PP-Giai-BT-KimLoai-HoChiTuan-DHY-HN

8/6/2019 PP-Giai-BT-KimLoai-HoChiTuan-DHY-HN

http://slidepdf.com/reader/full/pp-giai-bt-kimloai-hochituan-dhy-hn 1/14

http://ebook.here.vn - Thư vin Bài ging, ð thi trc nghim

Phương pháp gii bài tp kim loi

Biên son H Chí Tun - ðH Y Hà Ni

I – BÀI TP V XÁC ðNH TÊN KIM LOI

1) Có th tính ñưc khi lưng mol nguyên t kim loi M theo các cách sau:

- T khi lưng (m) và s mol (n) ca kim loi → M =- T Mhp cht → Mkim loi

- T công thc Faraday → M = (n là s electron trao ñi mi ñin cc)

- T a < m < b và α < n < β → → tìm M tha mãn trong khong xác ñnh ñó- Lp hàm s M = f(n) trong ñó n là hóa tr ca kim loi M (n = 1, 2, 3), nu trong bài toán tìm oxit

kim loi MxOy thì n = → kim loi M

- Vi hai kim loi k tip nhau trong mt chu kì hoc phân nhóm → tìm → tên 2 kim loi

2) Mt s chú ý khi gii bài tp:

- Bit s dng mt s ñnh lut bo toàn như bo toàn khi lưng, bo toàn nguyên t, bo toàn molelectron,… Bit vit các phương trình ion thu gn, phương pháp ion – electron …- Khi ñ bài không cho kim loi M có hóa tr không ñi thì khi kim loi M tác dng vi các chtkhác nhau có th th hin các s oxi hóa khác nhau → ñt kim loi M có các hóa tr khác nhau- Khi hn hp ñu ñưc chia làm hai phn không bng nhau thì phn này gp k ln phn kia tươngng vi s mol các cht phn này cũng gp k ln s mol các cht phn kia

3) Mt s ví d minh ha:

Ví d 1: Cho 3,024 gam mt kim loi M tan ht trong dung dch HNO3 loãng, thu ñưc 940,8 mlkhí NxOy (sn phm kh duy nht, ñktc) có t khi ñi vi H 2 bng 22. Khí NxOy và kim loi M là:A. NO và Mg B. NO2 và Al C. N2O và Al D. N2O và Fe

Hưng dn: M(NxOy) = 44 → nN2O = 0,042 molM → Mn+ + ne 2NO3- + 8e + 10H+ → N2O + 5H2O

Theo ñlbt mol electron: ne cho = ne nhn → 3,024 → → No duy nht n = 3 và

M = 27 → Al → ñáp án C

Ví d 2: Hn hp X gm Mg và kim loi M. Hòa tan hoàn toàn 8 gam hn hp X cn va ñ 200gam dung dch HCl 7,3 %. Mt khác cho 8 gam hn hp X tác dng hoàn toàn vi khí Cl 2 cn dùng5,6 lít Cl2 ( ñktc) to ra hai mui clorua. Kim loi M và phn trăm v khi lưng ca nó trong hnhp X là:A. Al và 75 % B. Fe và 25 % C. Al và 30 % D. Fe và 70 %

Hưng dn: nHCl = 0,4 mol ; nCl2 = 0,25 mol ; nMg = x mol ; nM = y mol 24x + My = 8 (1)- X tác dng vi dung dch HCl (M th hin hóa tr n) → 2x + ny = 0,4 (2)




- X tác dng vi Cl2 (M th hin hóa tr m) → 2x + my = 0,5 (3)- T (2) ; (3) → y(m – n) = 0,1 → m > n → No duy nht m = 3 và n = 2 → x = y = 0,1 mol- T (1) → M = 56 → Fe và % M = 70 % → ñáp án D

Ví d 3: Hn hp X gm hai mui cacbonat ca 2 kim loi kim th hai chu kì liên tip. Cho 7,65gam X vào dung dch HCl dư. Kt thúc phn ng, cô cn dung dch thì thu ñưc 8,75 gam muikhan. Hai kim loi ñó là:

A. Mg và Ca B. Ca và Sr C. Be và Mg D. Sr và Ba

Hưng dn:

- ðt công thc chung ca hai mui là CO3. Phương trình phn ng:

CO3 + 2HCl → Cl2 + CO2 + H2O

- T phương trình thy: 1 mol CO3 phn ng thì khi lưng mui tăng: 71 – 60 = 11 gam

- Theo ñ bài khi lưng mui tăng: 8,75 – 7,65 = 1,1 gam → có 0,1 mol CO3 tham gia phnng

→ + 60 = 76,5 → = 16,5 → 2 kim loi là Be và Mg → ñáp án C

Ví d 4: Hòa tan hoàn toàn 6 gam hn hp X gm Fe và mt kim loi M (hóa tr II) vào dung dchHCl dư, thu ñưc 3,36 lít khí H2 ( ñktc). Nu ch hòa tan 1,0 gam M thì dùng không ñn 0,09 molHCl trong dung dch. Kim loi M là:A. Mg B. Zn C. Ca D. Ni

Hưng dn: nH2 = 0,15 mol

- nX = nH2 = 0,15 mol → X = 40

- ð hòa tan 1 gam M dùng không ñn 0,09 mol HCl → → 22,2 < M < 40 < 56 → M là

Mg → ñáp án A

Ví d 5: ð hòa tan hoàn toàn 6,834 gam mt oxit ca kim loi M cn dùng ti thiu 201 ml dungdch HCl 2M. Kim loi M là:A. Mg B. Cu C. Al D. Fe

Hưng dn: Gi công thc oxit là MxOy ; nHCl = nH+ = 0,402 mol

- Ta có nO2– (trong oxit) = mol → nMxOy = mol → (Mx + 16y) = → Mx =18y

→ M = → No duy nht và M = 27 → Al → ñáp án C

II – BÀI TOÁN V KIM LOI TÁC DNG VI NƯC, KIM LOI TÁC DNG VIDUNG DCH BAZƠ KIM


- Ch có kim loi kim, Ca, Sr, Ba mi tan trong nưc nhit ñ thưng- Các kim loi mà hiñroxit ca chúng có tính lưng tính như Al, Zn, Be, Sn, Pb…tác dng ñưc vidung dch kim (ñc)




- Nu ñ bài cho nhiu kim loi tác dng vi nưc to dung dch kim, ri sau ñó ly dung dchkim tác dng vi dung dch hn hp axit thì:

+ Gii bng cách vit phương trình ion thu gn+ nOH – = 2nH2

- Nu ñ bài cho hn hp kim loi kim hoc kim th và kim loi M hóa tr n vào nưc thì có thcó hai kh năng:

+ M là kim loi tan trc tip (như kim loi kim, Ca, Sr, Ba)

+ M là kim loi có hiñroxit lưng tính (như Al, Zn)

M + (4 – n)OH – + (n – 2)H2O → MO2n – 4 + H2 (da vào s mol kim loi kim hoc

kim th → s mol OH – ri bin lun xem kim loi M có tan ht không hay ch tan mt phn)


Ví d 1: Hn hp X gm Na, K, Ba hòa tan ht trong nưc dư to dung dch Y và 5,6 lít khí ( ñktc). Tính V ml dung dch H2SO4 2M ti thiu ñ trung hòa YA. 125 ml B. 100 ml C. 200 ml D. 150 ml

Hưng dn: nH2

= 0,25 mol

Ta có nOH – = 2nH2 mà nOH – = nH+ → nH2SO4 = = nH2 = 0,25 mol → V = 0,125 líthay 125 ml → ñáp án A

Ví d 2: Thc hin hai thí nghim sau:• Thí nghim 1: Cho m gam hn hp Ba và Al vào nưc dư, thu ñưc 0,896 lít khí ( ñktc)• Thí nghim 2: Cũng cho m gam hn hp trên cho vào dung dch NaOH dư thu ñưc 2,24 lít khí( ñktc) Các phn ng xy ra hoàn toàn. Giá tr ca m là:A. 2,85 gam B. 2,99 gam C. 2,72 gam D. 2,80 gam

Hưng dn: nH2 thí nghim 1 = 0,04 < nH2 thí nghim 2 = 0,1 mol → thí nghim 1 Ba ht,Al dư còn thí nghim 2 thì c Ba và Al ñu ht- Gi nBa = x mol và nAl = y mol trong m gam hn hp- Thí nghim 1:

Ba + 2H2O → Ba2+ + 2OH – + H2

x → 2x x

Al + OH – + H2O → AlO2 – + H2 2x→ 3x

→ nH2 = 4x = 0,04 → x = 0,01 mol

- Thí nghim 2: tương t thí nghim 1 ta có: x + = 0,1 → y = 0,06 mol→ m = 0,01.137 + 0,06.27 = 2,99 gam → ñáp án B

Ví d 3: Hòa tan hoàn toàn 7,3 gam hn hp X gm kim loi Na và kim loi M (hóa tr n khôngñi) trong nưc thu ñưc dung dch Y và 5,6 lít khí hiñro ( ñktc). ð trung hòa dung dch Y cndùng 100 ml dung dch HCl 1M. Phn trăm v khi lưng ca kim loi M trong hn hp X là:A. 68,4 % B. 36,9 % C. 63,1 % D. 31,6 %




Hưng dn: nH2 = 0,25 mol ; nHCl = 0,1 mol- Gi nNa = x mol và nM = y mol → 23x + My = 7,3 (1)

- Nu M tác dng trc tip vi nưc → nH2 = → nOH – = 0,5 > nHCl = 0,1 → loi- Nu M là kim loi có hiñroxit lưng tính (n = 2 hoc 3):

M + (4 – n)OH – + (n – 2)H2O → MO2n – 4 + H2

y (4 – n)y ny/2

- Do OH – dư nên kim loi M tan ht và nOH – dư = x – (4 – n)y mol → x – (4 – n)y = 0,1 (2) và x +ny = 0,5 (3) → y = 0,1 mol- Thay ln lưt n = 2 hoc 3 vào (1) ; (2) ; (3) → ch có n = 3 ; x = 0,2 ; M = 27 là tha mãn → %M= 36,9 % → ñáp án B

III – BÀI TOÁN V KIM LOI TÁC DNG VI DUNG DCH AXIT

1) Kim loi tác dng vi dung dch axit:

a) ði vi dung dch HCl, H2SO4 loãng :

M + nH+ Mn+ + n/2H2 (M ñng trưc hiñro trong dãy th ñin cc chun)

b) ði vi H 2SO4 ñc, HNO3 (axit có tính oxi hóa mnh):

- Kim loi th hin nhiu s oxi hóa khác nhau khi phn ng vi H 2SO4 ñc, HNO3 s ñt s oxihóa cao nht- Hu ht các kim loi phn ng ñưc vi H2SO4 ñc nóng (tr Pt, Au) và H2SO4 ñc ngui (tr Pt,Au, Fe, Al, Cr…), khi ñó S+6 trong H

2SO

4b kh thành S+4 (SO

2) ; So hoc S-2 (H

2S)

- Hu ht các kim loi phn ng ñưc vi HNO3 ñc nóng (tr Pt, Au) và HNO3 ñc ngui (tr Pt,Au, Fe, Al, Cr…), khi ñó N+5 trong HNO3 b kh thành N+4 (NO2)- Hu ht các kim loi phn ng ñưc vi HNO3 loãng (tr Pt, Au), khi ñó N+5 trong HNO3 b khthành N+2 (NO) ; N+1 (N2O) ; No (N2) hoc N-3 (NH4+)

c) Kim loi tan trong nưc (Na, K, Ba, Ca,…) tác dng vi axit: có 2 trưng hp

- Nu dung dch axit dùng dư: ch có phn ng ca kim loi vi axit- Nu axit thiu thì ngoài phn ng gia kim loi vi axit (xy ra trưc) còn có phn ng kim loidư tác dng vi nưc ca dung dch


- Kim loi tác dng vi hn hp axit HCl, H2SO4 loãng (H+ ñóng vai trò là cht oxi hóa) thì to ramui có s oxi hóa thp và gii phóng H2: M + nH+ → Mn+ + n/2H2 (nH+ = nHCl + 2nH2SO4)- Kim loi tác dng vi hn hp axit HCl, H2SO4 loãng, HNO3 → vit phương trình phn ng dưidng ion thu gn (H+ ñóng vai trò môi trưng, NO3 – ñóng vai trò cht oxi hóa) và so sánh các t sgia s mol ban ñu và h s t lưng trong phương trình xem t s nào nh nht thì cht ñó s httrưc (ñ tính theo)- Các kim loi tác dng vi ion NO3 – trong môi trưng axit H+ xem như tác dng vi HNO3 - Các kim loi Zn, Al tác dng vi ion NO3 – trong môi trưng kim OH – gii phóng NH3




4Zn + NO3 – + 7OH – → 4ZnO22– + NH3 + 2H2O

(4Zn + NO3 – + 7OH – + 6H2O → 4[Zn(OH)4]2– + NH3)

8Al + 3NO3 – + 5OH – + 2H2O → 8AlO2 – + 3NH3 (8Al + 3NO3 – + 5OH – + 18H2O → 8[Al(OH)4]

– + 3NH3

- Khi hn hp nhiu kim loi tác dng vi hn hp axit thì dùng ñnh lut bo toàn mol electron và phương pháp ion – electron ñ gii cho nhanh. So sánh tng s mol electron cho và nhn ñ bin

lun xem cht nào ht, cht nào dư- Khi hn hp kim loi trong ñó có Fe tác dng vi H2SO4 ñc nóng hoc HNO3 cn chú ý xem kimloi có dư không. Nu kim loi (Mg → Cu) dư thì có phn ng kim loi kh Fe 3+ v Fe2+. Ví d: Fe+ 2Fe3+ → 3Fe2+ ; Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+ - Khi hòa tan hoàn hoàn hn hp kim loi trong ñó có Fe bng dung dch HNO 3 mà th tích axit cndùng là nh nht → mui Fe2+ - Kim loi có tính kh mnh hơn s ưu tiên phn ng trưc- Nu ñ bài yêu cu tính khi lưng mui trong dung dch, ta áp dng công thc sau:

mmui = mcation + manion to mui = mkim loi + manion to mui (manion to mui = manion ban ñu – manion to khí)

- Cn nh mt s các bán phn ng sau:2H+ + 2e → H2 NO3- + e + 2H+ → NO2 + H2OSO4

2– + 2e + 4H+ → SO2 + 2H2O NO3- + 3e + 4H+ → NO + 2H2OSO4

2– + 6e + 8H+ → S + 4H2O 2NO3- + 8e + 10H+ N2O + 5H2OSO4

2– + 8e + 10H+ → H2S + 4H2O 2NO3- + 10e + 12H+ → N2 + 6H2O NO3- + 8e + 10H+ → NH4

+ + 3H2O- Cn nh s mol anion to mui và s mol axit tham gia phn ng:

nSO42–

to mui = Σ . nX (a là s electron mà S+6 nhn ñ to sn phm kh X)nH2SO4 phn ng = 2nSO2 + 4nS + 5nH2SnNO3

– to mui = Σ a.nX (a là s electron mà N+5 nhn ñ to ra sn phm kh X)

nHNO3 phn ng = 2nNO2 + 4nNO + 10nN2O + 12nN2

3) Mt s ví d minh ha

Ví d 1: Cho 3,68 gam hn hp gm Al và Zn tác dng vi mt lưng va ñ dung dch H 2SO4 10%, thu ñưc 2,24 lít khí H2 ( ñktc). Khi lưng dung dch thu ñưc sau phn ng là:A. 101,68 gam B. 88,20 gam C. 101,48 gam D. 97,80gam

Hưng dn: nH2 = nH2SO4 = 0,1 mol → m (dung dch H2SO4) = 98 gam → m (dung dch sau phnng) = 3,68 + 98 - 0,2 = 101,48 gam → ñáp án C

Ví d 2: Hoà tan hoàn toàn 14,6 gam hn hp X gm Al và Sn bng dung dch HCl (dư), thu ñưc5,6 lít khí H2 ( ñktc). Th tích khí O2 ( ñktc) cn ñ phn ng hoàn toàn vi 14,6 gam hn hp Xlà:A. 2,80 lít B. 1,68 lít C. 4,48 lít D. 3,92 lít

Hưng dn: Gi nAl = x mol ; nSn = y mol → 27x + 119y = 14,6 (1) ; nH2 = 0,25 mol- Khi X tác dng vi dung dch HCl:




Ví d 3: Cho 7,68 gam hn hp X gm Mg và Al vào 400 ml dung dch Y gm HCl 1M và H 2SO4 0,5M. Sau khi phn ng xy ra hoàn toàn thu ñưc 8,512 lít khí ( ñktc). Bit trong dung dch, cácaxit phân li hoàn toàn thành các ion. Phn trăm v khi lưng ca Al trong X là:A. 56,25 % B. 49,22 % C. 50,78 % D. 43,75 %

Hưng dn: Σ nH+ = 0,8 mol ; nH2 = 0,38 mol → nH+ phn ng = 0,76 mol < 0,8 mol → axit dư, kim

loi ht

- Gi nMg = x mol ; nAl = y mol → → % Al = %→ ñáp án A

Ví d 4: Cho 0,10 mol Ba vào dung dch cha 0,10 mol CuSO 4 và 0,12 mol HCl. Sau khi các phnng xy ra hoàn toàn, lc ly kt ta nung nhit ñ cao ñn khi lưng không ñi thu ñưc m gamcht rn. Giá tr ca m là:A. 23,3 gam B. 26,5 gam C. 24,9 gam D. 25,2 gam

Hưng dn: Các phn ng xy ra là:Ba + 2HCl → BaCl2 + H2 BaCl2 + CuSO4 → BaSO4 + CuCl20,06 ←0,12 → 0,06 0,06 → 0,06 0,06

Ba + 2H2O →Ba(OH)2 + H2 Ba(OH)2 + CuSO4 → BaSO4 + Cu(OH)2 0,04 → 0,04 0,04 → 0,04 0,04 0,04

Cu(OH)2 CuO + H2O0,04 0,04

→ m (cht rn) = mBaSO4 + mCuO = (0,06 + 0,04).233 + 0,04.80 = 26,5 gam → ñáp án B

Ví d 5: Th tích dung dch HNO3 1M (loãng) ít nht cn dùng ñ hoà tan hoàn toàn 18 gam hnhp gm Fe và Cu trn theo t l mol 1 : 1 là: (bit phn ng to cht kh duy nht là NO)A. 1,0 lít B. 0,6 lít C. 0,8 lít D. 1,2 lít

Hưng dn: nFe = nCu = 0,15 mol- Do th tích dung dch HNO3 cn dùng ít nht → mui Fe2+ → ∑ ne cho = 2.(0,15 + 0,15) = 0,6mol

- Theo ñlbt mol electron nH+ = nHNO3 = mol → VHNO = 0,8 lít → ñáp án C

Ví d 6: Hòa tan 9,6 gam Cu vào 180 ml dung dch hn hp HNO 3 1M và H2SO4 0,5M, kt thúc phn ng thu ñưc V lít ( ñktc) khí không màu duy nht thoát ra, hóa nâu ngoài không khí. Giá trca V là:A. 1,344 lít B. 4,032 lít C. 2,016 lít D. 1,008 lít




Hưng dn: nCu = 0,15 mol ; nNO3 – = 0,18 mol ; Σ nH+ = 0,36 mol

3Cu + 8H+ + 2NO3 – → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O Do → H+ ht ; Cudư

0,36→ 0,09→ V NO = 0,09.22,4 = 2,016 lít → ñáp án C

Ví d 7: Cho hn hp gm 1,12 gam Fe và 1,92 gam Cu vào 400 ml dung dch cha hn hp gmH2SO4 0,5M và NaNO3 0,2M. Sau khi các phn ng xy ra hoàn toàn, thu ñưc dung dch X và khí

NO (sn phm kh duy nht). Cho V ml dung dch NaOH 1M vào dung dch X thì lưng kt ta thuñưc là ln nht. Giá tr ti thiu ca V là:A. 360 ml B. 240 ml C. 400 ml D. 120 ml

Hưng dn: nFe = 0,02 mol ; nCu = 0,03 mol → Σ ne cho = 0,02.3 + 0,03.2 = 0,12 mol ; nH+ = 0,4mol ; nNO3 – = 0,08 mol (Ion NO3 – trong môi trưng H+ có tính oxi hóa mnh như HNO3)

- Bán phn ng: NO3 – + 3e + 4H+ → NO + 2H2O Do → kim loi kt và H+ dư

0,12→ 0,16→ nH+ dư = 0,4 – 0,16 = 0,24 mol → Σ nOH – (to kt ta max) = 0,24 + 0,02.3 + 0,03.2 = 0,36 →V = 0,36 lít hay 360 ml → ñáp án A

Ví d 8: Cho 24,3 gam bt Al vào 225 ml dung dch hn hp NaNO 3 1M và NaOH 3M khuy ñucho ñn khi khí ngng thoát ra thì dng li và thu ñưc V lít khí ( ñktc).Giá tr ca V là:A. 11,76 lít B. 9,072 lít C. 13,44 lít D. 15,12 lít

Hưng dn: nAl = 0,9 mol ; nNO3 – = 0,225 mol ; nOH – = 0,675 mol

8Al + 3NO3 – + 5OH – + 18H2O → 8[Al(OH)4] – + 3NH3 (1) Do →

NO3 – htBñ: 0,9 0,225 0,675Pư: 0,6 ← 0,225 → 0,375 0,225

Dư: 0,3 0 0,3

Al + OH – (dư) + H2O → AlO2 – + H2 (2)0,3 0,3 0,45T (1) ; (2) → V = (0,225 + 0,45).22,4 = 15,12 lít → ñáp án D

Ví d 9: Hòa tan hoàn toàn 100 gam hn hp X gm Fe, Cu , Ag trong dung dch HNO 3 (dư). Ktthúc phn ng thu ñưc 13,44 lít hn hp khí Y gm NO 2, NO, N2O theo t l s mol tương ng là

3 : 2 : 1 và dung dch Z (không cha mui NH4 NO3). Cô cn dung dch Z thu ñưc m gam muikhan. Giá tr ca m và s mol HNO3 ñã phn ng ln lưt là:A. 205,4 gam và 2,5 mol B. 199,2 gam và 2,4 molC. 205,4 gam và 2,4 mol D. 199,2 gam và 2,5 mol

Hưng dn: nY = 0,6 mol → nNO2 = 0,3 mol ; nNO = 0,2 mol ; nN2O = 0,1 mol

- n NO – to mui = n NO + 3.n NO + 8.n N O = 0,3 + 3.0,2 + 8.0,1 = 1,7 mol → mZ = mKl + m NO

– to mui

= 100 + 1,7.62 = 205,4 gam (1)




- nH NO phn ng = 2.n NO + 4.n NO + 10.n N O = 2.0,3 + 4.0,2 + 10.0,1 = 2,4 mol (2)- T (1) ; (2) → ñáp án C

Ví d 10: Cho 6,72 gam Fe vào 400 ml dung dch HNO3 1M, ñn khi phn ng xy ra hoàn toàn,thu ñưc khí NO (sn phm kh duy nht) và dung dch X. Dung dch X có th hoà tan ti ña mgam Cu. Giá tr ca m là:A. 1,92 gam B. 3,20 gam C. 0,64 gam D. 3,84 gam

Hưng dn: nFe = 0,12 mol → ne cho = 0,36 mol; nHNO3 = 0,4 mol → ne nhn = 0,3 mol- Do ne cho > ne nhn → Fe còn dư → dung dch X có Fe2+ và Fe3+ - Các phn ng xy ra là:Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O0,1 ← 0,4 → 0,1Fe (dư) + 2Fe3+ → 3Fe2+ 0,02 → 0,04Cu + 2Fe3+ (dư) → Cu2+ + 2Fe2+

0,03 ← 0,06→ mCu = 0,03.64 = 1,92 gam → ñáp án A

Ví d 11: Hoà tan hoàn toàn 12,42 gam Al bng dung dch HNO3 loãng (dư), thu ñưc dung dch Xvà 1,344 lít ( ñktc) hn hp khí Y gm hai khí là N2O và N2. T khi ca hn hp khí Y so vi khíH2 là 18. Cô cn dung dch X, thu ñưc m gam cht rn khan. Giá tr ca m là:A. 38,34 gam B. 34,08 gam C. 106,38 gam D. 97,98gam

Hưng dn: nAl = 0,46 mol → ne cho = 1,38 mol ; nY = 0,06 mol ; Y = 36- D dàng tính ñưc nN2O = nN2 = 0,03 mol → Σ ne nhn = 0,03.(8 + 10) = 0,54 mol < ne cho →

dung dch X còn cha mui NH4 NO3 → nNH4+ = NO3 – = mol

- Vy mX = mAl(NO ) + m NH NO = 0,46.213 + 0,105.80 = 106,38 gam → ñáp án C (Hoc có th tính mX = mKl + m NO – to mui + m NH = 12,42 + (0,03.8 + 0,03.10 + 0,105.8 +0,105).62 + 0,105.18 = 106,38 gam)

III – BÀI TP V KIM LOI TÁC DNG VI DUNG DCH MUI

1) Kim loi tác dng vi dung dch mui:

- ðiu kin ñ kim loi M ñy ñưc kim loi X ra khi dung dch mui ca nó:

xM (r) + nXx+ (dd) xMn+ (dd) + nX (r)

+ M ñng trưc X trong dãy th ñin cc chun+ C M và X ñu không tác dng ñưc vi nưc ñiu kin thưng+ Mui tham gia phn ng và mui to thành phi là mui tan

- Khi lưng cht rn tăng: ∆m↑ = mX to ra – mM tan - Khi lưng cht rn gim: ∆m↓ = mM tan – mX to ra - Khi lưng cht rn tăng = khi lưng dung dch gim- Ngoi l:

+ Nu M là kim loi kim, kim th (Ca, Sr, Ba) thì M s kh H+ ca H2O thành H2 vàto thành dung dch bazơ kim. Sau ñó là phn ng trao ñi gia mui và bazơ kim




+ trng thái nóng chy vn có phn ng: 3Na + AlCl3 (khan) → 3NaCl + Al+ Vi nhiu anion có tính oxi hóa mnh như NO3-, MnO4-,…thì kim loi M s kh các

anion trong môi trưng axit (hoc bazơ)- Hn hp các kim loi phn ng vi hn hp dung dch mui theo th t ưu tiên: kim loi khmnh nht tác dng vi cation oxi hóa mnh nht ñ to ra kim loi kh yu nht và cation oxi hóayu nht- Th t tăng dn giá tr th kh chun (Eo) ca mt s cp oxi hóa – kh:

Mg2+

/Mg < Al3+

/Al < Zn2+

/Zn < Cr 3+

/Cr < Fe2+

/Fe < Ni2+

/Ni < Sn2+

/Sn < Pb2+

/Pb < 2H+

/H2 <Cu2+/Cu < Fe3+/Fe2+ < Ag+/Ag < Hg2+/Hg < Au3+/Au


- Phn ng ca kim loi vi dung dch mui là phn ng oxi hóa – kh nên thưng s dng phương pháp bo toàn mol electron ñ gii các bài tp phc tp, khó bin lun như hn hp nhiu kim loitác dng vi dung dch cha hn hp nhiu mui. Các bài tp ñơn gin hơn như mt kim loi tácdng vi dung dch mt mui, hai kim loi tác dng vi dung dch mt mui,…có th tính toán theoth t các phương trình phn ng xy ra- S dng phương pháp tăng gim khi lưng ñ tính khi lưng thanh kim loi sau phn ng,…- T s mol ban ñu ca các cht tham gia phn ng → bin lun các trưng hp xy ra

- Nu chưa bit s mol các cht phn ng thì da vào thành phn dung dch sau phn ng và chtrn thu ñưc → bin lun các trưng hp xy ra- Kim loi kh anion ca mui trong môi trưng axit (bazơ) thì nên vit phương trình dng ion thugn- Kim loi (Mg → Cu) ñy ñưc Fe3+ v Fe2+. Ví d: Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+ ; Cu + 2Fe3+ → Cu2+ +2Fe2+ - Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag. Nu Fe ht, Ag+ còn dư thì: Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag


Ví d 1: Nhúng mt thanh kim loi M hóa tr II nng m gam vào dung dch Fe(NO3)2 thì khi lưngthanh kim loi gim 6 % so vi ban ñu. Nu nhúng thanh kim loi trên vào dung dch AgNO 3 thìkhi lưng thanh kim loi tăng 25 % so vi ban ñu. Bit ñ gim s mol ca Fe(NO 3)2 gp ñôi ñgim s mol ca AgNO3 và kim loi kt ta bám ht lên thanh kim loi M. Kim loi M là:A. Pb B. Ni C. Cd D. Zn

Hưng dn: Gi nFe2+ pư = 2x mol → nAg+

pư = x molM + Fe2+ → M2+ + Fe2x ← 2x → 2x

→ ∆m↓ = 2x.(M – 56) → %mKl gim = (1)M + 2Ag+ → M2+ + 2Ag0,5x ← x → x

→ ∆m↑ = 0,5x.(216 – M) → %mKl tăng = (2)

- T (1) ; (2) → → M = 65 → Zn → ñáp án D

Ví d 2: Cho m gam hn hp bt các kim loi Ni và Cu vào dung dch AgNO 3 dư. Khuy kĩ choñn khi phn ng kt thúc thu ñưc 54 gam kim loi. Mt khác cũng cho m gam hn hp bt cáckim loi trên vào dung dch CuSO4 dư, khuy kĩ cho ñn khi phn ng kt thúc, thu ñưc kim loi




có khi lưng bng (m + 0,5) gam. Giá tr ca m là:A. 15,5 gam B. 16 gam C. 12,5 gam D. 18,5 gam

Hưng dn: Gi nNi = x mol ; nCu = y mol có trong m gam hn hp Ni + 2Ag+ → Ni2+ + 2Ag (1)Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag (2)

Ni + Cu2+ → Ni2+ + Cu (3)

- T (3) → (64 – 59).x = 0,5 → x = 0,1 mol (*)- T (1) → nAg(1) = 0,2 mol → mAg(1) = 21,6 gam → mAg(2) = 54 – 21,6 = 32,4 gam → nAg(2) =0,3 mol → y = 0,15 mol (**)- T (*) ; (**) → m = 0,1.59 + 0,15.64 = 15,5 gam → ñáp án A

Ví d 3: Hòa tan hn hp bt kim loi gm 8,4 gam Fe và 6,4 gam Cu vào 350 ml dung dchAgNO3 2M. Sau khi phn ng xy ra hoàn toàn thu ñưc m gam cht rn. Giá tr ca m là:A. 70,2 gam B. 54 gam C. 75,6 gam D. 64,8gam

Hưng dn: nFe = 0,15 mol ; nCu = 0,1 ; nAg+ = 0,7 molFe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag (1)

0,15→ 0,3 0,15 0,3Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag0,1 → 0,2 0,2Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag (3)0,15 → 0,15 0,15T (1) ; (2) → m = (0,3 + 0,2 + 0,15).108 = 70,2 gam → ðáp án A

Ví d 4: Cho 2,24 gam bt st vào 200 ml dung dch cha hn hp gm AgNO 3 0,1M và Cu(NO3)2

0,5M. Sau khi các phn ng xy ra hoàn toàn, thu ñưc dung dch X và m gam cht rn Y. Giá trca m là:A. 2,80 gam B. 4,08 gam C. 2,16 gam D. 0,64gam

Hưng dn: nFe = 0,04 mol ; nAg+ = 0,02 mol ; nCu2+ = 0,1 molTh t các phn ng xy ra là: (Fe2+/Fe < Cu2+/Cu < Fe3+ < Fe2+ < Ag+ < Ag)Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag (1)0,01← 0,02 → 0,02Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu (2)0,03→ 0,03T (1) ; (2) → mY = 0,02.108 + 0,03.64 = 4,08 gam → ñáp án B

Ví d 5: Cho hn hp gm 1,2 mol Mg và x mol Zn vào dung dch cha 2 mol Cu 2+ và 1 mol Ag+ ñn khi các phn ng xy ra hoàn toàn, thu ñưc mt dung dch cha ba ion kim loi. Trong các giá

tr sau ñây, giá tr nào ca x tho mãn trưng hp trên:A. 1,8 B. 1,5 C. 1,2 D. 2,0

Hưng dn:

- Dung dch cha 3 ion kim loi → Mg2+, Zn2+, Cu2+ - Σ ne cho = (2,4 + 2x) mol và Σ ne nhn = 1 + 2.2 = 5 mol- Yêu cu bài toán tha mãn khi Σ ne cho < Σ ne nhn hay (2,4 + 2x) < 5 → x < 1,3 → x =1,2 →ñáp án C




Ví d 6: Cho m gam bt Fe vào 800 ml dung dch hn hp gm Cu(NO 3)2 0,2M và H2SO4 0,25M.Sau khi các phn ng xy ra hoàn toàn, thu ñưc 0,6m gam hn hp bt kim loi và V lít khí NO(sn phm kh duy nht, ñktc). Giá tr ca m và V ln lưt là:A. 17,8 và 4,48 B. 17,8 và 2,24 C. 10,8 và 4,48 D. 10,8 và2,24

Hưng dn: nCu2+ = 0,16 mol ; nNO3 – = 0,32 mol ; nH+ = 0,4 mol

- Các phn ng xy ra là:Fe + 4H+ + NO3 – → Fe3+ + NO + 2H2O (1)0,1 ← 0,4 → 0,1 0,1 0,1→ V NO = 0,1.22,4 = 2,24 lít (*)Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+ (2)0,05 ← 0,1Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu (3)0,16 ← 0,16- T (1) ; (2) ; (3) → nFe pư = 0,1 + 0,05 + 0,16 = 0,31 mol- Hn hp bt kim loi gm Fe dư và Cu → (m – 0,31.56) + 0,16.64 = 0,6m → m = 17,8 gam (**)- T (*) ; (**) → ñáp án B

IV – BÀI TP V KIM LOI TÁC DNG VI OXIT KIM LOI (PHN NG NHITNHÔM)


- Phn ng nhit nhôm: Al + oxit kim loi oxit nhôm + kim loi(Hn hp X) (Hn hp Y)

- Thưng gp:

+ 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe

+ 2yAl + 3FexOy y Al2O3 + 3xFe

+ (6x – 4y)Al + 3xFe2O3 6FexOy + (3x – 2y)Al2O3

- Nu phn ng xy ra hoàn toàn, tùy theo tính cht ca hn hp Y to thành ñ bin lun. Ví d:+ Hn hp Y cha 2 kim loi → Al dư ; oxit kim loi ht+ Hn hp Y tác dng vi dung dch bazơ kim (NaOH,…) gii phóng H2 → có Al dư+ Hn hp Y tác dng vi dung dch axit có khí bay ra thì có kh năng hn hp Y cha

(Al2O3 + Fe) hoc (Al2O3 + Fe + Al dư) hoc (Al2O3 + Fe + oxit kim loi dư)- Nu phn ng xy ra không hoàn toàn, hn hp Y gm Al 2O3, Fe, Al dư và Fe2O3 dư- Thưng s dng:

+ ðnh lut bo toàn khi lưng: mhhX = mhhY + ðnh lut bo toàn nguyên t (mol nguyên t): nAl (X) = nAl (Y) ; nFe (X) = nFe (Y) ; nO (X) = nO (Y)

2) Mt s ví d minh ha: Ví d 1: Nung nóng m gam hn hp Al và Fe2O3 (trong ñiu kin không có không khí) ñn khi

phn ng xy ra hoàn toàn , thu ñưc hn hp rn Y. Chia Y thành hai phn bng nhau:• Phn 1: tác dng vi dung dch H2SO4 loãng (dư) sinh ra 3,08 lít khí H2 ( ñktc)• Phn 2: tác dng vi dung dch NaOH (dư) sinh ra 0,84 lít khí H2 ( ñktc) Giá tr ca m là:A. 22,75 gam B. 21,40 gam C. 29,40 gam D. 29,43 gam

Hưng dn: nH2(1) = 0,1375 mol ; nH2(2) = 0,0375 mol- Hn hp rn Y tác dng vi NaOH gii phóng H2 → Al dư và vì phn ng xy ra hoàn toàn nên




thành phn hn hp rn Y gm: Al2O3, Fe và Al dư- Gi nFe = x mol ; nAl dư = y mol có trong 1/2 hn hp Y

- T ñ ta có h phương trình:

- Theo ñlbt nguyên t ñi vi O và Fe: nAl2O3 = nFe2O3 = = 0,05 mol

- Theo ñlbt khi lưng: m = (0,05.102 + 0,1.56 + 0,025.27).2 = 22,75 gam → ñáp án A

Ví d 2: Nung nóng m gam hn hp gm Al và Fe3O4 trong ñiu kin không có không khí. Sau khi phn ng xy ra hoàn toàn, thu ñưc hn hp rn X. Cho X tác dng vi dung dch NaOH (dư) thuñưc dung dch Y, cht rn Z và 3,36 lít khí H2 ( ñktc). Sc khí CO2 (dư) vào dung dch Y, thuñưc 39 gam kt ta. Giá tr ca m là:A. 45,6 gam B. 57,0 gam C. 48,3 gam D. 36,7 gam

Hưng dn: nH2 = 0,15 mol ; nAl(OH)3 = 0,5 mol- T ñ suy ra thành phn hn hp rn X gm: Fe, Al2O3 (x mol) và Al dư (y mol)- Các phn ng xy ra là:2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]CO2 + Na[Al(OH)4] → Al(OH)3 + NaHCO3 - nH2 = 0,15 mol → y = 0,1 mol- Theo ñlbt nguyên t ñi vi Al: 2x + y = 0,5 → x = 0,2 mol

- Theo ñlbt nguyên t ñi vi O: nO (Fe O ) = nO(Al O ) → nFe3O4 = mol- Theo ñlbt nguyên t ñi vi Fe: nFe = 3nF3O4 = 3.0,15 = 0,45 mol- Theo ñlbt khi lưng: m = 0,45.56 + 0,2.102 + 0,1.27 = 48,3 gam → ñáp án C

Ví d 3: Thc hin phn ng nhit nhôm hn hp X gm Al và mt oxit st Fe xOy (trong ñiu kinkhông có không khí) thu ñưc 92,35 gam cht rn Y. Hòa tan Y trong dung dch NaOH (dư) thy có

8,4 lít khí H2 ( ñktc) thoát ra và còn li phn không tan Z. Hòa tan 1/2 lưng Z bng dung dchH2SO4 ñc, nóng (dư) thy có 13,44 lít khí SO2 ( ñktc) thoát ra. Bit các phn ng xy ra hoàntoàn. Khi lưng Al2O3 trong Y và công thc oxit st ln lưt là:A. 40,8 gam và Fe3O4 B. 45,9 gam và Fe2O3 C. 40,8 gam và Fe2O3 D. 45,9 gam và Fe3O4

Hưng dn: nH2 = 0,375 mol ; nSO2(c Z) = 2.0,6 = 1,2 mol- T ñ suy ra thành phn cht rn Y gm: Fe, Al2O3, Al dư và phn không tan Z là Fe- nH2 = 0,375 mol → nAl dư = 0,25 mol

- nSO2 = 1,2 mol → nFe = mol

- mAl2O3 = 92,35 – 0,8.56 – 0,25.27 = 40,8 gam (1) → nAl2O3 = 0,4 mol- Theo ñlbt nguyên t ñi vi O → nO(Fe O ) = 0,4.3 = 1,2 mol

- Ta có: → công thc oxit st là Fe2O3 (2)- T (1) ; (2) → ñáp án C

Ví d 4: Trn 5,4 gam bt Al vi 17,4 gam bt Fe3O4 ri tin hành phn ng nhit nhôm (trongñiu kin không có không khí). Gi s ch xy ra phn ng kh Fe 3O4 thành Fe. Hòa tan hoàn toàncht rn sau phn ng bng dung dch H2SO4 loãng (dư) thu ñưc 5,376 lít khí H2 ( ñktc). Hiu




sut phn ng nhit nhôm và s mol H2SO4 ñã phn ng là:A. 75 % và 0,54 mol B. 80 % và 0,52 molC. 75 % và 0,52 mol D. 80 % và 0,54 mol

Hưng dn: nAl = 0,2 mol ; nFe3O4 = 0,075 mol ; nH2 = 0,24 mol

- Phn ng xy ra không hoàn toàn: 8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe

x→ 0,5x (mol)

- Hn hp cht rn gm:

- Ta có phương trình: .2 + (0,2 – x).3 = 0,24.2 → x = 0,16 mol → H phn ng = %

(1)- nH+

phn ng = 2.nFe + 3.nAl + 6.nAl2O3 + 8.nFe3O4 = 0,36 + 0,12 + 0,48 + 0,12 = 1,08 mol

→ nH2SO4phn ng = mol (2)- T (1) ; (2) → ñáp án D

V – MT BÀI TOÁN KINH ðIN

1) Ni dung tng quát:

M hn hp rn (M, MxOy) M

+n

+ sn phm khm gam m1 gam (n là s oxi hóa cao nht ca M)(M là kim loi Fe hoc Cu và dung dch HNO3 (H2SO4 ñc nóng) ly va ñ hoc dư)- Gi: nM = x mol ; ne (2) nhn = y mol → ∑ ne nhưng = x.n mol

- Theo ñlbt khi lưng t (1) → nO = mol

- ∑ ne nhn = ne (oxi) + ne (2) = .2 + y = + y mol

- Theo ñlbt mol electron: ∑ ne nhưng = ∑ ne nhn → x.n = + y

- Nhân c hai v vi M ta ñưc: (M.x).n = + M.y → m.n = →

m. = → m = (*)- Thay M = 56 (Fe) ; n = 3 vào (*) ta ñưc: m = 0,7.m1 + 5,6.y (1)- Thay M = 64 (Cu) ; n = 2 vào (*) ta ñưc: m = 0,8.m1 + 6,4.y (2)(Khi bit 2 trong 3 ñi lưng m, m1, y ta s tính ñưc ñi lưng còn li) 2)




Ví d minh ha:

Ví d 1: Cho 11,36 gam hn hp gm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phn ng ht vi dung dch HNO3 loãng (dư), thu ñưc 1,344 lít khí NO (sn phm kh duy nht, ñktc) và dung dch X. Cô cndung dch X thu ñưc m gam mui khan. Giá tr m là:A. 38,72 gam B. 35,50 gam C. 49,09 gam D. 34,36 gam

Hưng dn: nNO = 0,06 mol → y = 0,06.3 = 0,18 mol

Theo công thc (1) ta có: nFe = mol → nFe(NO3)3 = 0,16 mol→ mmui khan = 0,16.242 = 38,72 gam → ñáp án A

Ví d 2: ð kh hoàn toàn 3,04 gam hn hp X gm FeO, Fe3O4, Fe2O3 cn 0,05 mol H2. Mtkhác, hòa tan hoàn toàn 3,04 gam hn hp X trong dung dch H2SO4 ñc thu ñưc V ml khí SO2 (sn phm kh duy nht ñktc). Giá tr ca V là:A. 112 ml B. 224 ml C. 336 ml D. 448 ml

Hưng dn: Thc cht phn ng kh các oxit là: H2 + O(oxit) → H2O. Vì vy nO(oxit) = nH2 = 0,05mol → mFe = 3,04 – 0,05.16 = 2,24 gam

Theo công thc (1) ta có: ne nhn (S+6 → S+4) = y = mol → nSO2 = 0,01 mol→ V = 0,01.22,4 = 0,224 lít hay 224 ml → ñáp án B

Ví d 3: Nung m gam bt Cu trong oxi thu ñưc 37,6 gam hn hp rn X gm Cu, CuO và Cu 2O.Hòa tan hoàn toàn X trong dung dch H2SO4 ñc, nóng (dư) thy thoát ra 3,36 lít khí ( ñktc). Giátr ca m là:A. 25,6 gam B. 32 gam C. 19,2 gam D. 22,4 gam

Hưng dn: nSO2 = 0,15 mol → y = 0,15.2 = 0,3 molTheo công thc (2) ta có: m = 0,8.37,6 + 6,4.0,3 = 32 gam → ñáp án B

Documents

PP-Giai-BT-KimLoai-HoChiTuan-DHY-HN