- Al, Zn tan trong dung dịch kiềm.
5. Kim loại tan trong nước (K, Na, Ca, Ba )+ dung dịch muố
Trước hết : Kim loại + nước → dung dịch bazơ + H2↑
Sau đó : dung dịch Bazơ + dung dịch Muối → Muối mới + Bazơ mới ( Thỏa điều kiện của phản ứng trao đổi ion )
Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng
Áp dụng định luật bảo toàn electron: Σ n e nhường = Σ n e nhận
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1.Ngâm một đinh sắt trong 200 ml dung dịch CuSO4 . Sau khi phản ứng kết thúc, lấy đinh sắt ra khỏi dung dịch, rửa nhẹ, làm khô thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 1,6 gam . Nồng độ ban đầu của dung dịch CuSO4 là bao nhiêu ?
A. 1 M B. 0,5 M C. 2 M D. 1,5 M
Hướng dẫn giải
PTHH : Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu ( mol ) x ← x → x
Theo phương pháp tăng giảm khối lượng :
⇒ 64 x – 56 x = 1,6 ⇒ x = 0,2 4 0.2 1 0,2 CuSO M n C M V = = = Chọn đáp án A
Bài 2.Ngâm một lá kẽm trong dung dịch muối sufat có chứa 4,48 g ion kim loại điện tích 2+ Sau phản ứng, khối lượng lá kẽm tăng thêm 1,88 gam . Công thức hóa học của muối sunfat là :
A. CuSO4 B. FeSO4 C. NiSO4 D. CdSO4
PTHH : Zn + M2+
→ Zn2+ + M ( mol ) x ← x → x
Theo phương pháp tăng giảm khối lượng :
M x - 65x = 1,88 x = 0,04 Mx = 4,48 M =112 ( Cd ) ⇒ ⇒ CdSO4 Chọn đáp án D
Lưu ý : Bài này chỉ có MCd > M Zn , nên không cần giải mà chọn nhanh đáp án D . CdSO4
Bài 3. Ngâm một lá kẽm trong dung dịch có hòa tan 4,16 gam CdSO4 . Phản ứng xong, khối lượng lá kẽm tăng 2,35% . Khối lượng lá kẽm trước khi phản ứng là bao nhiêu gam ?
A. 60 gam B. 40 gam C. 80 gam D. 100 gam
Hướng dẫn giải
PTHH : Zn + CdSO4→ ZnSO4 + Cd
( mol ) 0,02 ← 0,02 → 0,02 Số mol Zn = số mol Cd = số mol CdSO4 = 4,16 : 208 = 0,02 mol Theo phương pháp tăng giảm khối lượng :
m lá Zn tăng = 0,02 . 112 – 0,02 . 65 = 0,94 gam Khối lượng Zn trước phản ứng = 0,94.100 40
2,35= gam
Chọn đáp án B
Bài 4. Hòa tan 5,6 gam bột Fe vào 250 ml dung dung dịch AgNO3 1M , kết thúc phản ứng thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là:
A. 21,6 B. 2,16 C. 27 D. 2,7
Hướng dẫn giải
Dựa vào dãy điện hóa của kim loại : Fe2+ Fe3+ Ag+
Fe Fe2+ Ag Tính oxi hóa tang
Tính khu giam
Fe + 2Ag+→Fe2+ + 2Ag (1) ( mol ) 0,1 → 0,2 → 0,1 0,2
Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag (2) ( mol ) 0,05 → 0,05→ 0,05
⇒ Chất rắn thu được là Ag , m Ag = 0,25. 108 = 27 gam
Chọn đáp án C
Bài 5. Cho m1 gam Al vào 100 ml dung dịch gồm Cu(NO3)2 0,3M và AgNO3 0,3M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được m2 gam chất rắn X. Nếu cho m2 gam X tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thì thu được 0,336 lít khí (ở đktc). Giá trị của m1 và m2 lần lượt là
A. 1,08 và 5,43. B. 0,54 và 5,16. C. 1,08 và 5,16. D. 8,10 và 5,43.
Hướng dẫn giải
Số mol Cu(NO3)2 = 0,03 mol ; số mol AgNO3 = 0,03 mol Số mol H2 = 0,015 mol
Vì chất rắn X sau phản ứng tác dụng dung dịch HCl, suy ra X có Al dư. 2Al + 3Cu2+→ 2Al3+ + 3Cu (1)
(mol) 0,02 ← 0,03 → 0,03 Al + 3Ag+→ Al3+ + 3Ag (2) (mol) 0,01 ← 0,03 → 0,03 Al + 3H+→ Al3+ + 3 2 H2 ↑ (mol) 0,01 ← 0,015 ⇒ m1= mAl = (0,02 + 0,01 + 0,01) . 27 = 1,08 gam
⇒ m2= mCu + mAg + mAl dư = 0,03. 64 + 0,03. 108 + 0,01. 27 = 5,43gam
Chọn đáp án A
Bài 6. Cho hỗn hợp bột gồm 2,7 gam Al và 5,6 gam Fe vào 550 ml dung dịch AgNO3 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là (biết thứ tự trong dãy thế điện hoá: Fe3+/Fe2+ đứng trước Ag+/Ag).
A. 54,0. B. 59,4. C. 64,8. D. 32,4.
Hướng dẫn giải
Al3+ Fe2+ Fe3+ Ag+
Al Fe Fe2+ Ag Tính oxi hóa tang
Tính khu giam
Cách 1:
Ta có: số mol Al = 0,1 ; số mol Fe = 0,1 ; số mol AgNO3 = 0,55mol Al + 3Ag+→ Al3+ + 3Ag (1) ( mol ) 0,1 → 0,3 → 0,3 Fe + 2Ag+→ Fe2+ + 2Ag (2) ( mol ) 0,1 →0,2 → 0,2 Fe2+ + Ag+→ Fe3+ + Ag (3) ( mol ) 0,05 ← 0,05 → 0,05
⇒ Chất rắn thu được là Ag , m Ag = 0,55. 108 = 59,4 gam
Cách 2:
Ta có: số mol Al = 0,1 ; số mol Fe = 0,1 ; số mol AgNO3 = 0,55 mol
Áp dụng định luật bảo toàn electron: Σ n e nhường = Σ n e nhận
Σ n electron nhận = nAg+ = 0,55 mol
Σ n electron nhường = 3. nAl + x. nFe= 0,55 mol
⇔ 0,3 + 0,1. x = 0,55 ⇒ x = 2,5 ( 2 ≤ x ≤ 3) Sau phản ứng Al, Fe, AgNO3 đều phản ứng hết
⇒ Chất rắn thu được là Ag , m Ag = 0,55. 108 = 59,4 gam
Chọn đáp án B
Bài 7. Cho 2 mol bột Fe và 1 mol bột Mg vào dd có x mol CuSO4 . Sau phản ứng khối lượng kim loại thu đựoc là 188 gam . Tìm giá trị x ?
A. 1 mol B. 2mol C. 2,5 mol D. 3 mol
Hướng dẫn giải
Dựa vào dãy điện hóa của kim loại :
Mg + Cu2+→ Mg2+ + Cu ↓ (1) ( mol ) 1 → 1 → 1
Fe + Cu2+ →Fe2+ + Cu ↓ (1) ( mol ) a a a
Theo phương pháp tăng giảm khối lượng :
(1.64 – 1. 24 ) + ( 64a – 56a) = 188 – ( 2. 56 + 1 .24 ) ⇒ a = 1,5 Vậy : dung dịch có x = 1 + 1,5 = 2,5 mol
Chọn đáp án C
Bài 8. Cho hỗn hợp bột 3 mol Al và 2 mol Fe vào dung dịch chứa 4 mol Cu(NO3)2 và 3 mol AgNO3 . Sau phản ứng thu được chất rắn gồm 3 kim loại với số mol là :
A. 3 mol Ag , 4 mol Cu , 2 mol Al B. 3 mol Ag , 4 mol Cu , 1 mol AlC. 3 mol Ag , 4 mol Cu , 2 mol Fe D. 3 mol Ag , 4 mol Cu , 1 mol Fe C. 3 mol Ag , 4 mol Cu , 2 mol Fe D. 3 mol Ag , 4 mol Cu , 1 mol Fe
Hướng dẫn giải
Dựa vào dãy điện hóa của kim loại Al3+ Fe2+ Cu2+ Ag+ Al Fe Cu Ag Tính oxi hóa tang
Tính khu giam
Tính khử của Al mạnh nhất ⇒ Al bị oxi hóa hết và Fe bị oxi hóa một phần . Ion Ag+ và ion Cu2+ bị khử hết . Nên chất rắn gồm 3 kim loại : Ag , Cu , Fe .
Al + 3Ag+→Al3+ + 3Ag (1) ( mol ) 1 3 3
2Al + 3Cu2+ →2Al3+ + 3Cu (2) ( mol ) 2 3 3
Fe + Cu2+→ Fe2+ + Cu (3) ( mol ) 1 1 1
Chất rắn gồm 3 kim loại : 3 mol Ag , 4 mol Cu và 1 mol Fe Chọn đáp án D
Bài 9.Cho hỗn hợp gồm 1,2 mol Mg và x mol Zn vào dung dịch chứa 2 mol Cu2+ và 1 mol Ag+ đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được một dung dịch
chứa ba ion kim loại. Trong các giá trị sau đây, giá trị nào của x thoả mãn trường hợp trên?
A. 1,8. B. 1,2. C. 2,0. D. 1,5.
Hướng dẫn giải
Tính oxi hóa Mg2+ < Zn2+ < Cu2+ < Ag+
→ dung dịch thu được chứa 3 ion kim loại là: Mg2+ , Zn2+ , Cu2+
⇒ Kim loại Mg, Zn phản ứng hết. Ion kim loại Ag+ phản ứng hết, ion Cu2+ dư
Áp dụng định luật bảo toàn electron: Σ n e nhường = Σ n e nhận
Quá trình oxi hóa: Mg → Mg2+ + 2e ; Zn → Zn2+ + 2e Quá trình khử : Ag+ + 1e → Ag ; Cu2+ + 1e → Cu
Σ n electron nhường = 2. nMg + 2. nZn=( 2,4 + 2x ) mol
Σ n electron nhận = nAg+ + 2. 2+
Cu
n (phản ứng) < 5 mol
⇔ 2,4 + 2x < 5 ⇒ x < 1,3 ⇒x = 1,2
Chọn đáp án B
Bài 10. Cho 2,3 gam Na vào dung dịch CuSO4 vừa đủ . Sau phản ứng thu đựoc bao nhiêu gam kết tủa ?