[ nguoithay.org ]
CHUYÊN ĐỀ KIM LOAI
A. TÓM TẮT CHUYÊN ĐỀ :
VẤN ĐỀ 1 : Tìm nguyên tử lƣợng của kim loại.
VẤN ĐỀ 2 : Kim loại tác dụng với nƣớc và kim loại tác dụng với bazơ
kiềm .
VẤN ĐỀ 3 : Kim loại tác dụng với axit .
VẤN ĐỀ 4 : Kim loại tác dụng với dung dịch muối .
VẤN ĐỀ 5 : Kim loại tác dụng với oxit kim loại .
VẤN ĐỀ 6 : Phƣơng pháp nhiệt luyện .
B. NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ :
I. VẤN ĐỀ 1:
1. Bài tập phân tích :
Bài tập 1 : Cho 2,16 g một kim loại M hóa trị III tác dụng với dung
dịch HNO3 loãng thu đƣợc 0,027 mol hỗn hợp khí N2O và N2 có tỉ
khối hơi so với H2 là 18,45 . Tìm M ? .
Bài Giải
10M + 36HNO3 10M(NO3)3 + 3N2 + 18H2O
8M + 30HNO3
10M(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
Đặt n (N2) = x ; n( N2O) = y
Ta có : x + y = 0,027
(I)
28 x 44 y
18,45 x 2
x y
Từ (I) và (II) ta có :
=> M
(II)
x=0,012 mol
y =0,015 mol
2,16
0,08 27.
=> M=Al
Bài tập 2:
Có một hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M hóa trị không đổi , khối
lƣợng hỗn hợp là 15,06 g .Chia
hỗn hợp A thành 2 phần bằng
nhau .
-Phần 1: hòa tan hết vào dd HCl đƣợc 3,696 l H2 ( đkc).
1
[ nguoithay.org ]
-Phần 2: hòa tan hết vào dd dịch HNO3 loãng dƣ thu đƣợc 3,96 l NO
(đkc) . Tìm M.
Bài làm :
Khối lƣợng mỗi phần là :
15,06
7,53g
2
Trong mỗi phần đăt: n( Fe) = x ; n( M) = y .
Khối lƣợng mỗi phần : 56x + My = 7,53 (g) .
(I)
Phần I : Fe + HCl FeCl3 + H2
x
x
M + HCl MCln +
y
n
H2
2
n
y
2
Phần II: Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O
x
x
3M + 4nHNO3 3M(NO3)n + nNO + 2nH2O
ny
3
Y
n
y = 0,165
2
n
Số mol NO: x + y = 0,15
2
Số mol H2 : x +
(II)
(III)
Lấy III – II => x= 0,12 mol; My 0,81 g
II => ny = 0,33-0,12x2 = 0,09 mol
=>
n
M
9 M 9n
n
1
2
3
M
9 (loại )
18 (loại ) 27 (nhận)
2. Bài tập bổ xung:
Bài tập 1: Hỗn hợp X gồm Mg và hỗn hợp M.
Hòa tan hoàn toàn 8 g hỗn hợp X vào một lƣợng dung dịch
HCl 7,3% (D= 1,2 g/ml) vừa đủ thu đƣợc 4,48 l H2 ( 27,3oC ;
1,1atm 0 .
Mặt khác cho 8(g) hỗn hợp X tác dụng với khí Cl2 thì cần dùng
5,6 l Cl2 (đkc) tạo ra 2 muối Clorua. Tìm thể tích dd HCl đã
dùng và khối lƣợng nguyên tử của M.
Bài tập 2 : Đột 40,6 g một hợp kim gồm Al và Zn trong bình đựng
khí Clo dƣ thu đƣợc 65,45 g hỗn hợp rắn . Cho hỗn hợp rắn này
tan hết trong dd dịch HCl thì thu đƣợc V lit H2 (đkc) .Dẫn V lit này
qua ống đựng 80 g đồng đun nóng sau một thời gian thấy trong
2
[ nguoithay.org ]
ống còn lại 73,32 g chất rắn và chỉ có 80 % H2 tham gia phản ứng .
Xác định % khối lƣợng của các kim loại trong hợp kim Al và Zn .
Bài tập 3: Cho 23,8 g X (Cu , Fe , Al ) tác dụng vừa hết với 14,56
l Cl2 (đkc) thu đƣợc hỗn hợp muối Y . Mặt khác 0,35 mol X tác
dụng với dd HCl có dƣ thu đƣợc 0,2 mol H2 (đkc). Tìm phần trăm
khối lƣợng trong hỗn hợp Y.
II. VẤN ĐỀ 2: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI NƢỚC VÀ KIM LOẠI TÁC
DỤNG VỚI DD BAZƠ KIỀM .
1. Bài tập phân tích :
Bài tập 1: Hai kim loại kiềm A và B có khối lƣợng bằng nhau .
17,9 g hỗn hợp A và B tan hoàn toàn trong 500 g nƣớc thu đƣợc
500 ml dd C 9 (d=1,03464 g/ml) >Tìm A và B .
Bài Làm :
1
H2
2
1
B + H2O BOH + H2
2
A + H2O AOH +
(1)
(2)
Khối lƣợng H2 thoát ra khỏi dung dịch là :
(17,94 + 500b ) -500x1,03464 = 0,62 g.
(1), (2) => tổng mol kim loại A và B = 2 số mol H2 =
2x
0,62
0,62mol .
2
Nguyên tử lƣợng trung bình cƣa A và B :
A=
17,94
28,9đVC
0,62
Giả sử A,B ta có A < 28,9
Khối lƣợng mỗi kim loại : m (A) =m (B) =
Số mol A : n (A) =
0<
17,94
8,97 g
2
8,97
.Điều kiện số mol của A :0
A
8,97
<0,62 => 8,97 < 0,62A =>A>14,5
A
Điều kiện số mol của A :
14,5
A: kim loại kiềm
A =Na .
n(A) =
8,97
0,39mol .
23
3
[ nguoithay.org ]
n (B)b= o,62 – 0,39 = 0,23 mol.
Nguyên tử lƣợng của B =
8,97
39đVC
0,23
B=K
Bài tập 2 : Cho một hỗn hợp Na và Al vào nƣớc ( có dƣ).. Sau khi
phản ứng ngừng thu đƣợc 4,48 lít khí hiđro và còn dƣ lại một chất rắn
khộng tan . Cho Chất này tác dụng với H2SO4 loãng (vừa đủ ) thì thu
đƣợc 3,36 lit khí và một dd . Các khí đo điều kiện chuẩn . Tìm khồi
lƣợng của hỗn hợp đầu .
Bài Làm ;
Na- Al vào nƣớc :
Na + H2O NaOH + ½ H2
(1)
Al + H2O + NaOH NaAlO2 +
3
H2
2
(2)
Chất rắn còn dƣ lá Al :
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2
Gọi x là số mol Na trong hỗn hợp đầu
(1) => n (NaOH) = x
(2) => n (Al ) tan trong dd dịch kiềm là x
(1) và (2) => Số mol H2 khi cho Na-Al vào nƣớc :
(3)
1
3
4.48
x x 2x
0,2 x 0,1mol
2
2
22,4
2
3
(2) => số mol Al dƣ tác dụng với H2SO4 : n(A) = n H =0,1 mol
2
(3) Vậy số mol natr ban đầu = 0,1 mol => m (Na ) = 2,3 g .
(4) N (Al ban đầu ) = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol.
(5) => M (Al) = 0,2 .27 = 5,4 g .
2. Bài tập bổ xung :
Bài tập 1 : Hỗn hợp X gồm kim loại kiềm m và kim loại M’ hóa
tri II . Cho 3,25 g hỗn hợp X tan hoàn toàn trong nƣớc (có dƣ ) tạo
ra dd D và có 1108, 8ml khí bay ra 27,3 oC ; 1atm ; . Chia dd D
thành 2 phần bằng nhau :
- Phần I : đem cô cạn 2,03 g chất rắn A .
- Phần II : Cho tác dụng với 100ml dd HCl 0,35 mol tạo ra
kết tủa b . Các phản ứng xảy ra hoàn toàn .
Tìm M và M’ . Tìm khối lƣợng mỗi ki9m loại trong hỗn hợp X và
khối lƣơng kết tuỷa B tạo thành .
Bài tập 2 : Cho hỗn hợp gồm 2,15 g gồm kim loại A và kim loại
kiềm thổ b cả 2 trực tiếp đều tan trong nƣớc cho 0,448 lít H2 (đ k
c ) và dd C .
a. Tính thể tích dd dịch HCl cần dùng dể trung hòa ½ dd C .
4
[ nguoithay.org ]
b. Cho ½ thể tích dd C tác dụng với H2SO4 (dƣ ) thu đƣợc 1,165 g
kết tủa . Tìm 2 kim loại A và B trong các kim loại cho dƣới đây ;
Li (7) ; Na ( 23 ) ; K (39); mg (24) ; Ca (40) ; Ba (137) .
Bài tập 3 : Hòa tan hoàn toàn 23 g hỗn hợp Ba và 2 kim loại kiềm
A và b thuộc 2 chu kmyf liên tiếp nhau vào nƣớc thu dƣợc dd D
6,5 litf H2 (đ k c ) .
a. Tìm thể tích H2SO4 0,5 M vừa đủ đẻ trung hoàn toàn dd D . Cô cạn dd tạo
thành thu đƣợc bao nhieeu gam muối khan.
b. Nếu thêm 18m ml dd Na2SO4 0,5 m vào dd D thì kết tủa Ba2+ ; nếu thêm
210 ml dd Na2SO4 0,5 m vào dd D thì sau phản ứng còn dƣ Na2SO4 .Tìm
A,B.
III. VẤN ĐỀ 3: KIM LOẠI TÁC DUNG VỚI AXIT .
1. Bài tập phân tích :
Bài tập 1: Khi hòa tan cùng một lƣợng kim loại R vào dd HNO3
đặc , nóng và vào dd H2SO4 loãng thì thể tích NO thu đƣợc gấp
3lần thể tích H2 ở cung điều kiện nhiệt độ và áp suất . Khối lƣợng
muối sunfat thu đƣợc bằng 62,81% khối lƣợng muối tạo thành .
Tìm kim loại R.
Bài làm :
Gọi R có hóa trị m khi tác dụng với axit H2SO4 loãng và có hóa trị n
khi tác dụng với HNO3 .
A là số mol của R khi tham gia phản ứng
2R + 2H2SO4 R2(SO4)m + mH2
a
½ ma
R +2nHNO3 R(NO3)n + nNO2 + nH2O
a
na
Ta có : na = 3.0,5ma => n=1,2m => Chỉ có m=2 , n=3 là phù hợp .
R + H2SO4 R2SO4 +H2
a
a
R +6HNO3 R(NO3)3 + 2NO2 + 3H2O
a
a
TỪ m ( muối sunfat ) = 0,6281 m (muối nitrat) .
(R+ 96 ) a = 0,628 (R+186)a R =56 đVC.
R= Fe .
Bài tập 2 : Cho 3,87 g hỗn hợp A gồm Mg và Al vào 250 ml dd
chứa axit HCl 1M và H2SO4 0,5M , đƣợc dd D và 4,368 lit H2 (đ K
C).
a.Hãy chứng minh rằng trong dd D vẫn còn dƣ axit .
b.Tính phần % khối lƣợng trong hỗn hợp A .
Bài Làm :
a. Mg và Al tác dụng với HCl và H2SO4 thực sự là tác dụng với H+ của hỗn
hợp axit .
5
[ nguoithay.org ]
n (HCl ) = 0,25mol.
HCl H+ + Cl0,25
0,25 0,25
n (H2SO4) = 0,25 . 0,5 = 0,125 mol .
H2SO4 2H+ + SO420,125
0,25
0,125
+
n (H ) trong dd axit : 0,25 + 0,25 = 0,5 mol .
Phản ứng : Mg + 2H + Mg2+ + H2
Al + 3H+ Al3++H2
(1) và (2) => n (H+) =2n (H2) =
(1)
(2)
2.4,368
0,39 0,5mol.
22,4
(2) n(H+) còn dƣ =0,5-0,39=0,11 mol.
Nhƣ vậy trong dd B vẫn còn dƣ axit .
2. Bài tập bổ xung :
Bài tập 1: Cho 12,45 g hỗn hợp X gồm Al và kịm loại M hóa trị II
tác dụng với dd HNO3 loãng lấy dƣ thu đƣợc 1,12lit hỗn hợp hợp
2 khí có tỷ khối hơi so với hiđro là 18,8 và dd Y.Cho dd Y tác
dụng với dd NaOH lấy dƣ thu đƣợc 0,448 lit NH3 .Cho biết số mol
hỗn hợp X là 0,25 mol; các khí đo ở đktc.
a. Viết các phản ứng xảy ra .
b. Tìm kim loại Mvaf khối lƣợng nmooix kim loại trong hỗn hợp X.
c. Tìm thể tích dd HNO3 vừa đủ dùng , biết rằng nồng độ mol là 2M .
Bài tập 2: Cho hỗn hợp G ở dạng bột gồm Al , Fe , Cu .Hòa tan
23,4 g G bằng một lƣợng dƣ dd axit H2SO4 đặc nóng thu đƣợc
15,12 lit khí SO2 . Cho 23,4 g G vào bình A chứa 850 ml dd
H2SO4 1M (loãng ) dƣ sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu đƣợc
khí B . Dẫn toàn bộ lƣợng khí B vào ống đựng CuO lấy dƣ nun
nóng thấy khối lƣợng chất rắn giảm 7,2 g so với ban đầu .
a. Viết các phƣơng trình hóa học xảy ra và tính phần trăm khối
lƣợng của mỗi chất trong hỗn hợp G .
b. Ch dd chứa m(g) NaNO3 vào bình A sau phản ứng giữa G với
H2SO4 ở trên thấy thoát ra V lit khí NO (sản phẩm duy nhất ) .
Tính giá trị nhỏ nhất của m để V lớn nhất . Giả thiết các phản
ứng đều hoàn toàn . các khí đo ở đkc .
Bài tập 3 : Hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg và Zn có khối lƣợng
46,2 g . Chia X thành 2 phần trong đó phần 2 gấp đôi phần 1 . Cho
6
[ nguoithay.org ]
phần 1 tác dụng với 200ml dd H2SO4 1m đƣợc Vlit H2 .Cho phần 2
tác dụng với 800ml dd H2SO4 1M đƣợc 13,44 lit H2 .
a. Viết các phản ứng và tính V .
b. Tính phần trăm khối lƣợng mỗi kim loại trong hỗn hợp X .
c. Cho toàn bộ lƣơng Mg trong hỗn hợp X tác dụng hết với dd HNO3 loãng
lấy dƣ thu đƣợc 6,72 l khí Y và dd Z . Làm bay hơi dd Z thu đƣợc 47,4 g
chất rắn .Xác định công thức phân tử của Y. (các khí đo đkc , các phản ứng
xảy ra hoàn toàn ).
IV. VẤN ĐỀ 4: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI .
1. Bài tập phân tích :
a. Loại 1 : nhúng thanh kim loại và dd muối
Bài tập : Lấy 2 thanh kim loại M hóa tri II khối lƣợng ban đầu
bằng nhau và bằng a (g) .Nhúng thanh thứ nhất vào dd Cu(NO3)2
.Nhúng thang thứ 2 vào dd Pb(NO3)2 .Sau một thời gian lấy 2
thanh kim loại ra và cân lại thấy thanh thứ nhất giảm 0,2% ;
thanh thứ 2 tăng 28,4% ( so với khối lƣợng ban đầu ) . Cho biết
Cu(NO3)2 và Pb(NO3)2 phản ứng với số mol bằng nhau.Tìm kim
loại M .
Bài làm :
Đặt số mol Cu(NO3)2 và Pb(NO3)2 là x mol
Thanh I :
M + Cu(NO3)2 --> M(NO3)2 + Cu
x
x
khối lƣợng thanh kim loại giảm : (M-64)x (g) .
% khối lƣợng thanh kim loại giảm :
( M 64) x.100%
0,2%
a
(I)
Thanh II:
M + Pb(NO3)2 --> M(NO3)2 + Pb
x
x
Khối lƣợng thanh kim loại tăng : (207 –M )x (g) .
% khối lƣợng thanh kim loại tăng :
(207 M ) x.100%
28,4% (II)
a
(I )
M 64
2
M 65đVC .
( II ) 207 M 284
M= Cu .
b. Loại 2 :nhiều bột kim lọi cho vào dd chƣa một muối .
Bài tập 2 : Cho 0,81 g Al và 6,72 g Fe vao 100 ml dd Cu(NO3)2 lắc
kĩ để Cu(NO3)2 phản ứng hết thu đƣợc chất rắn có khối lƣơng 9,76
g .Viết phản ứng xảy ra và tính nồng độ mol dd .
Bài làm:
Ta có : n(Al ) = 0,03 mol; n (Fe ) = 0,12 mol .
7
[ nguoithay.org ]
Khi cho Al và Fe vào dung dịch Cu(NO3)2 thì Al thì Al phản ứng
trƣớc , hết Al mà Cu(NO3)2 còn thì Fe mới tiếp tục phăn ứng .
Nếu chỉ có Al phản ứng hết :
2Al + 3Cu(NO3 )2--> 2Al(NO3)3 + 3Cu
0,03
====>
0,045 mol
mchất rắn = mFe +mCu = 6,72 + 0,045.64 = 9,6 (gam) < 9,76 (gam )
==> Chƣa phù 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 lƣợng chất rắn : mCu = (0,045 +0,12 )64 = 10,56 gam >9,76
==> không phù hợp .Vậy trong bài toán này Al tác dụng hết . Fe
tác dụng một phần và còn dƣ .
Đặt ntác dụng = x
Fe + Cu(NO3)2 --> Fe(NO3)2 +Cu
X
x
x
x
mChất rắn = mFe dƣ +mCu = 9,76 (g)
<=> (0,045 + x )64 + 6,72 -56x =9,76 (g) .
<=> 8x=0,16
<=> x=0,02 (mol)
nCu(NO3)2 = 0,045 + 0,02 =0,065 mol .
CM (dd Cu(NO3)2) =
0,065
0.65M
0,1
c. Loại 3 : Một kim loại cho vào dung dịch chứa nhiều muối .
Bài tập : Cho 25,2 g Mg vào 1l dd hỗn hợp chứa Cu(NO3)2 0,3M ;
AgNO3 0,2m; Fe(NO3)2 0,3M ; Al(NO3)3 0,2M .Sau khi phản ững
ảy ra hoàn toàn thu đƣợc bao nhiêu gam kim loại .
Bài Làm :
25,2
1,05mol.
24
Mg 2 Al 3 Cu 2 Ag
Vì tính oxi hóa của :
nên phản ứng lần
Mg
Al
Cu
Ag
Số mol Mg :
lƣợt xảy ra nhƣ sau :
Mg + AgNO3 --> Mg(NO3)2 + 2Ag
0,1 <-- 0,2 --->
0,2 mol
Mg + 2Fe(NO3)3 --> Mg(NO3)2 + 2Fe(NO3)2
0,15 <-- 0,3 ----> 0,3 mol
(1)
(2)
8
[ nguoithay.org ]
Mg + Cu(NO3)2 -----> Mg(NO3)2 + Cu
(3).
0,3 <-- 0,3 --->
---> 0,3mol
Mg + Fe(NO3)2 ---> Mg(NO3)2 + Fe
(4).
0,3 <-- 0,3 --->
0,3 mol
3Mg + 2Al(NO3)3 --> 3 Mg(NO3)2 + 2Al
(5).
0,2 --->
0,012 mol
Số mol Mg đã tham gia các phản ứng (1), (2) , (3), (4):
0,1+ 0,15 +0,3+0,3 =0,85 mol
nMg còn dùng cho phản ứng (5):
1,05- 0,85= 0,2mol.
Phản ứng (5) MG hết , Al(NO3) 3 dƣ : (10, (2), (3) , (4) , (5) suy
ra:
mcác kim loại 0,2x108 + 0,3x64 + 0,3x56 + 0,012x27 =61,2 gam .
d. Loại 4 : Cho nhiều kim loại vào dd chứa nhiều muối :
Bài tập : Cho 2,8 gam Fe và 0,81 g Al vào 100 ml dd A chứa Cu(NO3)2
và AgNO3 . Sau phản ứng thu đƣợc dd b và 8,12 g chất rắn gồm ba kim
loại . Cho chất rắn C tác dụng với dd HCl dƣ thhu đƣợc 0,672 lit khí
đkc. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn .Xác định nồng độ mol các chất
trong dd A .
Bài Giải :
NFe=0,05 mol; nAl=0,03 mol.
Đặt n (AgNO3) = xmol ; n(Cu(NO3)2 ) = y mol.
Các phản ứng lần lƣợt xảy ra theo thứ tự :
Al + 3Ag(NO3)3 --> Al(NO3)3 + 3Ag
-Nếu Al dƣ :
2Al + 3Cu(NO3)2 --. 2Al(NO3)3 + 3Cu
Fe + Cu(NO3)2 --> Fe(NO3)2 + Cu
Hoặc :
Al + 3AgNO3 --. Al(NO3)3 + 3Ag
-Nếu AgNO3 Dƣ :
Fe + 2AgNO3 --> Fe(NO3)2 + 2Ag
Fe + Cu(NO3)2 ---> Fe(NO3)2 + Cu
Vì chất rắn C gồm ba kim loại chỉ có Ag , Cu , Fe dƣ nên Al tác dụng
hết Fe tác dụng một phần , dung dịch A hết . Khi cho C tác dụng với
HCl chỉ có :
Fe dƣ + 2HCl ---> FeCl2 + H2
nFe dƣ = n (H2) = 0,03 mol => nFe tác dụng với dd A =0,05-0,03 = 0,02
mol
Ta có :
Al
-3e -> Al3+
Ag+ +1e -> Ag
0,03 -->0,09
x --> x -->xmol
2+
Fe
-2e-> Fe
Cu2+ +2e-> Cu
0,02
0,04
y ---> 2y -->y
ne nhƣờng 0,09 + 0,04 =0,13 mol.
9
[ nguoithay.org ]
ne thu x +2y (mol).
Áp dụng định luật bảo toàn số mol electron ta có :
x + 2y = 0,03 mol.
Khối lƣợng Ag + Cu : 108x + 64y = 8,12 -0,03.56=6,44 (g)
x= 0,03 mol.
Y=0,05 mol.
(I).
CM AgNO3 = 0,03 0,1 0,3M .
CMcu(NO3)2 =
0,05
0,5M
0,1
e. Loại 5 : kim loại hoạt động mạnh cho vào hỗn hợp muối và axit :
Bài tập : Cho 13,7 g Ba vào dd A chứa 0,12 mol CuSO4 và 0,12 mol
HCl sau khi phản ứng kết thúc , lọc lấy kết tủa nun ở nhiệt độ cao đến
khối lƣợng không đổi .Thu đƣợc bao nhiêu gam chất rắn ?.
Bài giải :
Ta có : nBa=0,1 mol .
Phản ứng : Ba +2HCl --> BaCl2 + H2
0,06 0,12
0,06
Ba + 2H2O ---> Ba(OH)2 + H2
0,04
0,04mol
BaCl2 + CuSO4 ---> BaSO4 + CuCl2
0,06
0,06 mol
Ba(OH)2 + CuSO4 ----> BaSO4 + Cu(OH)2
0,04
0,04
0,04
2+
Số mol kết tủa : 0,1 mol Ba +0,04 mol Cu(OH)2
Nun kết tủa : BaSO4 không bị nhiệt phân
t oC
Cu(OH)2 ---> CuO + H2O
0,04
0,04mol
Khối lƣợng chất rắn : m= m(BaSO4) + m (CuO) = 0,1x233 + 0.04x80 =
26,5 g
f. Loại 6: kim loại kém hoạt động cho vào hỗn hợp muối và axit :
Bài tập ; Cho 16 g Cu vào dd A chứa 0,075 g Cu(NO3)2 và 0,4 mol HCl
thấy có khí thoát ra .
a. Tính thể tích khí NOtạo thành Ở đkc.
b. Cho thêm H2SO4 loàng lấy dƣ vào thấy có khí NO tiếp tục bay ra . Tính
thể tích khí NO thoát ra lần này ở đkc.
Bài giải :
a. nCu=
16
0,25mol.
64
Khi cho Cu vào dd Cu(NO3)2 ,HCl thấy ;
Cu + Cu(NO3)2 -----> (không phản ứng ).
Cu + HCl --->
(không phản ứng ).
10
[ nguoithay.org ]
Nhƣ vậy muốn viet đƣợc phản ứng ta phải phân tích Cu(NO3)2 ,HCl
thành ion ;
Cu(NO3)2 ---. Cu2+ + 2NO320,075
0,075 0,15mol
HCl ---->
H+ + Cl0,4
0,4
0,4mol
Cu2+=0,075mol
H+=0,4mol
Ta có 0,25 mol Cu + dd A
NO3- =0,15 mol
Cl-=0,4 mol
Phản ứng 3Cu + 8H+ + 2NO3- --->3Cu2+ + 2NO + 4H2O
(1)
Tỉ lệ mol theo phản ứng: nCu:n(H+) :n (NO3-)= 3:8:2.
Tỉ lệ mol thực tế : : nCu:n(H+) :n (NO3-)= 0,25:0,4:0,15.=5;8;3.
So sánh 2 tỉ lệ mol phản ứng và thực tế ta thấy H+ hết , Cu và NO3- còn
dƣ .
n NO
3
2
2
n H 0,4 0,1mol;VNO 0,1x22,4 2,24 L
8
8
b. Thể tích NO.
3
8
3
8
Phản ứng (1)=> nCuphanr ứng = n H 0,4 0,15mol .
nCu dƣ= 0,25-0,15=0,1 mol.
2
8
2
8
n NO 3 n H 0,4 0,1mol
n (NO3- còn dƣ ) =0,15- 0,1= 0,05 mol.
Thêm H+ vào phản ứng xảy ra :
3Cu + 8H+ + 2NO3- (dƣ) --->3Cu2+ + 2NO + 4H2O
Tỉ lệ mol theo phản ƣng : n (Cu): n(NO3-)=3:2.
Tỉ lệ mol thực tế : n (Cu) : n(NO3-)=4:2.
So sánh 2 tỷ lệ ta thấy Cu dƣ.
N (NO) = n(NO3-) = 0,05 mol ; V (NO) = 0,05 .22.4 ; 1,12lit .
2. Bài tập bổ xung :
Bài tập 1:
a. Nhúng một cây đinh sắt khối lƣợng ban đầu a (g) vào 100 ml dd
CuSO4 1M , sau một thời gian lấy cây đinh sắt ra cân lại thấy khồi
11
[ nguoithay.org ]
lƣợng cây đinh sắt là 5,2 g . Cô cạn dd thu đƣợc 15,8 g muối khan
tìm a.
b. Ngâm một đồng xu bằng Cu nặng 10 g vào 250 g dd AgNO3 4% sau
một thời gian lấy đồng xu ra khỏi dd thấy khối lƣợng AgNO3 giảm
đi 17% so với ban đầu .Tìm khối lƣợng đồng xu sau khi lấy ra khỏi
dd .
Bài tập 2: Hai thanh kim loại X khối lƣợng ban đầu của 2 thanh kim loại
là a(g). Thanh I nhúng vào 100 ml dd AgNO3 . Thanh II nhúng trong
1,51 l DD Cu(NO3)2 .Sau một thời giân lấy 2 thánh ra khỏi dd thì thanh
I tăng khối lƣợng thanh II giảm khối lƣợng , nhƣng tổng khối lƣợng của
2 thanh vẫn là 2a(g); đồng thời trong dd ta thấy nồng độ mol của muối
X2+ trong dd Cu(NO3)2 gấp 10 làn nồng độ mol của muối X2+ trong dd
AgNO3 .Tìm kim loại X?.
Bài tập 3: Cho 2,15 g hỗn hợp Fe và Al tác dụng với 200 ml dd CuSO4
o,525 M phản ứng xảy ra hoàn toàn , lọc thu đƣợc kết tủa A gồm 2 kim
loại , khối lƣợng 7,84 g và dd B .Để hòa tan hết kết tủa A cần phải dùng
bao nhiêu ml dd HNO3 2M ;biết rằng phản ứng giải phóng khí NO và
HNO3 đã dùng dƣ so với lý thuyết là 25% . Tìm mFe, mAl ban đầu ?.
Bài tập 4: Cho hỗn hợp Mg , Fe vào 700ml dd AgNO3 .Sau khib các
phản ứng xảy ra hoàn toàn thu đƣợc chất rắn C nặng 48,72g vào dd D .
Cho dd D tác dụng với dd NaOH lấy dƣ tạo kết tủa E .Lọc lấy kết tủa E
rồi nun ngoài không khí đến khối lƣợng không đổi thu đƣợc 14 gam
chất rắn F. Tìm khối lƣợng Mg và sắt trong hỗn hợp đầu . Tìm nồng độ
mol dd AgNO3 đã dùng ?.
Bài tập 5:
a. Cho hỗn hợp X dạng bột gồm 2,8g sắt và 2,7 g Al vào 200 ml dd
AgNO3 2,1M . Sau khi phản ứng ảy ra hoàn toàn thu đƣợc dd A và chất
rắn kim loại B . Tìm khối lƣợng mỗi chất trong dd A và trong chất rắn
B.
b. Đem dd A tác dụng với dd NaOH có dƣ đƣợc kết tủa Y . Nung nóng Y
trong không khí đến khối lƣợng không đổi thu đƣợc bao nhiêu gam chất
rắn?.
V. VẤN ĐỀ 5: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI OXIT KIM LOẠI .
1. Bài tập phân tích:
Bài tập : Hỗn hợp A gồm Al và Fe2O3 . Thực hiện phản ứng nhiệt
Al hoàn toàn hỗn hợp A thu đƣợc hỗn hợp B .Chia hỗn hợp B
thành 2 phần bằng nhau .
Phần I :Tác dụng với HCl lấy dƣ thu đƣợc 1,12 l H2 (đkc).
12
[ nguoithay.org ]
Phần II: cho tác dụng với dung dịch NaOH còn dƣ thấy có 4,4 g
chất rắn không tan. Tìm khối lƣợng mỗi chất trong hỗn hợp B.
Bài Giải :
Phản ứng nhiệt nhôm:
2Al + Fe2O3 ---> Fe + Al2O3
-Nếu B gồm có : Al2O3 , Fe :
+Tác dụng dung dịch HCl : chỉ có sắt cho H2 .
Fe + 2HCl ---> FeCl2 + H2
n
1
Fetrong B
2
nH2
1.12
0,05mol; m
1 0,05.56 2,8 g .
Fetrong B
22,4
2
+Tác dụng dung dịch NaOH : Chỉ có sắt khong tan
=> m
1 4,4 g 2,8 g (loại trƣờng hợp này )
Fetrong B
2
- Nếu b gồm Al2O3 , Fe , Al còn dƣ
+Tác dụng với HCl chỉ có Al, Fe cho H2 nên m
1
Fetropng B
2
2,8( g )
+Tác dụng NaOH chỉ có sắt không tan nên
m
1 2,8( g ) (loại trƣờng hợp này )
Fetropng B
2
-Vậy B gồm có : Al2O3 , Fe , Fe2O3 dƣ
1
B ddHCl :
2
Fe + 2HCl --->
FeCl2 + H2
Al2O3 +2HCl ---> 2AlCl3 +3H2O
Fe2O3 +6H2Cl ----> 2FeCl3 +3H2O
=> n
1
Fetrong B
2
nH 2 0,05mol; m
1
Fetrong B
2
0,05.56 2,8g
1
B ddHCl : Al2O3 = 2NaOH --> 2NaAlO2 + H2O
2
m (Fe) + m (Fe2O3 trong ½ B =4,4-2,8=1,6 g .
Phản ứng nhiệt nhôm cho thấy :
n (Al2O3 trong ½ B ) =1/2n (Fe) =0,025 mol
Vậy trong hỗn hợp B có : mFe =2,8.2=5,6 g
m(Fe2O3 ) 1,6.2 = 3,2 g ; m (Al2O3) = 0,025 .204 =5,1 g .
2. Bài tập bổ xung :
Bài tập 1: Hỗn hợp A gồm Al và FexOy .Thực hiện phản ứng nhiệt
nhôm hoàn toàn thu đƣợc 92,35 g chất rắn B > Hòa tan B trong
dung dịch NaOH lấy dƣ thấy thoát ra 8,4 lit khí (đktc) và chất D
không tan .Cho D tan hết trong dung dịch HCl lấy dƣ thu đƣợc
17,92 l H2 (ĐKC) .Tìm khối lƣợng FexOy và khối lƣợng mỗi chất
trong A .
13
[ nguoithay.org ]
Bài tập 2: Hỗn hợp A gồm 0,56 g sắt và 16 g Fe2O3 .Trộng A với
m (mol) bột Nhôm rồi nun ở nhiệt độ cao trong điều kiện không có
không khí thu đƣợc hỗn hợp D .Cho D tác dụng với dung dịch
H2SO4 loãng dƣ thu đƣợc a lit khí . Nếu cho toàn lƣợng D tác dụng
với NaOH thì đƣợc 0,25a lit khí .Tìm khoảng xác định giá trị của
m để phản ứng nhiệt nhôm tạo ra sắt .
Bài tập 3; Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm Fe2O3 và
Fe trong điều kiện không có không khí .Trộn đều chia hỗn hợp sau
phản ứng thành hai phần .Phần 2 có khối lƣợng nhiều hơn phần 1
là 134 g .
Phần I: Tác dụng với NaOh dƣ thu đƣợc 16,8 lit khí H2 (đkc).
Phần II: tác dụng với HCl dƣ thu đƣợc 84 lit H2 (ĐKC).
Hiệu ứng phản ứng 100%.Tìm khối lƣợng sắt tạo thành trong phản
ứng nhiệt nhôm.
VI. VẤN ĐỀ 6: PHƢƠNG PHÁP NHIỆT LUYỆN
1. Bài tập phân tích :
Bài tập :khử 3,48 g một oxit của kim loại M cần 1,344 lit H2 (đ. K.c) .Toàn
bộ lƣợng M thu đƣợc cho tan hết trong dd HCl đƣợc 1,008 lit H2 (đ,k.c) .Tìm
kim loại M và công thức của oxit M.
Bài giải :
Đặt công thức của oxit M là MxOy .
MxOy + H2 ---> xm = yH2O.
n (H2O) = n(H2O) =
1,344
0,06mol
22.4
Định luật bảo toàn khối lƣợng :
M (oxit)+ m (H2) = m(M) + m (H2O)
=> m (M)= 3,48 +0,06.2 -0,06.18=2,52 g
Giả sử kim loại M có hóa trị n (1=
mol m tƣơng ứng 2,52 g là x mol.
M + nHCl ---> MCln + n/2 H2
X
nx/2
Số mol H2 ;nx/2 =1,008/2=>nx=0,09mol;
M=2,52/x=2,52/(0,09/n)=28n
Với n=3=> M=56đVC =>M=Fe.
Ta có phản ứng :
toC
FexOy + yH2 ---> xFe + yH2O
0,045 0,06
Ta có : x= 0,09/2= 0,045 mol .
14
[ nguoithay.org ]
=>
x
y
x 0,045 3
0,045 0,06
y 0,06 4
Vậy FexOy= Fe3O4
2. Bài tập bổ xung :
Bài tập 1:Khử hoàn toàn 4,06 g một oxit kim loại bằng CO ở nhiệt độ cao
thành kim loại . Dẫn toàn bộ khí sinh ra vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 có
dƣ tạo thành 7 g kết tủa .Nếu lấy lƣợng kim loại sinh ra hòa tan hết vào dung
dịch HCl dƣ thì thu đƣợc 1,176 lit H2 (đ.k.c).
a. Xác định công thức oxit kim loại .
b. Cho 4,06 g oxit kim loại tyển tác dụng hoàn toàn với 500ml dung dịch
H2SO4 đặc , nóng dƣ đƣợc dd X Và khí SO2 bay ra .Xác định nồng độ
mol của nuối trong dung dịch .
Bài tập 2: 8,14 g hỗn hợp A gồm CuO, Al2O3 , FexOy , Ch H2 lấy dƣ đi qua
A đun nóng sau phản ứng thu đƣợc 1,44g H2O.Hòa tan hoàn toàn A bằng 170
ml dung dịch H2SO4 1M vừa đủ loãng đƣợc dd b , Cho B tác dụng với dd
NaOH dƣ lọc lấy kết tủa đem nun ngoài không khí đến khối lƣợng không đổi
đƣợc 5,2 g chất rắn .(các phản ứng xảy ra hoàn toàn ) .Tìm công thức FexOy
và khối lƣợng mỗi chất trong hỗn hợp A.
Bài tập 3: Cho hỗn hợp A gồm Fe2O3 , Fe3O4 , FeO với số mol bằng nhau
.Lấy m1 g hỗn hợp A cho vào ống sứ chịu nhiệt nun nóng rồi cho luồng khí
CO đi qua ; CO phản ứng hết .Toàn bộ khí CO thoát ra khỏi ống sứ đƣợc hấp
thụ bởi dd Ba(OH)2 dƣ đƣợc m2 gam kết tủa trắng , chất rắn còn lại trong ống
sứ là hỗn hợp B có khối lƣợng 19,2 g gồm Fe, FeO, Fe3O4 . Cho hỗn hợp này
tác dụng với HNO3 đun nóng đ ƣợc 2,24 lit NO (Đ.K. C).Viết các phản ứng
xảy ra , tìm m1, m2 và số mol HNO3 đã phản ứng .
15