Các dạng bài tập chuyên đề kim loại môn Hóa học 9 năm 2019-2020

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chƣơng trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễ[r]

CÁC DẠNG BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ KIM LOẠI MƠN HĨA HỌC

A KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

1 TÍNH CHẤT HỐ HỌC CỦA KIM LOẠI

1. 3Fe + 2O2

0

t

 Fe3O4

2. 2Fe + 3Cl2

0

t

 2FeCl3

3. Fe + 2HCl  FeCl2 + H2

4. Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu

2 PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ TRỰC TIẾP a Nhiệt luyện kim

* Đối với kim loại trung bình yếu :Khử oxit kim loại H2,C,CO, Al …

Ví dụ: CuO + H2

0 t C

 Cu + H2O 

* Đối với kim loại mạnh: điện phân nóng chảy muối clorua Ví dụ: 2NaCl đpnc 2Na + Cl2

b Thuỷ luyện kim: điều chế kim loại không tan nƣớc * Kim loại mạnh đẩy kim loại yếu khỏi dd muối Ví dụ: Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu 

* Điện phân dd muối kim loại trung bình yếu: Ví dụ: FeCl2 ñpdd Fe + Cl2

c Điện phân oxit kim loại mạnh :

Ví dụ: 2Al2O3 đpnc 4Al + 3O2 

d Nhiệt phân muối kim loại yếu Cu: Ví dụ: 2AgNO3

0 t C

 2Ag + O2 + 2NO2 

3 DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC

K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au (Khi Nào May Aó Záp Sắt Phải Hỏi Cúc Bạc Vàng)

+ Axit + O2

+ Phi kim

+ DD Muối

KIM LOẠI oxit

MUỐI

MUỐI + H2

K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt

+ O2: nhiệt độ thường Ở nhiệt độ cao Khó phản ứng

K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt

Tác dụng với nước Không tác dụng với nước nhiệt độ thường

K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt

Tác dụng với axit thơng thường giải phóng Hidro Khơng tác dụng

K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt

Kim loại đứng trước đẩy kim loại đứng sau khỏi muối

K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt

H2, CO không khử oxit khử oxit kim loại nhiệt độ cao

Chú ý:

- Các kim loại đứng trước Mg phản ứng với nước nhiệt độ thường tạo thành dd Kiềm giải phóng khí Hidro

- Trừ Au Pt, kim loại khác tác dụng với HNO3 H2SO4 đặc khơng giải

phóng Hidro

4 SO SÁNH TÍNH CHẤT CỦA NHƠM VÀ SẮT * Giống:

- Đều có tính chất chung kim loại

- Đều không tác dụng với HNO3 H2SO4 đặc nguội

* Khác:

Tính chất Al (NTK = 27) Fe (NTK = 56) Tính chất

vật lý

- Kim loại màu trắng, có ánh kim, nhẹ, dẫn điện nhiệt tốt

- t0nc = 6600C

- Là kim loại nhẹ, dễ dát mỏng, dẻo

- Kim loại màu trắng xám, có ánh kim, dẫn điện nhiệt Nhôm

- t0nc = 15390C

- Là kim loại nặng, dẻo nên dễ rèn

Tác dụng với phi kim

2Al + 3Cl2

0

t

 2AlCl3

2Al + 3S t0 Al2S3

2Fe + 3Cl2

0

t

 2FeCl3

Fe + S t0 FeS Tác dụng với

axit

Tác dụng với dd muối

2Al + 3FeSO4 Al2(SO4)3 + 3Fe Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag

Tác dụng với dd Kiềm

2Al + 2NaOH + H2O

 2NaAlO2 + 3H2

Không phản ứng Hợp chất - Al2O3 có tính lưỡng tính

Al2O3 + 6HCl  2AlCl3 + 3H2O

Al2O3+ 2NaOH2NaAlO2 + H2O

- Al(OH)3 kết tủa dạng keo, hợp chất

lưỡng tính

- FeO, Fe2O3 Fe3O4 oxit

bazơ

- Fe(OH)2 màu trắng xanh

- Fe(OH)3 màu nâu đỏ

Kết luận - Nhơm kim loại lưỡng tính, tác dụng với dd Axit dd Kiềm Trong phản ứng hố học, Nhơm thể hố trị III

- Sắt thể hoá trị: II, III

+ Tác dụng với axit thông thường, với phi kim yếu, với dd muối: II

+ Tác dụng với H2SO4 đặc nóng, dd

HNO3, với phi kim mạnh: III

5 GANG – THÉP

Gang Thép

Đ/N - Gang hợp kim Sắt với Cacbon số nguyên tố khác Mn, Si, S… (%C=25%)

- Thép hợp kim Sắt với Cacbon số nguyên tố khác (%C<2%) Sản xuất C + O2

t

 CO2

CO2 + C

0

t

 2CO 3CO + Fe2O3

0

t

 2Fe + 3CO2

4CO + Fe3O4

0

t

 3Fe + 4CO2

CaO + SiO2

0

t

 CaSiO3

2Fe + O2 t0 2FeO FeO + C t0 Fe + CO FeO + Mn t0 Fe + MnO 2FeO + Si t0 2Fe + SiO2

Tính chất Cứng, giịn Cứng, đàn hồi… B CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1:Tính chất kim loại

Bài 1: Tính chất vật lý đặc trưng kim loại Hƣớng dẫn:

Tính chất vật lý đặc trưng kim loại tính dẻo, tính dẫn điện, dẫn nhiệt có ánh kim

Bài 2: Dung dịch ZnCl2 có lẫn CuCl2 Kim loại sau dùng làm dung dịch ZnCl2: Ba, Cu,

Mg, Zn Hƣớng dẫn:

Dung dịch ZnCl2 có lẫn CuCl2 Kim loại dùng làm dung dịch ZnCl2 là: Zn

Do có phản ứng Zn + CuCl2 → ZnCl2 + Cu

Dạng 2: Nhận biết kim loại hợp chất kim loại

Dựa vào tính chất hoá học dấu hiệu nhận biết chất (kết tủa, khí, đổi màu dung dịch…) học để tiến hành nhận biết

- Bước 1: Trích mẫu thử (có thể đánh số ống nghiệm để tiện theo dõi)

- Bước 2: Chọn thuốc thử để nhận biết (tuỳ theo yêu cầu đề bài: thuốc thử tuỳ chọn, hạn chế hay không dùng thuốc thử khác)

- Bước 3: Cho thuốc thử vào mẫu, trình bày tượng quan sát, rút kết luận nhận hoá chất - Bước 4: Viết phương trình phản ứng minh hoạ

Chú ý: Để giải dạng tập ta cần: + Dựa vào màu sắc dung dịch

+ Các phản ứng hóa học đặc trưng hóa chất cần nhận biết + Lập bảng để nhận biết

Bài 1: Có dung dịch chứa: NaNO3, Mg(NO3)2, Fe(NO3)2, Cu(NO3)2, Na2SO4, MgSO4, FeSO4, CuSO4

Hãy nêu thuốc thử trình bày phương án phân biệt dung dịch nói Hƣớng dẫn:

Thuốc thử để phân biệt là: dd BaCl2, dd NaOH Cách làm sau:

- Trích mẫu thử đánh số thứ tự

- Cho dd BaCl2 vào dung dịch thấy dung dịch có kết tủa là: Na2SO4, MgSO4, FeSO4,

CuSO4 (nhóm A) cịn dung dịch khơng có tượng là: NaNO3, Mg(NO3)2, Fe(NO3)2,

Cu(NO3)2 (nhóm B)

- Trong nhóm A, B dùng dd NaOH để thử: + Nhận Na2SO4 NaNO3 khơng có tượng

+ Nhận CuSO4 Cu(NO3)2 tạo kết tủa màu xanh:

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ (Xanh) + Na2SO4

Nhận MgSO4 Mg(NO3)2 tạo kết tủa màu trắng:

Mg(NO3)2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ (Trắng) + 2NaNO3

+ Nhận FeSO4 Fe(NO3)2 tạo kết tủa màu trắng xanh, sau lúc kết tủa chuyển thành

màu nâu đỏ

FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + Na2SO4

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓ (nâu đỏ)

Bài 2: Nhận biết chất cặp dung dịch HCl a) dung dịch : MgSO4, NaOH, BaCl2, NaCl

b) chất rắn : NaCl, Na2CO3, BaCO3, BaSO4

Hƣớng dẫn:

a) Xét khả phản ứng chất, nhận có MgSO4 tạo kết tủa với dung dịch khác:

MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + Na2SO4

MgSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + MgCl2

Suy dung dịch cịn lại khơng kết tủa NaCl

- Dùng axit HCl hòa tan kết tủa thấy kết tủa không tan BaSO4 → nhận BaCl2, kết tủa tan

ra Còn:

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ + H2O

BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2↑ + H2O

- Thả chất rắn Na2CO3, BaCO3 vào dung dịch vừa tạo → nhận Na2CO3 có kết tủa:

Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3↓ + 2NaCl

→ Còn lại BaCO3

Dạng 3: Tách, tinh chế kim loại hợp chất kim loại Nguyên tắc:

- Bước Chọn chất X tác dụng với A (mà không tác dụng với B) để chuyển A thành dạng A1 kết

tủa, bay hơi, hòa tan; tách khỏi B (bằng cách lọc tự tách) - Bước Điều chế lại chất A từ chất A1

Bài 1: Nêu phương pháp tách hỗn hợp gồm MgO, Fe2O3, CuO thể rắn thành chất nguyên chất

Hƣớng dẫn:

- Trước tiên ta khử oxit kim loại hiđro nhiệt độ cao (chỉ có oxit kim loại đứng sau nhơm bị khử)

+ Ta có phản ứng khử sau: CuO + H2 → Cu + H2O;

Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O

+ Cịn lại MgO khơng bị khử Sau ta cho chất thu tác dụng với axit HCl Cu khơng phản ứng bị oxi hóa ngồi khơng khí tạo thành CuO:

2Cu + O2 → 2CuO

+ Ta tách CuO khỏi hỗn hợp MgO + 2HCl → MgCl2 + H2

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

+ Hai muối thu MgCl2 FeCl2 ta cho điện phân dung dịch FeCl2 bị điện phân tạo thành

Fe, sau Fe bị oxi hóa thành Fe2O3 ta tách Fe2O3

+ Muối MgCl2 khơng bị điện phân dung dịch ta điện phân nóng chảy tạo thành Mg, sau đốt

nóng Mg bốc cháy khơng khí tạo MgO: MgCl2 → Mg + Cl2

2Mg + O2 → 2MgO

- Cuối ta tách ba chất khỏi hỗn hợp thành chất nguyên chất

Bài 2: Bằng phương pháp hóa học tách riêng kim loại sau khỏi hỗn hợp: Al, Fe, Cu? Hƣớng dẫn:

- Cho hỗn hợp phản ứng với dung dịch kiềm có Al tan phản ứng: 2Al + 2NaOH + H2O → 2NaAlO2 + 3H2

- Lọc tách Fe Cu Phần nước lọc thu cho phản ứng với dung dịch HCl vừa đủ sinh kết tủa keo trắng:

2NaAlO2 + HCl + H2O → Al(OH)3 + NaCl

- Lọc kết tủa nung với H2 điều kiện nung nóng ta thu Al

2Al(OH)3 + 3H2 → 2Al + 6H2O

- Lọc thu Cu Phần nước lọc thu cho phản ứng với dung dịch kiềm cho kết tủa trắng xanh FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl

- Lọc kết tủa nung nóng nhiệt độ cao FeO Fe(OH)2 → FeO + H2O

FeO + H2 → Fe + H2O

Dạng 4: Hỗn hợp kim loại tác dụng với axit Dãy hoạt động kim loại

K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au Khi Nào May Áo Záp Sắt Phải Hỏi Cúc Bạc Vàng

Dãy xếp theo chiều giảm dần tính hoạt động hoá học (từ trái sang phải) - Một số kim loại vừa tác dụng với axit với nước: K, Na, Ba, Ca

Kim loại + H2O → Dung dịch bazơ + H2

- Kim loại vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với bazơ: (Be), Al, Zn, Cr 2A + 2(4 – n)NaOH + 2(n – 2)H2O → 2Na4 –nAO2 + nH2

Ví dụ: 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2

- Kim loại đứng trước H tác dụng với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng tạo muối giải phóng H2

Kim loại + Axit → Muối + H2

Lƣu ý:

- Kim loại muối có hố trị thấp (đối với kim loại đa hoá trị)

- Trừ Au Pt, kim loại khác tác dụng với HNO3 H2SO4 đặc, nóng khơng giải

phóng Hidro Phương pháp giải: - B1: Viết PTHH

- B2: Xử lí số liệu theo kiện đề bài, đặt ẩn số, lập hệ (nếu cần) - B3: Tính số mol chất cần tìm theo PTHH hệ PT

- B4: Tính tốn theo u cầu toán

Bài 1: Cho 3,79g hỗn hợp hai kim loại Zn Al tác dụng với dung dịch H2SO4 lỗng dư, thu

1792 ml khí (đktc) Tính khối lượng kim loại hỗn hợp Hƣớng dẫn:

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 (1)

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (2)

Số mol khí H2 thu được:

Gọi a b số mol Zn Al hỗn hợp

Khối lượng Al: 27.0,02 = 0,54 gam

Bài 2: Hỗn hợp kim loại Fe, Al, Cu nặng 17,4 gam Nếu hịa tan hỗn hợp axit H2SO4 lỗng dư

thốt 8,96 dm3 H2 (ở đktc) Cịn hịa tan hỗn hợp axit đặc nóng, dư 12,32 lít

SO2 (ở đktc) Tính khối lượng kim loại ban đầu

Hƣớng dẫn:

- Cu khơng tan H2SO4 lỗng, có Fe Al tan axit lỗng

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2↑

- H2SO4 đặc nóng hịa tan kim loại:

2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O

2Al + 6H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O

Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O

- Gọi số mol Fe, Al, Cu x, y, z ta có hệ phương trình :

Khối lượng sắt ban đầu : mFe = 0,1 56 = 5,6 (gam)

Khối lượng nhôm ban đầu : mAl = 0,2 27 = 5,4 (gam)

Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sƣ phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng

I. Luyện Thi Online

-Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học

-Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn

II. Khoá Học Nâng Cao HSG

-Tốn Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG

-Bồi dƣỡng HSG Toán: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia

III. Kênh học tập miễn phí

-HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chƣơng trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động

-HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh

Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai

Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online Chuyên Gia

- - - - -