch muối Kim loại đứng trước (trừ các kim loại tác dụng với nước ở nhiệt độ thường) đẩy kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối. Cu + 2AgNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + 2Ag IV - Nhôm 1. Tính chất vật lí Nhôm là kim loại phổ biến nhất màu trắng bạc, có ánh kim, dẫn nhiệt và dẫn điện tốt, nhẹ (khối lượng riêng 2,7 gam/cm 3 ), dẻo … nên có nhiều ứng dụng trong đời sống như đồ dùng gia đình, chế tạo hợp kim … 32 2. Tính chất hoá học a. Phản ứng của nhôm với phi kim * Tác dụng với oxi Nhôm cháy sáng trong oxi tạo thành nhôm oxit: 4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3 ở điều kiện thường nhôm phản ứng với oxi tạo thành lớp Al 2 O 3 mỏng bền vững bảo vệ không cho nhôm phản ứng với oxi trong không khí và nước. * Nhôm tác dụng với nhiều phi kim khác tạo thành muối Thí dụ: Nhôm tác dụng với S, Cl 2 , Br 2 … 2Al + 3S → o t Al 2 S 3 b. Phản ứng của nhôm loại với dung dịch axit Nhôm phản ứng với dung dịch axit (HCl, H 2 SO 4 loãng …) tạo thành muối và giải phóng khí hidro. Thí dụ: 2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 Chú ý: Nhôm không phản ứng với axit H 2 SO 4 đặc nguội và axit HNO 3 đặc nguội. Có thể phản ứng với dung dịch axit H 2 SO 4 đặc nóng, và dung dịch axit HNO 3 không giải phóng ra H 2 . Thí dụ: 2Al + 6H 2 SO 4 đặc → o t Al 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O Al + 4HNO 3 loãng → Al(NO 3 ) 3 + NO + 2H 2 O c. Phản ứng của nhôm với dung dịch muối của kim loại kém hoạt động hơn Thí dụ 1: Nhôm đẩy sắt ra khỏi dung dịch muối sắt (II) sunfat: 2Al + 3FeSO 4 → 3Fe + Al 2 (SO 4 ) 3 Thí dụ 2: Nhôm đẩy bạc ra khỏi dung dịch muối bạc nitrat: Al + 3AgNO 3 → 3Ag + Al(NO 3 ) 3 d. Phản ứng của nhôm với dung dịch kiềm 2Al + 2NaOH + 2H 2 O → 2NaAlO 2 + 3H 2 NaAlO 2 là muối natri aluminat 3. Sản xuất nhôm Trong tự nhiên nhôm tồn tại chủ yếu dưới dạng oxit, muối. Người ta sản xuất nhôm bằng phương pháp điện phân nóng chảy hỗn hợp nhôm oxit với criolit (Na 3 AlF 6 ): 2Al 2 O 3 4Al + 3O 2 V - Sắt 1. Tính chất vật lí Sắt là kim loại màu trắng xám, có ánh kim, dẫn nhiệt và dẫn điện tốt, sắt là kim loại nặng (khối lượng riêng 7,86 gam/cm 3 ), dẻo … nên có nhiều ứng dụng trong đời sống như đồ dùng gia đình, chế tạo hợp kim … 2. Tính chất hoá học a. Phản ứng của với phi kim * Tác dụng với oxi Sắt cháy trong oxi không khí tạo thành sắt từ oxit: 3Fe + 2O 2 → o t Fe 3 O 4 * Sắt tác dụng với nhiều phi kim khác tạo thành muối Thí dụ: Sắt tác dụng với S, Cl 2 , Br 2 … Fe + S → o t FeS 33 Điện phân nóng chảy 2Fe + 3Cl 2 → o t 2FeCl 3 b. Phản ứng của sắt với dung dịch axit Sắt phản ứng với dung dịch axit (HCl, H 2 SO 4 loãng …) tạo thành muối và giải phóng khí hidro. Thí dụ: Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 Chú ý: Sắt không phản ứng với axit H 2 SO 4 đặc nguội và axit HNO 3 đặc nguội. Có thể phản ứng với dung dịch axit H 2 SO 4 đặc nóng, và dung dịch axit HNO 3 không giải phóng ra H 2 . Thí dụ: 2Fe + 6H 2 SO 4 đặc → o t Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O Fe + 4HNO 3 loãng → Fe(NO 3 ) 3 + NO + 2H 2 O c. Phản ứng của sắt với dung dịch muối của kim loại kém hoạt động hơn Thí dụ 1: Sắt đẩy đồng ra khỏi dung dịch muối đồng (II) sunfat: Fe + CuSO 4 → Cu + FeSO 4 Thí dụ 2: Sắt đẩy chì ra khỏi dung dịch muối chì nitrat: Fe + Pb(NO 3 ) 2 → Pb + Fe(NO 3 ) 2 VI - hợp kim sắt 1. Hợp kim Hợp kim là chất rắn thu được sau khi làm nguội hỗn hợp nóng chảy của nhiều kim loại khác nhau hoặc hỗn hợp kim loại và phi kim. 2. Hợp kim của sắt Gang Thép Các hợp kim của sắt - Gang là hợp kim của sắt với cacbon, trong đó hàm lượng cacbon chiếm từ 2 - 5%. Ngoài ra trong gang còn có một số nguyên tố khác như Mn, Si, S … - Có hai loại gang: + Gang trắng thường dùng để luyện thép. + Gang xám thường dùng để chế tạo máy móc, thiết bị … - Thép là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác, trong đó hàm lượng cacbon chiếm dưới 2%. - Thép thường được dùng trong chế tạo máy móc, công cụ lao động, trong xây dựng … Sản xuất - Nguyên liệu chính: Các loại quặng sắt: manhetit Fe 3 O 4 , hematit Fe 2 O 3 … than cốc, không khí … - Nguyên tắc sản xuất: Dùng CO khử các oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim. - Quá trình sản xuất: + Phản ứng tạo CO C + O 2 → o t CO 2 C + CO 2 → o t 2CO + Khử sắt oxit Fe 2 O 3 + 3CO → o t 2Fe + 3CO 2 Fe 3 O 4 + 4CO → o t 3Fe + 4CO 2 - Nguyên liệu chính: Gang, sắt phế liệu và khí oxi. - Nguyên tắc sản xuất: oxi hoá các kim loại, phi kim để loại khỏi gang phần lớn các nguyên tố C, S, P, Mn, Si … - Quá trình sản xuất: + O 2 phản ứng với Fe tạo FeO 2Fe + O 2 → o t 2FeO + FeO oxi hoá các nguyên tố khác có trong gang như: C, S, P, Mn, Si …thành oxit loại ra khỏi thép. FeO + Mn → o t Fe + MnO 34 + Tạo xỉ CaO + SiO 2 → o t CaSiO 3 … VII - sự ăn mòn kim loại và bảo vệ kim loại không bị ăn mòn 1. Sự ăn mòn kim loại Sự phá huỷ kim loại, hợp kim trong môi trường tự nhiên do tác dụng hoá học gọi là ăn mòn kim loại. Thí dụ: Sắt thép để trong không khí bị gỉ xốp, giòn dễ gãy vỡ … 2. Những yếu tố ảnh hưởng đến sự ăn mòn kim loại - ảnh hưởng của các chất trong môi trường: Tuỳ theo môi trường mà kim loại tiếp xúc bị ăn mòn nhanh hay chậm. Thí dụ trong môi trường ẩm, có nhiều chất oxi hoá kim loại bị phá huỷ nhanh chóng hơn trong môi trường khô, không có mặt các chất oxi hoá … - Khi nhiệt độ cao kim loại bị ăn mòn nhanh hơn ở nhiệt độ thấp 3. Các phương pháp chống ăn mòn kim loại - Ngăn không cho kim loại tiếp xúc với môi trường xung quanh như: sơn, mạ, tráng men … - Chế tạo các hợp kim có khả năng chống chịu ăn mòn như: thép crom, thép niken … B - câu hỏi và Bài tập 2.1 Trong các kim loại sau: Al, Cu, Ag, Au kim loại nào có khả năng dẫn điện tốt nhất? A. Al B. Ag C. Au D. Cu Đáp án: B đúng 2.2 Vonfram (W) được dùng làm dây tóc bóng đèn vì: A. Có khả năng dẫn điện tốt. B. Có khả năng dẫn nhiệt tốt. C. Có độ cứng cao. D. Có nhiệt độ nóng chảy cao. Đáp án: D đúng 2.3 Trong các kim loại sau: Na, Cu, Fe, Cr kim loại nào có độ cứng cao nhất? A. Na B. Fe C. Cr D. Cu Đáp án: C đúng 2.4 Hãy tính thể tích 1 mol của mỗi kim loại trong phòng thí nghiệm, biết rằng ở điều kiện nhiệt độ và áp suất trong phòng thí nghiệm các kim loại có khối lượng riêng tương ứng là: Li 0,5 (g/cm 3 ), Fe 7,86 (g/cm 3 ). Trong các phương án sau phương án nào đúng nhất: A. Li 13,88 cm 3 , Fe 7,11 cm 3 B. Li 7,11 cm 3 , Fe 13,88 cm 3 C. Li 6,84 cm 3 , Fe 56,0 cm 3 D. Li 3,42 cm 3 , Fe 7,11 cm 3 Đáp án: A đúng 2.5 Sắp xếp các kim loại sau theo chiều hoạt động hoá học tăng dần: A. Ag, K, Fe, Zn, Cu, Al. B. Al, K, Fe, Cu, Zn, Ag. C. K, Fe, Zn, Cu, Al, Ag. D. K, Al, Zn, Fe, Cu, Ag. Đáp án: D đúng 2.6 Có dung dịch A chứa FeSO 4 có lẫn CuSO 4 , có thể sử dụng kim loại nào trong số các kim loại cho dưới đây để loại bỏ CuSO 4 khỏi dung dịch A. A. Na B. Fe C. Al D. Cu Đáp án: B đúng 2.7 Cho các phản ứng sau: X + HCl → A + H 2 ↑ A + NaOH → B↓ + D B → Ct o H + H 2 O 35 H + CO → Ct o X + E↑ X là kim loại nào trong số các kim loại sau: A. Na B. Ag C. Fe D. Cu Đáp án: C đúng 2.8 Một tấm kim loại bằng vàng (Au) bị bám ít Fe trên bề mặt có thể dùng dung dịch nào trong số các dung dịch sau để hoà tan lớp bột sắt. A. H 2 O B. Dung dịch HCl C. Dung dịch AlCl 3 D. Dung dịch FeCl 2 Đáp án: B đúng 2.9 Một tấm kim loại bằng vàng (Au) bị bám ít Fe trên bề mặt có thể dùng dung dịch nào trong số các dung dịch sau để hoà tan lớp bột sắt. A. Dung dịch NaOH B. Dung dịch CuCl 2 C. Dung dịch AlCl 3 D. Dungdịch FeCl 3 Đáp án: D đúng 2.10 Các nhóm kim loại nào cho dưới đây thoả mãn điều kiện tất cả các kim loại đều tác dụng với dung dịch axit HCl A. Fe, Al, Ag, Zn, Mg B. Al, Fe, Au, Mg, Zn C. Fe, Al, Ni, Zn, Mg D. Zn, Mg, Cu, Al, Ag Đáp án: C đúng 2.11 Các nhóm kim loại nào cho dưới đây thoả mãn điều kiện tất cả các kim loại đều tác dụng với dung dịch axit H 2 SO 4 đặc nóng. A. Fe, Al, Ag, Zn, Mg B. Al, Fe, Au, Mg, Zn C. Fe, Al, Ni, Zn, Mg D. Cả hai nhóm kim loại a và c đều đúng Đáp án: D đúng 2.12 Cho các phản ứng sau: X + HCl → A + H 2 ↑ A + NaOH vừa đủ → B↓ + D B↓ + NaOH dư → H + E X là kim loại nào trong số các kim loại sau: A. Al B. Ag C. Fe D. Cu Đáp án: A đúng 2.13 Có ba kim loại bề ngoài giống nhau Ag, Ba, Al có thể dùng dung dịch nào cho dưới đây có thể phân biệt đồng thời cả ba kim loại. A. Nước B. Dung dịch axit HCl C. Dung dịch axit H 2 SO 4 loãng D. Cả b và c đều đúng Đáp án: C đúng 2.14 Có dung dịch MgSO 4 , KOH, HCl có thể dùng chất nào cho dưới đây có thể phân biệt đồng thời cả dung dịch. A. Dung dịch axit H 2 SO 4 loãng B. Dung dịch axit HCl C. Giấy quỳ tím D. Cả a và b đều đúng Đáp án: C đúng 2.15 Cho m gam hỗn hợp Al và Ag tác dụng với lượng dư dung dịch H 2 SO 4 loãng thu được 6,72 lít khí (đo ở đktc). Sau phản ứng thấy còn 4,6 gam kim loại không tan. Tính thành phần % theo khối lượng hỗn hợp kim loại ban đầu. 36 Giải - Ag đứng sau H trong dãy hoạt động hoá học nên không phản ứng với dung dịch H 2 SO 4 loãng. Vậy khối lượng của Ag trong hỗn hợp đầu là m Ag = 4,60 gam. - Al phản ứng với dung dịch H 2 SO 4 : 2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 (1) 422 726 2 , , H =n = 0,30 mol - Số mol Al có trong hỗn hợp: n Al = 2 3 2 H n = 0,20 mol - Khối lượng Al có trong hỗn hợp: m Al = 27.0,20 = 5,4 mol - % Khối lượng Al trong hỗn hợp: m Al = % ,, , 100 4564 45 + = 54,0% - % Khối lượng Ag trong hỗn hợp: m Ag = % ,, , 100 4564 64 + = 46,0% 2.16 Hoà tan hoàn toàn 5,4 gam bột nhôm vào 200,0 ml dung dịch H 2 SO 4 1,50 M. a. Tính thể tích khí thu được đo ở điều kiện tiêu chuẩn. b. Tính nồng độ các chất trong dung dịch thu được sau phản ứng. Thể tích dung dịch coi như không đổi. Giải Số mol Al = 20 27 45 , , = mol, số mol H 2 SO 4 = V.C M = 0,2.1,5 = 0,3 mol. Phương trình phản ứng: 2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 (1) Theo phương trình phản ứng: 2mol 3mol 1mol 3mol Theo bài ra: 0,2mol 0,3mol xmol ymol Ta có tỉ lệ: ⇒= )SOH( , )Al( , 42 3 30 2 20 các chất phản ứng với nhau vừa đủ. a. Tính thể tích khí thoát ra (H 2 ). Theo phương trình phản ứng (1): y = 30 2 203 2 3 2 , ,. n n Al H === mol Thể tích H 2 đo ở điều kiện tiêu chuẩn: 72630422422 22 ,,.,n.,V HH === lít b. Chất tan trong dung dịch thu được sau phản ứng là Al 2 (SO 4 ) 3 có số mol là: x = 10 2 20 2 342 , , n n Al )SO(Al === mol Thể tích dung dịch không đổi V = 200,0 ml = 0,2 lít. Nồng độ chất tan trong dung dịch thu được sau phản ứng: 50 20 10 342 342 , , , V n C )SO(Al )SO(Al === M 2.17 Hoà tan hoàn toàn 2,7 gam bột nhôm vào 200,0 ml dung dịch H 2 SO 4 1,0 M. a. Tính thể tích khí thu được đo ở điều kiện tiêu chuẩn. b. Tính nồng độ các chất trong dung dịch thu được sau phản ứng. Thể tích dung dịch coi như không đổi. Giải Số mol Al = 10 27 72 , , = mol, số mol H 2 SO 4 = V.C M = 0,2.1,0 = 0,2 mol. Phương trình phản ứng: 37 2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 (1) Theo phương trình phản ứng: 2mol 3mol 1mol 3mol Theo bài ra: 0,1 mol 0,2mol xmol ymol Ta có tỉ lệ: ⇒< )SOH( , )Al( , 42 3 20 2 10 H 2 SO 4 dư, Al phản ứng hết ⇒ tính các chất phản ứng theo Al. a. Tính thể tích khí thoát ra (H 2 ). Theo phương trình phản ứng (1): 150 2 103 2 3 2 , ,. n n Al H === mol Thể tích H 2 đo ở điều kiện tiêu chuẩn: 363150422422 22 ,,.,n.,V HH === lít b. Chất tan trong dung dịch thu được sau phản ứng là Al 2 (SO 4 ) 3 và H 2 SO 4 dư: 050 2 10 2 342 , , n n Al )SO(Al === mol 050 2 103 20 2 3 4242 d , ,. , n nn Al SOH)(SOH =−=−= mol Thể tích dung dịch không đổi V = 200,0 ml = 0,2 lít. Nồng độ chất tan trong dung dịch thu được sau phản ứng: M, , , V n C M, , , V n C SOH SOH )SO(Al )SO(Al 250 20 050 250 20 050 42 42 342 342 === === 2.18 Hoà tan 19,00 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al vào dung dịch axit HCl dư, sau phản ứng thu được 13,44 lít khí ở điều kiện tiêu chuẩn và còn 6,40 gam chất rắn không tan. Hãy tính thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp trên. Giải - Vì Cu không phản ứng với axit HCl nên chất rắn không tan chính là Cu và m Cu = 6,4 gam. Khối lượng kim loại Mg và Al tan ra là: m Mg + m Al = 19.0 - 6,4 = 12,6 gam Gọi số mol Mg và Al trong hỗn hợp lần lượt là x mol và y mol. Ta có phương trình phản ứng: Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2 (1) 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 (2) Theo các phương trình phản ứng (1) và (2) ta có hệ phương trình:      ==+ =+ 60 422 4413 2 3 6122724 , , , yx ,yx Giải hệ phương trình này thu được x = 0,3 mol; y = 0,2 mol Vậy % khối lượng các kim loại trong hỗn hợp dầu là: %m Cu = %. , , 100 019 46 =33,68% %m Mg = %. , ,. %. , x 100 019 3024 100 019 24 = =37,89% %m Al = %. , ,. %. , y 100 019 2027 100 019 27 = =28,42% 2.19 Cho 22,2 gam hỗn hợp gồm Al, Fe hoà tan hoàn toàn trong dung dịch HCl thu được 13,44 lít H 2 (đktc). Tính thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp và khối lượng muối clorua khan thu được. 38 Giải Gọi số mol Fe và Al trong 22,2 gam hỗn hợp lần lượt là x mol và y mol. Ta có phương trình phản ứng: 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 (1) Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 (2) Theo các phương trình phản ứng (1) và (2) ta có hệ phương trình:      ==+ =+ 60 422 4413 2 3 2222756 , , , yx ,yx Giải hệ phương trình này thu được x = 0,3 mol; y = 0,2 mol Vậy % khối lượng các kim loại trong hỗn hợp dầu là: %m Fe = %. , ,. %. , x 100 222 3056 100 222 56 = =75,68% %m Al = %. , ,. %. , y 100 222 2027 100 222 27 = =24,32% Khối lượng muối clorua thu được: m = 32 AlClFeCl mm + =127x + 133,5y = 64,8 gam 2.20 Nhúng một thanh nhôm có khối lượng 50,00 gam vào 400,0 ml dung dịch CuSO 4 0,50 M một thời gian. Lấy thanh nhôm ra sấy khô và đem cân thấy thanh kim loại lúc này nặng 51,38 gam. Giả sử tất cả lượng Cu giải phóng đều bám vào thanh nhôm. Tính khối lượng Cu thoát ra và nồng độ các muối có trong dung dịch (giả sử không có sự thay đổi thể tích trong quá trình phản ứng). Giải Phương trình phản ứng: 2Al + 3CuSO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Cu (1) Gọi số mol CuSO 4 có trong 400,0 ml dung dịch ban đầu là: x = 0,4.0,5 = 0,2 mol. Giả sử lượng CuSO 4 đã tham gia phản ứng là y mol. Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: 50 - 3 2 .27y + 64y = 51,38 ⇒ y = 0,03 mol Khối lượng Cu thoát ra là: m Cu = 64y = 64.0,03 = 1,92 gam. Số mol CuSO 4 còn lại sau phản ứng: x - y = 0,2 - 0,03 = 0,17 mol. Số mol Al 2 (SO 4 ) 3 tạo thành sau phản ứng: 3 1 y = 0,01 mol. Nồng độ dung dịch sau phản ứng: M, , , V n C M, , , V n C )SO(Al )SO(Al CuSO CuSO 0250 40 010 4250 40 170 342 342 4 4 === === 2.21 Hoà tan m gam hỗn hợp Al và một kim loại R hoá trị II đứng trước H trong dãy hoạt động hoá học vào 500,0 ml dung dịch HCl 2,0 M thu được 10,08 lít H 2 (đo ở đktc) và dung dịch A. Trung hoà dung dịch A bằng NaOH sau đó cô cạn dung dịch thu được 46,8 gam hỗn hợp muối khan. a. Tính khối lượng m hỗn hợp kim loại đã hoà tan. b. Xác định kim loại R biết rằng tỉ lệ số mol của R và Al trong hỗn hợp là 3:4. Giải a. Tính khối lượng hỗn hợp kim loại 39 - Gọi số mol Al trong hỗn hợp là x mol. Gọi số mol R trong hỗn hợp là y mol. Ta có x:y = 3:4 => 4x = 3y - Số mol HCl: n HCl = 0,5.2 = 1,0 mol - Các phương trình phản ứng: 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 (1) R + 2HCl → RCl 2 + H 2 (2) NaOH + 2HCl → RCl 2 + H 2 (3) - Số mol H 2 thu được: 2 H n = 1,5x + y = 4,22 08,10 = 0,45 mol => x = 0,2 mol; y = 0,15 mol - Số mol HCl tham gia phản ứng (1) và(2): n HCl = 2 2 H n = 2.0,45 = 0,90 mol - Số mol HCl tham gia phản ứng (3) bằng số mol NaOH: N NaOH = n HCl = 1,0 - 0,90 = 0,10 mol - Khối lượng muối thu được: m muối = 23 RClAlCl mm + = 46,8 - m NaCl = 46,8 - 58,5.0,1 = 40,95 gam - Khối lượng hỗn hợp kim loại ban đầu: m = m Al + m R = 40,95 + m HCl - 2 H m = 9,0 gam b. Xác định R: - Ta có khối lượng hỗn hợp kim loại ban đầu: m = m Al + m R = 27x + Ry = 9 gam => R = 24 là Mg 2.22 Hoà tan 15,80 gam hỗn hợp Al, Mg và Fe vào 500,0 ml dung dịch HCl 2,50 mol/lít thu được 13,44 lít H 2 (đo ở đktc) và dung dịch A. Trong hỗn hợp có số mol Al bằng số mol Mg. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đã hoà tan và tính khối lượng muối có trong dung dịch A. Giải - Gọi số mol Al, Mg và Fe trong hỗn hợp lần lượt là: x mol, x mol, z mol. - Số mol HCl: n HCl = 0,500.2,5 = 1,250 mol - Các phương trình phản ứng: Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2 (1) 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 (2) Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 (3) - Số mol H 2 sinh ra: 600 422 4413 51 2 , , , , H ==++= yxxn mol (I) - Số mol HCl tham gia phản ứng (1), (2) và (3): n HCl = 2 2 H n = 2.0,60 = 1,20 mol < 1,25 mol nên HCl dư, kim loại tan hết. - Khối lượng hỗn hợp kim loại: m hỗn hợp kim loại = m Al + m Mg + m Fe = 27x + 24x + 56y = 15,80 gam (II) Giải phương trình (I) và (II) thu được: x = 0,20 mol, y = 0,010 mol %m Al = 34,18%; %m Mg = 30,38%; %m Fe = 35,44%; - Khối lượng hỗn hợp muối: m muối = 3 AlCl m + 2 MgCl m + 2 FeCl m = 58,40 gam 2.23 Cho hỗn hợp X gồm Fe, Al và một kim loại A có hoá trị II, trong hỗn hợp X có tỉ lệ số mol Al và Fe là 1:3. Chia 43,8 gam kim loại X làm 2 phần bằng nhau: Phần I cho tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 1,0 M. Khi kim loại tan hết thu được 12,32 lít khí. Phần II cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 3,36 lít H 2 . Xác định kim loại A (A không phản ứng được với dung dịch NaOH) và tính thể tích dung dịch H 2 SO 4 tối thiểu cần dùng. Các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. 40 [...]... sau đây là đúng: A Sự phá huỷ kim loại, hợp kim trong môi trường tự nhiên do tác dụng hoá học được gọi là ăn mòn kim loại Tuỳ theo môi trường mà kim loại tiếp xúc bị ăn mòn nhanh hay chậm, nhiệt độ càng cao kim loại bị ăn mòn càng nhanh B Sự phá huỷ kim loại, hợp kim trong môi trường tự nhiên do tác dụng hoá học được gọi là ăn mòn kim loại Tuỳ theo môi trường mà kim loại tiếp xúc bị ăn mòn nhanh hay... trình phản ứng: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ 0,448 - Khối lượng sắt trong mẫu thép: mFe = 56 = 1,120 gam 22,4 - Hàm lượng Fe trong mẫu thép: %mFe = 1,120 100% = 98,25% 1,140 2.56 Có thể dùng những phản ứng hoá học nào để chứng minh Al2O3 và Al(OH)3 là những hợp chất có tính chất lưỡng tính Viết các phương trình phản ứng đó Al2O3 và Al(OH)3 là những hợp chất có tính chất lưỡng tính vì chúng vừa tác dụng với axit,... 3H2O Al2O3 + 2NaOHdư → 2NaAlO2 + H2O Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3 H2O Al(OH)3 + NaOHdư → NaAlO2 + 2H2O 53 2.57 Nêu phương pháp thực nghiệm để sắp xếp các kim loại sau theo thứ tự giảm dần mức hoạt động hoá học: Al, Mg, Fe, Cu và Ag Giải thích và viết các phương trình phản ứng Kim loại hoạt động mạnh đẩy kim loại hoạt động yếu hơn ra khỏi dung dịch muối của nó: 2AlCl3 + 3Mg → 2Al↓ + 3MgCl2 3FeCl2 + 2Al →... vào dung dịch AlCl3 trong dung dịch xuất hiện kết tủa keo Al(OH)3 AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl - Khi dư NaOH thì Al(OH)3 tan dần vì nó có tính lưỡng tính: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O Đề kiểm tra chương II (Đề 1) (Thời gian 45 phút) Câu1: (3 điểm) 1 Axit H2SO4 loãng phản ứng với tất cả các chất trong dãy chất nào cho dưới đây: A ZnCl2, Al2O3, Cu, Ca(OH)2 B MgCl2, ZnO, Cu(OH)2, Al C BaCl2, CaO,... phản ứng Biết khối lượng riêng của dung dịch H 2SO4 là 1,2 gam/ml và khối lượng riêng của dung dịch muối là 1,25 gam/ml Cho: H = 1, S = 32, O = 16, Al = 27, Cr = 52, Cu = 64, Fe = 56 Đáp án đề kiểm tra chương II (Đề 1) Câu1: 1 C đúng 2 Các phương trình phản ứng: → BaSO4↓ BaCl2 + H2SO4 + 2HCl (1) → CaSO4↓ CaO + H2SO4 + H2O (2) → FeSO4↓ Fe + H2SO4 + H2↑ (3) → MgSO4 Mg(OH)2 + H2SO4 + 2H2O (4) Câu2: 1 Gọi... độ % của Al2(SO4)3: C% = 342.0,1 .100% = 26,27% 130,2 Thể tích dung dịch thu được: 130,2 V= = 104,16 ml = 0,10416 lít 1,25 ⇒ nồng độ mol/lít của Al2(SO4)3: CM = 0,1 = 0,096 mol/lít 0,10416 Đề kiểm tra chương II (Đề 2) (Thời gian 45 phút) Câu1: (3 điểm) Cho các cặp chất sau: 1 Na và nước 2 Cu và dung dịch AgNO3 3 Ag và dung dịch CuNO3 4 Al và dung dịch NaCl 5 Na và dung dịch MgCl2 6 Fe và dung dịch HCl... định hai kim loại và % khối lượng của chúng trong hỗn hợp A Biết rằng trong hỗn hợp A hai kim loại có cùng số mol Cho: H = 1, Cl = 35,5, Fe = 56, Mg = 24, Zn = 65, Cu = 64, Ba = 137 Đáp án đề kiểm tra chương II (Đề 2) Câu1: a Các cặp chất ở nhóm D: Na và nước; Cu và dung dịch AgNO3; Na và dung dịch MgCl2; Fe và dung dịch HCl 56 b Các phương trình phản ứng cho các cặp có phản ứng xảy ra Cặp 1: 2Na +... b Xác định hai kim loại và % khối lượng của chúng trong hỗn hợp A Biết rằng trong hỗn hợp A hai kim loại có cùng số mol Cho: H = 1, Cl = 35,5, Fe = 56, Mg = 24, Zn = 65, Cu = 64, Ba = 137 Đề kiểm tra chương II (Đề 3) (Thời gian 45 phút) Câu 1: (3 điểm) 1 Dung dịch NaOH phản ứng với tất cả các chất trong dãy chất nào cho dưới đây: A ZnCl2, Al2O3, HCl, Ca(OH)2 B Cl2, CuCl2, AgNO3, H2S C FeCl2, CaCO3,... phản ứng trong phương án đã chọn ở trên Câu 2: (3 điểm) Chỉ dùng thêm một hoá chất khác hãy nhận biết các dung dịch riêng biệt sau: dung dịch HCl, dung dịch H2SO4 và dung dịch Na2SO4 bằng phương pháp hoá học Viết các phương trình phản ứng minh hoạ Câu 3: (4 điểm) Hoà tan một lượng sắt vào 50,0 ml dung dịch H2SO4 loãng (dư 10% so với lượng cần phản ứng vừa đủ phản ứng) thu được 3,36 lít khí H2 (đo ở điều... lượng muối tạo thành và nồng độ mol/lít của dung dịch H2SO4 ban đầu (Coi thể tích dung dịch không thay đổi trong quá trình tiến hành thí nghiệm) Cho: H = 1; O = 16; S = 32; Fe = 56 Đáp án đề kiểm tra chương II (Đề 3) Câu 1: 1 Dung dịch NaOH phản ứng với tất cả các chất trong dãy chất B: Cl2, CuCl2, AgNO3, H2S 2 Các phương trình phản ứng: Cl2 + 2NaOH → NaClO + NaCl + H2O (1) → Cu(OH)2↓ + 2NaCl CuCl2 . + Cu(NO 3 ) 2 III - Dãy hoạt động hoá học Dãy hoạt động hoá học là dãy các kim loại được xếp theo chiều giảm dần mức hoạt động hoá học. Dãy hoạt động hoá học của một số kim loại thường gặp: K,. nhất là vonfram (W) ở 3410 o C. + Các kim loại khác nhau có độ cứng khác nhau. II - Tính chất hoá học chung của kim loại 1. Phản ứng của kim loại với phi kim a. Tác dụng với oxi Hầu hết các kim. H 2 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 3. Phản ứng của kim loại với dung dịch muối Kim loại hoạt động hoá học mạnh hơn (trừ các kim loại tác dụng với nước ở nhiệt độ thường như: K, Ca, Na …) có thể đẩy