ÔN THI HỌC SINH GIỎI PHẦN KIM LOẠI

Phản ứng của kim loại với dung dịch axitMột số kim loại phản ứng với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng … tạothành muối và giải phóng khí hidro.. Phản ứng của kim loại với dung dịch muối Ki

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 cótính dẻo khác nhau

- Kim loại có tính dẫn điện, kim loại khác nhau thì có khả năng dẫn điện khácnhau, 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 khácnhau, kim loại dẫn điện tốt thì thờng 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 lợng riêng khác nhau, những kim loại có khốilợng riêng nhỏ hơn 5 gam/cm 3 đợc gọi là kim loại nhẹ, còn các kim loại có khối l-ợng riêng lớn hơn 5 gam/cm 3 đợc gọi là kim loại nặng

+ Các kim loại khác nhau có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi khác nhau Kimloại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất là Thuỷ ngân (Hg) - 39oC và cao nhất làvonfram (W) ở 3410oC

+ 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 thờng hoặcnhiệt độ cao tạo thành oxit (thờng là oxit bazơ)

b Tác dụng với phi kim khác

ở nhiệt độ cao kim loại phản ứng với nhiều phi kim khác tạo thành muối

2 Phản ứng của kim loại với dung dịch axit

Một số kim loại phản ứng với dung dịch axit (HCl, H2SO4 loãng …) tạothành muối và giải phóng khí hidro

Thí dụ:

Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2

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 nớc ởnhiệt độ thờng nh: K, Ca, Na …) có thể đẩy kim loại hoạt động yếu hơn ra khỏidung 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 + CuSO4 → Cu + FeSO4

Thí dụ 2:

Nhôm đẩy bạc ra khỏi dung dịch muối bạc nitrat:

Al + 3AgNO3 → 3Ag + Al(NO3)3

Thí dụ 3:

Đồng đẩy bạc ra khỏi dung dịch muối bạc nitrat:

Cu + 2AgNO3 → 2Ag + Cu(NO3)2

III - Dãy hoạt động hoá học

Dãy hoạt động hoá học là dãy các kim loại đợc xếp theo chiều giảm dầnmức hoạt động hoá học

Dãy hoạt động hoá học của một số kim loại thờng 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:

4K + O2 → 2K2O

Mg, Al, Zn, Fe, Pb,

Cu cần nhiệt độcao để khơi màophản ứng

2Cu + O2  → to

2CuO

Au, Pt …Khôngphản ứngvới O2

ngay cả ởnhiệt độcao

2 Tác

dụng với

nớc

Kim loại đứngtrớc Mg phảnứng với nớc ởnhiệt độ thờnggiải phóng H2

2K+2H2O→

2KOH+H2

Một số kim loạihoạt động tơng đốimạnh phản ứng vớinớc ở nhiệt độ caotạo thành oxit vàgiải phóng H2

Mg+H2O→t o 2MgO+H2

Khôngphản ứng

Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag

IV - Nhôm

1 Tính chất vật lí

Nhôm là kim loại phổ biến nhất màu trắng bạc, có ánh kim, dẫn nhiệt vàdẫn điện tốt, nhẹ (khối lợng riêng 2,7 gam/cm 3), dẻo … nên có nhiều ứng dụngtrong đời sống nh đồ dùng gia đình, chế tạo hợp kim …

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 + 3O2 → 2Al2O3

ở điều kiện thờng nhôm phản ứng với oxi tạo thành lớp Al2O3 mỏng bền vững bảo vệ không cho nhôm phản ứng với oxi trong không khí và nớc.

* Nhôm tác dụng với nhiều phi kim khác tạo thành muối

Thí dụ: Nhôm tác dụng với S, Cl 2 , Br 2 …

2Al + 3S →t o Al2S3

b Phản ứng của nhôm loại với dung dịch axit

Nhôm phản ứng với dung dịch axit (HCl, H2SO4 loãng …) tạo thành muối vàgiải phóng khí hidro

Thí dụ:

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2

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 + 6H2SO4 đặc →t o Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

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 + 3FeSO4 → 3Fe + Al2(SO4)3

Thí dụ 2: Nhôm đẩy bạc ra khỏi dung dịch muối bạc nitrat:

Al + 3AgNO3 → 3Ag + Al(NO3)3

d Phản ứng của nhôm với dung dịch kiềm

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2

NaAlO2 là muối natri aluminat

3 Sản xuất nhôm

Trong tự nhiên nhôm tồn tại chủ yếu dới dạng oxit, muối Ngời ta sản xuấtnhôm bằng phơng pháp điện phân nóng chảy hỗn hợp nhôm oxit với criolit(Na3AlF6):

Điện phân nóng chảy

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 lợng riêng 7,86 gam/cm 3), dẻo … nên có nhiều ứng dụngtrong đời sống nh 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 + 2O2  → to Fe3O4

* Sắt tác dụng với nhiều phi kim khác tạo thành muối

Thí dụ: Sắt tác dụng với S, Cl 2 , Br 2 …

Fe + S →t o FeS

2Fe + 3Cl2  → to 2FeCl3

b Phản ứng của sắt với dung dịch axit

Sắt phản ứng với dung dịch axit (HCl, H2SO4 loãng …) tạo thành muối vàgiải phóng khí hidro

Thí dụ:

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 + 6H2SO4 đặc →t o Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

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:

Hợp kim là chất rắn thu đợc sau khi làm nguội hỗn hợp nóng chảy củanhiều kim loại khác nhau hoặc hỗn hợp kim loại và phi kim.

- Gang là hợp kim của

sắt với cacbon, trong đó

- Thép thờng đợc dùngtrong chế tạo máy móc,công cụ lao động, trongxây dựng …

- Nguyên tắc sản xuất:

oxi hoá các kim loại, phikim để loại khỏi gangphần lớn các nguyên tố

C, S, P, Mn, Si …

- Quá trình sản xuất:

+ O2 phản ứng với Fe tạoFeO

2Fe + O2 →t o 2FeO+ FeO oxi hoá cácnguyên tố khác có tronggang nh: C, S, P, Mn, Si

…thành oxit loại ra khỏithép

Thí dụ: Sắt thép để trong không khí bị gỉ xốp, giòn dễ gãy vỡ …

2 Những yếu tố ảnh hởng đến sự ăn mòn kim loại

- ảnh hởng của các chất trong môi trờng: Tuỳ theo môi trờng mà kim loại tiếp xúc bị ăn mòn nhanh hay chậm Thí dụ trong môi trờng ẩm, có nhiều chất oxi hoákim loại bị phá huỷ nhanh chóng hơn trong môi trờng khô, không có mặt các chấtoxi hoá …

- Khi nhiệt độ cao kim loại bị ăn mòn nhanh hơn ở nhiệt độ thấp

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

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 lợng

riêng tơng ứng là: Li 0,5 (g/cm 3), Fe 7,86 (g/cm 3) Trong các phơng án sau phơng

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 FeSO4 có lẫn CuSO4, có thể sử dụng kim loại nào trong

số các kim loại cho dới đây để loại bỏ CuSO4 khỏi dung dịch A

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 H2O B Dung dịch HCl C Dung dịch AlCl3 D Dung dịch FeCl2

Đáp án: B đúng

2.9 Một tấm kim loại bằng vàng (Au) bị bám ít Fe trên bề mặt có thể dùng dungdịch nào trong số các dung dịch sau để hoà tan lớp bột sắt

A Dung dịch NaOH B Dung dịch CuCl2

C Dung dịch AlCl3 D Dungdịch FeCl3

Đáp án: D đúng

2.10 Các nhóm kim loại nào cho dới 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 dới đây thoả mãn điều kiện tất cả các kim loại

đều tác dụng với dung dịch axit H2SO4 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

2.13 Có ba kim loại bề ngoài giống nhau Ag, Ba, Al có thể dùng dung dịch nào

cho dới đây có thể phân biệt đồng thời cả ba kim loại

A Dung dịch axit H2SO4 loãng B Dung dịch axit HCl

C Giấy quỳ tím D Cả a và b đều đúng

- Ag đứng sau H trong dãy hoạt động hoá học nên không phản ứng với dung dịch

H2SO4 loãng Vậy khối lợng của Ag trong hỗn hợp đầu là mAg = 4,60 gam.

- Al phản ứng với dung dịch H2SO4:

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (1)

4 22

72 6

, 100 4 5 6 4

4 5

- % Khối lợng Ag trong hỗn hợp:

, ,

, 100 4 5 6 4

6 4

2.16 Hoà tan hoàn toàn 5,4 gam bột nhôm vào 200,0 ml dung dịch H2SO4 1,50 M.

a Tính thể tích khí thu đợc đo ở điều kiện tiêu chuẩn

b Tính nồng độ các chất trong dung dịch thu đợc sau phản ứng Thể tích dungdịch coi nh không đổi

Giải

27

4 5

, , = mol, số mol H2SO4 = V.CM = 0,2.1,5 = 0,3 mol.

Phơng trình phản ứng:

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (1)Theo phơng trình phản ứng: 2mol 3mol 1mol 3mol

Theo bài ra: 0,2mol 0,3mol xmol ymol

Ta có tỉ lệ: , ( Al ) = , ( H2SO4) ⇒

3

3 0 2

3

2 n . , ,

H = = = mol

Thể tích H2 đo ở điều kiện tiêu chuẩn: VH2 = 22 , 4 nH2 = 22 , 4 0 , 3 = 6 , 72lít

b Chất tan trong dung dịch thu đợc sau phản ứng là Al2(SO4)3 có số mol là:

2

2 0 2

3 4

2 n , ,

) SO (

Al = = = mol

Thể tích dung dịch không đổi V = 200,0 ml = 0,2 lít.

Nồng độ chất tan trong dung dịch thu đợc sau phản ứng:

5 0 2 0

1 0

3 4 2 3

4

,

, V

n

CAl (SO ) = Al (SO ) = = M

2.17 Hoà tan hoàn toàn 2,7 gam bột nhôm vào 200,0 ml dung dịch H2SO4 1,0 M

a Tính thể tích khí thu đợc đo ở điều kiện tiêu chuẩn

b Tính nồng độ các chất trong dung dịch thu đợc sau phản ứng Thể tích dungdịch coi nh không đổi

Giải

27

7 2

, , = mol, số mol H2SO4 = V.CM = 0,2.1,0 = 0,2 mol.

Phơng trình phản ứng:

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (1)Theo phơng trình phản ứng: 2mol 3mol 1mol 3mol

Theo bài ra: 0,1 mol 0,2mol xmol ymol

Ta có tỉ lệ: , ( Al ) < , ( H2SO4) ⇒

3

2 0 2

1

0 H2SO4 d, Al phản ứng hết ⇒ tính các chất phảnứng theo Al

a Tính thể tích khí thoát ra (H2)

Theo phơng trình phản ứng (1): 0 15

2

1 0 3 2

1 0 2

3 4

2 n , ,

) SO

(

Al = = = mol

05 0 2

1 0 3 2 0 2

3

4 2 4

2 d n n , . , ,

SO H ) ( SO

Thể tích dung dịch không đổi V = 200,0 ml = 0,2 lít.

Nồng độ chất tan trong dung dịch thu đợc sau phản ứng:

M , ,

, V

n C

M , ,

, V

n C

SO H SO

H

) SO ( Al )

SO

(

Al

25 0 2 0

05 0

25 0 2 0

05 0

4 2 4 2

3 4 2 3

4 2

2.18 Hoà tan 19,00 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al vào dung dịch axit HCl d, sau

phản ứng thu đợc 13,44 lít khí ở điều kiện tiêu chuẩn và còn 6,40 gam chất rắn

không tan Hãy tính thành phần % khối lợng mỗi chất trong hỗn hợp trên

- Vì Cu không phản ứng với axit HCl nên chất rắn không tan chính là Cu và mCu =6,4 gam

Khối lợng kim loại Mg và Al tan ra là: mMg + mAl = 19.0 - 6,4 = 12,6 gam

Gọi số mol Mg và Al trong hỗn hợp lần lợt là x mol và y mol.

= +

6 0 4 22

44 13 2

3

6 12 27

24

, ,

, y x

, y

x

Giải hệ phơng trình này thu đợc x = 0,3 mol; y = 0,2 mol

Vậy % khối lợng các kim loại trong hỗn hợp dầu là:

%mCu = %

,

, 100 0 19

% ,

x

100 0 19

3 0 24 100

0 19

,

,

% ,

y

100 0 19

2 0 27 100

0 19

2.19 Cho 22,2 gam hỗn hợp gồm Al, Fe hoà tan hoàn toàn trong dung dịch HCl

thu đợc 13,44 lít H2 (đktc) Tính thành phần % khối lợng mỗi chất trong hỗn hợp

và khối lợng muối clorua khan thu đợc

= +

6 0 4 22

44 13 2

56

, ,

, y x

, y

x

Giải hệ phơng trình này thu đợc x = 0,3 mol; y = 0,2 mol

Vậy % khối lợng các kim loại trong hỗn hợp dầu là:

%mFe = %

,

,

% ,

x

100 2 22

3 0 56 100

2 22

,

,

% ,

y

100 2 22

2 0 27 100

2 22

Khối lợng muối clorua thu đợc:

m = m FeCl 2 + m AlCl 3 =127x + 133,5y = 64,8 gam

2.20 Nhúng một thanh nhôm có khối lợng 50,00 gam vào 400,0 ml dung dịch

CuSO4 0,50 M một thời gian Lấy thanh nhôm ra sấy khô và đem cân thấy thanhkim loại lúc này nặng 51,38 gam Giả sử tất cả lợng Cu giải phóng đều bám vào

thanh nhôm Tính khối lợng 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

Phơng trình phản ứng:

2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu (1)

Gọi số mol CuSO4 có trong 400,0 ml dung dịch ban đầu là: x = 0,4.0,5 = 0,2 mol.

Giả sử lợng CuSO4 đã tham gia phản ứng là y mol Theo định luật bảo toàn khối

l-ợng ta có:

50 -

3

2.27y + 64y = 51,38 ⇒ y = 0,03 mol

Khối lợng Cu thoát ra là: mCu = 64y = 64.0,03 = 1,92 gam.

Số mol CuSO4 còn lại sau phản ứng: x - y = 0,2 - 0,03 = 0,17 mol.

Số mol Al2(SO4)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

025 0 4 0

01 0

425 0 4 0

17 0

3 4 2 3

4 2

4 4

2.21 Hoà tan m gam hỗn hợp Al và một kim loại R hoá trị II đứng trớc H trong

dãy hoạt động hoá học vào 500,0 ml dung dịch HCl 2,0 M thu đợc 10,08 lít H2

(đo ở đktc) và dung dịch A Trung hoà dung dịch A bằng NaOH sau đó cô cạndung dịch thu đợc 46,8 gam hỗn hợp muối khan.

a Tính khối lợng 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 lợng hỗn hợp kim loại

- Gọi số mol Al trong hỗn hợp là x mol Gọi số mol R trong hỗn hợp là y mol.

n = 1,5x + y = 1022,08,4 = 0,45 mol => x = 0,2 mol; y = 0,15 mol

- Số mol HCl tham gia phản ứng (1) và(2): nHCl = 2nH2= 2.0,45 = 0,90 mol

- Số mol HCl tham gia phản ứng (3) bằng số mol NaOH:

NNaOH = nHCl = 1,0 - 0,90 = 0,10 mol

- Khối lợng muối thu đợc:

mmuối = mAlCl3 +mRCl2= 46,8 - mNaCl = 46,8 - 58,5.0,1 = 40,95 gam

- Khối lợng hỗn hợp kim loại ban đầu:

m = mAl + mR = 40,95 + mHCl - mH2= 9,0 gam

b Xác định R:

- Ta có khối lợng hỗn hợp kim loại ban đầu:

m = mAl + mR = 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 đợc 13,44 lít H2 (đo ở đktc) và dung dịch A Trong hỗn hợp có số mol

Al bằng số mol Mg Tính % khối lợng mỗi kim loại trong hỗn hợp đã hoà tan vàtính khối lợng muối có trong dung dịch A

44 13 5

1

,

, ,

H = x+x+y= =

- Số mol HCl tham gia phản ứng (1), (2) và (3):

nHCl = 2nH2 = 2.0,60 = 1,20 mol < 1,25 mol nên HCl d, kim loại tan hết.

- Khối lợng hỗn hợp kim loại:

mhỗn hợp kim loại = mAl + mMg + mFe = 27x + 24x + 56y = 15,80 gam (II)

Giải phơng trình (I) và (II) thu đợc: x = 0,20 mol, y = 0,010 mol

%mAl = 34,18%; %mMg = 30,38%; %mFe = 35,44%;

- Khối lợng hỗn hợp muối:

mmuối = mAlCl3+ mMgCl2+mFeCl2= 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 H2SO4 1,0 M Khi kim loại tan hết thu đợc12,32 lít khí Phần II cho tác dụng với dung dịch NaOH d thu đợc 3,36 lít H2 Xác

định kim loại A (A không phản ứng đợc với dung dịch NaOH) và tính thể tíchdung dịch H2SO4 tối thiểu cần dùng Các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn

Giải

Gọi số mol Fe, Al và A trong mỗi phần lần lợt là 3x, x và y mol

Phần I tác dụng với dung dịch H2SO4, vì kim loại tan hết nên A cũng phản ứng vớidung dịch H2SO4:

32 12 2

3

,

, y

x

mhh = 2(56.3x + 27x + Ay) = 43,8 gam (II)

Phần II tác dụng với dung dịch NaOH

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (4)

Theo phơng trình phản ứng (4):

15 , 0 4 , 22

36 , 3 2

3 2

3

Thay x vào phơng trình (I) thu đợc: y = 0,1 mol.

Thay x và y vào phơng trình (II) thu đợc: A = 24

Vậy kim loại A là Mg

Theo các phơng trình phản ứng từ (1) đến (3) số mol H2SO4 tối thiểu cần dùngbằng số mol H2 sinh ra:

55 0

2 4

2 n ,

Thể tích dung dịch H2SO4 tối thiểu cần dùng:

0 1

55 0

4 2 4

, C

n V

M

SO H SO

H = = = 0,55 lít = 550,0 ml

2.24 Hoà tan a gam nhôm kim loại trong dung dịch H2SO4 đặc nóng có nồng độ98% (d =1,84 g/ml) Khí SO2 sinh ra đợc hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch NaOH1,0 M.

a Tính thể tích dung dịch H2SO4 98% (d =1,84 g/ml) cần lấy, biết lợng dung

5 = 0,20 mol

- Phơng trình phản ứng:

2Al + 6H2SO4 →t o Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1)

- Số mol SO2 sinh ra:

% 100 98 6 ,

% 120 60

nNaOH = 2nSO2 = 0,60 mol

- Thể tích dung dịch NaOH cần dùng:

Vdd NaOH =

0 , 1

60 , 0

= 0,60 lít = 600,0 ml

2.25 Hoà tan 5,1 gam Al2O3 vào 200,0 ml dung dịch H2SO4 nồng độ 1,0 M Tính

nồng độ các chất trong dung dịch thu đợc

Giả sử thể tích dung dịch không đổi khi hoà tan Al2O3

- Nồng độ H2SO4 trong dung dịch thu đợc: CH2SO4= 00,,2005= 0,25 M

- Nồng độ Al2(SO4)3 trong dung dịch thu đợc: CAl2(SO ) 3=

20 , 0

05 , 0

= 0,25 M

2.26 Nhúng một thanh Al có khối lợng 5,00 gam vào 100,0 ml dung dịch CuSO4

đến phản ứng hoàn toàn, dung dịch không còn màu xanh của CuSO4 Lấy cẩnthận thanh kim loại ra rửa sạch, sấy khô cân đợc 6,38 gam (Giả sử Cu thoát ra

bám hết vào thanh kim loại) Tính thể tích nồng độ dung dịch CuSO4 đã lấy vàkhối lợng Cu bám vào thanh kim loại

Giải

- Phơng trình phản ứng:

2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu

- Gọi số mol Al đã phản ứng là 2x mol thì số mol CuSO4 phản ứng và số mol Cu

sinh ra là 3x mol

- Theo định luật bảo toàn khối lơng:

mthanh kim loại = mAl + mCu - mAl pu = 5 + 64.3x - 27.2x = 6,38 gam

=> x = 0,01 mol

- Nồng độ CuSO4 trong dung dịch ban đầu: CCuSO4=

10 , 0

01 , 0

3 = 0,30 M

- Khối lợng Cu bám vào thanh kim loại: mCu = 64.3x = 1,92 gam

2.27 Nguyên tố R phản ứng với lu huỳnh tạo thành hợp chất RaSb Trong một phân

tử RaSb có 5 nguyên tử, và có khối lợng phân tử là 150 Xác định nguyên tố R Giải

2.28 Hoà tan a gam một kim loại vào 500,00 ml dung dịch HCl thu đợc dung dịch

A và 11,2 lít khí H2 (đktc) Trung hoà lợng HCl d trong dung dịch A cần 100,0 ml

dung dịch Ca(OH)2 1M Cô cạn dung dịch sau khi trung hoà thu đợc 55,6 gam

muối khan Tính nồng độ dung dịch axit HCl đã dùng, xác định kim loại đem hoàtan và tính a

Gọi kim loại đem hoà tan là M có hoá trị n và có x mol trong a gam.

- Số mol Ca(OH)2 là y = 0,1.1 = 0,1 mol.

- Số mol H2 sinh ra: , mol

,

,

4 22

2 11

2 = =Các phơng trình phản ứng:

2M + 2nHCl → 2MCln + nH2 (1)

2HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2H2O (2)

- Số mol HCl có trong dung dịch ban đầu:

mol , , , n

n

) HCl (

5 0

2

=

=Khi cô cạn dung dịch sau khi trung hoà:

6 55 111 5

35

2 khan

n , n

, a m

m m

2 =

Mặt khác a = Mx = 9gam ⇒ M = 9n

Cặp nghiệm phù hợp là: n = 3 và M = 27 vậy M là Al

2.29 Tính khối lợng nhôm sản xuất đợc từ 1,0 tấn quặng boxit chứa 61,2% Al2O3

bằng phơng pháp điện phân nóng chảy Biết hiệu suất của quá trình đạt 80%

Giải

- Khối lợng Al2O3 có trong 1,0 tấn quặng: mAl2O3 =

% 100

% 2 , 61

AlCl3 + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3AgCl↓ (2)

Al(NO3)3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaNO3 (3)

2Al(OH)3↓  → to Al2O3 + 3H2O (4)

4Al + 3O2 →t o 2Al2O3 (5)

2Al2O3 4Al + 3O2 (6)

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (7)

Al2(SO4)3 + 3BaCl2 → 2AlCl3 + 3BaSO4 (8)

2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu (9)

2Al(OH)3↓ + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O (10)

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O (11)

Điện phân nóng chảy

Điện phân nóng chảy

Al(OH)3↓ NaOH → NaAlO2 + 2H2O (3)

NaAlO2 + HCl + H2O → Al(OH)3↓ + NaCl (4)