Thêm 3c mol Mg vào dung dịch A, sau phản ứng dung dịch có chứa 1 muối

KIM LOẠI PHẢN ỨNG VỚI MUỐI

TN 3: Thêm 3c mol Mg vào dung dịch A, sau phản ứng dung dịch có chứa 1 muối

a. Tìm mối quan hệ giữa c với a và b trong từng thí nghiệm

b. Nếu a= 0,2 mol; b = 0,3mol; nMg = 0,4. Tính khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng.

Hướng dẫn

Các phản ứng xảy ra theo thứ tự sau:

Mg + CuSO4  MgSO4 + Cu� (1) mol: 1 1 1 1

Mg + FeSO4  MgSO4 + Fe�(2) mol: 1 1 1 1

a. Tìm mối liên hệ

- TN 1: Khi thêm c mol Mg vào dung dịch A được dung dịch chứa 3 muối => chưa xong phản ứng (1), dung dịch muối FeSO4 chưa phản ứng ( 3 muối là: MgSO4, CuSO4 và FeSO4)

Nên: c < a

- TN 2: Khi thêm 2c mol Mg vào dung dịch A được dung dịch chứa 2 muối, có 2 khả năng:

+ Đã xong phản ứng (1), CuSO4 và Mg đều hết, chưa xảy ra phản ứng (2). Lúc đó:

a= 2c (*)

+ Đã xong phản ứng (1), phản ứng (2) chưa xong( còn dư FeSO4, Mg tan hết), nên:

a< 2c < a + b(**)

Từ (*) và (**) suy ra: a�2c< a + b

- TN 3: Khi thêm 3c mol Mg vào dung dịch A được dung dịch chỉ còn 1 muối ( Muối MgSO4), xong phản ứng (1.2), hết 2 muối , dư hoặc hết kim loại Mg.

Suy ra: 3c � a + b b. Nếu a= 0,2 mol, b= 0,3 mol, nMg = 0,4 mol Lúc đó xảy ra các phản ứng:

Mg + CuSO4  MgSO4 + Cu� (1) mol: 1 1 1 1

Trước p/ư: 0,4 0,2 PƯ : 0,2 0,2

Sau p/ư: 0,2 0 0,2

Sau phản ứng dư 0,2 mol Mg sẽ tham gia phản ứng (2) Mg + FeSO4  MgSO4 + Fe�(2) mol: 1 1 1 1 Trước p/ư: 0,2 0,3

PƯ: 0,2 0,2

Sau p/ư: 0 0,1 0,2 Vậy khối lượng chất rắn thu được:

m= 0,2 . 64 + 0,2 . 56 = 24 gam.

Bài 3:

Cho 12 gam Mg vào 1 lit dung dịch ASO4 và BSO4 có cùng nồng độ là 0,1M ( Biết Mg đứng trước A, A đứng trước B trong dãy hoạt động hoá học)

a. Chứng tỏ rằng A và B kết tủa hết

b. Biết rằng phản ứng cho ra chất rắn C có khối lượng 19,2 gam và khi cho C tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư, còn lại một kim loại không tan có khối lượng 6,4 gam. Xác định 2 kim loại A và B.

Hướng dẫn

a. Số mol Mg ban đầu: nMg = 12

24 = 0,5 mol Số mol ASO4: n= 0,1. 1 = 0,1 mol Số mol BSO4 : n= 0,1. 1 = 0,1 mol

Theo bài ra ta có các phản ứng theo thứ tự sau:

Mg + BSO4  MgSO4 + B�

0,1 0,1

Mg + ASO4  MgSO4 + A� 0,1 0,1

Tổng số mol Mg tham gia 2 phản ứng là:

nMg = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol

Mà số mol ban đầu của Mg là 0,5 mol nên sau phản ứng dư Mg, A và B kết tủa hết.

b. Chât rắn C gồm 0,1 molA, 0,1 mol B và 0,5 – 0,2 = 0,3mol Mg dư.

Ta có: 0,1 (A + B) + 0,3 . 24 = 19,2

 0,1(A +B) = 12

 A + B = 120(*)

Khi cho chất trắn C tác dụng với H2SO4 loãng dư, Mg và A tan, còn 1 kim loại không tan là B.

mB = 0,1B = 6,4 => B = 64: B là Cu Thay vào (*): A= 120 – 64 = 56: A là Fe.

C. HAI KIM LOẠI A, B CHO VÀO DD CHỨA MỘT MUỐI CỦA KIM LOẠI C I> Lý thuyết

Giả sử trong dãy hoạt động hoá học của kim loại, A đứng trước B, B đứng trước C( Nghĩa là độ hoạt động của A mạnh hơn B, B mạnh hơn C)

I I I A B C Thứ tự phản ứng xảy ra như sau:

- Trước tiên A tác dụng với dung dịch muối của kim loại C:

A + muối Kim loại C  Muối kim loại A + C�(1)

- Sau phản ứng trên, nếu dư muối kim loại C, sẽ có phản ứng của kim loại B với muối của kim loại C:

B+ muối kim loại C  Muối kim loại B + C�(2)

II> Bài tập:

Trộn 2 dung dịch AgNO3 0,42M và Pb(NO3)2 0,36M với thể tích bằng nhau được dung dịch A. Thêm 1,08 gam bột Al vào 100 ml dung dịch A, thu được chất rắn B và dung dịch C.

Tính khối lượng chất rắn B.

Hướng dẫn

Số mol Al ban đầu:

nAl = 1, 08

27 = 0,04 mol

Theo bài: 100ml dung dịch A xuất phát từ 50 ml dung dịch AgNO3 0,42M và 50 ml dung dịch Pb(NO3)2 0,36 M nên:

nAgNO3

bđ= 0,42. 0,05 = 0,021 mol

( 3 2) Pb NO

n = 0,36. 0,05 = 0.018 mol Thứ tự phản ứng xảy ra như sau:

Al phản ứng với AgNO3 trước:

Al + 3AgNO  Al(NO ) + 3Ag�

Trước p/ư: 0,04 0,021 PƯ : 0,007 0,021

Sau p/ư : 0,033 0 0,021 Sau đó Al dư tác dụng tiếp với Pb(NO3)2

2Al + 3Pb(NO3)2  2Al(NO3)3 + 3Pb� Theo pt: (mol) 1 1,5 1 1,5 Trước p/ư 0,033 0,018

P. Ư 0,012 0,018

Sau pư 0,021 0 0,018

Sau phản ứng, chất rắn B bao gồm 0,021mol Al dư, 0,021 mol Ag và 0,018 mol Pb tạo thành.

mB = 0,021. 27 + 0,021 . 108 + 0,018 . 207= 6,561 gam Bài tập tự luyện

Bài 1: Cho một đinh Fe có khối lượng 50 gam vào dung dịch CuCl2 10%. Sau khi phản ứng kết thúc, đem thanh kim loại ra rửa sạch làm khô cân lại được 52 gam

a. Tính khối lượng Fe tham gia

b. Tính khối lượng dung dịch CuCl2 cần vừa đủ cho phản ứng trên ĐS: a. mFe = 14 gam b. mdd= 337,5 gam

Bài 2: Cho một mảnh Zn có khối lượng 50 gam vào dung dịch CuSO4. Sau khi phản ứng kết thúc, đem mảnh kim loại ra rửa sạch, làm khô, cân được 49,82 gam.

Xác định khối lượng CuSO4 có trong dung dịch.

ĐS: mCuSO4 = 28,8 gam

Bài 3: Một đinh sắt nặng 90 gam được nhúng vào dung dịch CuSO4. Sau một thời gian, lấy đinh ra, rửa sạch, làm khô cân được 91,3 gam. Hỏi đinh sắt lúc đó có bao nhiêu gam Fe, Cu?

ĐS: mCu = 10,4 gam

mFe = 91,3 – 10,4 = 80,9 gam

Bài 4: Ngâm một vật bằng Cu có khối lượng 5 gam trong 500 gam dung dịch AgNO3 4%, sau một thời gian lấy vật ra và kiểm lại thấy lượng AgNO3 có trong dung dịch ban đầu giảm mất 85%

a. Tính khối lượng vật lấy ra khi làm khô

b. Tính C% của các chất hoà tan có trong dung dịch sau phản ứng sau khi lấy vật ra.

ĐS: a. mVật = 12,6 gam

b. Khối lượng dung dịch: mdd= 492,4g C%AgNO3 = 3

492, 4. 100% = 0,6%

C% Cu(NO3)2 = 9, 4

.100%

492, 4 = 1,87%

Bài 5: Nhúng một thanh kim loại M(II) vào 0,5 lit dung dịch CuSO4 0,2M. Sau phản ứng, khối lượng thanh M tăng lên 0,4 gam trong khi nồng độ CuSO4 còn lại là 0,1M. xác định M

ĐS: M là Fe

Bài 6: Cho a gam bột kim loại M có hoá trị không đổi vào 500ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 và AgNO3 đều có nồng độ 0,4M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, ta lọc được a+ 27,2 gam chất rắn gồm 3 kim loại và được một dung dịch chỉ chứa 1 muối tan.

Hãy xác định kim loại M và số mol muối nitrat của nó trong dung dịch.

Hướng dẫn:

Gọi n là hoá trị của M

2870 53 5

, 143

65 ,

2 

M  m

x 1

53 2870x

53 2870 2870

: 53

1 x

x n

m  

x

x

M + nAgNO3  M(NO3)n + nAg� (1) 2M + nCu(NO3)2  2M(NO3)n + nCu� (2) Ta có: nCu(NO3)2 = nAgNO3 = 0,2 mol

Do chất rắn chứa 3 kim loại chứng tỏ dư kim loại M và các phản ứng (1, 2) xảy ra hoàn toàn.

Nên: (108 - M

n ) . 0,2 +( 64 - 2M

n ) . 0,2 =27,3

 M= 12n

Lập bảng: n= 2, M= 24(Mg) nMg NO( 3 2) = 0,3 mol

Bài 7

Cho 1 gam sắt clorua chưa rõ hoá trị của sắt vào một dung dịch AgNO3 dư , người ta được một chất kết tủa trắng , sau khi sấy khô có khối lượng 2,65 gam. Hãy xác định hoá trị của sắt và viết phương trình phản ứng xảy ra trong thí nghiệm.

Hướng dẫn:

Gọi x là hoá trị của Fe trong sắt clorua.

Phương trình hoá học:

FeClx + xAgNO3  xAgCl � + Fe(NO3)x

TL mol 1 x x 1 Ta có : nAgCl = (mol)

Theo phương trình: nFeCl = nAgCl = (mol) Nên: M FeCl = (g)

Hay: 56 + 35,5x = => x = 3 Do đó : Fe hoá trị III

Phương trình hoá học :

FeCl3 + 3 AgNO3 3 AgCl� + Fe(NO3)3

Bài 8

Cho một thanh Pb kim loại tác dụng vừa đủ với dung dịch nitrat của kim loại hoá trị II, sau một thời gian khi khối lượng thanh Pb không đổi thì lấy ra khỏi dung dịch thấy khối lượng nó giảm đi 14,3 g. Cho thanh sắt có khối lượng 50g vào dung dịch sau phản ứng trên, khối lượng thanh sắt không đổi nữa thì lấy ra khỏi dung dịch, rửa sạch, sấy khô cân nặng 65,1g .Tìm tên kim loại hoá trị II.

Hướng dẫn:

Gọi a là số mol của kim loại R hoá trị II cần tìm.

Phương trình phản ứng :

Pb + R(NO3)2 Pb(NO3)2 + R�

Mol: a a a a Fe + Pb(NO3)2 Fe(NO3)2 + Pb� Mol: a a a a

Ta có: m = m - m = 207a - Ra = 14,3 (g) (1) x

2870 53

1 , 56 0 207

1 ,

15 



mFe tăng = mPb - mFe = 207a - 56a = 65,1 - 50 = 15,1 (g)

Nên: a = (2) Thế (2) vào (1) ta có:

0,1 ( 207 - R ) = 14,3 => R = 64.

Vậy kim loại R là Cu.

Bài 9

Nhúng 1 lá Al vào dung dịch CuSO4 . Sau một thời gian lấy lá Al ra khỏi dung dịch thì thấy khối lượng dung dịch giảm 1,38g. Khối lượng Al đã phản ứng là bao nhiêu?

Bài làm:

Gọi x là số mol của Al.

Phương trình hoá học :

2Al + CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu � Mol: x 1,5x Theo đề bài và phương trình trên ta có:

mCu - mAl = 1,38 g

Hay: 1,5x . 64 - 27x = 1,38 => x = 0,02 Nên: mAl = n . M = 0,02 . 27 = 0,54(g)

---