Chuyên đề KIM LOẠI tác DỤNG với DUNG DỊCH MUỐI

Chuyên đề: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI Người viết: Chức vụ: Đơn vị: Đối tượng HS: Thời gian: NGUYỄN HỒNG THÁI Giáo viên Hóa học Trường THPT Trần Phú Lớp 12 04 tiết A PHƯƠNG PHÁP GIẢI I MỘT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH CHỨA MUỐI Phương pháp Phương trình tổng quát: KIM LOẠI + MUỐI  MUỐI (Mới) + KIM LOẠI (Mới) - Nếu đề cho khối lượng kim loại tăng hay giảm ∆m , ta có trường hợp sau: mkim loại bám vào - mkim loại tan = ∆mtăng mkim loại tan - mkim loại bám vào = ∆mgiảm - Nếu đề cho khối lượng kim loại tăng hay giảm x% ta áp dụng sau: Khối lương kim loại tăng lên x% so với trước nhúng ta có: x m kim loại bám vào - mkim loại tan = m bđ 100 Khối lương kim loại giảm xuống x% so với trước nhúng ta có: x mkim loại tan - mkim loại bám vào = m bđ 100 Với mbđ khối lượng ban đầu kim loại đề cho sẵn khối lượng kim loại ban đầu Bài tập mẫu Bài 1: Ngâm đinh sắt 200 ml dung dịch CuSO x M Sau phản ứng kết thúc lấy đinh sắt khỏi dung dịch rửa nhẹ, làm khô thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 1,6 gam Giá trị x A 1,000 B 0,001 C 0,040 D 0,200 HƯỚNG DẪN GIẢI Gọi a số mol CuSO4 tham gia phản ứng Phương trình hóa học: Fe + CuSO4  → FeSO4 + Cu Mol: a < - a > a mCu bám - mFe tan = mFe tăng 64a - 56a = 1,6 ⇒ Giải a = 0,2 n 0, ⇒ Chọn A Nồng độ mol/l CuSO4: CM = = =1M V 0, Theo đề ta có: Bài 2: Nhúng kim loại M vào 100ml dung dịch FeCl 0,5M Sau phản ứng hoàn toàn khối lượng kim loại giảm 0,45g Kim loại M A Al B Mg C Zn D Cu HƯỚNG DẪN GIẢI Giả sử kim loại có hóa trị II Số mol FeCl2: n = CM.V = 0,5 0,1 = 0,05 mol Phương trình hóa học: M + FeCl2  → MCl2 + Fe Mol: 0,05 < 0,05 > 0,05mol Theo đề ta có: mM tan - mFe bám = mM giảm 0,05.M - 56.0,05 = 0,45 ⇒ Giải M = 65 (Zn) ⇒ Chọn C Bài 3: Ngâm Zn dung dịch có hịa tan 4,16gam CdSO Phản ứng xong khối lượng Zn tăng 2,35% so với ban đầu Khối lượng Zn trước phản ứng (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 khối lượng Zn ban đầu m 4,16 = Số mol CdSO4 n= = 0,02 mol M 208 Phương trình hóa học: Zntan + CdSO4  → ZnSO4 + Cdbám Mol: 0,02 < 0,02 -> 0,02 2,35 Theo đề ta có: mCd bám - mZn tan = mbđ* 100 2,35 ⇒ Giải ra: mbđ = 40 gam ⇒ Chọn B 112.0,02 - 65.0,02 = mbđ* 100 Bài 4: Ngâm Zn có khối lượng gam V (ml) dung dịch Cu(NO 3)2 M Phản ứng xong khối lượng Zn giảm xuống 10% so với ban đầu Giá trị V (Cho : Cu=64, N=14, O=16, Zn=65) A 50,00 B 0,05 C 0,20 D 100,00 HƯỚNG DẪN GIẢI Ta có khối lượng Zn ban đầu gam Gọi x số mol Cu(NO3)2 tham gia phản ứng Phương trình hóa học: Zntan + Cu(NO3)2  → Zn(NO3)2 + Cubám Mol: x < -x > x 10 Theo đề ta có: mZn tan - mCu bám = mbđ* 100 = 0,1 65.x - 64.x = 0,1 ⇒ x = 0,1 0,1 ⇒ VCu(NO ) = = 0, 05 lít = 50 ml ⇒ Chọn A Bài 5: Cho 0,01 mol Fe tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,025 mol AgNO3, sau phản ứng thu chất rắn X dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu m gam muối khan Giá trị m (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 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 lại: 0,01 – 0,005 = 0,005 mol Khối lượng muối dung dịch X: (180 + 242).0,005 = 2,11 gam ⇒ Chọn A Bài 6: Cho 4,8 gam Mg vào dung dịch chứa 0,2 mol FeCl 3, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch X, cô cạn dung dịch X m gam muối khan Giá trị m A 34,9 B 25,4 C 31,7 D 44,4 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 tiếp tục khử Fe2+ thành Fe FeCl2 + Mgdư  MgCl2 + Fe (2) Mol: 0,1< -0,1 -> 0,1 Dung dịch X gồm: FeCl2 lại: 0,1 mol, MgCl2: 0,2 mol Khối lượng muối dung dịch X: 0,1.127 + 0,2.95 = 31,7 gam ⇒ Chọn C II MỘT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH CHỨA HỖN HỢP NHIỀU MUỐI Phương pháp Cần lưu ý đến thứ tự phản ứng: Ion kim loại dung dịch muối bị khử theo thứ tự giảm dần tính oxi hóa Nghĩa kim loại tác dụng với ion kim loại có tính oxi hóa mạnh trước Ví dụ: Cho Mg (z mol) phản ứng với dung dịch chứa đồng thời FeSO a mol CuSO4 b mol ion Cu2+ bị khử trước toán dạng thường giải theo trường hợp: Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu (1) Mg + FeSO4 → MgSO4 + Fe (2) Trường hợp 1: Chỉ xảy pứ(1) Nghĩa pứ(1) xảy vừa đủ lúc dung dịch sau phản ứng gồm: MgSO4, FeSO4 chưa phản ứng chất rắn có Cu Trường hợp 2: Xảy phản ứng (1) (2) vừa đủ Nghĩa dung dịch thu có MgSO4 chất rắn gồm Cu Fe Trường hợp 3: Phản ứng (1) xảy hết phản ứng (2) xảy phần, lúc lại có khả xảy - Sau phản ứng (2) FeSO4 dư: Số mol FeSO4 dư (a-x) mol với x số mol FeSO4 tham gia phản ứng (2) Lúc dung dịch sau phản ứng gồm: MgSO4, FeSO4dư chất rắn gồm Cu Fe - Sau phản ứng (2) Mg dư: Số mol Mg dư z – (a+b) với (a+b) số mol Mg phản ứng với muối Lúc dung dịch sau phản ứng gồm: MgSO4 chất rắn gồm Cu, Fe Mg dư Bài toán dạng thường xảy trường hợp 3, để giải ta cần ý qui tắc xếp dãy điện hóa, cặp chất xảy trước ý cách đặt số mol vào phương trình cho phù hợp Phải xác định dung dịch chất rắn sau phản ứng gồm chất với số mol Bài tập mẫu Bài 7: Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm AgNO 0,1M Cu(NO3)2 0,5M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch X m gam chất rắn Y Giá trị m A 2,80 B 2,16 C 4,08 D 0,64 (Trích Đề thi TSĐH khối B – năm 2009) HƯỚNG DẪN GIẢI Định hướng: Trong hỗn hợp dung dịch gồm ion Ag+ ion Cu2+, mà ion Ag+ có tính oxi hóa mạnh nên phản ứng trước, Ag+ hết mà số mol Fe cịn xảy 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 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 Bài 8: Cho m1 gam Al vào 100 ml dung dịch gồm Cu(NO 3)2 0,3M AgNO3 0,3M Sau phản ứng xảy hồn tồn thu m gam chất rắn X Nếu cho m2 gam X tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thu 0,336 lít khí (ở đktc) Giá trị m1 m2 A 8,10 5,43 B 1,08 5,43 C 0,54 5,16 D 1,08 5,16 (Trích Đề thi TSCĐ khối B – năm 2009) HƯỚNG DẪN GIẢI Định hướng: Trong hỗn hợp dung dịch gồm ion Ag+ ion Cu2+, mà ion Ag+ có tính oxi hóa mạnh nên phản ứng trước, Ag+ hết mà số mol Al cịn xảy tiếp phản ứng với Cu2+ Khi cho m2 gam chất rắn X vào dung dịch HCl dư tạo khí H2 nên 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 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 Bài 9: Cho m (g) bột Fe vào 100 ml dung dịch gồm Cu(NO3)2 1M AgNO3 4M Sau kết thúc phản ứng thu dung dịch muối (trong có muối Fe) 32,4 g chất rắn Giá trị m A 11,2 B 16,8 C 8,4 D 5,6 HƯỚNG DẪN GIẢI Định hướng: Do chưa có số mol Fe, ta cần phân tích để thấy dung dịch có muối muối để có cách giải phù hợp Bài tốn xảy phản ứng sau: Phương trình: Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (1), - Nếu phản ứng (1) vừa đủ dung dịch có muối chứa ion Fe2+ Cu2+ - Nếu sau phản ứng (1) Fe dư + Cu2+ → Fe2+ + Cu (2), - Phản ứng (2) xảy vừa đủ, dung dịch có muối ion Fe2+ - Sau phản ứng (2) Fe dư dung dịch có muối ion Fe2+ - Sau phản ứng (2) Cu2+ dư dung dịch có muối ion Cu2+ Fe2+ Như để muối chưa xảy phản ứng (2), nghĩa dung dịch có muối ion Cu2+, sau phản ứng (1) AgNO3 dư tiếp tục phản ứng với Fe(NO3)2 Phương trình: AgNO3 + Fe(NO3)2 → Fe(NO3)3 + Ag (3) - Để dung dịch có muối Fe sau phản ứng (3) Fe(NO3)2 phải hết AgNO3 dư để dung dịch có muối là: Cu(NO3)2 chưa phản ứng, AgNO3 dư, Fe(NO3)3 tạo Số mol AgNO3 = 0,4 mol; số mol Cu(NO3)2 = 0,1 mol, gọi x số mol Fe 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 tốn khó, để giải HS phải phân tích để đưa muối (có muối 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) phương trình (2), xem phản ứng xảy vừa đủ, đặt số mol AgNO3 Cu(NO3)2 vào để tính khối lượng Fe = (0,1+0,2).56 = 16,8 gam - Đáp án C: HS viết phương trình (1) dung dịch muối gồm: Cu(NO3)2 chưa phản ứng, AgNO3 dư, Fe(NO3)2 tạo Khối lượng rắn: 108.2x = 32,4 ⇒ x = 0,15 ⇒ mFe = 8,4 gam Bài 10: Cho m (gam) kim loại Fe vào lít dung dịch chứa AgNO3 0,1M Cu(NO3)2 0,1M Sau phản ứng người ta thu 15,28 g rắn dung dịch X Giá trị m A 6,72 B 2,80 C 8,40 D 17,20 HƯỚNG DẪN GIẢI Định hướng: ion Ag+ có tính oxi hóa mạnh ion Cu2+ nên phản ứng trước với Fe, chưa biết số mol Fe nên tốn xảy trường hợp sau: TH1: Chỉ xảy 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 TH2: Xảy 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 toán xảy trường hợp 3: TH3: Sau phản ứng (2) Fe hết Cu(NO3)2 dư, với x 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 tính khối lượng Fe từ phương trình (1): mFe = 0,05.56 = 2,8 gam - Đáp án C: Học sinh tính khối lượng Fe từ phương trình (1) (2): mFe = 0,05.56 + 0,1.56 = 8,4 gam - Đáp án D: Học sinh tính m cách lấy khối lượng Cu 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 NHIỀU KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH CHỨA MỘT MUỐI Phương pháp Khi cho hỗn hợp kim loại vào dung dịch chứa muối ta cần ý đến thứ tự phản ứng xảy ra: Kim loại có tính khử mạnh phản ứng với ion kim loại dung dịch muối trước Nếu sau phản ứng ion kim loại cịn phản ứng tiếp với kim loại có tính khử mạnh Đối với toán chưa cho số mol cụ thể ta phải lập trường hợp để giải Ví dụ: Cho hỗn hợp Mg (a mol) Fe (b mol) tác dụng với dung dịch chứa x mol CuSO4 Mg phản ứng trước, Mg hết mà CuSO4 cịn phản ứng tiếp với Fe Bài tốn có trường hợp xảy theo thứ tự sau: Mg + CuSO4 → MgSO4+ Cu (1) Mol a ->a >a Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (2) Mol x < x >x Trường hợp 1: Chỉ xảy phản ứng (1) Lúc dung dịch có MgSO4 chất rắn gồm Cu, Fe cịn ngun có Mg cịn dư Trường hợp 2: Xảy phản ứng (1) (2) vừa đủ Lúc dung dịch gồm MgSO4 FeSO4 chất rắn có Cu Trường hợp 3: Phản ứng (1) xảy hết phản ứng (2) xảy phần thường có khả - Sau phản ứng Fe dư Mg + CuSO4 → MgSO4+ Cu (1) Mol a ->a -> a >a Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (2) Mol x < x >x >x + Dung dịch sau phản ứng gồm: MgSO4: a mol,FeSO4: x mol + Chất rắn sau phản ứng gồm: Cu (a+x)mol Fe dư: (b-x)mol - Sau phản ứng CuSO4 dư Mg + CuSO4 → MgSO4+ Cu (1) Mol a -> a -> a >a Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (2) Mol b ->b >b ->b + Dung dịch sau phản ứng gồm: MgSO4: a mol, FeSO4: x mol, CuSO4 dư: [x-(a+b)] mol + Chất rắn sau phản ứng gồm: Cu (a+b)mol - Bài toán dạng có trường hợp, với phần thi trắc nghiệm tập cho hỗn hợp kim loại thường xảy trường hợp 3, trường hợp lại có khả thường đề cho khối lượng chất rắn sau phản ứng ta giải trường hợp kim loại dư Cịn tốn cho kiện sau phản ứng dung dịch ta giải trường hơp dung dịch muối dư - Đây phương pháp để giải dạng toán này, nhiên tùy thuộc vào câu hỏi đề mà có cách làm phù hợp, đặc biệt với dạng toán trắc nghiệm nên ý thêm đến số thủ thuật phương pháp giải nhanh Bài tập mẫu Bài 11: Cho 19,3 gam hỗn hợp bột gồm Zn Cu có tỉ lệ mol tương ứng : vào dung dịch chứa 0,2 mol Fe2(SO4)3 Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu m gam kim loại Giá trị m A 6,40 B 16,53 C 12,00 D 12,80 (Trích- Đề Đại học khối B năm 2010) HƯỚNG DẪN GIẢI Nhận xét: Do Zn có tính khử mạnh Cu nên phản ứng trước với Fe 3+, toán biết trước số mol nên phản ứng diễn từ từ theo ý nghĩa dãy điện hóa: “Chất oxi hóa mạnh phản ứng với chất khử mạnh để tạo chất oxi hóa yếu chất khử yếu hơn” Ta có: Phương trình khối lượng hỗn hợp: 65.x + 64.2x = 19,3 ⇒ x = 0,1 mol Phương trình phản ứng : Zn + Fe2(SO4)3  2FeSO4 + ZnSO4 (1) Mol 0,1 >0,1 ->0,1 Sau phản ứng: Fe2(SO4)3 0,1 mol, tiếp tục tác dụng với Cu Phương trình phản ứng : Cu + Fe2(SO4)3  2FeSO4 + CuSO4 (2) Mol 0,1< -0,1 ->0,1 Sau phản ứng Cudư = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol Khối lượng kim loại: mCu = 0,1 64 = 6,4 gam ⇒ Chọn A Bài 12: Cho hỗn hợp bột gồm 2,7gam Al 5,6gam Fe vào 550ml dung dịch AgNO 1M Sau phản ứng xảy hồn tồn thu m gam chất rắn Gía trị m (biết thứ tự dãy điện hóa Fe3+/Fe2+ đứng trước Ag+/Ag) A 59,4 B 64,8 C 32,4 D 54 (Trích-Đề Đại học khối A năm 2008) HƯỚNG DẪN GIẢI Nhận xét: Do Al có tính khử mạnh Fe nên phản ứng trước với ion Ag + dung dịch AgNO3 Đây toán biết trước số mol nên ta cần nắm ý nghĩa dãy điện hóa làm Phương trình: Al + 3AgNO3  Al(NO3)3 + 3Ag (1) Mol 0,1 ->0,3 ->0,3 Sau phản ứng AgNO3 0,55 – 0,3 = 0,25 mol, phản ứng tiếp với Fe Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (2) Mol 0,1 >0,2 -0,1 > 0,2 Sau phản ứng AgNO3 0,25 – 0,2 = 0,05 mol, phản ứng tiếp với Fe(NO3)2 Phương trình: AgNO3 dư + Fe(NO3)2  Fe(NO3)3 + Ag (3) Mol 0,05 >0,05 -0,05 > 0,05 Khối lượng rắn m = mAg = (0,3+0,2+0,05).108 = 59,4 gam ⇒ Chọn A Bài 13: Cho 29,8 gam hỗn hợp bột gồm Zn Fe vào 600 ml dung dịch CuSO4 0,5M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch X 30,4 gam hỗn hợp kim loại Phần trăm khối lượng Fe hỗn hợp ban đầu A 56,37% B 64,42% C 43,62% D 37,58% (Trích- Đề Đại học khối A năm 2010) HƯỚNG DẪN GIẢI Nhận xét: Do Zn có tính khử mạnh Fe nên phản ứng trước với ion Cu 2+ dung dịch CuSO4 Vì đề chưa cho biết sơ mol Zn Fe nên ta phải giải toán theo trường hợp mà sau phản ứng thu hỗn hợp kim loại Ta phân tích tốn sau: Đầu tiên xảy Phương trình: Zn + CuSO4  ZnSO4 + Cu (1) Vì sau phản ứng hỗn hợp kim loại nên sau phản ứng (1) Zn dư vừa đủ phản ứng, CuSO4 hết Lúc khối lượng Cu thu được, mCu = 0,3.64 = 19,2 gam Khối lượng Zn tham gia phản ứng mZn = 0,3 65 = 19,5 gam ⇒ mFe = 10,5 gam ⇒ m rắn = 19,2 + 10,5 = 29,7g Như vậy, sau phẳn ứng (1) Zn phải hết, CuSO4 dư phản ứng tiếp với Fe Phương trình: Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu (2) Để thu hỗn hợp kim loại sau phản ứng (2) Fe phải dư CuSO4 hết, đề cho phản ứng xảy hoàn toàn Gọi a số mol Zn, b số mol Fe Phương trình: Zn + CuSO4  ZnSO4 + Cu (1) Mol: a >a ->a Phương trình: Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu (2) Mol: (0,3-a)< (0,3-a) ->(0,3-a) 30,4 gam hỗn hợp kim loại gồm: Cu: 0,3 mol, Fe dư: [b – (0,3-a)] mol Ta có hệ phương trình: 65a + 56b = 29,8 (*) 64.0,3 + 56.[b – (0,3-a)] = 30,4 (*)(*) Giải (*) (*)(*) ta được: a= 0,2, b = 0,3 0,3.56 100 = 56,37% ⇒ Chọn A %m Fe = 29,8 Bài 14: Cho m gam hỗn hợp bột Zn Fe vào lượng dư dung dịch CuSO4 Sau kết thúc phản ứng lọc bỏ phần dung dịch thu m gam bột rắn Thành phần % theo khối lượng Zn hỗn hợp bột ban đầu A 90,27% B 85,30% C 82,20% D 12,67% (Trích – Đề Đại học khối B năm 2007) HƯỚNG DẪN GIẢI Nhận xét: Vì đề cho CuSO4 dư nên Zn Fe phản ứng hết Gọi a số mol Zn, b số mol Fe Phương trình: Zn + CuSO4  ZnSO4 + Cu (1) Mol: a >a ->a Phương trình: Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu (2) Mol: b >b ->b Ta có: 65a + 56b = 64(a + b) ⇒ a = 8b (3) mZn 65a 65.8b 100 = 100 = 100 = 90, 27% ⇒ %m = mhh 65a + 56b 65.8b + 56b Zn Chọn A IV HỖN HỢP NHIỀU KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH CHỨA HỖN HỢP NHIỀU MUỐI Phương pháp Đối với dạng tập có nhiều trường hợp xảy ra, biết số mol nên ta áp dụng định luật bảo tồn electron để giải Ví dụ: Cho hỗn hợp Mg Zn tác dụng với dung dịch chứa Cu(NO 3)2 AgNO3 Nếu sau phản ứng thu hỗn hợp kim loại kim loại là: Cu, Ag, Zn (cịn ngun dư) Do Zn nên AgNO3 Cu(NO3)2 phản ứng hết Gọi a, b số mol Mg, Zn ban đầu c số mol Zn dư x, y số mol AgNO3, Cu(NO3)2 dùng Ta có q trình cho nhận electron sau Quá trình cho electron Quá trình nhận electron 2+ + Mg → Mg + 2e Ag + 1e → Ag a -> 2a x > x 2+ Zn → Zn + 2e Cu2++ 2e → Cu (b-c) > 2(b-c) y >2y ∑ nelectron nhận= x+2y ∑ nelectron cho=2a+2(b-c) Áp dụng định luật bảo tồn electron ta có: 2a +2(b-c) = x + 2y Bài tập mẫu Bài 15: Cho hỗn hợp gồm 1,2 mol Mg x mol Zn vào dung dịch chứa mol Cu2+và mol Ag+ đến phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch chứa ba ion kim loại Trong giá trị sau đây, giá trị x thoả mãn trường hợp trên? A 1,8 B 1,5 C 1,2 D 2,0 (Trích- Đề Đại học khối A 2009) HƯỚNG DẪN GIẢI Theo định luật bảo tồn electron ta có Qúa trình cho electron Qúa trình nhận electron 2+ + Mg → Mg + 2e Ag + 1e → Ag Mol: 1,2 ->2,4 Mol : > Zn → Zn2+ + 2e Cu2+ + 2e → Cu Mol: x > 2x Mol : >4 ∑ nelectron nhận= 1+4 = mol ∑ nelectron cho=2,4+2x Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 2,4 + 2x= ⇒ x = 1,3 mol - Nếu x = 1,3 mol phản ứng xảy vừa đủ, dung dịch lúc có ion tạo 2+ Mg Zn2+ Do để dung dịch có ion kim loại Zn tham gia phản ứng không hết 1,3 mol, sau phản ứng dung dịch có CuSO4 dư (chứa ion Cu2+) ion tạo Mg2+ Zn2+ - Chỉ có đáp án 1,2 thỏa mãn trường hợp ⇒ Chọn C Bài 16: Dung dịch X có chứa AgNO3 Cu(NO3)2 có nồng đ ộ Thêm lượng hỗn hợp gồm 0,03 mol Al 0,05 mol Fe vào 100 ml dung dịch X phản ứng kết thúc thu chất rắn Y gồm kim loại Cho Y vào HCl dư giải phóng 0,07 gam khí Nồng độ mol/lít hai muối A 0,30 B 0,40 C 0,63 D 0,42 HƯỚNG DẪN GIẢI Nhận xét: chất rắn Y tác dụng với HCl dư tạo khí H2 suy phải có Al Fe dư Al + 3AgNO3  Al(NO3)3 + 3Ag (1) Sau phản ứng (1) Al dư phản ứng tiếp với Cu(NO3)2 tạo Cu (2) Sau phản ứng (2) Al dư có kim loại: Aldư, Fe nguyên, Ag tạo ra, Cu tạo Nếu phản ứng (2) vừa đủ có kim loại sau phản ứng Ag tạo ra, Cu tạo Như để có kim loại sau phản ứng thực xong phản ứng (2) Al hết phản ứng dừng lại để Fe nguyên (2 kim loại tạo Cu Ag) Fe tham gia tiếp phản ứng với Ag+ Cu2+ dư Khi rắn Y tác dụng với HCl có Fe phản ứng: Fedư + 2HCl  FeCl2 + H2 Mol 0,035< -0,035 Lượng Fe tham gia phản ứng với muối là: 0,05 – 0,035 = 0,015 mol Gọi x (M) nồng độ mol/l dung dịch muối AgNO3 Cu(NO3)2 Ta có q trình cho nhận electron sau: Quá trình cho electron Al → Al3+ + 3e Mol: 0,03 >0,09 Fe → Fe2+ + 2e Mol: 0,015 > 0,03 ∑ nelectron cho= 0,09 + 0,03 = 0,12 mol Quá trình nhận electron Ag+ + 1e → Ag Mol : 0,1 >0,1x Cu2+ + 2e → Cu Mol : 0,1 >0,2x ∑ nelectron nhận= 0,3x mol Áp dụng định luật bảo tồn electron ta có: 0,12 = 0,3x ⇒ x = 0,4 mol ⇒ Chọn B Bài 17: Hỗn hợp gồm 0,02mol Fe 0,03 mol Al phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa đồng thời x mol AgNO3 y mol Cu(NO3)2 tạo 6,44g rắn x y có giá trị là: A 0,05 0,04 B 0,03 0,05 C 0,01 0,06 D 0,07 0,03 HƯỚNG DẪN GIẢI Nhận xét: đề cho phản ứng vừa đủ Ta có q trình cho nhận electron sau: Quá trình cho electron Quá trình nhận electron Al → Al3+ + 3e Ag+ + 1e → Ag Mol: 0,03 >0,09 Mol : x ->x >x 2+ Fe → Fe + 2e Cu2+ + 2e → Cu Mol: 0,02 > 0,04 Mol : y ->2y ->y ∑ nelectron nhận= x + 2y ∑ nelectron cho= 0,09 + 0,04 = 0,13 mol Áp dụng định luật bảo tồn electron ta có: x + 2y = 0,13 (1) Ngoài ra: 108.x + 64.y = 6,44 (2) Giải (1) (2) ta được: x = 0,03 , y = 0,05 ⇒ Chọn B Bài 18: Hòa tan hỗn hợp chứa 0,1 mol Mg 0,1 mol Al vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,1 mol Cu(NO3)2 0,35 mol AgNO3 Khi phản ứng xảy hồn tồn khối lượng (gam) chất rắn thu A 21,6 B 37,8 C 42,6 D 44,2 HƯỚNG DẪN GIẢI Nhận xét: đề khơng cho phản ứng vừa đủ Ta có q trình cho nhận electron sau: Quá trình cho electron Quá trình nhận electron 3+ + Al → Al + 3e Ag + 1e → Ag Mol: 0,1 >0,3 Mol : 0,35 ->0,35 Mg → Mg2+ + 2e Cu2+ + 2e → Cu Mol: 0,1 > 0,2 Mol : 0,1 >0,2 ∑ nelectron nhận= 0,55 mol ∑ nelectron cho= 0,5 mol Áp dụng định luật bảo toàn electron ta thấy: số mol elecetron nhận lớn số mol electron cho ta có Q trình nhận electron Ag+ + 1e → Ag Mol : 0,35 ->0,35 >0,35 Cu2+ + 2e → Cu Mol : 0,075< -0,15 -> 0,075 ∑ nelectron nhận= 0,5 mol Khối lượng rắn = mAg + mCu = 0,35.108 + 0,075.64 = 42,6 ⇒ Chọn C B BÀI TẬP TỰ GIẢI Câu 1: Tiến hành thí nghiệm sau: - TN 1: Cho m gam bột sắt (dư) vào V1 lít dung dịch Cu(NO3)2 1M - TN 2: Cho m gam bột sắt (dư) vào V2 lít dung dịch AgNO3 1M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, khối lượng chất rắn thu thí nghiệm Giá trị V1 so với V2 là: A V1=V2 B V1=10V2.@C V1=5V2 D V1=2V2 Câu 2: Nhúng nhôm nặng 45 gam vào 400 ml dung dịch CuSO4 0,5M Sau thời gian lấy nhôm cân lại thấy nặng 46,38 gam Khối lượng Cu thoát là: A 0,64 gam B 1,28 gam C 1,92 gam.@ D 2,56 gam Câu 3: Nhúng kim loại hóa trị II vào dung dịch CuSO dư Sau phản ứng, khối lượng kim loại giảm 0,24 gam Cũng kim loại nhúng vào dung dịch AgNO dư phản ứng xong khối lượng kim loại tăng 0,52 gam Kim loại hóa trị II là: A Zn B Cd (112)@ C Sn (119) D Al Câu 4: Ngâm vật Cu có khối lượng 15 gam 340 gam dung dịch AgNO 6% Sau thời gian lấy vật thấy khối lượng AgNO dung dịch giảm 25% Khối lượng vật sau phản ứng là: A 3,24 gam B 2,28 gam C 17,28 gam.@ D 24,12 gam Câu 5: Nhúng kim loại R hóa trị II vào dung dịch CuSO Sau thời gian lấy kim loại thấy khối lượng giảm 0,05% Mặt khác nhúng kim loại vào dung dịch Pb(NO3)2, sau thời gian thấy khối lượng tăng 7.1% Biết số mol R tham gia hai phản ứng R là: A Cd B Zn.@ C Fe D Sn Câu 6: Cho hỗn hợp A gồm 0,15 mol Mg 0,35 mol Fe phản ứng với V lít dung dịch HNO 1M thu dung dịch B hỗn hợp khí C gồm 0,05 mol N 2O, 0,1 mol NO lại 2,8 gam kim loại Giá trị V là: A 1,15@ B 1,22 C 0,9 D 1,1 Câu 7: Cho 28 gam Fe vào dung dịch chứa 1,1 mol AgNO 3, kết thúc phản ứng thu chất rắn X sau cô cạn dung dịch muối thu m gam muối khan Giá trị m là: A 31,4 B 96,2 @ C 118,8 D 108 Câu 8: Cho 0,24 mol Fe 0,03 mol Fe3O4 vào dung dịch HNO3 loãng, kết thúc phản ứng thu dung dịch X 3,36 gam kim loại dư Khối lượng muối có dung dịch X là: A 48,6 gam.@ B 58,08 gam C 56,97 gam D 65,34 gam Câu 9: Cho m gam sắt vào dung dịch chứa 1,38 mol HNO 3, đun nóng đến kết thúc phản ứng cịn 0,75m gam chất rắn khơng tan có 0,38 mol hỗn hợp khí NO, NO thoát đktc Giá trị m là: A 70 B 56 C 84 D 112.@ Câu 10: Ngâm Zn 100 ml dung dịch AgNO 0,1M, sau lấy Zn cho tiếp dung dịch HCl vào dung dịch vừa thu khơng thấy tượng Hỏi khối lượng Zn tăng hay giảm gam so với ban đầu: A Tăng 0,755g.@ B Giảm 0,567g C Tăng 2,16g D Tăng 1,08g Câu 11: Cho 14 gam bột sắt tác dụng với lít dung dịch FeCl 0,1M CuCl2 0,15M Kết thúc phản ứng thu chất rắn A có khối lượng: A 9,6g B 6,4g C 12,4g.@ D 11,2g Câu 12: Cho bột sắt tác dụng với dung dịch chứa 0,02 mol AgNO 0,01 mol Cu(NO3)2 phản ứng kết thúc thu chất rắn X có khối lượng gam Trong X có: A Ag, Fe B Ag, Cu C Ag, Cu, Fe.@ D Cu, Fe Câu 13: Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch hỗn hợp hỗn hợp gồm AgNO 0,1M Cu(NO3)2 0,5M Khuấy đến phản ứng hoàn toàn, thu chất rắn A dung dịch B Khối lượng chất rắn A là: A 4,08g@ B 2,08g C 1,80g D 4,12g Câu 14: Cho 0,96 gam bột Mg vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm AgNO 0,2M Cu(NO3)2 1M Khuấy đến phản ứng hoàn toàn thu chất rắn A dung dịch B Sục khí NH dư vào B, lọc lấy kết tủa đem nung nhiệt độ cao đến khối lượng khơng đổi thu chất rắn có khối lượng là: A 2,4g B 1,52g C 1,6g.@ D 1,2g Câu 15: Trộn dung dịch AgNO3 0,42M Pb(NO3)2 0,36M với thể tích thu dung dịch X Cho 0,81 gam Al vào 100 ml dung dịch X, người ta thu chất rắn Y, khối lượng chất rắn Y là: A 5,81g B 6,521g C 5,921g D 6,291g.@ Câu 16: Nhúng sắt nặng 100 gam vào 500 ml dung dịch hỗn hợp CuSO 0,08M Ag2SO4 0,004M Giả sử tất Cu, Ag sinh bàm vào sắt Sau thời gian lấy sắt cân lại 100,48g Khối lượng chất rắn bám vào sắt là: A 1, 28g B 0,432g C 1,712g.@ D 2,144g Câu 17: Cho 12g Mg vào dung dịch chứa hai muối FeCl2 CuCl2 có nồng độ 2M, thể tích dung dịch 100ml Sau lấy dung dịch sau phản ứng cho tác dụng với dung dịch KOH dư Tính khối lượng kết tủa thu A 23,2g @ B 22,3 g C 24,6 g D 19,8 g Câu1 8: Lấy m g Fe cho vào lít dung dịch Y chứa AgNO 0,1M Cu(NO3)2 0,1M Sau phản ứng hoàn toàn ta thu 15,28g chất rắn D dung dịch B Tính m A 6,72gam@ B 7,26 gam C 6,89 gam D 5,86 gam Câu 19: Cho Mg vào 1lít dung dịch gồm CuSO 0,1M FeSO 0,1M Sau phản ứng lọc lấy dung dịch B thêm KOH dư vào B kết tủa D Nung D ngồi khơng khí đến khối lượng khơng đổi 10 gam rắn E Tính khối lượng Mg dùng A 3,6g @ B 3,8 g C 2,9 g D 3,4 g Câu 20: Cho m gam hỗn hợp bột Zn Fe vào lượng dư dung dịch CuSO Sau kết thúc phản ứng, lọc bỏ dung dịch thu m gam chất rắn Thành phần % theo khối lượng Zn hỗn hợp ban đầu là: A 90,27%.@ B 82,20% C 85,30% D 12,67% Câu 21: Cho gam hỗn hợp A gồm Mg Fe tác dụng hết với 200 ml dung dịch CuSO đến phản ứng kết thúc, thu 12,4 gam chất rắn B dung dịch D Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc nung kết tủa ngồi khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu gam hỗn hợp gồm oxit a Khối lượng Mg Fe A là: A.4,8g 3,2g B.3,6g 4,4g C.2,4g 5,6g.@ D 1,2g 6,8g b Nồng độ mol dung dịch CuSO4 là: A 0,25M B 0,75M.@ C 0,5M D 0,125M c Thể tích NO (đktc) hịa tan B dung dịch HNO3 dư là: A 1,12 lít B 3,36 lít.@ C 4,46 lít D 6,72 lít Câu 22: Cho hỗn hợp bột gồm 0,48 gam Mg 1,68 gam Fe vào dung dịch CuCl2, khuấy đến phản ứng hồn tồn thu 3,12 gam phần khơng tan X Số mol CuCl tham gia phản ứng là: A 0,03 B 0,05 C 0,06 D 0,04.@ Câu 23: Cho hỗn hợp gồm 2,7 gam Al 2,8 gam Fe vào 550 ml dung dịch AgNO 1M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu m gam chất rắn Giá trị m là: A 43,2 B 48.6@ C 32,4 D 54,0 Câu 24: Cho hỗn hợp bột gồm 1,4 gam Fe 0,24 gam Mg vào 200 ml dung dịch CuSO 4, khuấy đến phản ứng hoàn toàn thu 2,2 gam chất rắn X Nồng độ mol/l CuSO dung dịch: A 0,014M B 0,14M C 0,07M D 0,15M.@ Câu 25: Cho 17,8 gam hỗn hợp X gồm Fe Cu vào lít dung dịch Fe 2(SO4)3 0,25M Phản ứng kết thúc thu dung dịch Y 3,2 gam chất rắn Z Cho Z vào H 2SO4 loãng khơng thấy khí bay Khối lượng Cu hỗn hợp X là: A 3,2g B 9,6g C 6,4g D 8g.@ Câu 26: Cho 9,7 gam hỗn hợp X gồm Cu Zn vào 0,5 lít dung dịch FeCl 0,5M Phản ứng kết thúc thu dung dịch Y 1,6 gam chất rắn Z Cho Z vào dung dịch H 2SO4 lỗng khơng thấy khí bay Dung dịch Y phản ứng vừa đủ với 200 ml dung dịch KMnO aM H2SO4 Giá trị a là: A 0,25@ B 0,125 C 0,2 D 0,15 Câu 27: Cho 2,144 gam hỗn hợp A gồm Fe Cu tác dụng với 0,2 lít dung dịch AgNO 3, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch B 7,168 gam chất rắn C Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa đem nung khơng khí đến khối lượng không đổi thu 2,56 gam chất rắn Nồng độ dung dịch AgNO3 là: A 0,32M@ B 0,2M C 0,16M D 0,42M Câu 28: Cho hỗn hợp chứa 0,05 mol Fe 0,03 mol Al tác dụng với 100 ml dung dịch Y gồm AgNO3 Cu(NO3)2 có nồng độ mol Sau phản ứng thu chất rắn Z gồm kim loại Cho Z tác dụng với dung dịch HCl dư thu 0,035 mol khí Nồng độ mol muối Y là: A 0,3M B 0,4M.@ C 0,42M D 0,45M Câu 29: Hoà tan 5,64(g) Cu(NO3)2 1,7(g) AgNO3 vào H2O thu dung dịch X Cho 1,57(g) hỗn hợp Y gồm bột Zn Al vào X khuấy Sau phản ứng hoàn toàn thu chất rắn E dung dịch D chứa muối Ngâm E dung dịch H 2SO4(l) khơng có khí giải phóng Tính khối lượng kim loại hỗn hợp Y A Zn: 0,65 g, Al:0,92 g B Zn: 0,975 gam, Al: 0,595 gam C Zn: 0,6 gam, Al: 0,97 gam D Zn: 1,3 g , Al: 0,27 @ Câu 30: Cho 0,03 mol Al 0,05 mol Fe tác dụng với 100 ml dung dịch X chứa Cu(NO 3)2 AgNO3 Sau phản ứng thu dung dịch Y 8,12 gam chất rắn Z gồm kim loại Cho chất rắn Z tác dụng với dung dịch HCl dư thu 0,672 lít H (đkc) Cho biết phản ứng xảy hồn tồn Tính CM Cu(NO3)2 AgNO3 dung dịch X: A 0,4M 0,2M B 0,5M 0,3M @ C 0,3M 0,7M D 0,4M 0,6M ĐÁP ÁN Câu B Câu C Câu B Câu C Câu B Câu A Câu B Câu A Câu D Câu 10 A Câu 11 Câu 12 Câu 13 Câu 14 Câu 15 Câu 16 Câu 17 Câu 18 Câu 19 Câu 20 C C A C D C A A A A Câu 21 Câu 22 Câu 23 Câu 24 Câu 25 Câu 26 Câu 27 Câu 28 Câu 29 Câu 30 C, B, B D B D D A A B D B ... NHIỀU KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH CHỨA MỘT MUỐI Phương pháp Khi cho hỗn hợp kim loại vào dung dịch chứa muối ta cần ý đến thứ tự phản ứng xảy ra: Kim loại có tính khử mạnh phản ứng với ion kim. .. muối dung dịch X: 0,1.127 + 0,2.95 = 31,7 gam ⇒ Chọn C II MỘT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH CHỨA HỖN HỢP NHIỀU MUỐI Phương pháp Cần lưu ý đến thứ tự phản ứng: Ion kim loại dung dịch muối bị khử... 21: Cho gam hỗn hợp A gồm Mg Fe tác dụng hết với 200 ml dung dịch CuSO đến phản ứng kết thúc, thu 12,4 gam chất rắn B dung dịch D Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc nung kết tủa