Một số phương pháp giải nhanh toán kim loại

www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam I ậ BÀI T P V XÁC 1) Có th tính đ - T kh i l - T Mh p ch t NH TÊN KIM LO I c kh i l ng mol nguyên t kim lo i M theo cách sau: ng (m) s mol (n) c a kim lo i M= m n Mkim lo i - T công th c Faraday - T a < m < b M= m.n.F (n s electron trao đ i I.t n Fe % M = 70 % 2x + ny = 0,4 (2) 2x + my = 0,5 (3) No nh t m = n = x = y = 0,1 mol đáp án D Ví d 3: H n h p X g m hai mu i cacbonat c a kim lo i ki m th hai chu kì liên ti p Cho 7,65 gam X vào dung d ch HCl d K t thúc ph n ng, cô c n dung d ch thu đ c 8,75 gam mu i khan Hai kim lo i là: A Mg Ca B Ca Sr C Be Mg H ng d n: - t công th c chung c a hai mu i MCO3 Ph MCO3 + 2HCl - T ph D Sr Ba ng trình ph n ng: MCl2 + CO2 + H2O ng trình th y: mol MCO3 ph n ng kh i l - Theo đ kh i l ng mu i t ng: 8,75 – 7,65 = 1,1 gam ng mu i t ng: 71 – 60 = 11 gam có 0,1 mol MCO3 tham gia ph n ng M + 60 = 76,5 M = 16,5 kim lo i Be Mg đáp án C Ví d 4: Hòa tan hoàn toàn gam h n h p X g m Fe m t kim lo i M (hóa tr II) vào www.nguoithay.org www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam dung d ch HCl d , thu đ c 3,36 lít khí H2 ( đktc) N u ch hòa tan 1,0 gam M dùng không đ n 0,09 mol HCl dung d ch Kim lo i M là: A Mg H B Zn D Ni ng d n: nH2 = 0,15 mol - nX = nH2 = 0,15 mol - C Ca M X = 40 hòa tan gam M dùng không đ n 0,09 mol HCl nHCl = 0,1 lo i - N u M kim lo i có hiđroxit l M + (4 – n)OH– + y ng tính (n = ho c 3): (n – 2)H2O MO2n – + (4 – n)y n H2 ny/2 - Do OH– d nên kim lo i M tan h t nOH– d = x – (4 – n)y mol x + ny = 0,5 (3) - Thay l n l y = 0,1 mol t n = ho c vào (1) ; (2) ; (3) %M = 36,9 % x – (4 – n)y = 0,1 (2) ch có n = ; x = 0,2 ; M = 27 th a mãn đáp án B III ậ BÀI TOÁN V KIM LO I TÁC D NG V I DUNG D CH AXIT 1) Kim lo i tác d ng v i dung d ch axit: a) i v i dung d ch HCl, H2SO4 loãng: M + nH+ (M đ ng tr www.nguoithay.org Mn+ + n/2H2 c hiđro dãy th n c c chu n) www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam b) i v i H2SO4 đ c, HNO3 (axit có tính oxi hóa m nh): - Kim lo i th hi n nhi u s oxi hóa khác ph n ng v i H2SO4 đ c, HNO3 s đ t s oxi hóa cao nh t - H u h t kim lo i ph n ng đ c v i H2SO4 đ c nóng (tr Pt, Au) H2SO4 đ c ngu i (tr Pt, Au, Fe, Al, Cr…), S+6 H2SO4 b kh thành S+4 (SO2) ; So ho c S-2 (H2S) - H u h t kim lo i ph n ng đ c v i HNO3 đ c nóng (tr Pt, Au) HNO3 đ c ngu i (tr Pt, Au, Fe, Al, Cr…), N+5 HNO3 b kh thành N+4 (NO2) - H u h t kim lo i ph n ng đ c v i HNO3 loãng (tr Pt, Au), N+5 HNO3 b kh thành N+2 (NO) ; N+1 (N2O) ; No (N2) ho c N-3 (NH4+) c) Kim lo i tan n c (Na, K, Ba, Ca,…) tác d ng v i axit: có tr ng h p - N u dung d ch axit dùng d : ch có ph n ng c a kim lo i v i axit - N u axit thi u ph n ng gi a kim lo i v i axit (x y tr kim lo i d tác d ng v i n c) có ph n ng c c a dung d ch 2) M t s ý gi i t p: - Kim lo i tác d ng v i h n h p axit HCl, H2SO4 loãng (H+ đóng vai trò ch t oxi hóa) t o mu i có s oxi hóa th p gi i phóng H2: M + nH+ Mn+ + n/2H2 (nH+ = nHCl + 2nH2SO4) - Kim lo i tác d ng v i h n h p axit HCl, H2SO4 loãng, HNO3 ng d i d ng ion thu g n (H+ đóng vai trò môi tr so sánh t s gi a s mol ban đ u h s t l nh t ch t s h t tr ng trình ph n ng, NO3– đóng vai trò ch t oxi hóa) ng ph ng trình xem t s nh c (đ tính theo) - Các kim lo i tác d ng v i ion NO3– môi tr ng axit H+ xem nh tác d ng v i HNO3 - Các kim lo i Zn, Al tác d ng v i ion NO3– môi tr 4Zn + NO3– + 7OH– ng ki m OH– gi i phóng NH3 4ZnO22– + NH3 + 2H2O (4Zn + NO3– + 7OH– + 6H2O 8Al + 3NO3– + 5OH– + 2H2O (8Al + 3NO3– + 5OH– + 18H2O www.nguoithay.org vi t ph 4[Zn(OH)4]2– + NH3) 8AlO2– + 3NH3 8[Al(OH)4]– + 3NH3 www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam - Khi h n h p nhi u kim lo i tác d ng v i h n h p axit dùng đ nh lu t b o toàn mol electron ph ng pháp ion – electron đ gi i cho nhanh So sánh t ng s mol electron cho nh n đ bi n lu n xem ch t h t, ch t d - Khi h n h p kim lo i có Fe tác d ng v i H2SO4 đ c nóng ho c HNO3 c n ý xem kim lo i có d không N u kim lo i (Mg v Fe2+ Ví d : Fe + 2Fe3+ 3Fe2+ ; Cu + 2Fe3+ Cu) d có ph n ng kim lo i kh Fe3+ Cu2+ + 2Fe2+ - Khi hòa tan hoàn hoàn h n h p kim lo i có Fe b ng dung d ch HNO3 mà th tích axit c n dùng nh nh t mu i Fe2+ - Kim lo i có tính kh m nh h n s - N u đ yêu c u tính kh i l u tiên ph n ng tr c ng mu i dung d ch, ta áp d ng công th c sau: mmu i = mcation + manion t o mu i = mkim lo i + manion t o mu i (manion t o mu i = manion ban đ u – manion t o khí) - C n nh m t s bán ph n ng sau: 2H+ + 2e H2 NO2 + H2O NO3- + e + 2H+ SO42– + 2e + 4H+ SO2 + 2H2O NO3- + 3e + 4H+ NO + 2H2O SO42– + 6e + 8H+ S + 4H2O 2NO3- + 8e + 10H+ N2O + 5H2O SO42– + 8e + 10H+ 2NO3- + 10e + 12H+ H2S + 4H2O N2 + 6H2O NH4+ + 3H2O NO3- + 8e + 10H+ - C n nh s mol anion t o mu i s mol axit tham gia ph n ng: nSO42–t o mu i = nH2SO4 ph n ng nNO3–t o mu i = nHNO3 ph n ng a nX (a s electron mà S+6 nh n đ t o s n ph m kh X) = 2nSO2 + 4nS + 5nH2S a.nX (a s electron mà N+5 nh n đ t o s n ph m kh X) = 2nNO2 + 4nNO + 10nN2O + 12nN2 www.nguoithay.org www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam 3) M t s ví d minh h a Ví d 1: Cho 3,68 gam h n h p g m Al Zn tác d ng v i m t l H2SO4 10 %, thu đ c 2,24 lít khí H2 ( đktc) Kh i l ng v a đ dung d ch ng dung d ch thu đ c sau ph n ng là: A 101,68 gam H B 88,20 gam ng d n: nH2 = nH2SO4 = 0,1 mol C 101,48 gam D 97,80 gam m (dung d ch H2SO4) = 98 gam sau ph n ng) = 3,68 + 98 - 0,2 = 101,48 gam m (dung d ch đáp án C Ví d 2: Hoà tan hoàn toàn 14,6 gam h n h p X g m Al Sn b ng dung d ch HCl (d ), thu đ c 5,6 lít khí H2 ( đktc) Th tích khí O2 ( đktc) c n đ ph n ng hoàn toàn v i 14,6 gam h n h p X là: A 2,80 lít H B 1,68 lít C 4,48 lít ng d n: G i nAl = x mol ; nSn = y mol - Khi X tác d ng v i dung d ch HCl: www.nguoithay.org D 3,92 lít 27x + 119y = 14,6 (1) ; nH2 = 0,25 mol www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam Ví d 3: Cho 7,68 gam h n h p X g m Mg Al vào 400 ml dung d ch Y g m HCl 1M H2SO4 0,5M Sau ph n ng x y hoàn toàn thu đ c 8,512 lít khí ( đktc) Bi t dung d ch, axit phân li hoàn toàn thành ion Ph n tr m v kh i l ng c a Al X là: A 56,25 % H ng d n: B 49,22 % C 50,78 % nH+ = 0,8 mol ; nH2 = 0,38 mol nH+ph n D 43,75 % ng = 0,76 mol < 0,8 mol axit d , kim lo i h t % Al = - G i nMg = x mol ; nAl = y mol % đáp án A Ví d 4: Cho 0,10 mol Ba vào dung d ch ch a 0,10 mol CuSO4 0,12 mol HCl Sau ph n ng x y hoàn toàn, l c l y k t t a nung thu đ nhi t đ cao đ n kh i l ng không đ i c m gam ch t r n Giá tr c a m là: A 23,3 gam B 26,5 gam C 24,9 gam D 25,2 gam H ng d n: Các ph n ng x y là: Ba + 2HCl BaCl2 + 0,06 0,12 0,06 BaCl2 + CuSO4 BaSO4 + 0,06 0,06 0,06 Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 H2 CuCl2 0,04 0,04 Ba(OH)2 + CuSO4 BaSO4 + Cu(OH)2 0,04 0,04 0,04 0,04 Cu(OH)2 CuO + H2O 0,04 0,04 m (ch t r n) = mBaSO4 + mCuO = (0,06 + 0,04).233 + 0,04.80 = 26,5 gam đáp án B Ví d 5: Th tích dung d ch HNO3 1M (loãng) nh t c n dùng đ hoà tan hoàn toàn 18 gam h n h p g m Fe Cu tr n theo t l mol : là: (bi t ph n ng t o ch t kh nh t www.nguoithay.org www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam NO) A 1,0 lít H B 0,6 lít C 0,8 lít D 1,2 lít ng d n: nFe = nCu = 0,15 mol - Do th tích dung d ch HNO3 c n dùng nh t mu i Fe2+ ∑ ne cho = 2.(0,15 + 0,15) = 0,6 mol mol - Theo đlbt mol electron nH+ = nHNO3 = ↑HNO3 = 0,8 lít đáp án C Ví d 6: Hòa tan 9,6 gam Cu vào 180 ml dung d ch h n h p HNO3 1M H2SO4 0,5M, k t thúc ph n ng thu đ c V lít ( đktc) khí không màu nh t thoát ra, hóa nâu không khí Giá tr c a V là: A 1,344 lít H B 4,032 lít C 2,016 lít ng d n: nCu = 0,15 mol ; nNO3– = 0,18 mol ; 3Cu + 8H+ + 0,36 0,09 2NO3– D 1,008 lít nH+ = 0,36 mol 3Cu2+ + 2NO + 4H2O H+ h t ; Cu d Do ↑NO = 0,09.22,4 = 2,016 lít đáp án C Ví d 7: Cho h n h p g m 1,12 gam Fe 1,92 gam Cu vào 400 ml dung d ch ch a h n h p g m H2SO4 0,5M NaNO3 0,2M Sau ph n ng x y hoàn toàn, thu đ c dung d ch X khí NO (s n ph m kh nh t) Cho V ml dung d ch NaOH 1M vào dung d ch ↓ l ng k t t a thu đ A 360 ml H c l n nh t Giá tr t i thi u c a V là: B 240 ml C 400 ml ng d n: nFe = 0,02 mol ; nCu = 0,03 mol D 120 ml ne cho = 0,02.3 + 0,03.2 = 0,12 mol ; nH+ = 0,4 mol ; nNO3– = 0,08 mol (Ion NO3– môi tr ng H+ có tính oxi hóa m nh nh HNO3) - Bán ph n ng: NO3– + www.nguoithay.org 3e + 4H+ 0,12 0,16 NO + 2H2O www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam kim lo i k t H+ d Do nH+ d = 0,4 – 0,16 = 0,24 mol 0,36 nOH– (t o k t t a max) = 0,24 + 0,02.3 + 0,03.2 = đáp án A ↑ = 0,36 lít hay 360 ml Ví d 8: Cho 24,3 gam b t Al vào 225 ml dung d ch h n h p NaNO3 1M NaOH 3M khu y đ u cho đ n khí ng ng thoát d ng l i thu đ c V lít khí ( đktc).Giá tr c a V là: A 11,76 lít H B 9,072 lít C 13,44 lít D 15,12 lít ng d n: nAl = 0,9 mol ; nNO3– = 0,225 mol ; nOH– = 0,675 mol 8Al + 3NO3– + 5OH– + 18H2O Bđ: 0,9 0,225 0,675 P : 0,6 0,225 0,375 D : 0,3 0,3 NO3– h t Al + OH– (d ) + H2O AlO2– + 0,3 T (1) ; (2) 3NH3 (1) 0,225 Do 0,3 8[Al(OH)4]– + H2 (2) 0,45 ↑ = (0,225 + 0,45).22,4 = 15,12 lít đáp án D Ví d 9: Hòa tan hoàn toàn 100 gam h n h p X g m Fe, Cu , Ag dung d ch HNO3 (d ) K t thúc ph n ng thu đ c 13,44 lít h n h p khí Y g m NO2, NO, N2O theo t l s mol t ng ng : : dung d ch Z (không ch a mu i NH4NO3) Cô c n dung d ch Z thu đ c m gam mu i khan Giá tr c a m s mol HNO3 ph n ng l n l H A 205,4 gam 2,5 mol B 199,2 gam 2,4 mol C 205,4 gam 2,4 mol D 199,2 gam 2,5 mol ng d n: nY = 0,6 mol n NO t o mu i nNO2 = 0,3 mol ; nNO = 0,2 mol ; nN2O = 0,1 mol = n NO2 + n NO + n N2O = 0,3 + 3.0,2 + 8.0,1 = 1,7 mol www.nguoithay.org t là: www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam mZ = mKl + m NO t o mu i = 100 + 1,7.62 = 205,4 gam (1) n HNO ph n ng = n NO2 + n NO + 10 n N2O = 2.0,3 + 4.0,2 + 10.0,1 = 2,4 mol (2) đáp án C - T (1) ; (2) Ví d 10: Cho 6,72 gam Fe vào 400 ml dung d ch HNO3 1M, đ n ph n ng x y hoàn toàn, thu đ c khí NO (s n ph m kh nh t) dung d ch X Dung d ch X có th hoà tan t i đa m gam Cu Giá tr c a m là: A 1,92 gam H B 3,20 gam ng d n: nFe = 0,12 mol - Do ne cho > ne nh n C 0,64 gam ne cho = 0,36 mol; nHNO3 = 0,4 mol Fe d dung d ch X có Fe2+ Fe3+ - Các ph n ng x y là: Fe + 4HNO3 0,1 0,4 Fe (d ) + 2Fe3+ 0,02 0,04 www.nguoithay.org D 3,84 gam Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 0,1 3Fe2+ ne nh n = 0,3 mol www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam Cu + 2Fe3+ (d ) 0,03 0,06 mCu = 0,03.64 = 1,92 gam Cu2+ + 2Fe2+ đáp án A Ví d 11: Hoà tan hoàn toàn 12,42 gam Al b ng dung d ch HNO3 loãng (d ), thu đ c dung d ch X 1,344 lít ( đktc) h n h p khí Y g m hai khí N2O N2 T kh i c a h n h p khí Y so v i khí H2 18 Cô c n dung d ch ↓, thu đ c m gam ch t r n khan Giá tr c a m là: A 38,34 gam H B 34,08 gam ng d n: nAl = 0,46 mol - D dàng tính đ C 106,38 gam D 97,98 gam ne cho = 1,38 mol ; nY = 0,06 mol ; M Y = 36 c nN2O = nN2 = 0,03 mol ne nh n = 0,03.(8 + 10) = 0,54 mol < ne cho dung d ch X ch a mu i NH4NO3 nNH4+ = NO3– = mol - V y mX = mAl(NO3)3 + m NH4NO3 = 0,46.213 + 0,105.80 = 106,38 gam đáp án C (Ho c có th tính mX = mKl + mNO3- t o mu i + mNH4+ = 12,42 + (0,03.8 + 0,03.10 + 0,105.8 + 0,105).62 + 0,105.18 = 106,38 gam) IV ậ BÀI T P V KIM LO I TÁC D NG V I DUNG D CH MU I 1) Kim lo i tác d ng v i dung d ch mu i: - i u ki n đ kim lo i M đ y đ c kim lo i X kh i dung d ch mu i c a nó: xM (r) + nXx+ (dd) + M đ ng tr xMn+ (dd) + nX (r) c X dãy th n c c chu n + C M ↓ đ u không tác d ng đ cv in c u ki n th + Mu i tham gia ph n ng mu i t o thành ph i mu i tan - Kh i l ng ch t r n t ng: ∆m = mX t o – mM tan - Kh i l ng ch t r n gi m: ∆m = mM tan – mX t o - Kh i l ng ch t r n t ng = kh i l www.nguoithay.org ng dung d ch gi m ng www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam - Ngo i l : + N u M kim lo i ki m, ki m th (Ca, Sr, Ba) M s kh H+ c a H2O thành H2 t o thành dung d ch baz ki m Sau ph n ng trao đ i gi a mu i baz ki m + tr ng thái nóng ch y v n có ph n ng: 3Na + AlCl3 (khan) 3NaCl + Al + V i nhi u anion có tính oxi hóa m nh nh NO3-, MnO4-,…thì kim lo i M s kh anion môi tr ng axit (ho c baz ) u tiên: kim lo i - H n h p kim lo i ph n ng v i h n h p dung d ch mu i theo th t kh m nh nh t tác d ng v i cation oxi hóa m nh nh t đ t o kim lo i kh y u nh t cation oxi hóa y u nh t - Th t t ng d n giá tr th kh chu n (Eo) c a m t s c p oxi hóa – kh : Mg2+/Mg < Al3+/Al < Zn2+/Zn < Cr3+/Cr < Fe2+/Fe < Ni2+/Ni < Sn2+/Sn < Pb2+/Pb < 2H+/H2 < Cu2+/Cu < Fe3+/Fe2+ < Ag+/Ag < Hg2+/Hg < Au3+/Au 2) M t s ý gi i t p: - Ph n ng c a kim lo i v i dung d ch mu i ph n ng oxi hóa – kh nên th ph ng s d ng ng pháp b o toàn mol electron đ gi i t p ph c t p, khó bi n lu n nh h n h p nhi u kim lo i tác d ng v i dung d ch ch a h n h p nhi u mu i Các t p đ n gi n h n nh m t kim lo i tác d ng v i dung d ch m t mu i, hai kim lo i tác d ng v i dung d ch m t mu i,…có th tính toán theo th t ph - S d ng ph ng pháp t ng gi m kh i l ng trình ph n ng x y ng đ tính kh i l ng kim lo i sau ph n ng,… - T s mol ban đ u c a ch t tham gia ph n ng bi n lu n tr ng h p x y - N u ch a bi t s mol ch t ph n ng d a vào thành ph n dung d ch sau ph n ng ch t r n thu đ c bi n lu n tr ng h p x y - Kim lo i kh anion c a mu i môi tr ng axit (baz ) nên vi t ph ng trình d ng ion thu g n - Kim lo i (Mg Cu) đ y đ c Fe3+ v Fe2+ Ví d : Fe + 2Fe3+ 3Fe2+ ; Cu + 2Fe3+ Cu2+ + 2Fe2+ - Fe + 2Ag+ Fe2+ + 2Ag N u Fe h t, Ag+ d thì: Fe2+ + Ag+ www.nguoithay.org Fe3+ + Ag www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam 3) M t s ví d minh h a: Ví d 1: Nhúng m t kim lo i M hóa tr II n ng m gam vào dung d ch Fe(NO3)2 kh i l ng kim lo i gi m % so v i ban đ u N u nhúng kim lo i vào dung d ch AgNO3 kh i l ng kim lo i t ng 25 % so v i ban đ u Bi t đ gi m s mol c a Fe(NO3)2 g p đôi đ gi m s mol c a AgNO3 kim lo i k t t a bám h t lên kim lo i M Kim lo i M là: A Pb B Ni C Cd D Zn H ng d n: G i nFe2+p = 2x mol M+ Fe2+ 2x 2x ∆m = 2x.(M – 56) M+ 2Ag+ 0,5x x nAg+p = x mol M2+ + Fe 2x %mKl gi m = ∆m = 0,5x.(216 – M) M2+ + (1) 2Ag x %mKl t ng = M = 65 - T (1) ; (2) (2) Zn đáp án D Ví d 2: Cho m gam h n h p b t kim lo i Ni Cu vào dung d ch AgNO3 d Khu y k cho đ n ph n ng k t thúc thu đ c 54 gam kim lo i M t khác c ng cho m gam h n h p b t kim lo i vào dung d ch CuSO4 d , khu y k cho đ n ph n ng k t thúc, thu đ c kim lo i có kh i l ng b ng (m + 0,5) gam Giá tr c a m là: A 15,5 gam B 16 gam C 12,5 gam D 18,5 gam H ng d n: G i nNi = x mol ; nCu = y mol có m gam h n h p Ni + 2Ag+ Ni2+ + 2Ag (1) Cu + 2Ag+ Cu2+ + 2Ag (2) Ni + Cu2+ - T (3) Ni2+ + Cu (3) (64 – 59).x = 0,5 www.nguoithay.org x = 0,1 mol (*) www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam - T (1) nAg(1) = 0,2 mol nAg(2) = 0,3 mol - T (*) ; (**) mAg(1) = 21,6 gam mAg(2) = 54 – 21,6 = 32,4 gam y = 0,15 mol (**) m = 0,1.59 + 0,15.64 = 15,5 gam đáp án A Ví d 3: Hòa tan h n h p b t kim lo i g m 8,4 gam Fe 6,4 gam Cu vào 350 ml dung d ch AgNO3 2M Sau ph n ng x y hoàn toàn thu đ A 70,2 gam H c m gam ch t r n Giá tr c a m là: B 54 gam C 75,6 gam D 64,8 gam ng d n: nFe = 0,15 mol ; nCu = 0,1 ; nAg+ = 0,7 mol Fe + 2Ag+ Fe2+ + 2Ag (1) 0,15 0,3 0,15 0,3 Cu + 2Ag+ Cu2+ + 2Ag 0,1 0,2 Fe2+ + Ag+ 0,15 0,15 T (1) ; (2) 0,2 Fe3+ + Ag (3) 0,15 áp án A m = (0,3 + 0,2 + 0,15).108 = 70,2 gam Ví d 4: Cho 2,24 gam b t s t vào 200 ml dung d ch ch a h n h p g m AgNO3 0,1M Cu(NO3)2 0,5M Sau ph n ng x y hoàn toàn, thu đ c dung d ch X m gam ch t r n Y Giá tr c a m là: A 2,80 gam H B 4,08 gam C 2,16 gam D 0,64 gam ng d n: nFe = 0,04 mol ; nAg+ = 0,02 mol ; nCu2+ = 0,1 mol Th t ph n ng x y là: (Fe2+/Fe < Cu2+/Cu < Fe3+ < Fe2+ < Ag+ < Ag) Fe + 2Ag+ 0,01 0,02 Fe + Cu2+ 0,03 T (1) ; (2) Fe2+ + 2Ag (1) 0,02 Fe2+ + Cu (2) 0,03 mY = 0,02.108 + 0,03.64 = 4,08 gam đáp án B Ví d 5: Cho h n h p g m 1,2 mol Mg x mol Zn vào dung d ch ch a mol Cu2+ mol Ag+ đ n ph n ng x y hoàn toàn, thu đ www.nguoithay.org c m t dung d ch ch a ba ion kim www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam lo i Trong giá tr sau đây, giá tr c a x tho mãn tr A 1,8 H B 1,5 C 1,2 D 2,0 ng d n: - Dung d ch ch a ion kim lo i - ng h p trên: ne cho = (2,4 + 2x) mol Mg2+, Zn2+, Cu2+ ne nh n = + 2.2 = mol - Yêu c u toán th a mãn ne cho < ne nh n hay (2,4 + 2x) < x < 1,3 x =1,2 đáp án C Ví d 6: Cho m gam b t Fe vào 800 ml dung d ch h n h p g m Cu(NO3)2 0,2M H2SO4 0,25M Sau ph n ng x y hoàn toàn, thu đ đktc) Giá tr c a m V l n l V lít khí NO (s n ph m kh nh t, A 17,8 4,48 H c 0,6m gam h n h p b t kim lo i B 17,8 2,24 C 10,8 4,48 t là: D 10,8 2,24 ng d n: nCu2+ = 0,16 mol ; nNO3– = 0,32 mol ; nH+ = 0,4 mol - Các ph n ng x y là: Fe + 4H+ + NO3– Fe3+ + NO + 2H2O (1) 0,1 0,4 0,1 0,1 0,1 ↑NO = 0,1.22,4 = 2,24 lít (*) Fe + 2Fe3+ 0,05 0,1 Fe + Cu2+ 0,16 0,16 - T (1) ; (2) ; (3) 3Fe2+ (2) Fe2+ + Cu (3) nFep = 0,1 + 0,05 + 0,16 = 0,31 mol - H n h p b t kim lo i g m Fe d Cu (m – 0,31.56) + 0,16.64 = 0,6m - T (*) ; (**) m = 17,8 gam (**) đáp án B V ậ BÀI T P V KIM LO I TÁC D NG V I OXIT KIM LO I (PH N NHI T NHÔM) 1) M t s ý gi i t p: - Ph n ng nhi t nhôm: Al + oxit kim lo i www.nguoithay.org oxit nhôm + kim lo i NG www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam (H n h p X) (H n h p Y) - Th ng g p: + 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe + 2yAl + 3FexOy y Al2O3 + 3xFe 6FexOy + (3x – 2y)Al2O3 + (6x – 4y)Al + 3xFe2O3 - N u ph n ng x y hoàn toàn, tùy theo tính ch t c a h n h p Y t o thành đ bi n lu n Ví d : + H n h p Y ch a kim lo i Al d ; oxit kim lo i h t + H n h p Y tác d ng v i dung d ch baz ki m (NaOH,…) gi i phóng H2 có Al d + H n h p Y tác d ng v i dung d ch axit có khí bay có kh n ng h n h p Y ch a (Al2O3 + Fe) ho c (Al2O3 + Fe + Al d ) ho c (Al2O3 + Fe + oxit kim lo i d ) - N u ph n ng x y không hoàn toàn, h n h p Y g m Al2O3, Fe, Al d Fe2O3 d - Th ng s d ng: + nh lu t b o toàn kh i l + nh lu t b o toàn nguyên t (mol nguyên t ): nAl (X) = nAl (Y) ; nFe (X) = nFe (Y) ; nO (X) = nO (Y) ng: mhhX = mhhY 2) M t s ví d minh h a: Ví d 1: Nung nóng m gam h n h p Al Fe2O3 (trong u ki n không khí) đ n ph n ng x y hoàn toàn , thu đ c h n h p r n Y Chia Y thành hai ph n b ng nhau: • Ph n 1: tác d ng v i dung d ch H2SO4 loãng (d ) sinh 3,08 lít khí H2 ( đktc) • Ph n 2: tác d ng v i dung d ch NaOH (d ) sinh 0,84 lít khí H2 ( đktc) Giá tr c a m là: A 22,75 gam B 21,40 gam C 29,40 gam D 29,43 gam H ng d n: nH2(1) = 0,1375 mol ; nH2(2) = 0,0375 mol - H n h p r n Y tác d ng v i NaOH gi i phóng H2 Al d ph n ng x y hoàn toàn nên thành ph n h n h p r n Y g m: Al2O3, Fe Al d - G i nFe = x mol ; nAl d = y mol có 1/2 h n h p Y - T đ ta có h ph www.nguoithay.org ng trình: www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam - Theo đlbt nguyên t đ i v i O Fe: nAl2O3 = nFe2O3 = - Theo đlbt kh i l = 0,05 mol ng: m = (0,05.102 + 0,1.56 + 0,025.27).2 = 22,75 gam đáp án A Ví d 2: Nung nóng m gam h n h p g m Al Fe3O4 u ki n không khí Sau ph n ng x y hoàn toàn, thu đ NaOH (d ) thu đ c dung d ch Y, ch t r n Z 3,36 lít khí H2 ( đktc) S c khí CO2 (d ) vào dung d ch Y, thu đ c 39 gam k t t a Giá tr c a m là: A 45,6 gam H c h n h p r n X Cho X tác d ng v i dung d ch B 57,0 gam C 48,3 gam D 36,7 gam ng d n: nH2 = 0,15 mol ; nAl(OH)3 = 0,5 mol - T đ suy thành ph n h n h p r n X g m: Fe, Al2O3 (x mol) Al d (y mol) - Các ph n ng x y là: 2Al + 2NaOH + 6H2O 2Na[Al(OH)4] + 3H2 Al2O3 + 2NaOH + 3H2O CO2 + Na[Al(OH)4] - nH2 = 0,15 mol 2Na[Al(OH)4] Al(OH)3 + NaHCO3 y = 0,1 mol - Theo đlbt nguyên t đ i v i Al: 2x + y = 0,5 - Theo đlbt nguyên t đ i v i O: nO(Fe O ) x = 0,2 mol = nO(Al O ) nFe3O4 = mol - Theo đlbt nguyên t đ i v i Fe: nFe = 3nF3O4 = 3.0,15 = 0,45 mol - Theo đlbt kh i l ng: m = 0,45.56 + 0,2.102 + 0,1.27 = 48,3 gam đáp án C Ví d 3: Th c hi n ph n ng nhi t nhôm h n h p X g m Al m t oxit s t FexOy (trong u ki n không khí) thu đ c 92,35 gam ch t r n Y Hòa tan Y dung d ch NaOH (d ) th y có 8,4 lít khí H2 ( đktc) thoát l i ph n không tan Z Hòa tan 1/2 l ng Z b ng dung d ch H2SO4 đ c, nóng (d ) th y có 13,44 lít khí SO2 ( đktc) thoát Bi t ph n ng x y hoàn toàn Kh i l ng Al2O3 Y công th c oxit s t l n l là: A 40,8 gam Fe3O4 B 45,9 gam Fe2O3 C 40,8 gam Fe2O3 D 45,9 gam Fe3O4 www.nguoithay.org t www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam H ng d n: nH2 = 0,375 mol ; nSO2(c Z) = 2.0,6 = 1,2 mol - T đ suy thành ph n ch t r n Y g m: Fe, Al2O3, Al d ph n không tan Z Fe - nH2 = 0,375 mol - nSO2 = 1,2 mol nAl d = 0,25 mol nFe = mol - mAl2O3 = 92,35 – 0,8.56 – 0,25.27 = 40,8 gam (1) - Theo đlbt nguyên t đ i v i O O ) = 0,4.3 = 1,2 mol công th c oxit s t Fe2O3 (2) - Ta có: - T (1) ; (2) nO(Fe nAl2O3 = 0,4 mol đáp án C Ví d 4: Tr n 5,4 gam b t Al v i 17,4 gam b t Fe3O4 r i ti n hành ph n ng nhi t nhôm (trong u ki n không khí) Gi s ch x y ph n ng kh Fe3O4 thành Fe Hòa tan hoàn toàn ch t r n sau ph n ng b ng dung d ch H2SO4 loãng (d ) thu đ H2 ( đktc) Hi u su t ph n ng nhi t nhôm s mol H2SO4 ph n ng là: H A 75 % 0,54 mol B 80 % 0,52 mol C 75 % 0,52 mol D 80 % 0,54 mol ng d n: nAl = 0,2 mol ; nFe3O4 = 0,075 mol ; nH2 = 0,24 mol - Ph n ng x y không hoàn toàn: 8Al + 3Fe3O4 x 0,5x (mol) - H n h p ch t r n g m: - Ta có ph ng trình: www.nguoithay.org + (0,2 – x).3 = 0,24.2 4Al2O3 + 9Fe c 5,376 lít khí www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam x = 0,16 mol - nH+ph n ng Hph n ng = % (1) = 2.nFe + 3.nAl + 6.nAl2O3 + 8.nFe3O4 = 0,36 + 0,12 + 0,48 + 0,12 = 1,08 mol nH2SO4ph n - T (1) ; (2) ng = mol (2) đáp án D VI ậ M T BÀI TOÁN KINH I N 1) N i dung t ng quát: M M+n + s n ph m kh h n h p r n (M, MxOy) m gam m1 gam (n s oxi hóa cao nh t c a M) (M kim lo i Fe ho c Cu dung d ch HNO3 (H2SO4 đ c nóng) l y v a đ ho c d ) - G i: nM = x mol ; ne (2) nh n = y mol - Theo đlbt kh i l ng t (1) nO = - ∑ ne nh n = ne (oxi) + ne (2) = m = ng = ∑ ne nh n + y mol x.n = + M.y c: (M.x).n = m= ng = x.n mol mol + y = - Theo đlbt mol electron: ∑ ne nh - Nhân c hai v v i M ta đ ∑ ne nh +y m.n = (*) - Thay M = 56 (Fe) ; n = vào (*) ta đ c: m = 0,7.m1 + 5,6.y (1) - Thay M = 64 (Cu) ; n = vào (*) ta đ c: m = 0,8.m1 + 6,4.y (2) (Khi bi t đ i l ng m, m1, y ta s tính đ cđ il ng l i) 2) Ví d minh h a: Ví d 1: Cho 11,36 gam h n h p g m Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 ph n ng h t v i dung d ch HNO3 loãng (d ), thu đ c 1,344 lít khí NO (s n ph m kh nh t, X Cô c n dung d ch ↓ thu đ www.nguoithay.org c m gam mu i khan Giá tr m là: đktc) dung d ch www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam A 38,72 gam H B 35,50 gam ng d n: nNO = 0,06 mol C 49,09 gam y = 0,06.3 = 0,18 mol mol Theo công th c (1) ta có: nFe = mmu i khan Ví d 2: D 34,36 gam = 0,16.242 = 38,72 gam nFe(NO3)3 = 0,16 mol đáp án A kh hoàn toàn 3,04 gam h n h p X g m FeO, Fe3O4, Fe2O3 c n 0,05 mol H2 M t khác, hòa tan hoàn toàn 3,04 gam h n h p X dung d ch H2SO4 đ c thu đ khí SO2 (s n ph m kh nh t A 112 ml H B 224 ml đktc) Giá tr c a V là: C 336 ml H2O Vì v y nO(oxit) = nH2 = mFe = 3,04 – 0,05.16 = 2,24 gam Theo công th c (1) ta có: ne nh n (S+6 mol D 448 ml ng d n: Th c ch t ph n ng kh oxit là: H2 + O(oxit) 0,05 mol c V ml mol S+4) = y = ↑ = 0,01.22,4 = 0,224 lít hay 224 ml Ví d 3: Nung m gam b t Cu oxi thu đ nSO2 = 0,01 đáp án B c 37,6 gam h n h p r n X g m Cu, CuO Cu2O Hòa tan hoàn toàn X dung d ch H2SO4 đ c, nóng (d ) th y thoát 3,36 lít khí ( đktc) Giá tr c a m là: A 25,6 gam H B 32 gam C 19,2 gam ng d n: nSO2 = 0,15 mol www.nguoithay.org D 22,4 gam y = 0,15.2 = 0,3 mol m = 0,8.37,6 + 6,4.0,3 = 32 gam [...]... các bài t p ph c t p, khó bi n lu n nh h n h p nhi u kim lo i tác d ng v i dung d ch ch a h n h p nhi u mu i Các bài t p đ n gi n h n nh m t kim lo i tác d ng v i dung d ch m t mu i, hai kim lo i tác d ng v i dung d ch m t mu i,…có th tính toán theo th t các ph - S d ng ph ng pháp t ng gi m kh i l ng trình ph n ng x y ra ng đ tính kh i l ng thanh kim lo i sau ph n ng,… - T s mol ban đ u c a các ch t... thanh kim lo i M hóa tr II n ng m gam vào dung d ch Fe(NO3)2 thì kh i l ng thanh kim lo i gi m 6 % so v i ban đ u N u nhúng thanh kim lo i trên vào dung d ch AgNO3 thì kh i l ng thanh kim lo i t ng 25 % so v i ban đ u Bi t đ gi m s mol c a Fe(NO3)2 g p đôi đ gi m s mol c a AgNO3 và kim lo i k t t a bám h t lên thanh kim lo i M Kim lo i M là: A Pb B Ni C Cd D Zn H ng d n: G i nFe2+p = 2x mol M+ Fe2+ 2x 2x... án C (Ho c có th tính mX = mKl + mNO3- t o mu i + mNH4+ = 12,42 + (0,03.8 + 0,03.10 + 0,105.8 + 0,105).62 + 0,105.18 = 106,38 gam) IV ậ BÀI T P V KIM LO I TÁC D NG V I DUNG D CH MU I 1) Kim lo i tác d ng v i dung d ch mu i: - i u ki n đ kim lo i M đ y đ c kim lo i X ra kh i dung d ch mu i c a nó: xM (r) + nXx+ (dd) + M đ ng tr xMn+ (dd) + nX (r) c X trong dãy th đi n c c chu n + C M và ↓ đ u không tác... i l : + N u M là kim lo i ki m, ki m th (Ca, Sr, Ba) thì M s kh H+ c a H2O thành H2 và t o thành dung d ch baz ki m Sau đó là ph n ng trao đ i gi a mu i và baz ki m + tr ng thái nóng ch y v n có ph n ng: 3Na + AlCl3 (khan) 3NaCl + Al + V i nhi u anion có tính oxi hóa m nh nh NO3-, MnO4-,…thì kim lo i M s kh các anion trong môi tr ng axit (ho c baz ) u tiên: kim lo i - H n h p các kim lo i ph n ng v... 2Ag x %mKl t ng = M = 65 - T (1) ; (2) (2) Zn đáp án D Ví d 2: Cho m gam h n h p b t các kim lo i Ni và Cu vào dung d ch AgNO3 d Khu y k cho đ n khi ph n ng k t thúc thu đ c 54 gam kim lo i M t khác c ng cho m gam h n h p b t các kim lo i trên vào dung d ch CuSO4 d , khu y k cho đ n khi ph n ng k t thúc, thu đ c kim lo i có kh i l ng b ng (m + 0,5) gam Giá tr c a m là: A 15,5 gam B 16 gam C 12,5 gam... n h p b t kim lo i g m Fe d và Cu (m – 0,31.56) + 0,16.64 = 0,6m - T (*) ; (**) m = 17,8 gam (**) đáp án B V ậ BÀI T P V KIM LO I TÁC D NG V I OXIT KIM LO I (PH N NHI T NHÔM) 1) M t s chú ý khi gi i bài t p: - Ph n ng nhi t nhôm: Al + oxit kim lo i www.nguoithay.org oxit nhôm + kim lo i NG www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam (H n h p X) (H n h p Y) - Th ng g p: + 2Al + Fe2O3 Al2O3 +... h p x y ra - Kim lo i kh anion c a mu i trong môi tr ng axit (baz ) thì nên vi t ph ng trình d ng ion thu g n - Kim lo i (Mg Cu) đ y đ c Fe3+ v Fe2+ Ví d : Fe + 2Fe3+ 3Fe2+ ; Cu + 2Fe3+ Cu2+ + 2Fe2+ - Fe + 2Ag+ Fe2+ + 2Ag N u Fe h t, Ag+ còn d thì: Fe2+ + Ag+ www.nguoithay.org Fe3+ + Ag www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam 3) M t s ví d minh h a: Ví d 1: Nhúng m t thanh kim lo i M hóa... hoàn toàn, thu đ www.nguoithay.org c m t dung d ch ch a ba ion kim www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam lo i Trong các giá tr sau đây, giá tr nào c a x tho mãn tr A 1,8 H B 1,5 C 1,2 D 2,0 ng d n: - Dung d ch ch a 3 ion kim lo i - ng h p trên: ne cho = (2,4 + 2x) mol và Mg2+, Zn2+, Cu2+ ne nh n = 1 + 2.2 = 5 mol - Yêu c u bài toán th a mãn khi ne cho < ne nh n hay (2,4 + 2x) < 5 x < 1,3... nh t đ t o ra kim lo i kh y u nh t và cation oxi hóa y u nh t - Th t t ng d n giá tr th kh chu n (Eo) c a m t s c p oxi hóa – kh : Mg2+/Mg < Al3+/Al < Zn2+/Zn < Cr3+/Cr < Fe2+/Fe < Ni2+/Ni < Sn2+/Sn < Pb2+/Pb < 2H+/H2 < Cu2+/Cu < Fe3+/Fe2+ < Ag+/Ag < Hg2+/Hg < Au3+/Au 2) M t s chú ý khi gi i bài t p: - Ph n ng c a kim lo i v i dung d ch mu i là ph n ng oxi hóa – kh nên th ph ng s d ng ng pháp b o toàn... tính ch t c a h n h p Y t o thành đ bi n lu n Ví d : + H n h p Y ch a 2 kim lo i Al d ; oxit kim lo i h t + H n h p Y tác d ng v i dung d ch baz ki m (NaOH,…) gi i phóng H2 có Al d + H n h p Y tác d ng v i dung d ch axit có khí bay ra thì có kh n ng h n h p Y ch a (Al2O3 + Fe) ho c (Al2O3 + Fe + Al d ) ho c (Al2O3 + Fe + oxit kim lo i d ) - N u ph n ng x y ra không hoàn toàn, h n h p Y g m Al2O3, Fe,