Chuyen de Dai cuong kim loai

Cho m gam hỗn hợp bột gồm Fe, Cu và Fe2O3 tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl lượng dung dịch HCl dùng tối thiểu thu được dung dịch A gồm FeCl2 và CuCl2 với số mol FeCl2 gấp 9 lần số mol C[r]

Chuyên đề: Đại cương kim loại Thorium -1- CHUYÊN ĐỀ ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI A LÝ THUYẾT I CẤU TẠO KIM LOẠI Cấu tạo nguyên tử Phần lớn các nguyên tố hóa học là kim loại Các nguyên tố kim loại là các nguyên tố s (trừ H và He), d, f và phần nguyên tố p Các nguyên tố kim loại chiếm vị trí bên trái, phía bảng tuần hoàn Nguyên tử kim loại thường có đến electron lớp ngoài cùng Do đó, các nguyên tử kim loại dễ nhường electron các phản ứng oxi hóa – khử để thể tính khử So sánh vài tính chất kim loại với phi kim: - Năng lượng ion hóa: I kim lo¹i < I phi kim - Độ âm điện: c - Trong cùng chu kì: R kim lo¹i < c phi kim kim lo¹i > R phi kim ; Z kim lo¹i < Z phi kim Cấu tạo phân tử Ở nhiệt độ thường, trừ Hg, các kim loại khác trạng thái rắn và có cấu tạo tinh thể Trong tinh thể các nguyên tử kim loại (các cation kim loại) xem hạt cầu giống xếp sát và biểu diễn các điểm gọi là các nút mạng lưới Đoạn thằng nối các nút mạng gọi là đường mạng lưới Mạng lưới tinh thể là tập hợp các nút mạng lưới và các đường mạng lưới Khoảng không gian các nút mạng có các electron chuyển động hỗn loạn tạo thành “khí electron” Nhờ “khí electron” mà các nguyên tử kim loại các nút mạng liên kết với tạo thành mạng lưới bền vững (liên kết kim lại) Số phối trí mạng tinh thể là số nguyên tử kim loại (ion) bao quanh nguyên tử kim loại mạng tinh thể Độ đặc mạng tinh thể là phần thể tích mà các nguyên tử ion chiếm chỗ mạng tinh thể: Độ đặc mạng tinh thể = ThÓ tÝch c¸c nguyª n tö kim lo¹i 100% ThÓ tÝch toµn bé m¹ng tinh thÓ Đặc điểm loại mạng tinh thể kim loại: Loại mạng Mạng lục phương Mạng lập phương tâm Mạng lập phương tâm diện khối Số phối trí 12 12 Độ đặc (%) 74 74 68 Kim loại Mg, Zn, Be, Ca, Cu, Ag, Al, Ba, Na, Fe, K, Đặc điểm Ô sở mạng Chuyên đề: Đại cương kim loại -2- Thorium II TÍNH CHẤT VẬT LÍ CHUNG CỦA KIM LOẠI Tính chất vật lí đặc trưng kim loại Kim loại phân biệt với phi kim chủ yếu dựa vào tính chất lí học đặc trưng sau: a) Có ánh kim Ở dạng khối các kim loại có ánh kim vì chúng có khả phản xạ ánh sáng nhìn thấy mạnh Điều này giải thích lớp khí electron có thể phản xạ tia sáng vùng nhìn thấy Một số kim loại có màu vì nó hấp thụ số xạ còn lại phản xạ số xạ Ví dụ, đồng có màu đỏ vì nó hấp thụ xạ vùng màu xanh và phản xạ mạnh xạ màu đỏ; bạc, palađi (Pd) phản xạ gần hoàn toàn nên dùng để tráng gương b) Tính dẻo Tính dẻo là khả bị biến đổi hình dạng chịu tác dụng lực học hay nhiệt Tính dẻo kim loại giải thích khả trượt lên các lớp mạng tinh thể không tách rời mà liên kết với nhờ lực hút lớp khí electron Nhờ có tính dẻo mà kim loại dễ dát mỏng, dễ kéo sợi Những kim loại có tính dẻo cao là : Au, Ag, Al, Cu, Sn, Vàng là kim loại dẻo nhất, có thể dát mỏng thành lá vàng có độ dày cỡ 10-6mm c) Tính dẫn điện Các kim loại dẫn điện tốt Tính dẫn điện kim loại giải thích chuyển dời có hướng các electron tự mạng tinh thể kim loại Khi nhiệt độ tăng, nói chung tính dẫn điện các kim loại giảm Những kim loại khác có tính dẫn điện khác chủ yếu là mật độ electron tự chúng không giống Những kim loại dẫn điện tốt là: Ag, Cu, Au, Al, Fe, d) Tính dẫn nhiệt Tính dẫn nhiệt kim loại gần tỉ lệ thuận với tính dẫn điện kim loại Đó là nó các electron tự mạng tinh thể Các kim loại dẫn nhiệt tốt là: Ag, Cu, Al, Fe, Tính chất vật lí riêng kim loại Những tính chất vật lí riêng kim loại giúp nhận khác các kim loại Đó là: khối lượng riêng (d), nhiệt độ nóng chảy ( t onc ), nhiệt độ sôi ( t os ), độ cứng, a) Khối lượng riêng Khối lượng riêng (d) kim loại phụ thuộc vào cấu trúc mạng tinh thể và khối lượng nguyên tử kim loại Li là kim loại nhẹ (d = 0,5g/cm3), Os là kim loại nặng (d = 22,6g/cm3) Người ta quy ước: kim loại có d < 5g/cm3 là kim loại nhẹ (Vd: Na, K, Mg, Al, ) còn kim loại có d>5g/cm3 là kim loại nặng (Vd: Fe, Zn, Pb, Cu, Ag, Au, ) b) Nhiệt độ nóng chảy Nhiệt độ nóng chảy kim loại phụ thuộc vào mạng tinh thể và lực tương tác các tiểu phân mạng tinh thể Các kim loại chuyển tiếp có nhiệt độ nóng chảy cao các electron d đã tham gia vào liên kết kim loại Nhiệt độ nóng chảy kim loại biến đổi từ -39oC (Hg) đến 3410 oC (W) Và người ta quy ước, kim loại có t onc < 1500oC là kim loại dễ nóng chảy; kim loại có t onc ³ 1500 o C là kim loại khó nóng chảy Chuyên đề: Đại cương kim loại Thorium -3- c) Nhiệt độ sôi Nhiệt độ sôi kim loại phụ thuộc vào độ bền liên kết kim loại và bán kính nguyên tử kim loại Nhiệt độ sôi các kim loại biến đổi từ 357oC (Hg) đến 5930oC (W) d) Độ cứng Độ cứng các kim loại không giống Với quy ước độ cứng kim cương 10 thì Cr còn Na 0,4 (gần nến) III TÍNH CHẤT HÓA HỌC CHUNG CỦA KIM LOẠI Dãy điện hóa kim loại a) Dãy điện hóa kim loại Tính oxi hoá ion kim loại tăng + 2+ K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Mn2+ Zn2+ Fe2+ Co2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ 2H+ Cu2+ Fe3+ Hg 2+ Pt2+ Au3+ Ag Hg K Ca Na Mg Al Mn Zn Fe Co Ni Sn Pb H2 Cu Fe2+ 2Hg Ag Hg Pt Au Tính khử kim loại giảm Một số giá trị oxi hóa – khử chuẩn E0(V) Mg2+/Mg Al3+/Al Zn2+/Zn Fe2+/Fe Ni2+/Ni Sn2+/Sn Pb2+/Pb H+/H2 Cu2+/Cu Ag+/Ag -2,37 -1,66 -0,76 -0,44 -0,23 -0,14 -0,13 0,00 +0,34 +0,80 Người ta quy ước điện cực chuẩn cặp 2H+/H2 (V), từ đó xác điịnh điện cực chuẩn các cặp oxi hóa – khử khác Dựa vào dãy điện hóa (bảng điện cực) kim loại có thể đoán khả khử các kim loại (và khả oxi hóa khử cation kim loại) Nếu E0 càng dương, khả oxii hóa dạng khử càng lớn và E0 càng âm, khả khử dạng khử càng mạnh Khái quát: Ç Những kim loại có E0 < (đứng trước H) có thể đẩy H+ khỏi dung dịch axit (trừ HNO3, H2SO4 đặc nóng), giải phóng H2 Ç Kim loại đứng trước (mạnh hơn, E0 nhỏ hơn) đẩy kim loại đứng sau (yếu hơn, E0 lớn hơn) khỏi dung dịch muối – Quy tắc anpha a Sự chênh lệch E0 càng lớn thì phản ứng xảy càng mãnh liệt Ç Khi điện phân, cation nào có E0 lớn nhận electron trước b) Pin điện Pin điện là hệ gồm hai điện cực có khác (là hai cặp oxi hóa – khử) ghép lại với Cặp có E0 lớn đóng vai trò cực dương (catot), cặp có E0 nhỏ đóng vai trò cực âm (anot) Sức điện động pin Epin = E+ - EVí dụ: Pin gồm hai điện cực Cu 2+/Cu và Zn2+/Zn Ở điện cực kẽm (cực âm): Zn → Zn2+ + 2e Ở điện cực đồng (cực dương): Cu2+ + 2e → Cu Như pin hoạt động, đã xảy phản ứng: Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu Electron di chuyển từ Zn qua dây dẫn đến Cu, phát sinh dòng điện Sức điện động pin hiệu số điện cực dương với điện cực âm: E pin = E điện cực dương – E0 điện cực âm Chuyên đề: Đại cương kim loại Thorium -4- Tính chất hóa học chung kim loại Về mặt hóa học, kim loại có tính khử: M → Mn+ + ne a) Tác dụng với phi kim Hầu hết các kim loại có khả tác dụng với số phi kim O2, Cl2, S Các phi kim yếu hơn, C, N2, H2,… tác dụng với các kim loại hoạt động mạnh điều kiện định Oxi → oxit Halogen → halogenua Lưu huỳnh → sunfua Kim loại + Nitơ → nitrua Photpho → photphua Hidro → hidrua Cacbon → cacbua i Tác dụng với oxi → oxit 4M + nO2 → 2M2On Hoặc: 2xM + yO2 → 2MxOy K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au Ç Phản ứng không điều kiện Ç Phản ứng đun nóng Không phản ứng Ç Đốt: cháy sáng Ç Đốt: không cháy ii Tác dụng với phi kim khác → muối Ç Hầu hết các kim loại tác dụng với Cl2 tạo thành muối clurua đốt nóng o t ® 2MCln 2M + nCl2 ¾¾ Kim loại càng yếu phản ứng với clo càng khó khăn Kim loại có nhiều mức oxi hóa, phản ứng với clo hóa bị clo oxi hóa đến mức oxi hóa cao Ví dụ: o t ® 2FeCl3 2Fe + 3Cl2 ¾¾ o t ® FeI2) (Lưu ý : Fe + I2 ¾¾ Ç Hầu hết các kim loại tác dụng với lưu huỳnh → muối sunfua: o t ® M2Sn 2M + nS ¾¾ Ví dụ: o t ® FeS ; Fe + S ¾¾ Hg + S → HgS o t Ç Một số kim loại tác dụng với nitơ → nitrua: 6M + nN2 ¾¾ ® 2M3N2 Ví dụ: o t ® 2AlN 2Al + N2 ¾¾ Ç Các kim loại kiềm, kiềm thổ tác dụng với H2 nhiệt độ cao tạo thành muối hidrua: o t ® 2MHn 2M + nH2 ¾¾ Ví dụ: o t ,p cao ¾® 2LiH 2Li + H2 ¾¾ Lưu ý: Các hidrua bị thủy phân nước tạo thành dung dịch kiềm và giải phóng H2 MHn + nH2O → M(OH)n + nH2 Chuyên đề: Đại cương kim loại Thorium -5- b) Tác dụng với nước Chỉ có các kim loại kiềm, kiềm thổ (sau Mg) tác dụng với H2O nhiệt độ thường tạo thành kiềm và giải phóng H2: 2M + 2nH2O → 2M(OH)n + nH2 K Ca Ba Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Phức tạp (**) Phản ứng nhiệt độ cao tạo thành oxit kim loại và H2 (***) Có điều kiện (*) Phản ứng nhiệt độ thường 100 C → Mg(OH)2 + H2 >200 C → MgO + H2 (*): Về nguyên tắc, phản ứng Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2 xảy nhiệt độ thường, kết tủa Mg(OH)2 tạo bám lại bề mặt Mg, tạo thành lớp màng mỏng cách li Mg với H2O nên phản ứng dừng lại Khi đun nóng, vì độ tan Mg(OH)2 tăng nên màng bảo vệ này khó hình thành (**): Về nguyên tắc, phản ứng 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2 xảy nhiệt độ thường có lớp Al2O3 siêu bền bảo vệ bề mặt Al nên thực tế không xảy phản ứng dù đun nóng Nó phản ứng dạng hỗn hống với Hg (***): Vì có nhiều số oxi hóa, nên Fe tác dụng với H2O nhiều nhiệt độ khác và cho sản phẩm khác >570 C ® FeO + H2 Fe + H2O ¾¾¾ »500 C 3Fe + 4H2O ¾¾¾® Fe3O4 + 4H2 c) Tác dụng với dung dịch kiềm Các kim loại mà hidroxit chúng lưỡng tính Be, Al, Zn, Cr có thể tác dụng với dung dịch kiềm mạnh: * Với Be, Zn (kim loại hóa trị II) Zn + 2H2O → Zn(OH)2 + H2‹ Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2O Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2‹ Theo quan điểm tạo phức: Zn + 4H2O → [Zn(OH)2(H2O)2]Œ + H2‹ [Zn(OH)2(H2O)2] + 2NaOH → Na2[Zn(OH)4] + 2H2O Zn + 2H2O + 2NaOH → Na2[Zn(OH)4] + H2‹ * Với Al (kim loại hóa trị III): 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3Œ + 3H2‹ Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O 2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2‹ Theo quan điểm tạo phức: 2Al + 12H2O → [Al(OH)3(H2O)3]Œ + 3H2‹ [Al(OH)3(H2O)3] + 3NaOH → Na3[Al(OH)6] + 3H2O 2Al + 6NaOH + 6H2O → Na3[Al(OH)6] + 3H2‹ Chuyên đề: Đại cương kim loại Thorium -6- * Tổng quát, với kim loại M, hóa trị n có hidroxit lưỡng tính: 2M + 2nH2O → 2M(OH)n + nH2‹ M(OH)n + (4-n)NaOH → Na(4-n)MO2 + 2H2O 2M + 2(n-2)H2O + 2(4-n)NaOH → 2Na(4-n)MO2 + nH2‹ Thực chất các phản ứng trên là di chuyển electron hóa trị kim loại sang ion H+ H2O để giải phóng H2, nên chất oxi hóa đây là H2O không phải là kiềm Kiềm (OH-) có tác dụng hòa tan sản phẩm tạo để phản ứng oxi hóa có thể tiếp tục xảy d) Tác dụng với axit * Với dung dịch axit nhóm 1: Ion H+ đóng vai trò chất oxi hóa 2H+ + 2e → H2‹ Axit nhóm bao gồm: HCl, HBr, H2SO4 loãng, H3PO4, RCOOH,… 2M + 2nH+ → 2Mn+ + nH2‹ M là các kim loại đứng trước H dãy điện hóa Với các kim loại có nhiều mức oxi hóa * Với dung dịch axit nhóm 2: Sản phẩm khử axit phụ thuộc vào tính khử kim loại, nồng độ axit, nhiệt tiến hành phản ứng,… Axit bị khử xuống mức oxi hóa càng thấp tính khử kim loại càng mạnh và nồng độ axit càng loãng M > Fe M2SO4 + H2O H2S↑, S↓, SO2↑ M £Fe M2SO4 + H2O SO2 ↑ M > Fe M(NO3)n + H2O NH4+, N2 ↑, N2O↑, NO↑ M £Fe M(NO3)n + H2O NO↑ M + H2SO4đặc, nóng M + HNO3loãng M + HNO3đặc * M(NO3)n + H2O NO2↑ Chú ý: (1) – n là hóa trị cao kim loại M và M là hầu hết các kim loại kể kim loại đứng sau H (trừ Au, Pt) (2) – Al, Fe, Cr, Mn bị thụ động hóa dung dịch HNO3 và H2SO4 đặc nguội (3) – Dung dịch hỗn hợp HCl/HNO3 theo tỉ lệ thể tích là 3:1 gọi là nước cường thủy, có khả hòa tan Au và Pt: Au + 3HCl + HNO3 → AuCl3 + NO + 2H2O 3Pt + 12HCl + 4HNO3 → 3PtCl4 + 4NO + 8H2O Nếu dư HCl tạo phức H[AuCl4] và H2[PtCl6] (4) – Một số phản ứng kim loại M với hóa trị n không đổi: 2M + 2nHCl → 2MCln + nH2 ↑ xM + yH2SO4loãng → M x(SO4)y + yH2 ↑ 4xM + 5y H2SO4đặc → Mx(SO4)y + yH2S↑ + 4y H2O 3xM + 4y H2SO4đặc → Mx(SO4)y + yS + 4y H2O xM + 2y H2SO4đặc → Mx(SO4)y + ySO2↑ + 2y H2O Chuyên đề: Đại cương kim loại Thorium -7- 8M + 10nHNO3rất loãng→ 8M(NO3)n + nNH4NO3 + 3nH2O 10M + 12nHNO3loãng→ 10M(NO3)n + nN2 ↑ + 6nH2O 8M + 10nHNO3 loãng→ 8M(NO3)n + nN2O↑ + 5nH2O 3M + 4nHNO3loãng→ 3M(NO3)n + nNO↑ + 2nH2O M + 2nHNO3 đặc→ M(NO3)n + nNO2 ↑ + nH2O (5) – Nhận biết sản phẩm khử: + NH4NO3: Phản ứng không tạo khí và dung dịch sau phản ứng cho tác dụng với dung dịch kiềm có khí mùi khai, làm xanh giấy quỳ ẩm thoát + N2: Khí không màu, không mùi, không vị, nhẹ không khí + N2O: Khí không màu, không mùi, không vị, nặng không khí + NO: Khí không màu hóa nâu không khí (2NO + O2→ 2NO2) + NO2: Khí màu nâu + SO2: Khí mùi xốc, làm màu dung dịch nước brom e) Tác dụng với dung dịch muối Trong dãy điện hóa kim loại, kim loại đứng trước (mạnh hơn), đẩy kim loại đứng sau (yếu hơn) khỏi dung dịch muối – Phản ứng tuân theo quy tắc a Tức E oAa+ < E oBb+ A Aa+ Bb+ A B thì phản ứng xảy theo chiều: B aBb+ + Oxh mạnh → bA Khử mạnh Thí dụ: bAa+ + Oxh yếu Zn2+ Cu2+ Zn Cu aB Khử yếu Phản ứng xảy theo chiều: Cu2+ Oxh mạnh + Zn → Khử mạnh Zn2+ Oxh yếu + Cu Khử yếu Điều chế kim loại: Trong tự nhiên, kim loại chủ yếu tồn dạng oxit, sunfua, sunfat, silicat, cacbonat,… và có số ít kim loại tồn dạng kim loại tự (như Au, Pt,…) Do đó, nguyên tắc chung để điều chế kim loại là khử cation kim loại chất khử dòng điện Mn+ + ne → M a) Phương pháp nhiệt luyện Dùng các chất khử mạnh C, CO, H2, Al,… khử oxit kim loại nhiệt độ cao Thí dụ: o t ® 2Fe + 3H2O Fe2O3 + 3H2 ¾¾ o t ® Fe + CO2 Fe3O4 + CO ¾¾ Chuyên đề: Đại cương kim loại -8- Thorium o t CuO + H2 ¾¾ ® Cu + H2O o t ® Pb + CO PbO + C ¾¾ Phạm vi áp dụng: Phương pháp này sử dùng công nghiệp để sản xuất kim loại trung bình đến yếu Zn, Fe, Sn, Pb,… b) Phương pháp thủy luyện Dùng kim loại mạnh đẩy kim loại yếu khỏi dung dịch muối Thí dụ: Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu Phương pháp này dùng để điều chế lượng nhỏ kim loại phòng thí nghiệm điều chế các kim loại quý Au, Ag công nghiệp c) Phương pháp điện luyện * Để điều chế kim loại có tính khử mạnh (M ≥ Al), người ta điện phân nóng chảy các hợp chất chúng (oxit, hidroxit, muối) Thí dụ: đpnc ¾ ® 2Na + Cl2 2NaCl ¾¾ đpnc ¾ ® 4Na + O2 + 2H2O 4NaOH ¾¾ đpnc 2Al2O3 ¾¾ ¾ ® 4Al + 3O2 * Để điều chế kim loại yếu (M < Al), người ta điện phân dung dịch muối tan chúng Thí dụ: đpdd CuCl2 ¾¾¾ ® Cu + Cl2 đpdd CuSO4 ¾¾¾ ® 2Cu + O2 + H2SO4 * Cơ chế quá trình điện phân: - Điện phân nóng chảy: Cation di chuyển tới catot và nhận electron đó (nên kim loại thoát catot); anion di chuyển tới anot và nhường electron đó - Điện phân dung dịch: Trong dung dịch ngoài các cation và anion còn có H2O nên ngoài nhường và nhận electron với các ion còn có quá trình nhường và nhận electron H2O theo thứ tự sau: Cation: Kim loại có Eo lớn nhận electron trước (Cation kim loại kiềm, Ca, Ba, không tham gia quá trình điện phân) Nếu là cation kim loại kiềm, Ca2+, Ba2+, … thì H2O nhận electron: Mn+ + ne → M 2H2O + 2e → H2 + 2OHAnion: Các anion gốc axit không có oxi nhận electron trước, các anion gốc axit có oxi không tham gia điện phân, đó H2O nhường electron: 2X- → X2 + 2e 2H2O → 4H+ + O2 + e Hợp kim a) Định nghĩa Hợp kim là vật liệu thu nung nóng chảy nhiều kim loại kim loại với phi kim để nguội b) Cấu tạo * Liên kết hợp kim: Liên kết kim loại Chuyên đề: Đại cương kim loại * Thorium -9- Cấu tạo tinh thể hợp kim: + Tinh thể hỗn hợp kiểu thay thế: Ion kim loại này vào thay vị trí ion kim loại khác nút mạng lưới tinh thể Kiểu này thường gặp với hợp kim tạo từ các kim loại có bán kính nguyên tử gần giống + Tinh thể hỗn hợp kiểu xâm nhập: Ion kim loại nguyên tử phi kim có kích thước nhỏ xâm nhập vào chỗ trống các ion kim loại Kiểu này thường gặp với các cấu tử khác + Tinh thể kiểu hợp chất hóa học: Có tạo thành hợp chất các cấu tử, ví dụ Fe3C c) Tính chất + Có ánh kim + Dẫn điện và dẫn nhiệt kém kim loại tinh khiết + Cứng và kém dẻo so với kim loại + Tính chất hóa học tương tự với tính chất các kim loại thành phần d) Một số loại hợp kim * Gang: Fe lẫn > 2% C và ít Si, P, S,… * Thép: Fe lẫn < 1% C * Inox: Thép có thêm Cr, Ni * Duyra: Al lẫn Cu, Mn và Mg Ăn mòn kim loại a) Khái niệm: Ăn mòn kim loại là phá huỷ kim loại và hợp kim tác dụng môi trường xung quanh Thí dụ: Sự rỉ sắt không khí (Trên quy mô toàn cầu, khoảng thép biến thành rỉ giây!) b) Các dạng ăn mòn: Tuỳ theo chế ăn mòn, người ta chia ăn mòn kim loại thành hai dạng là ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá i Ăn mòn hoá học: Là ăn mòn các phản ứng hoá học tuý kim loại với các tác nhân môi trường Thí dụ: Các đồ dùng sắt môi trường có axit bị ăn mòn phản ứng: Fe + 2H+ → Fe2+ + H2 ii Ăn mòn điện hoá: * Khái niệm: Ăn mòn điện hoá là ăn mòn có kèm theo phát sinh dòng điện quá trình ăn mòn * Cơ chế ăn mòn điện hoá: Sự ăn mòn điện hoá giải thích hình thành các pin galvanic chất bị ăn mòn với môi trường Thí dụ: Sự hình thành rỉ sắt không khí giải thích sau Sắt dụng cụ là sắt có lẫn các tạp chất, chủ yếu là cacbon cùng số kim loại và phi kim khác Khi tiếp xúc với không khí ẩm, sắt và các tạp chất tạo nên vô số các pin galvanic mà sắt là anôt còn cacbon là catôt Tại vùng anôt, Fe bị oxi hoá thành ion Fe2+: Fe → Fe2+ + 2e Các e di chuyển sang vùng catôt (và đó xuất dòng điện!) Ở đây, oxi hoà tan nước bị khử Chuyên đề: Đại cương kim loại - 10 - Thorium 1/2O2 + H2O + 2e → 2OHFe + ½ O2 + H2O → Fe(OH)2 Phản ứng chung: Fe(OH)2 tiếp tục bị oxi hoá không khí ẩm: Fe(OH)2 + O2 + H2O → Fe(OH)3 Theo thời gian, Fe(OH)3 bị loại nước chuyển thành Fe2O3: 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O Rỉ sắt thực là dạng hiđrat Fe(OH)3 và Fe2O3, có cấu trúc xốp nên không có tác dụng bảo vệ sắt Phản ứng tạo rỉ sắt có thể viết tổng quát sau: 2Fe(r) + 3/2 O2 (k) + xH2O (l) → Fe2O3.xH2O (r) * Điều kiện và các yếu tố ảnh hưởng đến ăn mòn điện hoá: Điều kiện cần và đủ để xảy quá trình ăn mòn điện hóa là: Trong hệ phải có các điện cực có chất khác nhau, tiếp xúc với (trực tiếp hay gián tiếp) và cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li Các yếu tố ảnh hưởng đến ăn mòn điện hoá: - Các tạp chất có kim loại cacbon, các kim loại kém hoạt động hơn,… làm tăng ăn mòn điện hoá Các kim loại nguyên chất khó bị ăn mòn kim loại có lẫn tạp chất; hệ có nhiều kim loại thì kim loại hoạt động mạnh bị ăn mòn trước - Sự có mặt các chất điện li, đặc biệt là nước biển, môi trường ẩm có các khí NO2, SO2,… - Sự gia công kim loại,… c) Chống ăn mòn kim loại i Phương pháp điện hoá: Vì ăn mòn kim loại là quá trình oxi hoá nên xảy anôt Do đó ta có thể hướng ăn mòn vào đó cách làm xuất các pin galvanic đó kim loại cần bảo vệ đóng vai trò là catôt Thí dụ: Để chống lại ăn mòn vỏ tàu thuyền thép ngâm nước biển, người ta gắn kẽm hay magie nhiều nơi trên thân tàu Vì Fe → Fe2+ + 2e E0 = +0,44V Zn → Zn2+ + 2e E0 = +0,76V Mg → Mg2+ + 2e E0 = +2,73V Do đó thân tàu ngập nước thì các pin Fe-Zn Fe-Mg tạo thành và Fe luôn đóng vai trò là catôt không bị ăn mòn, còn Zn và Mg là anôt bị ăn mòn thay cho thép ii Phương pháp phủ: Nguyên tắc: Cách li kim loại (hợp kim) với môi trường Biện pháp: - Mạ lên bề mặt kim loại lớp kim loại (hợp kim) không rỉ Au, Ag, inôx,… - Phủ các hợp chất vô hay hữu cơ, thí dụ sơn lên bề mặt iii Phương pháp biến đổi hoá học lớp bề mặt: Nguyên tắc: Tạo trên bề mặt kim loại lớp bảo vệ bền vững Thí dụ: Phôtphat hoá: Người ta phôtphat hoá bề mặt vỏ xe ôtô,… cách nhúng vào dung dịch phôtphat sắt, kẽm hay mangan Kết là có lớp phôtphat hỗn tạp bền bảo vệ (150.10-6m) · Thụ động hoá lớp bề mặt sắt các chất oxi hoá CrO4-, MnO4- Chuyên đề: Đại cương kim loại - 11 - Thorium B BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM I – CÂU HỎI LÍ THUYẾT Câu Trong bảng hệ thống tuần hoàn, nhóm nào sau đây gồm toàn kim loại: A Nhóm IA (trừ hidro) B Nhóm IA (trừ hidro) và IIA B Nhóm IA (trừ hidro), IIA và IIIA D Nhóm IA (trừ hidro), IIA, IIIA và IVA Câu Các nguyên tử kim loại liên kết với chủ yếu liên kết: A Ion B Cộng hoá trị C) Kim loại D Kim loại và cộng hoá trị Câu Ý nào không đúng không đúng nói nguyên tử kim loại: A Bán kính nguyên tử tương đối lớn so với phi kim cùng chu kỳ B Số electron hoá trị thường ít so với phi kim C Năng lượng ion hoá kim loại lớn D Lực liên kết hạt nhân với các electron hoá trị tương đối yếu Câu Kim loại có các tính chất vật lý chung là: A 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 Câu Trong các kết luận sau kết luận nào sai: A Tất các phản ứng kim loại là phản ứng là phản ứng oxi hoá khử B Trong bảng tuần hoàn kim loại nằm các chu kì lớn (4,5,6,7) C Kim loại kiềm là kim loại có tính khử mạnh các kim loại D Trong tinh thể kim loại có electron tự Câu Nguyên nhân nào sau đây gây tính khử đặc trưng kim loại? A Do lớp ngoài kim loại có ít electron thường từ 1, electron B Do lượng ion hóa kim loại nhỏ C Do kim loại có bán kính nguyên tử lớn so với phi kim D Do yếu tố trên Câu Kim loại dẻo là: A Vàng B Bạc C Chì D Đồng Câu Các tính chất vật lý chung kim loại gây do: A Có nhiều kiểu mạng tinh thể kim loại C Trong kim loại có các electron hoá trị B Trong kim loại có các electron tự D Các kim loại là chất rắn Câu Nói chung, kim loại dẫn điện tốt thì dẫn nhiệt tốt Vậy tính dẫn điện, dẫn nhiệt các kim loại sau tăng theo thứ tự: A Cu < Al < Ag B Al < Ag < Cu C Al < Cu < Ag D A, B, C sai Câu 10 Trong số các kim loại: Nhôm, sắt, đồng, chì, crôm thì kim loại cứng là: A Crôm B Nhôm C Sắt D Đồng Câu 11 Trong các phản ứng hoá học, vai trò kim loại và ion kim loại là: A Luôn là chất khử B Kim loại là chất oxi hoá, ion kim loại là chất khử C Kim loại là chất khử, ion kim loại là chất oxi hoá D Kim loại là chất khử, ion kim loại có thể là chất oxi hoá chất khử Chuyên đề: Đại cương kim loại - 12 - Thorium Câu 12 Tính chất hoá học chung ion kim loại Mn+ là: A Tính khử B Tính oxi hoá C Tính khử và tính oxi hoá D Tính hoạt động mạnh Câu 13 Trong các dãy kim loại sau dãy nào gồm các kim loại tan dung dịch NaOH dư: A Al, Fe,Cu, Ni B Na, Cu, Al, Mg C Mg, K, Li, Fe D Al, Zn, K, Ca Câu 14 Khi cho các chất: Ag, Cu, CuO, Al, Fe vào dung dịch axit HCl, các chất phản ứng là: A Cu, Ag, Fe B Al, Fe, Ag C Cu, Al, Fe D CuO, Al, Fe Câu 15 Hoà tan kim loại M vào dung dịch HNO3 loãng không thấy khí thoát Kim loại M là: A Cu B Pb C Mg D Ag Câu 16 Nhóm kim loại không tan axit HNO3 đnóng và axit H2SO4 đnóng là: A Pt, Au B Cu, Pb C Ag, Pt D Ag, Pt, Au Câu 17 Trường hợp không xảy phản ứng là: A Fe + dd CuSO4 B Cu + dd HCl C Cu + dd HNO3 D Cu + dd Fe2(SO4)3 Câu 18 Cho cùng số ba kim loại X, Y, Z (có hoá trị theo thứ tự là 1, 2, 3) phản ứng hết với HNO3 loãng tạo thành khí NO Kim loại tạo thành khí NO nhiều là: A X B Y C Z D không xác định Câu 19 Cho dung dịch CuSO4 chảy chậm qua lớp mạt sắt chảy vào bình thuỷ tinh, tượng không đúng là: A Dung dịch bình thuỷ tinh có màu vàng B Lượng mạt sắt giảm dần C Kim loại đồng màu đỏ bám trên mạt sắt D Dung dịch bình thuỷ tinh có màu lục nhạt Câu 20 Nhúng lá kẽm (giống hệt nhau) X, Y, Z vào ống nghiệm đựng dung dịch: Cu(NO3)2; Pb(NO3)2; Zn(NO3)2, khối lượng lá kẽm sẽ: A X tăng, Y giảm, Z không đổi B X giảm, Y tăng, Z không đổi C X tăng, Y tăng, Z không đổi D X giảm, Y giảm, Z không đổi Câu 21 Cho Na kim loại lượng dư vào dung dịch CuCl2 thu kết tủa là: A Cu(OH)2 B Cu C CuCl D A, B, C đúng Câu 22 Cặp gồm kim loại không tan dung dịch HNO3 đặc, nguội là: A Zn, Fe B Fe, Al C Cu, Al D Ag, Fe Câu 23 Từ các hoá chất cho sau: Cu, Cl2, dung dịch HCl, dung dịch HgCl2, dung dịch FeCl3 Có thể biến đổi trực tiếp Cu thành CuCl2 bằng: A.1 cách B cách khác C cách khác D cách khác Câu 24 Một loại đồng thau chứa 60% Cu và 40% Zn Hợp kim này có cấu tạo tinh thể hợp chất hoá học Công thức hợp kim là: A CuZn2 B Cu2Zn C Cu2Zn3 D Cu3Zn2 Câu 25 Từ hỗn hợp Cu và Ag làm nào để điều chế Ag tinh khiết? A Hoà tan hỗn hợp vào dd AgNO3 B Hoà tan hỗn hợp vào dd FeCl3 C Đốt cháy hỗn hợp O2 dư hoà tan vào HCl dư D A,B,C đúng Câu 26 Để tách Cu khỏi hỗn hợp Al và Cu ta có thể dùng phương pháp nào sau đây? A Dẫn hỗn hợp qua dd HCl dư B Dẫn hỗn hợp vào dd CuSO4 dư C Dẫn hỗn hợp qua dd NaOH dư D A,B,C đúng Chuyên đề: Đại cương kim loại - 13 - Thorium Câu 27 Cho lá sắt kim loại vào: cốc đựng dung dịch H2SO4 loãng; cốc đựng dung dịch H2SO4 loãng có lượng nhỏ CuSO4 So sánh tốc độ thoát khí H2 hai trường hợp trên A B cốc lớn cốc C cốc nhỏ cốc D không xác định Câu 28 Khi cho Fe vào dung dịch hỗn hợp các muối AgNO3, Cu(NO3)2, Pb(NO3)2 thì Fe khử các ion kim loại theo thứ tự sau: (ion đặt trước bị khử trước) A Ag+, Pb2+,Cu2+ B Pb2+, Ag+, Cu2+ C Cu2+, Ag+, Pb2+ D Ag+, Cu2+, Pb2+ Câu 29 Vai trò Fe phản ứng Cu + 2Fe(NO3)3 = Cu(NO3)2 + 2Fe(NO3)2 là: A chất khử B chất bị oxi hoá B chất bị khử D chất trao đổi Câu 30 Phương pháp thuỷ luyện là phương pháp dùng kim loại có tính khử mạnh để khử ion kim loại khác hợp chất: A muối dạng khan B dung dịch muối C oxit kim loại D hidroxit kim loại Câu 31 Cu tác dụng với dung dịch bạc nitrat theo phương trình ion rút gọn: Cu+2Ag+→Cu2++2Ag Trong các kết luận sau, kết luận sai là: A Cu 2+ có tính oxi hoá yếu Ag+ B Ag+ có tính oxi hoá mạnh Cu2+ B Cu có tính khử mạnh Ag D Ag có tính khử yếu Cu + 2+ 2+ 2+ 2+ Câu 32: Các ion kim loại Ag , Fe , Ni , Cu , Pb có tính oxi hóa tăng dần theo chiều: A Fe2+ < Ni2+ < Pb 2+ < Cu 2+ < Ag+ B Fe2+ < Ni2+ < Cu2+ < Pb2+ < Ag+ D Fe2+ < Ni2+ < Pb 2+ < Ag+ < Cu2+ C Ni2+ < Fe2+ < Pb 2+ < Cu 2+ < Ag+ Câu 33 Phương trình phản ứng hoá học sai là: A Cu + 2Fe3+ = 2Fe2+ + Cu2+ B Cu + Fe2+ = Cu2+ + Fe D Al + 3Ag+ = Al3+ + Ag C Zn + Pb + = Zn2+ + Pb Câu 34 Trong các phát biểu sau, phát biểu đúng là: A Bản chất liên kết kim loại là lực hút tĩnh điện B Một chất oxi hoá gặp chất khử thiết phải xảy phản ứng hoá học C Đã là kim loại phải có nhiệt độ nóng chảy cao D Với kim loại, có thể có cặp oxi hoá – khử tương ứng Câu 35 Cho các cặp oxi hoá khử sau: Fe2+/Fe; Cu 2+/Cu; Fe3+/Fe2+ Từ trái sang phải tính oxi hoá tăng dần theo thứ tự Fe2+, Cu2+, Fe3+ và tính khử giảm dần theo thứ tự Fe, Cu, Fe2+ Điều khẳng định nào sau đây là đúng: A Fe có khả tan các dung dịch FeCl3 và CuCl2 B Cu có khả tan dung dịch CuCl2 C Fe không tan dung dịch CuCl2 D Cu có khả tan dung dịch FeCl2 Câu 36 Liên kết hợp kim là liên kết: A ion B cộng hoá trị C kim loại D kim loại và cộng hoá trị Câu 37 Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp kim loại Zn, Fe, Cu dung dịch HNO3 loãng thu chất không tan là Cu Phần dung dịch sau phản ứng có chứa chất tan nào ? B Zn(NO3)2; Fe(NO3)2 A Zn(NO3)2 ; Fe(NO3)3 C Zn(NO3)2, Fe(NO3)3, Cu(NO3)2 D Zn(NO3)2; Fe(NO3)2, Cu(NO3)2 Câu 38 Muốn điều chế Pb theo phương pháp thuỷ luyện người ta có thể cho kim loại nào đây vào dung dịch Pb(NO3)2: A Na B Cu C Fe D Ca Câu 39 Bột Ag có lẫn tạp chất là bột Fe, Cu và bột Pb Muốn có Ag tinh khiết có thể ngâm hỗn hợp vào lượng dư dung dịch X, sau đó lọc lấy Ag Dung dịch X là dung dịch của: Chuyên đề: Đại cương kim loại - 14 - Thorium A AgNO3 B HCl C NaOH D H2SO4 Câu 40 Phát biểu nào sau đây là đúng: A Hợp kim là hỗn hợp gồm nhiều kim loại khác B Tinh thể xêmentit Fe3C thuộc loại tinh thể dung dịch rắn C Nhiệt độ nóng chảy hợp kim thường thấp nhiệt độ nóng chảy các kim loại tạo nên hợp kim D Hợp kim thường mềm các kim loại tạo nên hợp kim Câu 41 “Ăn mòn kim loại” là phá huỷ kim loại do: A Tác dụng hoá học môi trường xung quanh B Kim loại phản ứng hoá học với chất khí nước nhiệt độ cao C Kim loại tác dụng với dung dịch chất điện ly tạo nên dòng diện D Tác dụng học Câu 42 Nhúng lá kim loại Zn và Cu vào dung dịch axit H2SO4 loãng nối lá kim loại dây dẫn Khi đó có: A Dòng electron chuyển từ lá đồng sang lá kẽm qua dây dẫn B Dòng electron chuyển từ lá kẽm sang lá đồng qua dây dẫn C Dòng ion H+ dung dịch chuyển lá đồng D Câu B và C cùng xảy Câu 43 Khi cho hợp kim Fe-Cu vào dung dịch H2SO4 loãng, chủ yếu xảy ra: A ăn mòn hoá học B ăn mòn điện hoá C ăn mòn hoá học và điện hoá D thụ động hoá Câu 44 Cho các kim loại sau: Mg, Fe, Cu, Ni Kim loại vừa phản ứng với HCl vừa phản ứng với Al2(SO4)3 là A Fe B Mg C Cu D Ni Câu 45 Một vật hợp kim Zn-Cu để không khí ẩm (có chứa khí CO2) xảy ăn mòn điện hoá Quá trình xảy cực dương vật là: A quá trình khử Cu B quá trình khử Zn + C quá trình khử ion H D quá trình oxi hoá ion H+ Câu 46 Trong không khí ẩm, vật làm chất liệu gì đây xảy tượng sắt bị ăn mòn điện hoá? A Tôn (sắt tráng kẽm) B Sắt nguyên chất C Sắt tây (sắt tráng thiếc) D Hợp kim gồm Al và Fe Câu 47 Một sợi dây thép có đầu A, B Nối đầu A vào sợi dây nhôm và nối đầu B vào sợi dây đồng Hỏi để sợi dây này không khí ẩm thì các chỗ nối, thép bị ăn mòn điện hoá đầu nào? (xem hình vẽ) A Đầu A B Đầu B C Ở đầu D Không có đầu nào bị ăn mòn Câu 48 Bản chất ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá giống và khác là: A Giống là phản ứng với dung dịch chất điện li; khác là có và không có phát sinh dòng điện B Giống là là ăn mòn; khác là có và không có phát sinh dòng điện Chuyên đề: Đại cương kim loại - 15 - Thorium C Giống là phát sinh dòng điện; khác là có ăn mòn hoá học là quá trình oxi hoá khử D Giống là là quá trình oxi hoá khử, khác là có và không có phát sinh dòng điện Câu 50 Cách li kim loại với môi trường là biện pháp chống ăn mòn kim loại Cách làm nào sau đây thuộc phương pháp này: A Phủ lớp sơn, vecni lên kim loại B Mạ lớp kim loại (như crom, niken) lên kim loại C Tạo lớp màng hợp chất hoá học bền vững lên kim loại (như oxit kim loại, photphat kim loại) D A, B, C thuộc phương pháp trên Câu 51 Phương pháp nhiệt luyện là phương pháp dùng chất khử C, Al, CO, H2 nhiệt độ cao để khử ion kim loại hợp chất Hợp chất đó là: A muối rắn B dung dịch muối C oxit kim loại D hidroxit kim loại Câu 52 Những kim loại nào sau đây có thể điều chế theo phương pháp nhiệt luyện (nhờ chất khử CO) từ oxit kim loại tương ứng: A Al, Cu B Mg, Fe C Fe, Ni D Ca, Cu Câu 53 Có thể coi chất khử phép điện phân là: A dòng điện trên catot B điện cực C bình điện phân D dây dẫn điện o + o 2+ o 2+ Câu 54 Cho E (Ag /Ag)=0,8V; E (Pb /Pb)=-0,13V; E (V /V)=-1,18V Phản ứng nào sau đây xảy ra? B V2+ + Pb ® V + Pb 2+ A V2+ + 2Ag ® V + 2Ag+ C 2Ag+ + Pb 2+ ® 2Ag + Pb D 2Ag+ + Pb ® 2Ag + Pb2+ Câu 55 Điện phân dung dịch muối nào sau đây điều chế kim loại tương ứng? A NaCl B CaCl2 C AgNO3 (điện cực trơ) D) AlCl3 2+ Câu 56 Muối Fe làm màu dung dịch KMnO4 môi trường axit cho ion Fe3+ còn Fe3+ tác dụng với I- cho I2 và Fe2+ Các chất oxi hóa xếp theo thứ tự tăng dần: A Fe3+<I2< MnO-4 B I2<Fe3+< MnO-4 C I2< MnO-4 <Fe3+ D MnO-4 <Fe3+<I2 Câu 57 Cho các kim loại Fe, Cu, Al, Ni và các dung dịch: HCl, FeCl2, FeCl3, AgNO3 Cho kim loại vào dung dịch muối có bao nhiêu trường hợp xảy phản ứng? A 16 B 10 C 12 D 2+ Câu 58 Phản ứng nào sau đây chứng tỏ Fe có tính khử yếu so với Cu : B Fe2+ + Cu ® Cu2+ + Fe A Fe + Cu2+ ® Fe2+ + Cu 3+ 2+ 2+ C 2Fe + Cu ® 2Fe + Cu D Cu2+ + 2Fe2+ ® 2Fe3+ + Cu Câu 59 Dùng phản ứng kim loại với dung dịch muối không thể chứng minh: A Cu có tính khử mạnh Ag B Cu2+ có tính oxi hóa mạnh Zn2+ C Fe3+ có tính oxi hóa mạnh Fe2+ D K có tính khử mạnh Ca Câu 60 Cho phương trình ion rút gọn: M + 2X3+ ® M2+ + 2X2+ M2+ + X ® M + X2+ Nhận xét nào sau đây là đúng ? A Tính khử : X > X2+>M B Tính khử : X2+ > M > X D Tính oxi hóa: X3+>M2+>X2+ C Tính oxi hóa: M 2+>X3+>X2+ Chuyên đề: Đại cương kim loại Thorium - 16 - II – BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG Câu 61 Hỗn hợp X gồm Al, Fe2O3, Cu có cùng số mol Hỗn hợp X hòa tan hoàn toàn A NaOH dư B HCl dư C AgNO3 dư D NH3 dư Câu 62 Thể tích dung dịch HNO3 1M (loãng) ít cần dùng để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe ; 0,15 mol Cu (biết phản ứng tạo chất khử là NO) là A lit B 0,6 lit C 0,8 lit D 1,2 lit Câu 63 1,368g hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng vừa hết với dung dịch HCl (các phản ứng xảy hoàn toàn) thu dung dịch Y, cô cạn dung dịch Y thu hỗn hợp muối, đó khối lượng muối FeCl2 là 1,143g Dung dịch Y có thể hòa tan tối đa bao nhiêu gam Cu? A 0,216 B 1,836 C 0,288 D 0,432 Câu 64 Hòa tan hết 2,32 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 đó tỉ lệ khối lượng FeO và Fe2O3 là 9:20 200ml dung dịch HCl 1M thu dung dịch Y Dung dịch Y có thể hòa tan tối đa bao nhiêu gam Fe? A 3,36 B 3,92 C 4,48 D 5,04 Câu 65 Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư thu 1,344lit khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) và dung dịch X Dung dịch X có thể hòa tan tối đa 12,88 gam Fe Số mol HNO3 dung dịch đầu là A 1,04 B 0,64 C 0,94 D 0,88 Câu 66 Cho 11,34 gam bột Al vào 300 ml dung dịch hỗn hợp gồm FeCl3 1,2M và CuCl2 xM Sau phản ứng kết thúc thu dung dịch X và 26,4 gam hỗn hợp kim loại x có giá trị là A 0,4 B 0,5 C 0,8 D 1,0 Câu 67 Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu tác dụng với dung dịch HCl dư thu dung dịch Y, 10m/17 gam chất rắn không tan và 2,688 lit H2 (đktc) Để hòa tan hết m gam hỗn hợp cần tối thiểu bao nhiêu ml dung dịch HNO3 1M (biết sinh sản phẩm khử là NO) A 1200 B 800 C 720 D 480 Câu 68 Cho m gam Fe tan hết 400 ml dung dịch FeCl3 1M thu dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu 71,72 gam chất rắn khan Để hòa tan m gam Fe cần tối thiểu bao nhiêu ml dung dịch HNO3 1M (sản phẩm khử là NO) A 540 B 480 C 160 D 320 Câu 69 Cho 6,72 gam bột Fe tác dụng với 384ml dung dịch AgNO3 1M sau phản ứng kết thúc thu dung dịch A và m gam chất rắn Dung dịch A tác dụng với tối đa bao nhiêu gam bột Cu? A 4,608 B 7,680 C 9,600 D 6,144 Câu 70 400 ml dung dịch hỗn hợp HNO3 1M và Fe(NO3)3 0,5M có thể hòa tan bao nhiêu gam hỗn hợp Fe và Cu có tỉ lệ số mol nFe:nCu=2:3? (sản phẩm khử HNO3 là NO) A 18,24 B 15,2 C 14,59 D 21,89 Câu 71 Hòa tan hỗn hợp gồm m gam Cu và Fe3O4 dung dịch HCl dư, sau phản ứng còn lại 8,32 gam chất rắn không tan và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu 61,92 gam chất rắn khan M có giá trị là A 31,04 B 40,10 C 43,84 D 46,16 Câu 72 Hòa tan m gam hỗn hợp gồm FeO, Fe(OH)2, Fe(OH)3 (số mol Fe(OH)2 số mol FeO) dung dịch HNO3 vừa đủ thu dung dịch Y và 1,792 lit khí NO sản phẩm khử (đktc) Cô cạn dung dịch Y và lấy chất rắn thu nung đến khối lượng không đổi thu 30,4 Chuyên đề: Đại cương kim loại Thorium - 17 - gam chất rắn khan Cho 11,2 gam Fe vào dung dịch Y thu dung dịch Z và p gam chất rắn không tan a p có giá trị là : A 0,28 B 0,56 C 0,84 D 1,12 B 34,42 C 34,05 D 43,05 b m có giá trị là : A 35,49 Câu 73 Khẳng định nào sau đây là đúng? (1) Cu có thể tan dung dịch Fe2(SO4)3 (2) Hỗn hợp gồm Cu, Fe2O3, Fe3O4 đó số mol Cu ½ tổng số mol Fe2O3 và Fe3O4 có thể tan hết dung dịch HCl (3) Dung dịch AgNO3 không tác dụng với dung dịch Fe(NO3)2 (4) Cặp oxi hóa khử MnO-4 /Mn2+ có điện cực lớn cặp Fe3+/Fe2+ A (1), (2), (4) B (1), (2), (3), (4) C (1), (2) D (1), (3) Câu 74 Cho 1,152 gam hỗn hợp Fe, Mg tác dụng với dung dịch AgNO3 dư Sau phản ứng xong thu 8,208 gam kim loại Vậy % khối lượng Mg là: A 63,542% B 41,667% C 72,92% D 62,50% Câu 75 Cho 200 ml dung dịch AgNO3 2,5x mol/l tác dụng với 200ml dung dịch Fe(NO3)2 x mol/l Sau phản ứng kết thúc thu 17,28 gam chất rắn và dung dịch X Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch X thu m gam kết tủa M có giá trị là: A 28,7 B 34,44 C 40,18 o D 43,05 Câu 76 Cho số giá trị điện cực chuẩn E (V): Mg /Mg: -3,37; Zn /Zn: -0,76; Pb2+/Pb: 0,13; Cu2+/Cu: 0,34 Cho biết pin điện hóa có sức điện động nhỏ nhất? A Mg và Cu B Zn và Pb 2+ C Pb và Cu 2+ - D Zn và Cu Câu 77 Cho 8,4 gam Fe vào dung dịch HNO3 loãng Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 2,688 lit khí NO (đktc) và dung dịch A Khối lượng Fe(NO3)3 dung dịch A là: A 36,3 gam B 30,72 gam C 14,52 gam D 16,2 gam Câu 78 Cho 5,5 gam hỗn hợp bột Fe, Mg, Al vào dung dịch AgNO3 dư thu x gam chất rắn Cho NH3 dư vào dung dịch thu sau phản ứng, lọc kết tủa nhiệt phân không có không khí 9,1 gam chất rắn Y x có giá trị là : A 48,6 B 10,8 C 32,4 D 28,0 Câu 80 Cho m gam bột Fe vào 200 ml dung dịch Cu(NO3)2 xM và AgNO3 0,5M thu dung dịch A và 40,4 gam chất rắn X Hòa tan hết chất rắn X dung dịch HCl dư thu 6,72 lit H2 (đktc) x có giá trị là A 0,8 B 1,0 C 1,2 D 0,7 Câu 81 Hòa tan hết m gam Cu vào 400 ml dung dịch Fe(NO3)3 12,1% thu dung dịch A có nồng độ Cu(NO3)2 3,71% Nồng độ % theo khối lượng Fe(NO3)3 dung dịch A là A 2,39% B 3,12% C 4,20% D 5,64% Câu 82 Oxi hóa 1,12 gam bột sắt thu 1,36 gam hỗn hợp Fe2O3 và Fe dư Hòa tan hết hỗn hợp vào 100ml dung dịch HCl thu 168 ml H2 (đktc), dung dịch sau phản ứng không còn HCl a Tổng khối lượng muối thu là: A 2,54gam B 2,895gam C 2,7175gam D 2,4513gam Chuyên đề: Đại cương kim loại Thorium - 18 - b Nồng độ dung dịch HCl là: A 0,4M B 0,45M C 0,5M D 0,375M Câu 83 Cho 5,8 gam muối FeCO3 tác dụng với dung dịch HNO3 vừa đủ, thu hỗn hợp khí chứa CO2, NO và dung dịch X Cho dung dịch HCl dư và dung dịch X dung dịch Y, dung dịch này hòa tan tối đa m gam Cu, sinh sản phẩm khử NO nhất.Giá trị m là: A 9,6 gam B 11,2 gam C 14,4 gam D 16,0 gam Câu 84 Cho 6,48 gam bột kim loại Al vào 100 ml dung dịch hỗn hợp Fe2(SO4)3 1M và ZnSO40,8M Sau phản ứng kết thúc thu hỗn hợp các kim loại có khối lượng m gam Trị số m là: A 16,4 B 15,1 C 14,5 D 15,28 Câu 85 Cho 18,5 gam hỗn hợp Z gồm Fe, Fe3O4 tác dụng với 200 ml dung dịch HNO3 loãng đun nóng và khuấy Sau phản ứng xảy hoàn toàn thì thu 2,24 lit khí NO (đktc), dung dịch Z1 và còn lại 1,46 gam kim loại Tính nồng độ M dung dịch HNO3 và khối lượng muối dung dịch Z1 A 1,6M và 24,3 gam B 3,2M và 48,6 gam C 3,2 và 5,4 gam D 1,8M và 36,45gam Câu 86 Hỗn hợp A gồm Fe2O3 và Cu đem cho vào dung dịch HCl dư, thu dung dịch B và còn gam Cu không tan Sục khí NH3 dư vào dung dịch B Kết tú thu đem nung ngoài không khí tới hoàn toàn thu 1,6 gam chất rắn Khối lượng Cu hỗn hợp ban đầu là A gam B 3,64 gam C 2,64 gam D 1,64 gam Câu 88 Lấy cốc đựng 34,16 gam hỗn hợp bột Cu kim loại và muối Fe(NO3)3 rắn khan Đổ lương nước dư vào cốc và khuấy hồi lâu, để các phản ứng xảy đến cùng (nếu có) Nhận thấy cốc còn 1,28 gam chất rắn không bị hòa tan Chọn kết luận đúng: A Trong 34,16 gam hỗn hợp lúc đầu có 1,28 gam Cu và 32,88 gam Fe(NO3)3 rắn khan B Trong hỗn hợp đầu có chứa 14,99% Cu và 85,01% Fe(NO3)3 theo khối lượng C Trong hỗn hợp đầu có chứa 12,85% Cu và 87,15% khối lượng Fe(NO3)3 D Tất không phù hợp với kiện cho Câu 89 Đem hòa tan hoàn toàn 5,6 gam Fe dung dịch HNO3 loãng, sau kết thúc phản ứng, thấy còn lại 1,12 gam chất rắn không tan Lọc lấy dung dịch cho vào lượng dư dung dịch AgNO3, sau kết thúc phản ứng, thấy xuất m gam chất rắn không tan Trị số m là A 19,36 B 8,64 C 4,48 D 6,48 Câu 90 Sau các thí nghiệm nào đây thu lượng Ag lớn nhất? A Cho 8,4 gam bột Fe tác dụng với 400 ml dung dịch AgNO3 1M B Cho hỗn hợp gồm 5,6g bột Zn và 2,8g bột Fe tác dụng với 400 ml dung dịch AgNO3 1M C Nhiệt phân 38,32 gam hỗn hợp AgNO3 và Ag theo tỉ lệ số mol 5:1 D Cho 5,4 gam bột Al tác dụng với 420 ml dung dịch AgNO3 Câu 91 Cho m gam hỗn hợp Cu và Fe2O3 dung dịch H2SO4 loãng thu dung dịch X và 0,328 gam chất rắn không tan Dung dịch X làm màu vừa hết 48ml dung dịch KMnO4 1M M có giá trị là A 40 B 43,2 C 56 D 48 Câu 92 Cho 12,12 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe tác dụng hết với dung dịch HCl dư thu dung dịch A và khí H2 Cô cạn dung dịch A thu 41,94 gam chất rắn khan Nếu cho 12,12 gam X tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu bao nhiêu gam kim loại? A 82,944 B 103,68 C 99,5328 D 108 Chuyên đề: Đại cương kim loại Thorium - 19 - Câu 93 Hòa tan hết 35,84 gam hỗn hợp Fe và Fe2O3 dung dịch HNO3 tối thiểu dung dịch A đó số mol Fe(NO3)2 4,2 lần số mol Fe(NO3)3 và V lit NO (đktc) Số mol HNO3 tác dụng là: A 1,24 B 1,50 C 1,60 D 1,80 Câu 94 Cho m gam bột Fe tác dụng với 1,75 gam dung dịch AgNO3 34% sau phản ứng thu dung dịch X chứa muối sắt và 4,5 gam chất rắn Xác định nồng độ phần trăm Fe(NO3)2 dung dịch X? A 9,81 B 12,36 C 10,84 D 15,60 Câu 95 Cho lượng Fe hòa tan hết vào dung dịch có chứa 0,1 mol HNO3 và 0,15 mol AgNO3 sau phản ứng thu dung dịch X chứa Fe(NO3)3, khí NO và chất rắn Y Cho x gam bột Cu vào dung dịch X thu dung dịch Z đó có khối lượng Fe(NO3)3 là 7,986g X có giá trị là: A 1,344 B 1,28 C 1,92 1,536 Câu 96 Hòa tan p gam hỗn hợp X gồm CuSO4 và FeSO4 vào H2O thu dung dịch Y Cho m gam bột Zn (dư) tác dụng với dung dịch Y sau phản ứng thu m gam chất rắn Nếu cho dung dịch Y tác dụng với BaCl2 thu 27,96 gam kết tủa p có giá trị là A 20,704 B 20,624 C 25,984 D 19,104 Câu 97 Cho m gam bột Al vào 400 ml dung dịch Fe(NO3)3 0,75M và Cu(NO3)2 0,6M sau phản ứng thu dung dịch X và 23,76 gam hỗn hợp kim loại, m có giá trị là A 9,72 B 10,8 C 10,26 D 11,34 Câu 98 Cho m gam hỗn hợp gồm Fe2O3 và CuO với tỉ lệ số mol 1:2 dung dịch HCl vừa đủ thu dung dịch A Cho dung dịch A tác dụng với m gam bột sắt sau phản ứng kết thúc thu dung dịch B và 31,36 gam chất rắn, m có giá trị là A 39,2 B 51,2 C 48,0 D 35,84 Câu 99 Hòa tan 39,36 gam hỗn hợp FeO và Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 loãng dư thu dung dịch A Dung dịch A làm màu vừa đủ 56ml dung dịch KMnO4 1M Dung dịch A có thể hòa tan vừa đủ bao nhiêu gam Cu ? A 7,68 gam B 10,24 gam C 5,12 gam D 3,84 gam Câu 100 Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Mg và FeCl3 vào H2O thu dung dịch Y gồm muối và không còn chất rắn Nếu hòa tan m gam X 2,688 lit H2 (đktc) Dung dịch Y có thể hòa tan vừa hết 1,12 gam bột Fe M có giá trị là : A 46,82 B 56,42 C 41,88 D 48,38 Câu 101 Để hòa tan hỗn hợp 9,6 gam Cu và 12 gam Cu cần tối thiểu bao nhiêu ml dung dịch hỗn hợp HCl 1,2Mvà NaNO3 0,12M (Sản phẩm khử là NO) ? A 833ml B 866ml C 633ml 766ml Câu 102 Cho m gam hỗn hợp Cu, Fe2O3 tan vừa hết dung dịch HCl 18,25% thu dung dịch X gồm muối Cô cạn dung dịch X thu 58,35 gam muối khan Nồng độ % CuCl2 dung dịch X là : A 9,48% B 10,26% C 8,42% D 11,2% Câu 103 Cho 0,8 mol bột Mg vào dung dịch chứa 0,6 mol FeCl3 và 0,2 mol CuCl2 Sau phản ứng kết thúc thu chất rắn A và dung dịch B Cô cạn dung dịch B thu bao nhiêu gam chất rắn khan? A 114,1 gam B 123,6 gam C 143,7 gam D 101,2 gam Chuyên đề: Đại cương kim loại Thorium - 20 - Câu 104 Hòa tan m gam hỗn hợp A gồm FeO, Fe(OH)2, FeCO3, Fe2O3, Fe3O4 có cùng số mol tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư thu 1,568 lit CO2 (đktc) và dung dịch X Dung dịch X có thể làm màu bao nhiêu ml dung dịch KMnO4 1M? A 42ml B 56ml C 84ml D 112ml Câu 105 Cho m gam bột Al tan hết vào dung dịch HCl và FeCl3 sau phản ứng thu dung dịch X gồm AlCl3 và FeCl2 và V lit H2 (đktc) Cô cạn dung dịch X thu 36,86 gam chất rắn khan, đó AlCl3 chiếm 5/7 tổng số mol muối V có giá trị là A 6,72 B 5,376 C 6,048 D 8,064 Câu 106 Cho m gam Fe tan vừa đủ dung dịch hỗn hợp HCl và FeCl3 thu dung dịch X chứa muối và 5,6 lit H2 (đktc) Cô cạn dung dịch X thu 85,09 gam muối khan M có giá trị là A 14,00 B 20,16 C 21,84 23,52 Câu 107 Cho m gam hỗn hợp bột gồm Fe, Cu và Fe2O3 tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl (lượng dung dịch HCl dùng tối thiểu) thu dung dịch A gồm FeCl2 và CuCl2 với số mol FeCl2 gấp lần số mol CuCl2 và 5,6 lit H2 (đktc) không còn chất rắn không tan Cô cạn dung dịch A thu 127,8 gam chất rắn khan M có giá trị là A 68,8 B 74,4 C 75,2 D 69,6 Câu 108 Hỗn hợp X gồm Fe(NO3)3 và Fe(NO3)2 Hòa tan m gam X vào H2O sau đó cho tác dụng với 16,8 gam bột sắt sau phản ứng kết thúc thu dung dịch Y và 5,6 gam chất rắn không tan Mặt khác nung m gam X điều kiện không có không khí thu hỗn hợp có tỉ khối so với H2 là 21,695 m có giá trị là A 122 B 118,4 C 115,94 D 119,58 Câu 109 Cho 300 ml dung dịch AgNO3 và 200 ml dung dịch Fe(NO3)2 sau phản ứng kết thúc thu 19,44 gam chất rắn và dung dịch X đó số mol Fe(NO3)3 gấp lần số mol Fe(NO3)2 còn dư Dung dịch X có thể tác dụng với tối đa bao nhiêu gam hỗn hợp bột kim loại gồm Al và Mg có tỉ lệ số mol là 1:3 A 7,92 B 11,88 C 5,94 D 8,91 Câu 110 Cho 13,5 gam hỗn hợp gồm Al, Cu, Mg tác dụng với oxi dư thu 19,9 gam hỗn hợp oxit Hòa tan hỗn hợp oxit này dung dịch HCl vừa đủ thu dung dịch X, cho 4,05 gam bột Al (dư) tác dụng với dung dịch X thu dung dịch Z và 9,57 gam chất rắn Cô cạn dung dịch Z thì thu bao nhiêu gam chất rắn khan? A 41,9 B 30,7 C 36,38 D 49,73 Câu 111 Cho 13,24 gam hỗn hợp X gồm Al, Cu, Mg tác dụng với oxi dư thu 20,12 gam hỗn hợp oxit Nếu cho 13,24 gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu dung dịch Y và sản phẩm khử là NO Cô cạn dung dịch Y thu bao nhiêu gam muối khan? A 64,33 B 66,56 C 80,22 D 82,85 Câu 112 Cho m gam bột Cu (dư) vào 400 ml dung dịch AgNO3 thu m+18,24 gam chất rắn X Hòa tan hết chất rắn X dung dịch HNO3 loãng dư thu 4,032 lit NO (đktc) m có giá trị là A 19,20 B 11,52 C 17,28 C 14,40 Câu 113 Cho hỗn hợp gồm 0,15 mol Al và x mol Mg tác dụng với 500 ml dung dịch FeCl3 0,32M thu 10,31 gam hỗn hợp kim loại và dung dịch X x có giá trị là A 0,10 B 0,12 C 0,06 D 0,09 Câu 114 Cho m gam kim loại M tác dụng với dung dịch HBr 16,2% thu dung dịch muối có nồng độ % là 18% Nếu cho 3,84 gam kim loại M tác dụng với dung dịch HNO3 loãng vừa đủ thu Chuyên đề: Đại cương kim loại Thorium - 21 - dung dịch X và 1,792 lit NO (đktc) Cô cạn dung dịch X thu bao nhiêu gam chất rắn khan? A 26,08 B 25,96 C 24,48 D 33,96 Câu 115 Cho m gam hỗn hợp bột kim loại X gồm Cu và Fe vào dung dịch AgNO3 dư thu m+54,96 gam chất rắn và dung dịch X Nếu cho m gam X tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu 4,928 lit NO (đktc) m có giá trị là A 19,52 B 16,32 C 19,12 D 22,32 Câu 116 Để hòa tan hết 23,88 gam hỗn hợp cu và Ag có tỉ lệ số mol là 4:5 cần tối thiểu bao nhiêu ml dung dịch hỗn hợp KNO3 0,2M và HCl 1M? A 520 B 650 C 480 D 500 Câu 117 Cho m gam bột Fe vào dung dịch X chứa gam FeCl3 sau phản ứng kết thúc thu dung dịch Y và 11,928 gam chất rắn a) m có giá trị là A 9,1 B 16,8 C 18,2 D 33,6 b Cô cạn dung dịch Y thu bao nhiêu gam chất rắn khan? A 50,825 B 45,726 C 48,268 D 42,672 Câu 118 cho ma gam bột Fe tác dụng hết với khí Cl2 sau kết thúc phản ứng thu m+12,78 gam hỗn hợp X Hòa tan hết hỗn hợp X H2O đến X tan tối đa thì thu dung dịch Y và 1,12 gam chất rắn M có giá trị là A 5,6 B 11,2 C 16,8 D 8,4 Câu 119 Cho 10,45 gam hỗn hợp Na và Mg vào 400 ml dung dịch HCl 1M thu 6,16 lit H2 (đktc), 4,35 gam kết tủa và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu bao nhiêu gam chất rắn? A 22,85 B 22,7 C 24,6 D 28,6 Câu 120 Cho 0,4 mol Mg và dung dịch chứa 0,2 mol Cu(NO3)2 và Fe(NO3)3 Phản ứng kết thúc, khối lượng chất rắn thu là A 11,2 gam B 15,6 gam C 22,4 gam D 24 gam Câu 121 Cho m gam Fe vào dung dịch chứa 0,1 mol AgNO3 và 0,15 mol Cu(NO3)2 Khi phản ứng kết thúc chất rắn B Hòa tan B HCl dư thu 0,03 mol H2 Giá trị m là: A 18,28 B 12,78 C 12,58 D 12,88 Câu 122 Cho m gam Mg vào lit dung dịch Cu(NO3)2 0,1M và Fe(NO3)2 0,1M Sau phản ứng thu 9,2 gam chất rắn và dung dịch B Giá trị m là A 3,36 B 2,28 C 3,6 D 4,8 Câu 123 Cho 15,12 gam hỗn hợp X gồm kim loại M có hóa trị không đổi (trước H) và Fe tác dụng với dung dịch HCl dư 12,432 lit H2 (đktc) Mặt khác cho 15,12 gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu 9,296 lit NO (đktc, sản phẩm khử nhất) Phần trăm khối lượng Fe hỗn hợp X là: A 40% B 50% C 60% D 56% 2+ Câu 124 Pin điện hóa tạo thành từ các cặp oxi hóa khử sau đây: Fe /Fe và Pb /Pb; Fe2+/Fe và Zn2+/Zn; Fe2+/Fe và Sn2+/Sn; Fe2+/Fe và Ni2+/Ni Số trường hợp sắt là cực âm: A B C 2+ D Câu 125 Cho amol kim loại Mg vào dung dịch hỗn hợp chứa b mol CuSO4 và c mol FeSO4 Kết thúc phản ứng, dung dịch thu chứa loại muối Điều kiện phù hợp cho các kết trên Chuyên đề: Đại cương kim loại B b £ a<b+c A a ³ b Thorium - 22 C b £ a £ b + c D b < a < 0,5(b + c) Câu 126 Cho hỗn hợp kim loại gồm x mol Zn và y mol Fe vào dung dịch chứa z mol CuSO4 Kết thúc phản ứng dung dịch thu chứa muối Xác định điều kiện phù hợp cho kết trên là A x ³ z B x £ z C z > x + y D x < z £ x + y Câu 127 Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Zn, Mg (trong đó Fe chiếm 25,866% khối lượng) tác dụng với dung dịch HCl giải phóng 12,32 lit khí H2 (đktc); m gam X tác dụng với Cl2 thu m + 42,6 gam hỗn hợp muối Giá trị m là A 24,85 B 21,65 C 32,60 D 26,45 Câu 128 Hỗn hợp X gồm Fe và Cu với tỉ lệ % khối lượng là 4:6 Hòa tan m gam X dung dịch HNO3 thu 0,448 lit NO (sản phẩm khử nhất, đktc), dung dịch Y và có 0,65 gam kim loại không tan a Khối lượng muối khan dung dịch Y là: A 5,4 B 6,4 C 11,2 D 8,6 B 4,8 C 2,4 D 6,8 b m có giá trị là A 8,4 Câu 129 Ngâm lá kẽm nhỏ dung dịch có chứa 2,25 gam ion kim loại có điện tích 2+ Phản ứng xong, khối lượng lá kẽm tăng thêm 0,94 gam Ion kim loại đó là A Cd2+ B Cu2+ C Hg2+ D Fe2 Câu 130 Cho miếng kim loại X có cùng khối lượng miếng tan hoàn dung dịch HCl và dung dịch H2SO4 đặc nóng, thu khí H2 và SO2 (tỉ lệ thể tích SO2 và H2 cùng điều kiện là 2:3) Khối lượng muối clorua 62,75% khối lượng muối sunfat Kim loại X là A Zn C BÀI TẬP TỰ LUẬN B Cr C Ag D Cu