Bài 24: Ngâm 1 đinh sắt có khối lượng 4 gam được ngâm trong dd CuSO 4.. Sau khi k ẽm đẩy hoàn toàn camiđi ra khỏi muối, khối.[r]
(1)TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI
- Ngun tử kim loại có 1,2,3 electron lớp ngồi → ngtử kim loại nhường e- đê có cấu hình e- bền vững
KL thể tính khử : M - ne- → Mn+ I Tác dụng với phi kim:
1) Tác dụng với O2 : (trừ Au, Ag, Pt) → oxit kim loại oxit bazơ
oxit lưỡng tính (Al2O3, ZnO)
2Na +
2O2 Na2O 2Mg + O2 t
0
2MgO 4Al + 3O2 t
0
2Al2O3
3Fe + 2O2 (KK) t
0
Fe3O4
- Nếu không khí ẩm cịn có q trình sau: 2Fe +
2O2 + H2O 2Fe(OH)3 Fe để lâu khơng khí ẩm → có gỉ sắt : Fe3O4, Fe(OH)3 đưới dạng bột có màu nâu dỏ
- Nung Fe O2 (hoặc KK) dư H% = 100% thu Fe2O3
hoặc Nung Fe O2 thu oxit sắt : Fe2O3
hoặc Nung Fe O2 khối lượng không đổi : Fe2O3
ptpư : 2Fe +
2O2 Fe2O3
- Nung Fe khơng khí (trong O2) sau thời gian thu hỗn hợp sản phẩm h2 oxit
2Fe + O2 2FeO
3Fe + 2O2 Fe3O4
2Fe +
2O2 Fe2O3
hỗn hợp rắn gồm : FeO, Fe3O4, Fe2O3, Fe dư
2) Tác dụng với halogen : (Br2, Cl2 ) muối halogenua
2Na + Cl2 2NaCl
Mg + Cl2 MgCl2
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
(các hợp chất muối clorua phần lớn tan nước, trừ AgCl, PbCl2 không tan nước d2 axit)
3) Tác dụng với lưu huỳnh : tạo muối sunfua 2Na + S Na2S
Mg + S MgS Fe + S FeS
- Các hợp chất muối sunfua kim loại kiềm, Ca, Ba tan nước → dung dịch có mơi trường bazơ S2- + H2O HS- + OH
-HS- + H2O H2S + OH
Hợp chất FeS không tan nước, tan dung dịch HCl, H2SO4→ H2S ↑
FeS + 2HCl FeCl2 + H2S
- Hợp chất muối : CuS, PbS (có màu đen) không tan nước, không tan trng dung dịch axit II Tác dụng với dung dịch axit :
1) HCl, H2SO4 loãng + KL (trước hiđro) muối + H2
Mg + 2HCl MgCl2 + H2
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2
pt ion: Fe + 2H+ Fe2+ + H2
- Trong phân tử HCl H2SO4 lỗng, ion H+ thể tính oxi hóa, oxi hóa kim loại có nhiều hóa trị số
oxi hóa thấp
2) H2SO4 đ,nóng + hầu hết KL (trừ Au,Pt)→ muối + SO2 (S0; H2S) + H2O
Cu + 2H2SO4 đ t
0
(2)2 2Ag + 2H2SO4 đ t
0
Ag2SO4 + SO2 + 2H2O
3Zn + 4H2SO4 đ t
0
3ZnSO4 + S + 4H2O
4Mg + 5H2SO4 đ t
0
4MgSO4 + H2S + 4H2O
2Al + 6H2SO4 đ t
0
Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
2Fe + 6H2SO4 đ t
0
Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Tùy theo tính khử kim loại, tùy theo nồng độ axit trình phản ứng cho sản phẩm khác - S+6 (trong H2SO4 đ,nóng) chất oxi hóa mạnh, oxi hóa kim loại có nhiều hóa trị số oxi hóa cao
- H2SO4 đ,nguội không td với Fe, Al, Cr Khi ngâm Fe, Al H2SO4 đ,nguội sau thời gian có lớp "thụ
động" bao bọc Al, Fe làm cho kim loại không tham gia phản ứng với chất thơng dụng (HCl, H2SO4 lỗng
, CuSO4)
- Khi Fe td với dung dịch H2SO4 đặc nóng → sản phẩm : Fe2(SO4)3, FeSO4 tùy thuộc vào tỉ lệ
2
Fe H SO
n n + Bản chất trình phản ứng: 2Fe + 6H2SO4 đ t
0
Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1)
+ Nếu Fe dư: Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4 (2)
Kết hợp (1) (2): Fe + 2H2SO4 FeSO4 + SO2 + 2H2O (3) Thành phần hợp chất muối tạo thành sau phản ứng phụ thuộc tỉ lệ
2
Fe H SO
n
n Để thấy rõ mối quan hệ tỉ lệ ta xét pt (1), (3):
2
Fe H SO
n n ≤
1 3: =
1 3 H
+đủ, < 1
3 H
+ dư
có pư (1) xảy
2
Fe H SO
n n ≥
1 2 : =
1 2 H
+ đủ, > 1
2 Fe dư pư (3) xảy
3<
Fe H SO
n n <
1
2 : pư (1) (3) xảy tạo hỗn hợp muối Fe2(SO4)3, FeSO4 3) Axit HNO3 + hầu hết kim loại (trừ Au, Pt)→ muối + NO2 (NO, N2O, N2, NH4+)
Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Ag + 2HNO3 AgNO3 + NO + H2O
8Al + 30HNO3 loãng 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
5Zn + 12HNO3 5Zn(NO3)2 + N2 + 6H2O
4Mg + 10HNO3 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
Fe + 6HNO3 đặc Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Chú ý: Tùy theo tính khử kim loại, tùy theo nồng độ HNO3 trình phản ứng cho sản phẩm khác
KL + HNO3 đặc sản phẩm NO2
Cu, Ag + HNO3 lỗng sản phẩm NO
Zn, Mg, Al, Fe + HNO3 loãng NO, N2O, N2, NH4+
- Al, Fe không tham gia phản ứng với HNO3 đặc, nguội: HNO3 tạo lớp thụ động cho kim loại
ngâm dung dịch HNO3 đặc, nguội
- Dung dịch hỗn hợp HNO3, HCl theo tỉ lệ 1:3 gọi nước "cường thủy" hòa tan Au, Pt
HNO3 + 3HCl + Au AuCl3 + NO + 2H2O
Giải thích:
HNO3 + 3HCl NOCl + 2[Cl] + 2H2O
NOCl NO + [Cl] Au + 3[Cl] AuCl3
(3)Fe + HNO3 Fe(NO3)3 Fe(NO3)2 tùy theo tỉ lệ
3
Fe HNO
n n Fe + 4HNO3 loãng Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1)
nếu Fe dư : Fe + 2Fe(NO3)3 3Fe(NO3)2 (2)
Kết hợp (1) (2) : 3Fe + 8HNO3 3Fe(NO3)2 + 2NO + 4H2O (3)
Thành phần hợp chất muối phụ thuộc tỉ lệ
Fe HNO
n n Xét pt (1), (3):
3
Fe HNO
n n ≤
1
4: pư (1) xảy tạo Fe(NO3)3 + NO
2
Fe H SO
n n ≥
3
8: pư (3) xảy tạo muối Fe(NO3)2 + NO
4<
Fe H SO
n n <
3
8 : pư (1) (3) xảy tạo hỗn hợp muối Fe(NO3)3 Fe(NO3)2 III Tác dụng với H2O:
1) KL kiềm, Ba, Ca + H2O → hiđroxit tan + H2↑
K + H2O KOH +
1 2H2 Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2
Chú ý:
* KLK, Ba, Ca + dung dịch axit:
- pư xảy trước hết: KLK, Ca, Ba + H+→ muối + H2 (1)
+ Nếu KL dư, axit hết có q trình phản ứng xảy kim loại kiềm, Ba, Ca + H2O
KLK, Ba, Ca + H2O Bazơ + H2
dung dịch sau phản ứng : muối , bazơ
+ Nếu đề cho KLK, Ca, Ba tan hoàn toàn dung dịch axit dư xảy pt (1) dung dịch thu : muối, axit dư
+ Nếu đề cho KLK, Ca, Ba tan hoàn toàn dung dịch axit → xảy pt (1) , (2) * KLK, Ca, Ba + dung dịch bazơ:
KLK, Ca, Ba + H2O h/c bazơ + H2 dung dịch thu hỗn hợp bazơ
* KLK, Ca, Ba + d2 muối:
KLK, Ca, Ba + H2O bazơ tan + H2
Bazơ tan + muối pư xảy đủ điều kiện 2) Al + H2O: đk thường không xảy tạo Al(OH)3↓
- Al khử H2O mt bazơ mạnh: Al + H2O + NaOH NaAlO2 +
3 2H2 Al + H2O + OH- AlO2- +
3 2H2 [khử] [OXH] [môi trường]
IV Tác dụng với dung dịch muối: KL + muối muối + KL Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
* Các đk để có q trình phản ứng xảy ra:
- Kim loại có tính khử mạnh khử cation kim loại có tính khử yếu khỏi hợp chất muối - Các hợp chất muối tham gia phản ứng tạo thành sau phản ứng muối tan
(4)4 * Bài tập: điều kiện đề cho khối lượng kim loại tăng giảm so với ban đầu (kim loại tạo thành bám vào kim loại tham gia phản ứng)
mKL tăng = mKL bám vào - mKL pư
mKL giảm = mKL pư - mKL bám vào
V Dãy điện hóa kim loại:
tính oxi hóa tăng
K+ Ba2+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ H2O Zn2+ Fe2+ Pb2+ 2H+ Cu2+ Fe3+ Ag+ Hg2+
K Ba Ca Na Mg Al H2 Zn Fe Pb H2 Cu Fe2+ Ag Hg
tính khử giảm
Bài tập kim loại tác dụng với muối
Bài 1: Ngâm một kẽm nhỏ dung dịch có chứa 2,25 gam ion kim loại có điện tích 2+ Phản ứng xong, khối lượng kẽm tăng thêm 0,94 gam Ion kim loại
A Cd2+ B Cu2+ C Hg2+ D Fe2+
Bài 2: Ngâm một kẽm (dư) 100ml AgNO3 0,1M Khi phản ứng kết thúc khối lượng kẽm tăng
gam ?
A 1,080 B 0,755 C 0,430 D Không xác định Bài 3:Ngâm sắt dung dịch đồng (II) sunfat Hãy tính khối lượng đồng bám sắt, biết khối lượng sắt tăng thêm 1,2 g
A 1,2 g B 3,5 g C 6,4 g D 9,6 g
Bài 4: Cho một lượng bột Zn vào dung dịch X gồm FeCl2 CuCl2 Khốilượng chất rắn sau phản ứng xảy hoàn toàn nhỏ khối lượng bột Zn ban đầu 0,5 gam Cô cạn phần dung dịch sau phản ứng thu 13,6 gam muối khan Tổng khối lượng muối X
A 13,1 gam B 17,0 gam C 19,5 gam D 14,1 gam
Bài Ngâm vật đồng có khối lượng 5g 250g dung dịch AgNO3 4% Khi lấy vật lượng AgNO3
trong dung dịch giảm 17% Khối lượng vật sau phản ứng là:
A 5,76g B 6,08g C 5,44g D giá trị khác
Bài Cho bản kẽm ( lấy dư) đánh vào dung dịch Cu(NO3)2, phản ứng xảy hoàn toàn, thấy khối lượng
bản kẽm giảm 0,01g Khối lượng muối CuNO3)2 có dung dịch
A < 0,01 g B 1,88 g C ~ 0,29 g D giá trị khác
Bài 11 Cho 0,01 mol Fe vào 50 ml dung dịch AgNO31M Khi phản ứng xảy hồn tồn khối lượng Ag thu
được là:
A.5,4g B 2,16g C 3,24g D giá trị khác Bài 12 Cho 0,1mol Fe vào 500 ml dung dịch AgNO3 1M dung dịch thu chứa:
A AgNO3 B Fe(NO3)3 C AgNO3 Fe(NO3)2 D AgNO3 Fe(NO3)3
Bài 13:Cho sắt có khối lượng 5,6 gam vào dd đồng sunfat Sau thời gian, nhấc sắt ra, rửa nhẹ, làm khô cân thấy sắt có khối lượng 6,4 gam Khối lượng sắt tạo thành bao nhiêu?
Bài 14: Cho sắt có khối lượng gam vào 50 ml dd CuSO4 15% có khối lượng riêng 1,12 g/ml Sau thời
gian phản ứng, người ta lấy sắt khỏi dd, rửa nhẹ, làm khô, cân nặng 5,16 gam
1 Viết PTHH Tính nồng độ phần trăm chất lại dd sau phản ứng?
Bài 15: Nhúng một nhôm vào dd CuSO4 Sau thời gian, lấy nhôm khỏi dd thấy khối lượng dd giảm
1,38 gam Tính khối lượng Al tham gia phản ứng?
Bài 16: Cho đồng có khối lượng gam vào dd AgNO3 Phản ứng xong, đem kim loại rửa nhẹ, làm khô
cân 13,6 gam Viết PTHH
2 Tính khối lượng đồng tham gia phản ứng?
Bài 17: Nhúng nhơm có khối lượng 594 gam vào dd AgNO3 2M Sau thời gian khối lượng
(5)1 Tính số gam nhơm tham gia phản ứng? Tính số gam Ag ra?
3 Tính V dd AgNO3 dùng? Tính khối lượng mi nhơm nitrat dùng?
Bài 18: Ngâm miếng sắt vào 320 gam dd CuSO4 10% Sau tất đồng bị đẩy khỏi dd CuSO4 bám hết vào
miếng sắt, khối lượng miếng sắt tăng lên 8% Xác định khối lượng miếng sắt ban đầu?
Bài 19: Ngâm miếng chì có khối lượng 286 gam vào 400 ml dd CuCl2 Sau thời gian thấy khối lượng miếng
chì giảm 10%
1 Giải thích khối lượng miếng chì bị giảm so với ban đầu? Tính lượng chì phản ứng lượng đồng sinh
3 Tính nồng độ mol dd CuCl2 dùng
4 Tính nồng độ mol dd muối chì sinh
( Giả thiết toàn lượng đồng sinh bám vào miếng chì thể tích dd khơng đổi )
Bài 20: Cho kẽm có khối lượng 25 gam vào dd đồng sunfat Sau phản ứng kết thúc, đem tám kim loại ra, rửa nhẹ, làm khô cân 24,96 gam
1 Viết PTHH Tính khối lượng kẽm phản ứng Tính khối lượng đồn sunfat có dd Bài 21: Có hai kẽm có khối lượng Một cho vào dd đồng (II) nitrat, cho vào dd chì (II) nitrat Sau thời gian phản ứng, khối lượng kẽm thứ giảm 0,05 gam Viết PTHH
Khối lượng kẽm thứ tăng hay giảm gam? Biết hai phản ứng trên, khối lượng kẽm bị hoà tan
Bài 22: Ngâm một sắt có khối lượng 50 gam 200 gam dd muối kim loại M có hố trị II, nồng độ 16% Sau tồn lượng muối sunfat tham gia phản ứng, lấy sắt khỏi dd, rửa nhẹ, làm khô, cân nặng 51,6 gam Xác định CTHH muối sunfat kim loại M
Bài 24: Ngâm đinh sắt có khối lượng gam ngâm dd CuSO4 Sau thời gian phản ứng lấy đinh sắt
ra rửa nhẹ, làm khô, cân nặng 4,2 gam Viết PTHH
2 Tính khối lượng chất tham gia tạo thành sau phản ứng
Bài 25: Nhúng kẽm vào dd chứa 8,32 gam CdSO4 Sau kẽm đẩy hoàn toàn camiđi khỏi muối, khối
lượng kẽm tăng 2,35% so với ban đầu Hỏi khối lượng kẽm ban đầu bao nhiêu?
Bài 26: Ngâm nhôm ( làm sach lớp oxit ) 250 ml dd AgNO3 0,24M Sau thời gian, lấy ra, rửa
nhẹ, làm khô, khối lượng nhôm tăng thêm 2,97 gam Tính lượng Al phản ứng lượng Ag sinh
2 Tính nồng độ mol chất dd sau phản ứng Cho V dd thay đổi không đáng kể
Bài 27: Ngâm đồng 20 ml dd bạc nitrat đồng tan thêm Lấy đồng ra, rửa nhẹ, làm khơ cân thấy khối lượng đồng tăng thêm 1,52 gam Hãy xác định nồng độ mol dd bạc nitrat dùng ( giả thiết tồn lượng bạc giải phóng bám hết vào đồng )
Bài 28: Cho sắt vào 100 ml dd chứa muối Cu(NO3)2 0,5M AgNO3 2M Sau phản ứng lấy sắt
khỏi đ, rửa làm khơ khối lượng sắt tăng hay giảm Giải thích?
Bài 29: Hai kim loại giống ( ngun tố R có hố trị II) có khối lượng Cho thứ vào dd Cu(NO3)2 thứ hai vào dd Pb(NO3)2 Sau thời gian phản ứng, số mol muối
bằng nhau, lấy kim loại khỏi dd thấy khối lượng thứ giảm 0,2% khối lượng thứ hai tăng 28,4 % Xác định nguyên tố R
Bài 30: Ngâm kim loại M vào 200 ml dung dịch CuSO4 0,1M Sau phản ứng kết thúc kim loại
nặng thêm 0,16g Xác định tên kim loại M
Bài 31: Nhúng một kẽm có khối lượng ban đầu a gam vào dung dịch chứa 8,32 gam CdSO4 Sau
khử hoàn toàn ion Cd2+ Cd kim loại, khối lượng kẽm tăng 2,35% so với ban đầu Tính a
Bài 32: Nhúng kim loại M có hóa trị II vào dung dịch CuSO4, 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% Xác định M, biết số mol CuSO4 Pb(NO3)2 tham gia trường hợp
A Fe B Zn C Mg D Khơng có kim loại
Bài 33: Nhúng một kim loại kẽm có khối lượng ban đầu 50 gam vào dung dịch A có chứa đồng thời 4,56 gam FeSO4 12,48 gam CdSO4 Sau kết thúc tất phản ứng, lấy kẽm cân lại khối lượng
bao nhiêu?
Bài 34: Hoà tan 15,35 gam hợp kim Mg – Zn –Al vào dung dịch HCl thu V lít H2 đktc dung dịch A Cơ
(6)6 Bài 35: Nhúng một Al nặng 50 g vào 400 ml dd CuSO4 0,5 M Sau thời gian pư lấy Al cân
nặng 51,38g Tính khối lượng Cu CM muối nhơm có dung dịch ( coi V không đổi )
Bài 36: Hỗn hợp A gồm FeCO3 M2CO3 ( M kim loại kiềm ) Cho 31,75 gam A tác dụng với lượng dư dung
dịch HCl thu dung dịch B 5,6 lít khí đo đktc a.Tính tổng khối lượng muối khan có dung dịch B
b.Cho hỗn hợp A số mol muối cacbonat , M kim loại
Bài 37: Hồ tan hồn tồn 23,8 gam hh gồm muối cacbonat KL ( hoá trị 1) muối cacbonat KL( hoá trị 2) vào dd HCl thu 0,2 mol khí CO2 Tính khối lượng muối tạo dd
Bài 38: Hoà tan 7,8g hỗn hợp gồm Al, Mg dd HCl dư Sau phản ứng, khối lượng dd axit tăng thêm 7g Khối lượng Al Mg hỗn hợp đầu (g):
Bài 39: Nhúng bản kẽm sắt vào dd đồng sunfat Sau thời gian, nhấc hai kim loại dd thu nồng độ mol kẽm sunfat 2,5 lần sắt sunfat Mặt khác, khối lượng dd giảm 0,11g Tổng khối lượng đồng bám lên kim loại (g):
Bài 40 Hoà tan 3,28g hỗn hợp muối CuCl2 Cu(NO3)2 vào nước dd A Nhúng vào dd Mg khuấy
đều màu xanh dd biến Lấy Mg cân lại thấy tăng thêm 0,8g Cô đặc dd đến khan thu m gam muối khan Giá trị m là:
A 1,15g B 1,43g C 2,48g D Kết khác
Bài 41: Cho 230g hỗn hợp ACO3, B2CO3 R2CO3 tan hoàn toàn dd HCl, thấy 0,896 lít CO2 (đktc)
Cơ cạn dd thu lượng muối khan có khối lượng (gam) là:
A 118 B 115,22 C 115,11 D kết khác
Bài 42: Cho 1,12 gam bột Fe 0,24 gam bột Mg tác dụng với 250 ml dd CuSO4 , khuấy nhẹ dd
màu xanh Nhận thấy khối lượng kim loại sau phản ứng 1,88 gam Xác định CM dd CuSO4 trước phản ứng
A 0,05 M B 0,1 M C 0,15M D Kết khác
Bài 43 Cho m gam bột đồng vào 100 ml dd Fe2(SO4)3 0,2 M Khi phản ứng kết thúc thu dd A 1,92 gam
chất rắn không tan a Tính m
b Cơ cạn dung dịch A lượng muối khan thu :
Bài 44 Hỗn hợp X gồm 2,7 gam Al 5,6 gam Fe Cho X vào 200 ml dd AgNO3 1,75 M Sau pư hoàn toàn
thu dd Y Tính lượng chất rắn sau pư
Bài 45: Cho một lượng kim loại B vào hai cốc, cốc đựng dd AgNO3; cốc đựng dd Cu(NO3)2
Sau thời gian phản ứng, cốc khối lượng kim loại tăng thêm 27,05 gam; cốc khối lượng kim loại tăng 8,76 gam Biết B tan vào cốc nhiều gấp lần tan vào cốc Xác định tên kim loại B
Bài 46: M KL hố trị 2, có KL M khối lượng Cho vào dd Cu(NO3)2 vào
dd Pb(NO3)2 sau thời gian nhau, khối lượng thứ giảm 0,2 %, khối lượng thứ tăng 28,4 %
so với ban đầu Xác định kim loại M
A Mg B Zn C Cd D Kim loại khác
Bài 47: Cho một lượng kim loại A phản ứng hoàn toàn với dd CuSO4 Phản ứng xong, khối lượng chất rắn thu
được gấp 3,55 lần khối lượng A phản ứng Mặt khác , cho 0,02 mol A tác dụng hết với dd H2SO4 loãng thu
672 ml khí đktc Xác định kim loại A
A Mg B Fe C Al D Kết khác
Bài 48: Có 200 ml dd hỗn hợp muối AgNO3 0,1 M Cu(NO3)2 0,5 M Thêm 2,24 gam bột sắt vào dd khuấy
đều cho phản ứng hoàn toàn thu chất rắn A dd B Tính mA
A 46g B 28 g C 24,56 g D Kết khác
Bài 49: Cho 1,1 gam hỗn hợp bột kim loại Al , Fe tác dụng hết với dd H2SO4 đặc nóng thu 1,008 lít SO2ở
đktc Cũng lượng hỗn hợp đem hoà tan vào 100 ml dd AgNO30,8 M , phản ứng hoàn toàn Tính khối lượng
chất rắn tạo
A 2,45 g B 2,84g C 3,24g D Kết khác
Bài 50: Cho 11,8 gam hh A có Al kim loại M hố trị không đổi tác dụng vừa đủ với 150 ml dd CuSO4 M 5,9
gam A phản ứng với HNO3dư tạo 0,4 mol NO2 sản phẩm khử Xác định M