1. Kim loại tỏc dụng với dung dịch muối:
- Điều kiện để kim loại M đẩy được kim loại X ra khỏi dung dịch muối của nú:
mM(r) + nXm+
(dd) mMn+
(dd) + nX(r)
+ M đứng trước X trong dóy thế điện cực chuẩn
+ Cả M và X đều khụng tỏc dụng được với nước ở điều kiện thường + Muối tham gia phản ứng và muối tạo thành phải là muối tan
- Khối lượng chất rắn tăng: ∆m↑ = mXtạo ra – mMtan
- Khối lượng chất rắn giảm: ∆m↓ = mMtan – mX tạo ra
- Khối lượng chất rắn tăng = khối lượng dung dịch giảm - Ngoại lệ:
+ Nếu M là kim loại kiềm, kiềm thổ (Ca, Sr, Ba) thỡ M sẽ khử H+ của H2O thành H2 và tạo thành dung dịch bazơ kiềm. Sau đú là phản ứng trao đổi giữa muối và bazơ kiềm
+ Ở trạng thỏi núng chảy vẫn cú phản ứng: 3Na + AlCl3(khan) → 3NaCl + Al
+ Với nhiều anion cú tớnh oxi húa mạnh như NO3-, MnO4-,…thỡ kim loại M sẽ khử cỏc anion trong mụi trường axit (hoặc bazơ)
- Hỗn hợp cỏc kim loại phản ứng với hỗn hợp dung dịch muối theo thứ tự ưu tiờn: kim loại khử mạnh nhất tỏc dụng với cation oxi húa mạnh nhất để tạo ra kim loại khử yếu nhất và cation oxi húa yếu nhất
- Phản ứng của kim loại với dung dịch muối là phản ứng oxi húa – khử nờn thường sử dụng phương phỏp bảo toàn mol electron để giải cỏc bài tập phức tạp, khú biện luận như hỗn hợp nhiều kim loại tỏc dụng với dung dịch chứa hỗn hợp nhiều muối. Cỏc bài tập đơn giản hơn như một kim loại tỏc dụng với dung dịch một muối, hai kim loại tỏc dụng với dung dịch một muối,…cú thể tớnh toỏn theo thứ tự cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra
- Sử dụng phương phỏp tăng giảm khối lượng để tớnh khối lượng thanh kim loại sau phản ứng,…
- Từ số mol ban đầu của cỏc chất tham gia phản ứng → biện luận cỏc trường hợp xảy ra
- Nếu chưa biết số mol cỏc chất phản ứng thỡ dựa vào thành phần dung dịch sau phản ứng và chất rắn thu được → biện luận cỏc trường hợp xảy ra - Kim loại khử anion của muối trong mụi trường axit (bazơ) thỡ nờn viết phương trỡnh dạng ion thu gọn
- Kim loại (Mg → Cu) đẩy được Fe3+ về Fe2+.
Vớ dụ: Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+ ; Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+
- Cho Fe vào dd cú chứa Ag+ thỡ: Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag. Nếu Fe hết, Ag+ cũn dư thỡ: Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag
3. Một số vớ dụ minh họa:
Loại 1: Nhỳng thanh kim loại và dd muối
Vớ dụ 1: Lấy 2 thanh kim loại M húa tri II khối lượng ban đầu bằng nhau và bằng a (g). Nhỳng thanh thứ nhất vào dd Cu(NO3)2. Nhỳng thang thứ 2 vào dd Pb(NO3)2.Sau một thời gian lấy 2 thanh kim loại ra và cõn lại thấy thanh thứ nhất giảm 0,2%; thanh thứ 2 tăng 28,4% (so với khối lượng ban đầu). Cho biết Cu(NO3)2 và Pb(NO3)2 phản ứng với số mol bằng nhau. Tỡm kim loại M.
Hướng dẫn:
Đặt số mol Cu(NO3)2 và Pb(NO3)2 là x mol
Thanh I: M + Cu(NO3)2 --> M(NO3)2 + Cu mol: x x Khối lượng thanh kim loại giảm: (M-64)x (g).
% khối lượng thanh kim loại giảm: ( −64) .100% =0,2%
a x M
(I) Thanh II: M + Pb(NO3)2 --> M(NO3)2 + Pb
mol: x x Khối lượng thanh kim loại tăng: (207 –M )x (g).
% khối lượng thanh kim loại tăng: (207− ) .100% =28,4% a x M (II) . 65 284 2 207 64 ) ( ) ( đVC M M M II I = => = − − = M= Zn.
Loại 2: Nhiều bột kim loại cho vào dd chứa một muối.
Vớ dụ 2: Cho 0,81 gam Al và 6,72 gam Fe vao 100 ml dung dịch Cu(NO3)2 lắc kĩ để Cu(NO3)2 phản ứng hết thu được chất rắn cú khối lương 9,76 gam. Viết phản ứng xảy ra và tớnh nồng độ mol dung dịch.
Hướng dẫn:
Ta cú: nAl = 0,03 mol; nFe = 0,12 mol .
Khi cho Al và Fe vào dung dịch Cu(NO3)2 thỡ Al thỡ Al phản ứng trước, hết Al mà Cu(NO3)2 cũn thỡ Fe mới tiếp tục phăn ứng.
- Nếu chỉ cú Al phản ứng hết:
2Al + 3Cu(NO3)2--> 2Al(NO3)3 + 3Cu 0,03 ==> 0,045 mol mchất rắn = mFe +mCu = 9,6 (gam) < 9,76 (gam ) => Chưa phự hợp. - Nếu cả Al và Fe phản ứng hết.
2Al + 3Cu(NO3)2--> 2Al(NO3)3 + 3Cu 0,03--> 0,045 -->. 0,045 Fe + Cu(NO3)2 --> Fe(NO3)2 + Cu
0,03 0,12
Khối lượng chất rắn: mCu = (0,045 + 0,12)64 = 10,56 gam > 9,76 => khụng phự hợp. Vậy trong bài toỏn này Al tỏc dụng hết. Fe tỏc dụng một phần và cũn dư. Đặt nFe tỏc dụng = x mol
Fe + Cu(NO3)2 --> Fe(NO3)2 +Cu mol x x x x mChất rắn = mFe dư +mCu = 9,76 (g)
<=> (0,045 + x )64 + 6,72 -56x =9,76 (g). <=> x=0,02 (mol) nCu(NO3)2 = 0,045 + 0,02 =0,065 mol .