Chuyên đề Đại cương về kim loại: Vị trí, tính chất của kim loại. Dãy điện hóa của kim loại. Sự ăn mòn kim loại. Điều chế kim loại. Bài toán kim loại tác dụng với axit. Bài toán kim loại tác dụng với muối... Lý thuyết liên quan và bài tập có hướng dẫn.
Trang 1TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI
1 Vị trí kim loại
- Nhóm IA (trừ H): kim loại kiềm
- Nhóm IIA: kim loại kiềm thổ
- Nhóm IIIA (trừ B)
- Một phần nhóm IVA, VA, VIA
- Các nhóm B : kim loại chuyển tiếp
2 Cấu tạo kim loại
Nguyên tử kim loại có ít e lớp ngoài cùng: M Mn+ + ne
Mạng tinh thể kim loại gồm các ion dương kim loại và các electron tự do liên kết
với nhau bằng liên kết kim loại
Kim loại nhẹ nhất là Li (D = 0,5)Kim loại nặng nhất là Os (D = 22,6)Kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất là Hg (-390C)Kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao nhất là W (34100C)+ Tính cứng: Cs < K < Na < Al < Cu < Fe < W < Cr
Kim loại cứng nhất là CrKim loại mềm nhất là CsKim loại dẻo nhất là Au
- Nguyên nhân: do có các electron tự do trong mạng tinh thể kim loại
Trang 2+ Với axit HNO3/H2SO4 đặc:KL + axit muối + sản phẩm khử + H2O
- Tác dụng với nước:
+ Kim loại nhóm IA, IIA (trừ Be, Mg) tác dụng với nước ở nhiệt độ thường
KL + H2O bazơ + H2
+ Kim loại trung bình tác dụng với nước ở nhiệt độ cao
KL + H2O oxit kim loại + H2
- Tác dụng với dung dịch muối: kim loại mạnh hơn đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi muối
KL + muối muối mới + KL mới
D Nhóm IA (trừ H), IIA, IIIA và IVA
Bài 2:Số electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử kim loại thuộc nhóm IIA là:
Bài 5:Nguyên tử Fe có Z = 26, cấu hình e của Fe là
A [Ar]3d6 4s2 B [Ar ] 4s13d7 C [Ar ]3d7 4s1 D [Ar] 4s23d6
Bài 6:Nguyên tử Cu có Z = 29, cấu hình e của Cu là
A [Ar]3d9 4s2 B [Ar ] 4s23d9 C [Ar ] 3d10 4s1 D [Ar] 4s13d10
Bài 7:Nguyên tử Cr có Z = 24, cấu hình e của Cr là
A [Ar]3d4 4s2 B [Ar ] 4s23d4 C [Ar] 3d54s1 D [Ar] 4s13d5
Bài 8:Cation M+ có cấu hình electron lớp ngoài cùng 2s22p6 là
Bài 9:Các nguyên tử kim loại liên kết với nhau bằng liên kết:
C kim loại D kim loại và cộng hoá trị
Bài 10: Kim loại có các tính chất vật lí chung là:
Trang 3A Tính dẻo, tính dẫn điện, tính khó nóng chảy, ánh kim.
B Tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, ánh kim
C Tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, ánh kim, tính đàn hồi
D Tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, tính cứng
Bài 11: Các tính chất vật lí chung của kim loại gây ra do:
A.Có nhiều kiểu mạng tinh thể kim loại
B Trong kim loại có các electron hoá trị
B Trong kim loại có các electron tự do
D Các kim loại đều là chất rắn
Bài 12: Tính dẫn điện, dẫn nhiệt của các kim loại sau tăng theo tứ tự:
Bài 15: Kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất là:
Bài 16: Kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao nhất là:
TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI
Bài 17: Trường hợp không xảy ra phản ứng là:
Bài 18: Chất nào sau đây có thể oxi hoá Zn thành Zn2+ :
Bài 19: (ĐH-A-10) Các chất vừa tác dụng được với dung dịch HCl vừa tác dụng
đượ với dung dịch AgNO3 là:
Bài 20: Ni tác dụng được với tất cả dung dịch của các muối nào sau đây?
C.Pb(NO3)2, AgNO3, FeCl2 D.AgNO3, CuSO4, Pb(NO3)2
Trang 4Bài 21: (CĐ-11) Dãy gồm các kim loại đều tác dụng được với dung dịch HCl
nhưng không tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nguội là:
Hướng dẫn
Một số kim loại bị thụ động trong HNO3 đặc nguội: Al, Fe, Cr
Bài 22: Cho một đinh Fe nhỏ vào dung dịch có chứa các chất sau:
Các trường hợp phản ứng xảy ra là:
Hướng dẫn
Fe tác dụng với muối của kim loại đứng sau => 1, 2, 5
Bài 23: Nhúng một lá sắt nhỏ vào dung dịch chứa một trong những chất sau:
FeCl3, AlCl3, CuSO4, Pb(NO3)2, NaCl, HCl, HNO3 loãng, H2SO4 đặc nóng,
NH4NO3 Số trường hợp phản ứng tạo muối Fe(II) là :
Trang 5K+ Na+Ca2+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Ag+ Pt2+ Au3+
K NaCa Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Fe2+ Ag Pt Au
DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI
I Lý thuyết
Dãy điện hóa của kim loại
Tính oxi hoá của ion kim loại tăng dần
Tính khử của kim loại giảm dần
- Quy tắc : chất oxi hoá mạnh + chất khử mạnh chất oxi hoá yếu + chất khử yếu
=>
- Dựa vào dãy điện hoá, xác định phản ứng có xảy ra hay không
- Dựa vào phản ứng hoá học, so sánh tính oxi hoá và tính khử các chất, sắp xếp các cặp
oxi hoá khử theo thứ tự trong dãy điện hoá
Bài 1: (ĐH-A-12) Cho các cặp oxi hoá khử được sắp xếp theo chiều tăng dần tính oxi
hoá của dạng oxi hoá như sau: Fe2+/Fe; Cu2+/Cu Fe3+/Fe2+ Phát biểu nào sau đây làđúng?
A Cu khử được Fe3+ thành Fe B Cu2+ oxi hoá được Fe2+ thành Fe3+
C Fe3+ oxi hoá được Cu thành Cu2+ D Fe3+ oxi hoá được Cu thành Cu2+
Hướng dẫn
Phản ứng tuân theo quy tắc α
Trang 6Bài 4:X là một kim loại phản ứng được với dung dịch H2SO4 loãng Y là kim loại tácdụng được với dung dịch Fe(NO3)3 Hai kim loại X, Y lần lượt là:
Bài 5:Để chuyển FeCl3 thành FeCl2 người ta cho dung dịch FeCl3 tác dụng với kimloại nào sau đây:
Bài 6:Cho hợp kim Al, Fe, Cu vào dung dịch Cu(NO3)2 dư, chất rắn thu được
Bài 7:Cho hợp kim Zn, Mg, Ag vào dung dịch CuCl2 Sau phản ứng thu được hỗn hợp
3 kim loại là:
Zn, Ag, Cu
Bài 8:Cho Mg vào dung dịch chứa FeSO4 và CuSO4 Sau phản ứng thu được chất rắn
A gồm 2 kim loại và dung dịch B chứa 2 muối Phản ứng kết thúc khi nào?
A CuSO4 hết, FeSO4 dư, Mg hết
B CuSO4 hết, FeSO4 chưa phản ứng, Mg hết
C CuSO4 hết, FeSO4 hết, Mg hết
D CuSO4 dư, FeSO4 dư, Mg hết
Bài 9:Nhúng lá Fe dư vào dung dịch chứa một trong các chất sau: FeCl3, CuSO4,HNO3 loãng, HCl, NaCl, Pb(NO3)2, AgNO3, H2SO4 đặc nóng, MgCl2, ZnCl2 Sốtrường hợp tạo ra muối sắt II là:
Trang 7Bài 10: Có các cặp oxi hoá khử (1) Fe2+/Fe (2) Pb2+/Pb (3) Ag+/
A Fe, Cu, Fe2+ B Fe, Fe2+, Cu
Bài 14: Cho 3 phương trình ion thu gọn:
C Tính oxi hoá của Cu2+ > Fe3+ > Fe2+ > Mg2+
D Tính oxi hoá của Fe3+ > Cu2+ > Fe2+ > Mg2+
Bài 15: Cho 3 cặp I2/I-; Fe3+/Fe2+; Cl2/Cl- sắp xếp theo thứ tự chất oxi hoá tăngdần Trong 3 phản ứng:
(1) 2Fe3+ + 2I- 2Fe2+ + I2; (2) 2Fe3+ + 2Cl- 2Fe2+ + Cl2; (3) Cl2 + 2I- 2Cl- + I2;phản ứng nào xảy ra?
Bài 16: Biết Mg2+/Mg; Fe2+/Fe; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+; Ag+/Ag theo chiều tính oxihoá các ion tăng dần Phản ứng nào dưới đây không đúng?
A Cu + 2Fe3+ Cu2+ + 2Fe2+ B Fe + 3Ag+ dư Fe3+ + 3Ag;
Hướng dẫn
Trang 8Đáp án D:
Mg + 2Fe3+ Mg2+ + 2Fe2+
Mg dư + Fe2+ Mg2+ + Fe
Bài 17: (ĐH-A-13) Cho các cặp oxi hóa – khử được sắp xếp theo thứ tự tăng dần
tính oxi hóa của các ion kim loại: Al3+/Al; Fe2+/Fe, Sn2+/Sn; Cu2+/Cu Tiến hành cácthí nghiệm sau:
(a) Cho sắt vào dung dịch đồng(II) sunfat
(b) Cho đồng vào dung dịch nhôm sunfat
(c) Cho thiếc vào dung dịch đồng(II) sunfat
(d) Cho thiếc vào dung dịch sắt(II) sunfat
Trong các thí nghiệm trên, những thí nghiệm có xảy ra phản ứng là:
Bài 20: Có một dd Fe(NO3)2 bị lẫn tạp chất là Fe(NO3)3 và Cu(NO3)2 Cách đơngiản để thu được dd Fe(NO3)2 không bị lẫn tạp chất là khuấy kỹ dung dịch với mộtlượng dư bột kim loại, sau đó lọc Bột kim loại cần dùng là:
Bài 21: Bột Ag có lẫn Fe và Cu để tách Ag tinh khiết (có khối lượng không thayđổi so với ban đầu) ra khỏi hỗn hợp ban đầu thì cần dùng dung dịch là:
Hướng dẫn
Sử dụng dung dịch FeCl3
Nếu dùng AgNO3 thì loại được Fe, Cu nhưng làm khối lượng Ag tăng lên
Trang 9SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
I Lý thuyết
Bản chất: sự oxi hoá kim loại thành ion dương
M Mn+ + ne
- Ăn mòn hoá học: do kim loại phản ứng hoá học với chất trong môi trường.
Kim loại càng hoạt động càng dễ bị ăn mòn
Nhiệt độ càng cao, tốc độ ăn mòn càng nhanh
- Ăn mòn điện hoá: do kim loại tiếp xúc với dung dịch chất điện li tạo nên dòng điện
(pin điện hoá)
Trong ăn mòn điện hoá, kim loại mạnh hơn (cực âm – anot) bị ăn mòn
Anot: xảy ra sự oxi hoá kim loại thành ion dương
Catot: xảy ra sự khử
Tốc độ ăn mòn điện hoá phụ thuộc:
- Các điện cực: Các kim loại có tính khử càng khác nhau nhiều sự ăn mòn xảy ra càng nhanh
- Nồng độ dung dịch chất điện li: nồng độ càng cao, tốc độ ăn mòn càng lớn
Điều kiện xảy ra ăn mòn điện hoá:
- Có các điện cực khác nhau về bản chất (cặp kim loại - kim loại hoặc kim loại - phikim)
- Các điện cực phải tiếp xúc với nhau trực tiếp hoặc gián tiếp
- Các điện cực phải cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li
- Chống ăn mòn kim loại:
- Phương pháp bảo vệ bề mặt: Cách li kim loại với môi trường
- Dùng hợp kim chống gỉ, hợp kim inox
- Dùng chất chống ăn mòn
- Dùng phương pháp điện hoá: cho tiếp xúc với kim loại mạnh hơn trong dung dịch chất điện li
II Bài tập
Bài 1:Ăn mòn điện hoá và ăn mòn hoá học khác nhau ở điểm
A Kim loại bị phá huỷ
B Có sự tạo dòng điện
C Kim loại có tính khử bị ăn mòn
D Kim loại bị oxi hoá thành ion dương
Bài 2:Loại phản ứng hoá học nào xảy ra trong quá trình ăn mòn kim loại?
Trang 10A phản ứng thế B phản ứng phân huỷ
Bài 22: Kim loại nào sau đây có khả năng tạo ra màng oxit bảo vệ khi để ngoàikhông khí ẩm ?
A Thanh Fe tan, bọt khí xuất hiện ở thanh Zn
B Thanh Zn tan, bọt khí xuất hiện ở thanh Fe
C Cả 2 thanh đều tan và đều có bọt khí xuất hiện
D Thanh Zn tan trước, khí thoát ra ở thanh Zn
Hướng dẫn
Fe tiếp xúc với một thanh Zn trong dd H2SO4 loãng => xảy ra ăn mòn điện hóa
- Kim loại mạnh hơn là Zn bị ăn mòn => Zn là cực (-)
- Khí H2 thoát ra ở cực (+) => khí xuất hiện trên thanh Fe
Bài 4:Ngâm một lá sắt nhỏ tinh khiết trong dung dịch H2SO4 loãng thấy khí H2 thoát
ra Nếu nhỏ thêm vài giọt dung dịch CuSO4 thì:
A thấy bọt khí H2 không thoát ra nữa
B thấy bọt khí hidro thoát ra chậm hơn
C thấy xuất hiện lớp chất có màu đỏ bám vào lá sắt và bọt khí H2 thoát ra chậmhơn
D Thấy bọt khí H2 thoát ra nhiều và nhanh hơn
Hướng dẫn
Ngâm một lá sắt nhỏ tinh khiết trong dung dịch H2SO4 loãng thấy khí H2thoát ra =>
Fe bị ăn mòn hóa học do phản ứng trực tiếp với dd H2SO4
Nếu nhỏ thêm vài giọt dung dịch CuSO4 , Fe tác dụng với CuSO4 trước và i đẩy Cu
ra tạo thành điện cực thứ 2 tiếp xúc với Fe => xảy ra ăn mòn điện hóa học => khíthoát ra nhanh và nhiều hơn
Bài 5:Trường hợp nào sau đây xảy ra ăn mòn hoá học:
A Để một vật bằng gang ngoài không khí ẩm
B Ngâm Zn trong dung dịch H2SO4 loãng có vài giọt dung dịch CuSO4
C Thiết bị bằng thép của nhà máy sản xuất NaOH, Cl2, tiếp xúc với Cl2
Trang 11D Tôn lợp nhà xây sát, tiếp xúc với không khí ẩm.
Hướng dẫn
A Ăn mòn điện hóa học
B Ăn mòn điện hóa học
C Ăn mòn hóa học
D Ăn mòn điện hóa học
Bài 6: (ĐH-B-12) Trường hợp nào sau đây xảy ra ăn mòn điện hoá?
A Sợi dây bạc nhúng trong dung dịch HNO3
B Đốt lá sắt trong khí clo
C Thanh nhôm nhúng trong dd H2SO4 loãng
D Thanh kẽm nhúng trong dung dịch CuSO4
Bài 7:Có các cặp kim loại sau tiếp xúc với nhau Al-Fe ; Zn-Fe ; Sn-Fe ; Cu-Fe để lâutrong không khí ẩm Cặp mà sắt bị ăn mòn là:
Hướng dẫn
Trong ăn mòn điện hóa học, kim loại mạnh hơn bị ăn mòn
=> cặp Sn-Fe và Cu-Fe, Fe mạnh hơn nên bị ăn mòn
Bài 8:Cho các hợp kim sau: Cu-Fe (I); Zn –Fe (II); Fe-C (III); Sn-Fe (IV) Khi tiếpxúc với dung dịch chất điện li thì các hợp kim mà trong đó Fe đều bị ăn mòn trướclà:
A I, II và III B I, II và IV C I, III và IV D II, III và IV
Bài 9:Cho các cặp kim loại sau đây tiếp xúc với nhau và tiếp xúc với dung dịch chấtđiện li: (1) Zn-Fe; (2) Sn-Fe; (3) Al-Cu; (4) Fe-Cu Ở các cặp (1), (2), (3), (4)kim loại bị ăn mòn điện hoá là:
C (1) Zn; (2) Fe; (3) Al; (4) Fe D (1) Fe; (2) Fe; (3) Al; (4) Cu
Bài 10: Trong pin điện hoá Mg-Ni, phản ứng nào xảy ra ở cực âm?
Trang 12Bài 11: (CĐ-11) Nếu vật làm bằng hợp kim Fe-Zn bị ăn mòn điện hoá thì trong
quá trình ăn mòn:
A kẽm đóng vai trò catot và bị oxi hoá
B kẽm đóng vai trò anot và bị oxi hoá
C sắt đóng vai trò anot và bị oxi hoá
D sắt đóng vai trò catot và ion H+ bị oxi hoá
Bài 12: Trong quá trình pin điện hóa Zn-Cu hoạt động, ta nhận thấy:
A khối lượng điện cực Zn tăng lên
B khối lượng điện cực Cu giảm
C nồng độ ion Zn2+ trong dung dịch tăng lên
D nồng độ ion Cu2+ trong dung dịch giảm
Bài 13: Một pin điện hoá có điện cực Zn nhúng trong dung dịch ZnSO4 và điệncực Cu nhúng trong dung dịch CuSO4 Sau một thời gian pin điện hoá phóng điệnthì khối lượng:
A cả 2 điện cực Zn và Cu đều tăng lên
B điện cực Zn giảm còn điện cực Cu tăng
C điện cực Zn tăng còn điện cực Cu giảm
D cả 2 điện cực Zn và Cu đều giảm
Bài 14: Có những vật bằng Fe mạ bằng những kim loại khác nhau dưới đây, nếucác vật này bị sây sát sâu đến lớp Fe thì vật nào bị gỉ nhanh nhất?
niken
Bài 15:Để bảo vệ nồi hơi bằng thép khỏi bị ăn mòn, có thể lót kim loại nào sau đâyvào mặt trong của lò hơi?
Bài 16: Vỏ tàu biển bằng thép thường được ghép những mảnh kim loại khác nhaulàm giảm sự ăn mòn vỏ tàu trong nước biển Kim loại nào cho dưới đây phù hợpnhất?
Bài 17: (ĐH-B-08) Tiến hành 4 thí nghiệm sau:
- Thí nghiệm 1: nhúng thanh Fe vào dung dịch FeCl3
- Thí nghiệm 2: nhúng thanh Fe vào dung dịch CuSO4
- Thí nghiệm 3: nhúng thanh Cu vào dung dịch FeCl3
- Thí nghiệm 4: cho thanh Fe tiếp xúc với thành Cu rồi nhúng vào dd HCl
Số trường hợp xuất hiện ăn mòn điện hóa là:
Trang 13A 1 B 2 C 3 D 4
Hướng dẫn
Để xuất hiện ăn mòn điện hóa cần có đủ 3 điều kiện:
- chất điện li là dung dịch
=> cần 2 điện cực (2 kim loại) tiếp xúc với nhau
- Thí nghiệm 1: nhúng thanh Fe vào dung dịch FeCl3 => chỉ có 1 kim loại là Fe =>
ăn mòn hóa học
- Thí nghiệm 2: nhúng thanh Fe vào dung dịch CuSO4 => Fe đẩy Cu ra khỏi muối
=> có 2 kim loại là Fe và Cu => ăn mòn điện hóa
- Thí nghiệm 3: nhúng thanh Cu vào dung dịch FeCl3 => sản phẩm tạo muối Cu2+ và
Fe2+ => chỉ có 1 kim loại là Cu => ăn mòn hóa học
- Thí nghiệm 4: cho thanh Fe tiếp xúc với thành Cu rồi nhúng vào dd HCl => có 2kim loại tiếp xúc là Fe và Cu => ăn mòn điện hóa
Vậy, có 2 trường hợp xảy ra ăn mòn điện hóa học
Bài 18: (ĐH-B-07) Có 4 dung dịch riêng biệt: HCl, CuCl2, FeCl3, và HCl có lẫnCuCl2 Nhúng vào mỗi dung dịch một thanh sắt nguyên chất, số trường hợp xảy ra
ăn mòn điện hoá là:
Hướng dẫn
Để xuất hiện ăn mòn điện hóa cần có đủ 3 điều kiện:
- Có chất điện li là dung dịch => cần 2 điện cực (2 kim loại) tiếp xúc với nhau
- Nhúng thanh Fe vào dung dịch HCl => chỉ có 1 kim loại là Fe => ăn mòn hóa học
- Nhúng thanh Fe vào dung dịch CuCl2 => Fe đẩy Cu ra khỏi muối => có 2 kim loại
là Fe và Cu => ăn mòn điện hóa
- Nhúng thanh Fe vào dung dịch FeCl3 => chỉ có 1 kim loại là Fe => ăn mòn hóahọc
- Nhúng thanh Fe vào dung dịch HCl có lẫn CuCl2 => Fe đẩy Cu ra khỏi muối =>
có 2 kim loại là Fe và Cu => ăn mòn điện hóa
Vậy, có 2 trường hợp xảy ra ăn mòn điện hóa học
Bài 19: (ĐH-B-10) Có 4 dung dịch riêng biệt: CuSO4, ZnCl2, FeCl3, AgNO3.Nhúng vào mỗi dung dịch một thanh Ni Số trường hợp xuất hiện ăn mòn điện hoá là:
Hướng dẫn
Các trường hợp xuất hiện ăn mòn điện hóa là nhúng thanh Ni vào dung dịch CuSO4
Trang 14ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
I Lý thuyết
Nguyên tắc: khử ion kim loại trong hợp chất
Mn+ + ne M
Các phương pháp điều chế kim loại:
- phương pháp nhiệt luyện: khử oxit kim loại bằng chất khử mạnh (C, CO, H2, Al) ở nhiệt độ cao
=> điều chế kim loại trung bình và yếu
- phương pháp thuỷ luyện: khử ion kim loại trong dung dịch bằng kim loại mạnh
hơn
=> điều chế kim loại trung bình và yếu
- phương pháp điện phân: khử ion kim loại bằng dòng điện
+ điện phân nóng chảy: điều chế kim loại mạnh
+ điện phân dung dịch: điều chế kim loại trung bình và yếu
Để lựa chọn phương pháp điều chế kim loại:
- Xác định kim loại có tính khử mạnh, trung bình hay yếu
- Xác định loại hợp chất mà kim loại đang tồn tại (oxit, dung dịch ) => chọn phương pháp phù hợp
II Bài tập
Bài 1:Từ dung dịch muối AgNO3 để điều chế Ag ta dùng phương pháp
Bài 2:Dùng khí H2, CO để khử ion kim loại trong oxit là phương pháp có thể dùng đểđiều chế kim loại nào sau đây:
Bài 3:Những kim loại nào sau đây có thể điều chế được từ oxit bằng phương phápnhiệt luyện nhờ chất khử CO:
Bài 4:Kim loại nào sau đây chỉ có thể điều chế bằng phương pháp điện phân:
Bài 5:Những kim loại nào sau đây chỉ có thể điều chế bằng phương pháp điện phânnóng chảy hợp chất của chúng?
A Fe, Al, Cu B Al, Mg, K C Na, Mn, Ni D Ni, Cu, Ca
Bài 6: (ĐH-A-07) Dãy gồm các kim loại đều có thể điều chế trong công nghiệp bằng
phương pháp điện phân hợp chất nóng chảy của chúng là:
Trang 15A Na, Ca, Zn B Na, Ca, Al C Fe, Ca, Al D Na, Cu, Al
Bài 7: (ĐH-A-09) Dãy gồm các kim loại đều có thể điều chế bằng phương pháp điện
phân dung dịch muối của chúng là:
Bài 8: (ĐH-A-12) Dãy các kim loại có thể điều chế bằng phương pháp điện phân dung
dịch muối (với điện cực trơ) là:
Bài 9:Cho dòng khí H2 dư đi qua hỗn hợp các oxit kim loại đun nóng gồm: CuO,MgO, Al2O3, NiO, BaO, ZnO, K2O, PbO, Ag2O, HgO, CaO, MnO2, Li2O, Cr2O3.Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn có thể thu được nhiều nhất là bao nhiêu kimloại?
Bài 10: (CĐ-11) Dãy gồm các oxit đều bị khử bởi Al ở nhiệt độ cao là:
Bài 11: Thổi 1 lượng hỗn hợp khí CO và H2 dư đi chậm qua một hỗn hợp nungnóng gồm Al2O3, CuO, Fe2O3, Fe3O4 Kết quả thu được chất rắn gồm :
Bài 12: Hỗn hợp bột gồm FeO, CuO, MgO, Al2O3 Dùng CO dư để khử hoàn toànhỗn hợp trên ở nhiệt độ cao Hỗn hợp rắn thu được là:
C Fe, Cu, MgO, Al2O3 D Fe, Cu, Mg, Al
Bài 13: (ĐH-A-07) Cho luồng khí H2 (dư) đi qua hỗn hợp các oxit CuO, Fe2O3,ZnO, MgO nung ở nhiệt độ cao Sau phản ứng hỗn hợp rắn còn lại là:
Bài 14: Từ dd MgCl2 ta có thể điều chế Mg bằng cách :
A Điện phân dung dịch MgCl2
B Cô cạn dung dịch rồi điện phân MgCl2 nóng chảy
C Dùng Na kim loại để khử ion Mg2+ trong dung dịch
D Chuyển MgCl2 thành Mg(OH)2 rồi thành MgO và khử MgO bằng CO
Bài 15: Từ Ca(OH)2 người ta điều chế Ca bằng cách nào trong các cách sau?
1 Điện phân Ca(OH)2 nóng chảy
Trang 162 Hoà tan Ca(OH)2 vào dung dịch HCl sau đó điện phân dd CaCl2 có màng ngăn
3 Nhiệt phân Ca(OH)2 sau đó khử CaO bằng CO hoặc H2 ở nhiệt độ cao
4 Hoà tan Ca(OH)2 vào dung dịch HCl, cô cạn dung dịch rồi điện phân CaCl2
nóng chảy
Cách làm đúng là:
A 1 và 4 B chỉ có 4 C 1,3 và 4 D cả 1,2,3 và 4
Giải thích:
Vì Ca là kim loại mạnh =>phải dùng phương pháp điện phân nóng chảy
Bài 16: Phát biểu nào sau đây không đúng?
A Kim loại Na được điều chế từ NaCl nóng chảy điện phân
B Kim loại Mg được điều chế từ MgO bằng chất khử CO ở t0 cao
C Kim loại Al được điều chế từ Al2 O3 bằng điện phân nóng chảy
D Kim loại Fe được điều chế từ Fe2O3 bằng chất khử CO ở t0 cao
Bài 17: Với phản ứng: FexOy + CO FemOn + CO2 Hệ số đứng trước chất khử là:
Trang 17BÀI TOÁN KHỬ OXIT KIM LOẠI BẰNG CHẤT KHỬ MẠNH
(PHƯƠNG PHÁP NHIỆT LUYỆN)
Câu 1:Để khử hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 đến Fe cần vừa
đủ 2,24 lit khí CO (đktc) Khối lượng sắt thu được là:
Trang 182 oxit ban đầu là:
Câu 5:Khử hoàn toàn 32g hỗn hợp CuO và Fe2O3 bằng khí H2, thấy tạo ra 9 g nước.Khối lượng hỗn hợp kim loại thu được là :
Câu 6: (ĐH-A-08) Cho V lit hỗn hợp khí gồm H2 và CO phản ứng với một lượng dưhỗn hợp rắn gồm CuO và Fe3O4 nung nóng Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn,khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam Giá trị của V là:
Câu 7:Thổi từ từ V lit hỗn hợp khí gồm H2 và CO đi qua ống sứ đựng m gam hỗn hợpCuO, Al2O3 và Fe3O4 nung nóng Sau phản ứng thu được hỗn hợp khí và hơi nặnghơn hỗn hợp H2 và CO ban đầu là 0,32 gam và 16,16 gam chất rắn Giá trị của V(đktc) và m là:
Câu 8:Cho V lít (đktc) khí H2 đi qua bột CuO đun nóng, thu được 32 g Cu Nếu cho Vlít H2 đi qua bột FeO đun nóng thì lượng Fe thu được là:
Câu 9: (ĐH-A-09) Cho luồng khí CO (dư) đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al2O3
nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn Khối lượngCuO có trong hỗn hợp ban đầu là
Trang 19A 0,8 gam B 8,3 gam C 2,0 gam D 4,0 gam.
A 3,12g B 3,21g C 4g D 4,2g
Hướng dẫn
nCaCO3 = 0,05 mol => nCO2 = 0,05 mol
moxit = mKL + 0,05.16 = 2,32 + 0,05.16 = 3,12 gam
Câu 13: Cho khí CO qua ống đựng a gam hỗn hợp gồm CuO, Fe3O4, FeO, Al2O3
nung nóng Khí thoát ra được cho vào nước vôi có dư thấy có 30g kết tủa trắng Sau
Trang 20phản ứng, chất rắn trong ống sứ có khối lượng 202g Khối lượng a gam của hỗnhợp các oxit ban đầu là:
Hướng dẫn
nCaCO3 = 0,3 mol => nCO2 = 0,3 mol
moxit = mchất rắn + 0,3.16 = 202 + 0,3.16 = 206,8 gam
Câu 14: Cho một luồng CO đi qua ống sứ đựng 0,04 mol hỗn hợp A gồm FeO và
Fe2O3 đốt nóng Sau khi kết thúc thí nghiệm, thu được B gồm 4 chất nặng 4,784gam Khí đi ra khỏi ống sứ cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được9,062 gam kết tủa Phần trăm khối lượng Fe2O3 trong hỗn hợp A là:
mFe2O3 = 160y = 4,8 gam => %Fe2O3 = 86,96%
Câu 15: Đốt cháy không hoàn toàn 1 lượng sắt đã dùng hết 2,24 lít O2 ở đktc, thuđược hỗn hợp A gồm các oxit sắt và sắt dư Khử hoàn toàn A bằng khí CO dư, khí
đi ra sau phản ứng được dẫn vào bình đựng nước vôi trong dư Khối lượng kết tủathu được là :
Trang 21BÀI TOÁN KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI AXIT
Đối với dung dịch HCl, H 2 SO 4 loãng (axit có tính oxi hoá yếu)
- Kim loại tác dụng với hỗn hợp axit HCl, H2SO4 loãng (H+ đóng vai trò là chất oxihóa) thì tạo ra muối có số oxi hóa thấp và giải phóng H2:
M + nH+ → Mn+ + n/2H2 (trong đó: nH+ = nHCl + 2nH2SO4)
KL (trước H) + axit muối + H2
Oxit KL + axit muối + H2O
Phương pháp bảo toàn khối lượng:
Bài 2:Hoà tan hoàn toàn 20 gam hỗn hợp Fe và Mg trong dung dịch HCl dư thu được
1 gam khí H2 Khi cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan:
mmuối = mFeCl2 + mMgCl2 = 0,25.(56+71) + 0,25.(24+71) = 55,5 gam
Cách 2: phương pháp bảo toàn khối lượng
Trang 22Bài 4: (ĐH-A-12) Hoà tan hoàn hoàn 2,43 gam hỗn hợp gồm Mg và Zn vào một lượng
vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng, sau phản ứng thu được 1,12 lit khí H2 (đktc) vàdung dịch X Khối lượng muối trong dung dịch X là:
Bài 5:Hoà tan hoàn toàn 1,78 gam hỗn hợp 3 kim loại trong dung dịch H2SO4 loãngthu được 0,896 lít khí H2 (đktc) và dung dịch chứa m gam muối Giá trị của m là:
Bài 6:Hoà tan 9,14g hỗn hợp Cu, Mg, Al bằng dung dịch HCl dư, thu được 7,84 lítkhí A (đktc) 2,54g chất rắn B và dung dịch C Tính khối lượng muối có trong dungdịch C
Bài 7:Hoà tan 1,19 gam hỗn hợp A gồm Al, Zn bằng dung dịch HCl vừa đủ thu đượcdung dịch X và V lít khí Y (đktc) Cô cạn dung dịch X được 4,03 gam muối khan.Giá trị của V là:
Trang 23Bài 8: (ĐH-A-09) Cho 3,68 gam hỗn hợp gồm Al và Zn tác dụng với một lượng vừa
đủ dung dịch H2SO4 10 %, thu được 2,24 lít khí H2 (ở đktc) Khối lượng dung dịchthu được sau phản ứng là:
A 101,68 gam B 88,20 gam C 101,48 gam D 97,80 gam
Bài 9: (ĐH-A-07) Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm MgO, Fe2O3, ZnO trong500ml dd H2SO4 0,1M vừa đủ Sau phản ứng, hỗn hợp muối sunfat khan thu đượckhi cô cạn dung dịch có khối lượng là:
Bài 10: Cho m gam hỗn hợp gồm: Mg, Fe, Al phản ứng hết với HCl; thu được0,896 lít H2 (đkc) và 5,856 gam hỗn hợp muối Vậy m có thể bằng:
Bài 13: (ĐH-A-07) Cho m gam hỗn hợp Mg, Al vào 250ml dung dịch chứa hỗn
hợp HCl 1M và H2SO4 0,5M thu được 5,32 lít khí H2 (đktc) và dung dịch Y Dungdịch Y có pH là:
Bài 14: Cho 7,68 gam hỗn hợp X gồm Mg và Al vào 400 ml dung dịch Y gồmHCl 1M và H2SO4 0,5M Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 8,512 lít khí(ở đktc) Biết trong dung dịch, các axit phân li hoàn toàn thành các ion Phần trăm
về khối lượng của Al trong X là:
Bài 15: (ĐH-A-09) Hoà tan hoàn toàn 14,6 gam hh X gồm Al và Sn bằng dungdịch HCl (dư), thu được 5,6 lít khí H2 (ở đktc) Thể tích khí O2 (ở đktc) cần để phảnứng hoàn toàn với 14,6 gam hỗn hợp X là:
A 2,80 lít B 1,68 lít C 4,48 lít D 3,92 lít
Bài 16: Chia m gam hỗn hợp 2 kim loại A, B có hoá trị không đổi thành 2 phầnbằng nhau
- Phần 1: tan hết trong dung dịch HCl, tạo ra 1,792 lit H2 (đktc)
- Phần 2: nung trong oxi thu được 2,84 gam hỗn hợp oxit
Giá trị của m là:
A 1,56 gam B 2,64 gam C 3,12 gam D 4,68 gam
Trang 24BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH KIM LOẠI Bài 1: Cho 4,8 gam 1 kim loại R thuộc nhóm IIA tác dụng hết với dung dịch HCl, thu
được 4,48 lít khí hiđro (đktc)
a Xác định tên kim loại R
b Tính khối lượng muối clorua khan thu được
Bài 2: Cho 7,8 gam kim loại nhóm IA tác dụng với HCl thì thấy có 2,24 lít khí thoát ra
(đktc) Xác định tên kim loại
Bài 3: Khi cho 1,2 gam một kim loại nhóm IIA tác dụng với dung dịch HCl tạo ra 1,12
lít khí hiđro (ở đktc) Xác định tên kim loại
a Xác định tên kim loại A
b Tính nồng độ % các chất trong dung dịch thu được sau phản ứng
Hướng dẫn::
mHCl = 40 gam => nHCl = 1,1 mol
nH2 = 4,48/22,4 = 0,2 mol => nHCl phản ứng = 0,4 mol => HCl dư
Trang 25Phương trình: R + 2HCl RCl2 + H2
Theo phương trình: nR = nH2 = 0,2 (mol)
=> MR = 4,8/0,2 = 24 Vậy R là Mg
Bài 17: (ĐH-B-07) Cho 1,67 gam hỗn hợp 2 kim loại ở 2 chu kỳ kế tiếp nhau
thuộc nhóm IIA tác dụng hết với dung dịch HCl dư, thoát ra 0,672 lít khí H2 (đktc).Hai kim loại đó là:
Bài 18: Cho 4,4 gam hỗn hợp hai kim loại nhóm IA ở chu kỳ liên tiếp tác dụngvới dung dịch HCl dư thu được 4,48 lit khí H2 (đktc) và dung dịch chứa m gammuối tan Tên hai kim loại và khối lượng m là:
Bài 21: Hoà tan 1,44 gam một kim loại hoá trị II trong 150 ml dung dịch H2SO4
0,5M Để trung hoà axit dư trong dung dịch thu được phải dùng hết 30ml dung dịchNaOH 1M Kim loại đó là: