Chủ đề 8: Kim loại tác dụng với dung dịch muối Dạng bạn cần tư theo hướng “chiến thắng thuộc kẻ mạnh” nghĩa anion (Cl-, NO3-, SO42-) phân bổ theo thứ tự từ kim loại mạnh (Mg) tới kim loại yếu (Ag) Bên cạnh bạn cần áp dụng thêm định luật bảo toàn đặc biệt BTKL di chuyển điện tích Tóm lại tư để xử lý dạng toán là: - Xét hệ kín gồm kim loại anion - Phân bổ anion cho kim loại hệ từ Mg tới Ag - Áp dụng định luật bảo tồn (BTKL) cần - Có thể cần ý tới di chuyển (thay đổi điện tích) Các bạn theo dõi qua ví dụ sau đây: Ví dụ 1: Cho m gam Mg vào dung dịch X gồm 0,03 mol Zn(NO3)2 0,05 mol Cu(NO3)2, sau thời gian thu 5.25 gam kim loại dung dịch Y Cho dung dịch NaOH vào dung dịch Y, khối lượng kết tủa thu 6,67 gam Giá trị m là: A 3,6 B 2,86 C 2,02 D 4,05 Trích đềthiTHPTQuốcGia 2016 – Bộ Giáo Dục Định hướng tư giải Hệ kín gồm Mg, Zn, Cu, NO3- ìOH - : 0,16 ỵKim loai : 3,95(gam) Ta có: n - = 0,16 ắắ đ 6,67 NO Chỳ ý: Trong tốn có di chuyển điện tích t NO3- thnh OHBTKL ắắắ đ m + 0,03.65 + 0,05.64 = 5, 25 + 3,95 ắắ đ m = 4,05(gam) Trong toán ta chưa cần sử dụng tới hướng tư phân bổ điện tích âm NO3- cho Mg > Zn > Cu Ví dụ 2: Cho m gam bột Zn vào 500 ml dung dịch chứa CuCl2 0,4M FeSO4 0,4M.Sau thời gian thu dung dịch X hỗn hợp chất rắn nặng 25 gam Lọc tách chất rắn cho 14,4 gam Mg vào dung dịch X Sau phản ứng xảy hồn tồn thấy có 29,8 gam chất rắn xuất Giá trị m là: A 32,0 B 27,3 C 26,0 Trích đềthi thử thầy Nguyễn Anh Phong D 28,6 Định hướng tư giải: ìïCl - : 0, Hệ kín gồm Mg > Zn > Fe > Cu í ïỵSO : 0, Theo ta có n Mg = 0,6 → Phần điện tích âm thuộc tồn v Mg2+ BTDT ắắắ đ n Mg2+ = 0,4(mol) BTKL kim loi ắắắắắắ đm + 0,2.64 + 0,2.56 + 14,4 = 25 + 29,8 + 0,4.24 ắắ đm = 26 Ví dụ 3: Cho 5,1 gam hỗn hợp bột gồm Mg Al có tỉ lệ mol 1:1 vào 150 ml dung dịch hỗn hợp chứa AgNO3 1M, Fe(NO3)3 0,8M, Cu(NO3)2 0,6M sau phản ứng xảy hồn tồn thấy có m gam rắn xuất Giá trị m là: A 22,68 B 24,32 C 23,36 D 25,26 Trích đềthi thử Chuyên Hà Giang – Lần – 2015 Định hướng tư giải: Bài toán thật đơn gian ta hướng tư tơi nói bên Số mol anion phân bổ cho kim loại từ mạnh tới yếu Hết anion bọn kim loại yếu bị đẩy ngồi ìMg : 0,1 ì ïAl : 0,1 ïMg(NO3 ) : 0,1 ï ïï + Có í NO - : 0,69 ® íAl(NO3 )3 : 0,1 ï ï 0,69 - 0,5 BT.NO3Mg > Al > Fe ï ® Fe(NO3 ) : = 0,095 ! > Cu > Ag ù ắắắắ 0,12(mol) ợ ợù ỡAg : 0,15 ù ắắ đ m = 23,36 ớCu : 0,09 ïFe : 0,12 - 0,095 = 0,025 ỵ Ví dụ 4: Cho m gam Mg vào dung dịch có 0,12 mol FeCl3 sau phản ứng hoàn toàn thu 3,36 gam chất rắn Giá trị m là: A 2,16 B 4,32 C 5,04 Trích đềthi thử Chuyên Hà Giang – Lần – 2015 Định hướng tư giải: D 2,88 + Ta thấy mFe = 0,12.56 = 6,72 > 3,36 nghĩa anh chàng Mg không ôm hết nàng Cl - nên dung dch s cú anh Fe2+ na BTNT.Fe ỡù ắắắắ đ n FeCl2 = 0, 06(mol) ắắ đ BTNT.Clo ắắ đ m = 2,88(gam) ắắắắ đ n = 0,12(mol) ùợ MgCl2 Ví dụ 5: Cho m gam bột Cu vào 500ml dung dịch AgNO3 0,32M sau thời gian phản ứng thu 15,52 gam hỗn hợp chất rắn X dung dịch Y Lọc tách X thêm 11,7 gam bột Zn vào Y,sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 21,06 gam chất rắn Z Giá trị m là: A 10,24 B 7,68 C 12,8 D 11,52 Định hướng tư giải Bài toán đọc qua phức tạp.Tuy nhiên,suy nghĩ chút lại đơn giản.Chúng ta cần bảo tồn tổng khối lượng kim loại xong ìï n AgNO3 = 0,5.0,32 = 0,16(mol) ® n NO- = 0,16(mol) Vì í ïỵ n Zn = 0,18 (mol) nên dung dịch cuối có n Zn(NO ) = 0,08 mol BTKL(Cu,Ag,Zn) ắắắắắắ đ m + 0,16.108 + 11,7 = 15,52 + 21,06 + 0,08.65 ® m = 12,8gam Bài tập rèn luyện Câu 1: Cho m gam bột Fe vào 200 ml dung dịch chứa muối Ag(NO3)3 0,15M; Cu(NO3)2 0,1M , sau thời gian thu 3,84 gam hỗn hợp kim loại dung dịch X Cho 3,25 gam bột Zn vào dung dịch X, sau phản ứng hoàn toàn thu 3,895 gam hỗn hợp Kim Loại dung dịch Y Giá trị m : A 0,56 B 2,24 C 2,80 D 1,435 Trích đềthi mẫu BGD – 2015 Câu 2: Cho 13,25 gam hỗn hợp Al Fe vào 500 ml dung dịch Cu(NO3)2 0,75M Fe(NO3)3 0,4M thu dung dịch X m gam rắn Y Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch X, lấy kết tủa nung ngồi khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu 20,0 gam oxit Giá trị m : A 24,0 B 21,2 C 26,8 Trích đềthi thử – 2015 – Nguyễn Anh Phong D 22,6 Câu 3: Cho m(g) Mg vào dung dịch chứa 0,1 mol AgNO3 0,25 mol Cu(NO3)2, sau thời gian thu 19,44 gam kết tủa dung dịch X chứa muối Tách lấy kết tủa, thêm tiếp 8,4 gam bột sắt vào dung dịch X, Sau phản ứng hoàn toàn thu 9,36 gam kết tủa Giá trị m : A 4,8 B 4,32 C 4,64 D 5,28 Trích đềthi thử Chuyên Bạc Liêu – 2015 Câu 4: Cho 8,64 gam Al vào dung dịch X ( X tạo thành cách hòa tan 74,7 gam hỗn hợp Y gồm CuCl2 FeCl3 vào nước) Kết thúc phản ứng thu dung dịch Z 17,76 gam chất rắn gồm kim loại Tỷ lệ số mol CuCl2:FeCl3 Y là: A 2:3 B 3:1 C 2:1 D 3:2 Trích đềthi thử Lần – 2015 – Chuyên Hà Giang Câu 5: Cho 11,84 gam hỗn hợp gồm Mg Fe vào 200 ml dung dịch chứa CuCl2 0,8M FeCl3 xM Kết thúc phản ứng thu dung dịch X 18,08 gam rắn Y Cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch X thu 106,22 gam kết tủa Giá trị x : A 0,12 B 0,1 C 0,6 D 0,7 Trích đềthi thử – Moon – 2015 Câu 6: Cho gam bột Cu vào 200ml dung dịch AgNO3, sau thời gian phản ứng lọc dung dịch A 9,52 gam chất rắn Cho tiếp gam bột Pb vào dung dịch A, phản ứng xong lọc tách dung dịch B chứa muối 6,705 gam chất rắn Nồng độ mol/l AgNO3 ban đầu A 0,25M B 0,1M C 0,20M D 0,35M Câu 7: Cho m(g) Mg vào dung dịch chứa 0,1 mol AgNO3 0,25 mol Cu(NO3)2, sau thời gian thu 19,44g kết tủa dung dịch X chứa muối Tách lấy kết tủa, thêm tiếp 8,4g bột sắt vào dung dịch X, sau phản ứng hoàn toàn, thu 9,36g kết tủa Giá trị m là: A 4,8g B 4,32g C 4,64g D 5,28g Câu 8: Cho a gam bột Zn vào 200 ml dung dịch X gồm AgNO3 0,1M Cu(NO3)2 0,15M 3,44 gam chất rắn Y Giá trị a : A 2,6 gam B 1,95 gam C 1,625 gam D 1,3 gam Trích đềthi thử THPTChuyên Lý Tự Trọng – Cần Thơ Câu 9: 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 Câu 10: Cho hỗn hợp X gồm 0,12 mol Fe 0,03 mol Al vào 100 ml dung dịch Cu(NO3)2 Lắc kĩ để Cu(NO3)2 phản ứng hết thu chất rắn Y có khối lượng 9,76 gam Nồng độ mol/l dung dịch Cu(NO3)2 A 0,65M B 0,5M C 0,45M D 0,75M Câu 11: Cho hỗn hợp bột gồm 0,48 gam Mg 1,68 gam Fe vào dung dịch CuCl2 khuấy đến phản ứng hoàn tồn thu 3,12 gam chất rắn khơng tan X Số mol CuCl2 tham gia phản ứng A 0,06 mol B 0,04 mol C 0,05 mol D 0,03 mol Câu 12: Cho hỗn hợp gồm 0,04 mol Zn 0,03 mol Fe vào dung dịch chứa 0,1 mol CuSO4 đến phản ứng hoàn toàn, thu dung dịch X chất rắn Y Cho toàn X phản ứng với lượng dư dung dịch Ba(OH)2, để kết tủa thu khơng khí tới khối lượng khơng đổi cân m gam Giá trị m A 29,20 gam B 28,94 gam C 30,12 gam D 29,45 gam ĐÁP ÁN VÀ GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Chọn đáp án B Định hướng tư giải: + Nàng anion xinh đẹp n NO- = 0,07(mol) BTDT + Anh chng lc s n Zn = 0,05(mol) ắắắ đ n Zn2+ = 0,035(mol) BTKL ắắắ đ m + 0,03.108 + 0,02.64 + 3,25 = 3,84 + 3,895 + 0,035.65 ® m = 2,24(gam) Câu 2: Chọn đáp án C Định hướng tư giải: + NaOH dư có kết tủa nên X chứa Al3+ Fe2+ BTNT.Fe X + Có n Fe O = 0,125(mol) ¾¾¾¾ ® n Fe = 0,25(mol) 2+ + Cô nàng xinh đẹp n NO - = 0,5(2.0,75 + 3.0,4) = 1,35(mol) BTDT ắắắ đ n Al3+ = 1,35 - 0, 25.2 17 = (mol) 60 BTKL ¾¾¾ ®13, 25 + 0,5.0,75.64 + 0, 4.0,5.56 = m + 0, 25.56 + 17 27 60 ® m = 26,8(gam) Câu 3: Chọn đáp án C Định hướng tư giải: ìïCu 2+ : a BTDT + Ta có : n NO- = 0,1 + 0,5 = 0,6 ắắắ đ í 2+ ïỵMg : 0,3 - a + Vậy 9,36 chất rắn ? Đương nhiên Fe Cu ® 64a + 8,4 - 56a = 9,36 ® a = 0,12(mol) BTKL.KL Và ¾¾¾¾ ® m + 0,1.108 + 0,25.64 + 8,4 = 0,12.56 + 0,18.24 +19,44 + 9,36 ® m = 4,64 (gam) Câu 4: Chọn đáp án B Định hướng tư giải: BTKL + Cú ắắắ đ8,64 + 74,7 = mZ + 17,76 ® mZ = 65,58(gam) BTNT.Al ìï ¾¾¾¾ ® AlCl3 : 0,32(mol) + Z ? Đương nhiên í BTKL ùợ ắắắđ FeCl2 : 0,18(mol) ỡCuCl2 :0,12(mol) ợFeCl3 :0,36(mol) BTNT.Clo + BTKL + Vy ắắắắắắ đY Cõu 5: Chn đáp án C Định hướng tư giải: BTNT.Cu ïì ¾¾¾¾® Cu : 0,16(mol) + Dễ thấy 18,08 í BTKL ùợ ắắắđ Fe : 0,14(mol) + Cụ nng xinh p n Cl- = 0,2(0,8.2 + 3x) = 0,6x + 0,32 (mol) ìMg + : a(mol) ï 0,6x + 0,32 - 2a ï BTDT + Có X í ¾¾¾ ® Fe + : = 0,3x + 0,16 - a ï ïỵCl- : 0,6x + 0,32 Mg + Fe ỡ ắắắ đ11,84 + 0, 2x.56 = 0,14.56 + 24a + 56(0,3x + 0,16 - a) đớ ợ108(0,3x + 0,16 - a) + (0,6 x + 0,32).143,5 = 106, 22 ì32a - 5,6x = 4,96 ìa = 0, 26(mol) đớ đớ ợ-108a + 118,5x = 43,02 ợx = 0,6 Câu 6: Chọn đáp án A Định hướng tư giải: Muối cuối (duy nhất) muối thằng kim loại mạnh Giả sử : [ AgNO3 ] = a ® n NO- = 0,2a ® n Pb(NO3 )2 = 0,1a Ta BTKL cho kim loại : + 0,2a.108 + = 9,52 + 6,705 + 0,1a.207 ® a = 0,25 Câu 7: Chọn đáp án C Định hướng tư giải: + Rất quen thuộc ìïMg + : a n = 0,6 đ X 2+ NO3 ùợCu : 0,3 - a + Khi cho n Fe = 0,15(mol) Fe thiếu nghĩa Cu bị đẩy mCu = 0,15.64 = 9,6(gam) > 9,36 có Fe dư ìïMg + : a + Dung dịch cuối : í 2+ ïỵFe : 0,3 - a BTKL ắắắ đ 9,36 - 8, = 0,3 - a ® a = 0,18(mol) 64 - 56 BTNT.Ag ỡ ắắắắ đ Ag : 0,1mol ù BTNT.Cu đ 19, 44 ắắắắ đ Cu : 0, 25 - 0,12 = 0,13mol ® m = 24a + 0,32 = 4,64(gam) ù BTKL đ Mg : 0,32gam ợ ắắắ Cõu 8: Chọn đáp án B Định hướng tư giải: BTNT.Ag ỡù ắắắắ đ Ag : 0,02 mol + Ta cú : 3,44 í BTKL ® Cu : 0,02 mol ùợ ắắắ + Cú n NO3 ỡCu 2+ : 0,03 - 0,02 = 0,01 ï BTDT + BTNT.Cu = 0,08(mol) ¾¾¾¾¾¾ ® í 2+ 0,08 - 0,01.2 = 0,03(mol) ï Zn : ợ đ a = 0,03.65 = 1,95 (gam) Câu 9: Chọn đáp án A Định hướng tư giải: ìn Zn = 0,1(mol) n SO2- = 0,6(mol) ỵn Cu = 0,2(mol) + Có í ỡ Zn + : 0,1 ù BTDT ắắắ đ íFe2 + : 0, ® m = m Cu = 0,1.64 = 6, 4(gam) ï 2+ ỵCu : 0,1 Câu 10: Chọn đáp án A Định hướng tư giải: + Nếu Fe Al tan hồn tồn có : ìn Fe = 0,12 BTE 0,03.3 + 0,12.2 ¾¾¾ ® n Cu = = 0,165 ® m Cu = 10,56 > 9,76 (Loại) í ỵn Al = 0,03 ìïFe : a + Do chất rắn gồm Cu Fe dư 9,76 í BTDT ® n NO- = 2b ùợCu : b ắắắ phn ng BTKL = 0,03(mol) ùỡ ắắắ đ 56a + 64b = 9,76 ïìn Al ® í ph∂n ¯ng ® í BTDT = 0,12 - a ® 0,03.3 + 2(0,12 - a) = 2b ợù ắắắ ợùn Fe ỡa = 0,1 đớ đ [ Cu(NO3 )2 ] = 0,65 ỵb = 0,065 Câu 11: Chọn đáp án B Định hướng tư giải: ìMg : 0,02 Có í Mg Fe tan hồn tồn ỵ Fe : 0,03 n Cu = 0,02.2 + 0,03.2 = 0,05 ® m Cu = 3,2 > 3,12 ( loại ) ìïFe : a chất rắn gồm Cu Fe dư : 3,12 BTDT đ n Cl- = 2b ùợCu : b ¾¾¾ ph∂n ¯ng BTKL ìïn Mg = 0,02 ® 56a + 64b = 3,12 ùỡ ắắắ đớ đ BTE ph∂n ¯ng ® 0,02.2 + 2(0,03 - a) = 2b = 0,03 - a ợù ắắắ ùợn Fe ỡa = 0,01 đớ đ n CuCl2 = 0,04(mol) ợb = 0,04 Câu 12: Chọn đáp án D Định hướng tư giải: ìZn + : 0,04 ï 2+ BTNT ® Fe ( OH )3 : 0,03 ïFe : 0,03 ¾¾¾ Có : X í BTNT 2+ ® Cu(OH)2 : 0,03 ïCu : 0,1 - 0,07 = 0,03 ¾¾¾ ï 2BTNT đ BaSO4 : 0,1 ợSO4 : 0,1 ắắắ ( ) ® m = å m Fe ( OH )3 ;Cu(OH)2 ;BaSO4 = 29,45 ... xuất Giá trị m là: A 22,68 B 24,32 C 23,36 D 25,26 Trích đề thi thử Chuyên Hà Giang – Lần – 2015 Định hướng tư giải: Bài toán thật đơn gian ta hướng tư tơi nói bên Số mol anion phân bổ cho kim... m là: A 2,16 B 4,32 C 5,04 Trích đề thi thử Chuyên Hà Giang – Lần – 2015 Định hướng tư giải: D 2,88 + Ta thấy mFe = 0,12.56 = 6,72 > 3,36 nghĩa anh chàng Mg không ôm hết nàng Cl - nên dung dịch... rắn gồm kim loại Tỷ lệ số mol CuCl2:FeCl3 Y là: A 2:3 B 3:1 C 2:1 D 3:2 Trích đề thi thử Lần – 2015 – Chuyên Hà Giang Câu 5: Cho 11,84 gam hỗn hợp gồm Mg Fe vào 200 ml dung dịch chứa CuCl2 0,8M