TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ
KHOA HÓA
***
TIỂU LUẬN
BÀI TẬP VỀ ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS TRẦN TRUNG NINH
TÊN HỌC VIÊN: CAO XUÂN TÙNG
KHÓA: XXVII
LỚP: PPLL VÀ DH BỘ MÔN HÓA
HUẾ, 2019
MỤC LỤC
PHẦN I: MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trong dạy học Hóa học, có thể nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực nhận thức của
học sinh bằng nhiều biện pháp và phương pháp khác nhau. Trong đó, giải bài tập hóa học với tư cách là
một phương pháp dạy học, có tác dụng rất tích cực đến việc giáo dục, rèn luyện và phát triển học sinh.
Mặt khác, cũng là thước đo thực chất sự nắm vững kiến thức và kĩ năng hóa học của học sinh.
Tuy nhiên, xu hướng hiện nay của học sinh và sự quan tâm của phụ huynh là chú trọng đến việc
học để các em có thể vượt qua các kỳ thi Cao đẳng và Đại học nhằm tìm kiếm môi trường tốt để sau này
có một nghề nghiệp, một công việc theo đúng sở thích và nguyện vọng. Do đó đòi hỏi HS phải làm việc
tích cực, tự lực. Cần phải nghiên cứu bài tập hóa học trên cơ sở hoạt động tư duy để có một cách giải
nhanh nhất, hiệu quả nhất. Từ đó đề ra cách hướng dẫn học sinh khả năng tự lực để giải bài tập, thông
qua đó mà tư duy trong HS được phát triển.
Tuy nhiên trong thực tế, có rất nhiều loại sách, tài liệu tham khảo được lưu hành cùng với sự phổ
biến rộng của mạng internet đã cung cấp cho học sinh nguồn tài liệu đa dạng và phong phú. Chính điều
đó đã gây khó khăn cho học sinh khi phải lựa chọn, phân loại tài liệu để tham khảo, nghiên cứu và sử
dụng. Do đó, muốn nâng cao hiệu quả dạy học, mỗi giáo viên cần phải xây dựng và lựa chọn HTBT hóa
học, tìm ra phương pháp giải nhanh và sử dụng chúng sao cho phù hợp với đặc điểm của từng kiểu bài
lên lớp để củng cố hoàn thiện, nâng cao kiến thức nhằm bồi dưỡng năng lực tự học cho HS.
Xuất phát từ những vấn đề trên, với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy học nên tôi
chọn đề tài: “BÀI TẬP VỀ ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI”
2. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu tuyển chọn và xây dựng hệ thống bài tập trắc nghiệm phần bài tâp đại cương kim
loại lớp 12 THPT.
- Nghiên cứu phương pháp sử dụng bài tập trắc nghiệm phần kim loại lớp 12 THPT, giúp giáo
viên sử dụng bài tập có hiệu quả cho từng đối tượng học sinh góp phần nâng cao chất lượng dạy và học
môn hoá học ở trường phổ thông.
3. Giới hạn của đề tài
Điều kiện và khả năng còn hạn chế nên đề tài chỉ tập trung nghiên cứu một phần nhỏ một số
bài tập có liên quan.
4. Phương pháp nghiên cứu:
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
PHẦN II: NỘI DUNG
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. Mục tiêu
1.1.1. Kiến thức
* Biết
- Vị trí của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn.
- Tính chất vật lý và hoá học chung của kim loại.
- Một số khái niệm : cặp oxi hoá - khử, thế điện cực chuẩn của kim loại, pin điện hoá, suất điện động
chuẩn của pin điện hoá, sự điện phân(các phản ứng hoá học xảy ra ở các điện cực).
* Hiểu
- Giải thích được những tính chất vật lý, tính chất hoá học chung của kim loại,viết các phương trình
hoá học.
- Ý nghĩa của dãy điện hoá chuẩn của kim loại:
+ Xác định chiều của phản ứng giữa chất oxi hoá và chất khử trong hai cặp oxi hoá - khử.
+ Xác định suất điện động chuẩn của pin điện hoá.
- Các phản ứng hoá học xảy ra trên các điện cực của pin điện hóa khi hoạt động và của quá trình điện
phân chất điện li.
- Điều kiện, bản chất của sự ăn mòn điện hoá và các biện pháp phòng, chống ăn mòn kim loại.
- Hiểu được các phương pháp điều chế những kim loại cụ thể (kim loại có tính khử mạnh, trung bình
và yếu).
1.1.2. Kĩ năng
- Viết các phương trình phản ứng về tính chất hóa học của kim loại
- Vận dụng các công thức, định luật, quy luật để giải các bài tập liên quan.
- Biết vận dụng dãy điện hoá chuẩn của kim loại để:
+ Xét chiều của phản ứng hoá học giữa chất oxi hoá và chất khử trong hai cặp oxi hoá - khử của
kim loại.
+ So sánh tính khử, tính oxi hoá của các cặp oxi hoá - khử.
+ Tính suất điện động chuẩn của pin điện hoá.
- Biết tính toán khối lượng, lượng chất liên quan đến quá trình điện phân (tính toán theo phương trình
điện phân và tính toán theo sự vận dụng định luật Farađây).
Thực hiện được những thí nghiệm chứng minh tính chất của kim loại, thí nghiệm về pin điện hoá và
sự điện phân, những thí nghiệm về ăn mòn kim loại và chống ăn mòn kim loại.
1.1.3. Thái độ
Có ý thức vận dụng các biện pháp bảo vệ kim loại trong đời sống và trong lao động của cá nhân và
cộng đồng xã hội.
1.2. Nội dung
Chương 5: Đại cương về kim loại (18 tiết: 8 tiết lý thuyết + 3 tiết luyện tập + 1 tiết thực hành)
5.1.Vị trí và cấu tạo của kim loại
5.2. Hợp kim. Khái niệm, tính chất, ứng dụng.
5.3. Sự ăn mòn kim loại.
5.4. Điều chế kim loại
5.5. Luyện tập
5.6. Thực hành
II. BÀI TẬP.
2.1. Bài tập về kim loại tác dụng với phi kim
Bài 1. Trộn 60 gam bột Fe với 30 gam bột lưu huỳnh rồi đun nóng (không có không khí) thu được
chất rắn A. Hoà tan A bằng dung dịch axit HCl dư được dung dịch B và khí C. Đốt cháy C cần V lít O 2
(đktc). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V là
A. 11,2.
B. 21.
C. 33.
D. 49.
Hướng dẫn giải
nFe =
Ta có:
Vì
60
≈ 1,0714
56
n Fe > n S
nS =
(mol) và
30
32
= 0,9375 (mol)
nên Fe dư và S hết.
Khí C là hỗn hợp H2S và H2. Đốt C thu được SO2 và H2O.
Kết quả cuối cùng của quá trình phản ứng là Fe và S nhường e, còn O2 thu e.
Quá trình nhường e:
Fe → Fe 2+ + 2e
60
60
→ 2.
56
56
4.x =
Ta có:
60
30
.2 + .4
56
32
Quá trình nhận e:
+4
; S → S + 4e
30
30
→ 4.
32
32
⇒x = 1,4732 mol.
VO2 = 22, 4.1, 4732 = 33 (l)
⇒
⇒Đáp án C.
−2
O 2 + 4e → 2O
x → 4x
(n O2 = x mol)
Bài 2. Để a gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian sẽ chuyển thành hỗn hợp A có khối lượng là
75,2 gam gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Cho hỗn hợp A phản ứng hết với dung dịch H 2SO4đặc, nóng thu
được 6,72 lít khí SO2 (đktc). Giá trị của a là
A. 56.
B. 11,2.
C. 22,4.
D. 25,3.
Hướng dẫn giải
n Fe =
Số mol Fe ban đầu trong a gam:
n O2 =
Số mol O2 tham gia phản ứng:
a
56
mol.
75,2 − a
32
mol.
Quá trình oxi hóa:
Quá trình khử:
Fe → Fe3+ + 3e
a
3a
mol
mol
56
56
−2
O2 + 4e → 2
(1)
SO24−
O
+ 4H+ + 2e → SO2 + 2H2O
(2)
(3)
Áp dụng ĐLBT điện tích ta có
ne nhận =
n echo = 4n O2 + 2n SO2
⇒a = 56 gam.
→ 4.
75, 2 − a
3a
+ 2.0,3 =
32
56
⇒ Đáp án A.
Bài 3. Cho hỗn hợp A gồm Al, Zn, Mg. Đem oxi hoá hoàn toàn 28,6 gam A bằng oxi dư thu được 44,6
gam hỗn hợp oxit B. Hoà tan hết B trong dung dịch HCl thu được dung dịch D. Cô cạn dung dịch D
được hỗn hợp muối khan. Khối lượng muối khan là
A. 99,6 gam.
B. 49,8 gam.
C. 74,7 gam.
D. 100,8 gam.
Hướng dẫn giải
Gọi M là kim loại đại diện cho ba kim loại trên với hoá trị là n.
M +
n
2
O2
→
M2On + 2nHCl
M2On
→
Theo phương trình (1), (2)
(1)
2MCln + nH2O
→ n HCl = 4.n O
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng
→
n O2 = 0,5
mol
→
2
(2)
.
→ m O = 44,6 − 28,6 = 16
2
nHCl = 4.0,5 = 2 (mol)
gam
n Cl− = 2 (mol)
→
→
mmuối = mkl +
m Cl −
= 28,6 + 2.35,5 = 99,6 gam. ⇒Đáp án A.
Bài 4. Đem nung trong oxi hỗn hợp X gồm 30,8 gam Fe và mgam Cu. Sau một thời gian thu được 70,8
gam hỗn hợp rắn Y gồm hai kim loại và các oxit. Hoà tan hoàn toàn Y trong H 2SO4 đặc, nóng được 5,6
lít SO2(đktc). Giá trị của m là
A. 17,6
B. 24,64.
C. 1,6.
D. 8.
Hướng dẫn giải
nFe =
Ta có:
30,8
5,6
= 0,55 (mol ) ; nSO =
= 0,25 (mol)
2
56
22,4
Gọi x là số mol của Cu.
mO
2
= 70,8 – (0,55.56 + 64a) = 40 – 64a (gam)
Quá trình nhường e:
Fe → Fe3+ + 3e
0,55
→
; Cu → Cu 2 + + 2e
1,65
a
4e
→
→
2a
Quá trình nhận e:
O2
+
40 − 64a
32
+6
−2
2O
;
40 − 64a
8
+4
S + 2e → S
0,5 ¬ 0,25
Áp dụng ĐLBT điện tích ta có
40 − 64a
8
→
⇒
+ 0,5 = 1,65 + 2a
→
a = 0,385 mol
mCu = 0,385.64 = 24,64 (gam)
Đáp án B.
2.2. Bài toán về kim loại tác dụng với nước, kim loại tác dụng với dd kiềm
Bài 5. Cho hỗn hợp Na và Al có tỉ lệ số mol tương ứng là 1: 2 vào nước dư. Sau các phản ứng xảy ra
hoàn toàn, thu được 8,96 lít khí H2 (đktc) và m gam chất rắn không tan. Giá trị của m gam là
A. 10,8
B. 5,4
C. 7,8
D. 4,32
Hướng dẫn giải
Đặt số mol của Na là x
⇒
số mol của Al là 2x.
Phương trình hóa học của phản ứng là
→
Na + H2O
NaOH
x
→
nAl (ban đầu)
H2
x
x
⇒
+
(1)
x
2
→
Al + NaOH + H2O
Từ (1) & (2)
1
2
NaAlO2 +
3
2
x
n H2 =
= 2x = 0,4 ⇒
3
2
H2
↑
(2)
x
x 3
+ x = 2x = 0, 4 ⇒ x = 0, 2 (mol)
2 2
nAl (phản ứng)= x = 0,2 (mol)
Khối lượng chất rắn không tan là: m= 0,2.27 = 5,4(gam)
⇒
Đáp án B
Bài 6. Hòa tan 2,29 gam hỗn hợp hai kim loại Ba và Na vào nước được dung dịch A và 672 ml khí
(đktc). Người ta nhỏ từ từ dung dịch FeCl 3 vào dung dịch A cho đến dư. Lọc kết tủa thu được, rửa sạch,
sấy khô và nung đến khối lượng không đổi. Khối lượng chất rắn còn lại sau khi nung là
A. 3,2.
B. 6,4.
C. 1,6.
D. 2,4.
Hướng dẫn giải
Phương trình hóa học của phản ứng là
Ba
+
2H2O
2Na
+
2H2O
→
→
3Ba(OH)2 + 2FeCl3
3NaOH
+
FeCl3
Ba(OH)2 + H2
2NaOH
→
→
+ H2
2Fe(OH)3
Fe(OH)3
↓
↓
↑
↑
(1)
(2)
+ 3BaCl2
+ 3NaCl
(3)
(4)
0
2Fe(OH)3
t
→
Fe2O3 + 3H2O
Gọi số mol của Ba và Na lần lượt là x và y. Ta có:
(5)
137x + 23y = 2,29
(1), (2)
→
(6)
2
nH = nBa + ½ nNa = x + 0,5y = 0,03
(7)
Giải hệ (1), (2) ta được: x = 0,01 (mol) và y = 0,04 (mol)
1
(3), (4), (5)
.n
→ nFe2O3 = 2 Fe(OH )3
→ mFe O =160.0,01=1,6 (gam)
2
3
=
⇒
1
1
.nNaOH + .nBa(OH )
2
6
3
= 0,01 mol
Đáp án C
Bài 7. Cho m gam kim loại Na vào 200gam dung dịch Al 2(SO4)3 nồng độ 1,71%. Sau khi phản ứng xong
thu được 0,78 gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 0,69
B. 1,61
C. 1,62
D. Cả A & B.
Hướng dẫn giải
nAl (SO ) =
2
4 3
Ta có:
200.1,71
0,78
= 0,01 (mol) nAl (OH ) =
= 0,01 (mol)
3
100.342
78
;
Phương trình hóa học của phản ứng là
→
Na +
H2O
NaOH + ½ H2↑
(1)
→
Al2(SO4)3 + 6NaOH
3Na2SO4 + 2Al(OH)3↓
(2)
TH 1: NaOH thiếu ở (2)
Số mol NaOH pư = 3.số mol Al(OH)3 = 0,03 mol
Theo (1) số mol Na = số mol NaOH = 0,03 mol → mNa = 0,03.23 = 0,69(g)
TH2: NaOH dư ở (2) và tiếp tục phản ứng theo (3)
→
NaOH + Al(OH)3
NaAlO2 + 2H2O
0,01
←
0,01
nNaOH (1) = nNaOH (2) + nNaOH (3) = nNa = 0,07 (mol).
Vậy mNa = 0,07.23 = 1,61(gam)
⇒
Đáp án D.
Bài 8. Cho m gam hỗn hợp Na và Al 4C3 ( tỉ lệ mol 4 : 1) vào nước, rồi sục khí CO 2 dư vào, thu đươc
31,2 gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 21,3
B. 16,7
C. 23,6
Hướng dẫn giải
Đặt số mol Na là 4x thì số mol Al4C3 là x.
Ta có
n Al(OH)3
= 0,4(mol)
D. 19.
Phương trình hóa học của phản ứng là
→
Na + H2O
1
2
NaOH +
4x
H2
↑
(1)
4x
→
Al4C3 + 12H2O
4Al(OH)3 + 3CH4
↑
(2)
x
4x
→
NaOH + Al(OH)3
NaAlO2 + 2H2O
4x
4x
4x
CO2 + NaAlO2 + 2H2O
0,4
Từ (1), (2) & (3)
Từ (3) & (4)
⇒
⇒ n NaAlO2
→
Al(OH)3
0,4
⇒ n Al(OH)3
và
(3)
↓
+ NaHCO3
(4)
0,4
n NaOH
= 4x = 0,4
đều phản ứng hết.
⇒
x = 0,1(mol)
mhh = 0,1.23.4 + 0,1.144 = 23,6(g)
⇒
Đáp án C.
Bài 9. Chia m gam Al làm hai phần bằng nhau:
- Phần I: Tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, sinh ra x mol khí hiđro.
- Phần II: Tác dụng với lượng dư dung dịch HNO 3 loãng, sinh ra y mol khí N 2O (sản phẩm khử
duy nhất). Quan hệ giữa x và y là
A. x = 2y
B. y = 2x
C. x = 4y
D. x = y
Hướng dẫn giải
Phương trình hóa học của phản ứng là
Al + NaOH + H2O
2
3
x
8Al + 30HNO3
8
3
y
→
NaAlO2 +
3
2
H2
↑
x
→
8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
y
Do lượng nhôm ở hai phần bằng nhau nên số mol nhôm ở hai phần bằng nhau:
2
8
x = y ⇒ x = 4y
3
3
⇒
Đáp án C
2.3. Bài toán về kim loại tác dụng với dung dịch axit
Bài 10. Hòa tan hoàn toàn 9,65 gam hỗn hợp 2 kim loại Fe, Al trong dung dịch hỗn hợp HCl và
H2SO4 loãng, kết thúc phản ứng thu được 7,28 lít H2 (đktc). Phần trăm khối lượng của nhôm trong
hỗn hợp ban đầu là
A. 45,32%.
B. 42,53%.
C. 41,19 %.
D. 56,48%.
Hướng dẫn giải
7,28
22,4
2
Ta có: nH =
= 0,325 (mol)
Gọi x, y lần lượt là số mol của Al, Fe chứa trong hỗn hợp. Ta có:
27x + 56y = 9,65
(1)
Phương trình hóa học của phản ứng (dưới dạng ion thu gọn).
2Al + 6H
+
→
↑
3+
2Al
+ 3H2
x
Fe
1,5x
+ 2H
+
→
↑
Fe
2+
+ H2
y
(2), (3)
⇒
(2)
(3)
y
2
VH = 1,5 x + y = 0,325
→
y = 0,325 - 1,5x (4)
Thay (4) vào (1) ta tính được : x = 0,15 mol
→
%mAl =
0,15.27
.100
9,65
= 41,19 (%)
⇒
Đáp án C.
Bài 11. Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dung dịch HNO 3 thu được hỗn hợp khí
gồm 0,01 mol NO và 0,04 mol NO2. Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là
A. 10,08 gam. B. 6,59 gam.
C. 5,69 gam.
Hướng dẫn giải
Đặt x, y, z lần lượt là số mol Cu, Mg, Al.
Quá trình nhường electron
D. 5,96 gam.
+2
Cu → Cu + 2e
x
→
;
+2
Mg → Mg + 2e
2x
y
+3
; Al → Al + 3e.
→ 2y
z
→ 3z
Quá trình nhận electron
+5
+2
N + 3e → N ;
0,03 ¬ 0, 01
+5
+4
N + 1e → N
0,04 ¬ 0,04
nNO−
Ta có: 2x + 2y + 3z = 0,03 + 0,04 = 0,07=
3
Khối lượng muối nitrat là: m = 1,35 + 62. 0,07 = 5,69 gam.
⇒
Đáp án C
Bài 12. Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO 3, thu được V lít (đktc)
hỗn hợp khí X (gồm NO và NO 2) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư). Tỉ khối của X đối với
H2 bằng 19. Giá trị của V là
A. 2,24.
B. 4,48.
C. 5,60.
D. 3,36.
Hướng dẫn giải
Đặt nFe = nCu = a mol → 56a + 64a = 12 → a = 0,1 mol.
Quá trình nhường e:
Fe → Fe3+ + 3e
0,1
→
0,3
Cu → Cu 2+ + 2e
;
0,1
→
0,2
Quá Trình nhận e:
+5
+5
+2
N + 3e → N
3x ¬ x
;
+4
N + 1e → N
y ¬ y
Tổng ne cho bằng tổng ne nhận là 3x + y = 0,5
Mặt khác: 30x + 46y = 19.2(x + y).
⇒
x = 0,125 và y = 0,125.
Vhh khí (đktc) = 0,125.2.22,4 = 5,6 (lít). ⇒Đáp án C
Bài 13. Hòa tan 15 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg và Al vào dung dịch Y gồm HNO 3 và H2SO4
đặc thu được 0,1 mol mỗi khí SO 2, NO, NO2, N2O. Phần trăm khối lượng của Al và Mg trong X lần lượt
là
A. 63% và 37%.
B. 36% và 64%.
Hướng dẫn giải
Đặt nMg = x mol ; nAl = y mol. Ta có:
C. 50% và 50%.
D. 46% và 54%.
24x + 27y = 15.
(1)
Quá trình nhường e:
Mg → Mg 2+ + 2e
x
→
2x
Al → Al3+ + 3e
→
y
;
3y
Quá trình nhận e:
+6
+4
S + 2e → S
0,2 ¬ 0,1
+5
;
+2
N + 3e → N
0,3 ¬ 0,1
+5
;
+4
N + 1e → N
0,1 ¬ 0,1
+5
;
+1
2 N + 8e → 2N
0,8 ¬ 0,2
⇒ Tổng số mol e nhường bằng (2x + 3y)
⇒ Tổng số mol e nhận bằng 1,4 mol.
Theo ĐLBT electron:
2x + 3y = 1,4
(2)
Giải hệ (1), (2) ta được: x = 0,4 mol ; y = 0,2 mol.
%Al =
⇒
27 × 0,2
×100% = 36%.
15
%Mg = 100% − 36% = 64%. ⇒Đáp án B.
Bài 14. Hỗn hợp A gồm 2 kim loại R1, R2 có hoá trị x, y không đổi (R 1, R2 không tác dụng với nước và
đứng trước Cu trong dãy hoạt động hóa học của kim loại). Cho hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dung
dịch HNO3 dư thu được 1,12 lít khí NO duy nhất.
Nếu cho lượng hỗn hợp A trên phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO 3rất loãng thì thu được V lít N2.
Các thể tích khí đo ở đktc. Giá trị của V là
A. 0,224.
B. 0,336.
C. 0,448.
D. 0,672.
Hướng dẫn giải
nNO =
Ta có:
1,12
= 0,05 (mol)
22,4
Trong bài toán này có 2 thí nghiệm:
+5
TN1: R1 và R2 nhường e cho Cu2+ để chuyển thành Cu sau đó Cu lại nhường e cho
+2
N
(NO). Số mol e do R1 và R2 nhường ra là
N
để thành
+5
+2
N + 3e → N
0,15 ¬ 0,05
+5
TN2: R1 và R2 trực tiếp nhường e cho
2
để tạo ra N2. Gọi x là số mol N2, thì số mol e thu vào là
0
+5
N
N
+ 10e →
2N
10x ← x mol
Ta có: 10x = 0,15 →
⇒
VN2
x = 0,015
= 22,4.0,015 = 0,336 lít. ⇒Đáp án B
2.4. Bài toán về kim loại tác dụng với dung dịch muối
Bài 15. Cho 3,08 gam Fe vào 150 ml dung dịch AgNO3 1M, lắc kỹ cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn
toàn thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là
A. 11,88.
B. 4,32.
C. 16,2.
D. 8,8.
Hướng dẫn giải
Ta có:
nFe
= 0,055 mol
;
nAg+
= 0,15 mol
Phương trình hóa học của phản ứng là
→
Fe + 2Ag+
Fe2++ 2Ag (1)
0,055
còn
nAg+
0,11
0,04
còn
0,11
dư = 0,04 mol
Fe2+ + Ag+ dư
nFe2+
0,055
→
0,04
Fe3+ + Ag (2)
0,04
0,04
dư = 0,015 mol.
Vậy ∆m (1) tăng = 0,055 .(2.108 - 56) = 8,8 (g).
- Nếu sử dụng mol Ag+ thì
∆m (1) tăng =
0,11
2
.(2.108 - 56) = 8,8 (g).
∆m (2) tăng = mAg = 0,04.108 = 4,32 (g).
m rắn sau = m rắn ban đầu + ∆m tăng = 3,08 + 8,8 + 4,32 = 16,2 (g).
⇒
Đáp án C.
Bài 16. Cho 2,24 gam Fe vào bình đựng 280 ml dung dịch AgNO 3 xM thì thu được 2 muối và một kết
tủa A nặng 12,96 gam. Giá trị của x là
A. 0,34
B. 0,63
C. 0,43
D. 0,36
Hướng dẫn giải
nFe =
Ta có
2,24
= 0,04 (mol)
56
Khi cho Fe vào dung dịch AgNO3 thì kết tủa A phải là Ag,
nAg =
Do đó
12,96
= 0,12 (mol )
108
Phương trình hóa học của phản ứng là
Fe
2Ag+
+
Fe2+
→
0,04
0,08
+
2Ag
→
0,04
(1)
0,08
Để tạo 2 muối thì ở (1) Ag+ phải dư, do đó xảy ra tiếp phản ứng (2)
Ag+
+
0,04
Fe2+
→
Fe3+
0,04
←
+
Ag
(2)
0,04
Theo bài ra thì Fe2+ đã phản ứng hết, nên để tạo 2 muối thì Ag+ ở (2) phải dư,
tức là
nAg+ > 0,12 (mol)
→x>
0,12
0,28
= 0,43
⇒
Đáp án B.
Bài 17. Tiến hành hai thí nghiệm sau:
- TN1: Cho m gam bột sắt dư vào V1 lít dung dịch Cu(NO3)2 1M.
- TN2: Cho m gam bột sắt dư vào V 2 lít dung dịch AgNO3 0,1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Khối lượng chất rắn thu được ở hai thí nghiệm đều bằng nhau. Giá trị V1 so với V2 là
A. V1 = 5V2
B. V1 =10 V2
C. V1 = V2
Hướng dẫn giải
Ta có
nCu( NO ) = nCu2+ = V1 (mol)
3 2
- TN 1: Fe + Cu2+
→
V1V1
và
nAgNO = nAg+ = 0,1.V2 (mol)
3
Fe2+ + Cu
V1 (mol)
Do Fe dư nên Cu(NO3)2 phản ứng hết
⇒
nFe = nCu = V1(mol)
D. V1 = 2V2
∆m(1)
⇒
Độ tăng khối lượng:
= mCu – mFe = (64 – 56)V1 = 8V1
→
- TN 2: Fe + 2Ag+
Fe2+ + 2Ag
0,05V2
⇒
0,1V2
Độ tăng khối lượng:
∆m(2)
0,1V2 (mol)
= mAg – mFe = 108.0,1V2 – 56.0,05V2 = 8V2
Độ tăng khối lượng ở hai thí nghiệm bằng nhau: 8V1 = 8V2
⇒
V1 = V2
⇒
Đáp án C
Bài 18. Hỗn hợp A gồm hai kim loại nhôm và sắt, trong đó số mol nhôm gấp đôi số mol sắt. Hoà tan 4,4
gam hỗn hợp A vào 200 ml dung dịch AgNO 3 2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn còn lại m gam
chất rắn không tan. Giá trị của m là
A. 34,56.
B. 33,48.
C. 38,88.
D. 39,96.
Hướng dẫn giải
Gọi số mol Fe là x mol, số mol Al là 2x.
Ta có 56x + 27.2x = 4,4 → x = 0,04 mol
→ nFe = 0,04 (mol) ; nAl = 0,08 (mol)
nAgNO = 0,2.2 = 0,4 (mol)
3
và
Phương trình hóa học của phản ứng là
→
Al
+
3AgNO3
Al(NO3)3
+
→
0,08
0,24
→
Fe
+
2AgNO3
Fe(NO3)2
→
0,04
0,08
0,04
3Ag
(1)
0,24
+
2Ag
(2)
0,08
nAgNO
Ta có :
3
dư = 0,4 - 0,24 - 0,08 = 0,08 (mol)
→
AgNO3 + Fe(NO3)2
Fe(NO3)3
¬
→
0,04
0,04
0,04
Vậy m = 108.(0,24 + 0,08 + 0,04) = 38,88 (gam).
⇒
+
Ag
(3)
Đáp án C.
2.5. Bài toán về xác định tên kim loại
Bài 19. Cho 16,2 gam kim loại M (hoá trị n không đổi) tác dụng với 6,72 lít khí O 2(đktc). Hoà tan một
nữa lượng chất rắn sau phản ứng bằng dung dịch HCl dư thấy bay ra 3,36 lít H2 (đktc). Kim loại M là
A. Ca
Hướng dẫn giải
B. Mg
C. Al
D. Zn
n H2 =
Ta có :
3,36
6, 72
= 0,15(mol) ; n O2 =
= 0,3(mol)
22, 4
22, 4
- Quá trình nhận electron:
→
2H+ + 2e
H2
¬
0,6
0,15.2
- Quá trình nhường electron:
M
→ Mn+
+ ne
16, 2 16, 2
.n
M M
→ 2O 2−
Và O2 + 4e
→
0,3
1,2
=
Theo định luật bảo toàn electron ta có: 1,2 + 0,6
16, 2
.n
M
→ M = 9.n → chỉ có n = 3 và M = 27 mới thoả mãn. Kim loại đó là Al
⇒
Đáp án C.
Bài 20. Cho 4,8 gam một kim loại R hóa trị II hòa tan hoàn toàn trong dung dịch HNO 3 loãng, thu được
1,12 lít khí NO duy nhất (đktc). Kim loại R là
A. Cu
B. Mg
C. Fe
D. Zn
Hướng dẫn giải
n NO =
Ta có :
1,12
= 0, 05(mol)
22, 4
- Quá trình nhận electron:
- Quá trình nhường electron:
+5
+2
N + 3e → N
0,15 ¬ 0,05
M
Theo định luật bảo toàn electron ta có:
⇒
+2e
4,8 4,8
.2
M M
0,15 =
→ M = 64. Kim loại đó là Cu
→ M 2+
4,8
.2
M
Đáp án A
Bài 21. Cho 1,9 gam hỗn hợp muối cacbonat và muối hiđrocacbonat của kim loại kiềm M tác dụng hết
với dung dịch HCl dư. Sau phản ứng sinh ra 0,448 lít khí ở (đktc). Kim loại kiềm A cần tìm là
A. Na
B. Li
Hướng dẫn giải
Phương trình hóa học của phản ứng là
C. K
D. Rb.
→
M2CO3 + 2HCl
MHCO3 + HCl
Từ (1) và (2)
⇒
⇒
⇒
(1)
MCl + CO2 + H2O
(2)
→
2
nmuối = nCO = 0,02(mol)
Mmuối = 1,9 : 0,02 = 95
2M + 60 > 95 > M + 61
- Nếu 2M + 60 > 95
- Nếu M + 61 < 95
⇒
2MCl + CO2 + H2O
⇒
⇒
⇒
17,5< M < 34
M > 17,5
M < 34
M là Na
⇒
Đáp án A
Bài 22. Cho 1,52 gam hỗn hợp Fe và một kim loại X thuộc nhóm IIA, hòa tan hoàn toàn trong dung
dịch HCl (dư) thấy tạo ra 0,672 lít khí (đktc). Mặt khác, 0,95 gam kim loại X nói trên không khử hết 2
gam CuO ở nhiệt độ cao. Kim loại X là
A. Ca
B. Mg
C. Ba
D. Be.
Hướng dẫn giải
- Sắt và kim loại X (hóa trị II) nên khi tác dụng với HCl đều cho ra muối FeCl 2 và XCl2. Nên ta
đặt kim loại trung bình của 2 kim loại trên là:
M
và x mol.
Phương trình hóa học của phản ứng là
M
+ 2HCl
→ MCl2
x(mol)
⇒ n H2
⇒
= 0,03(mol)
⇒
MM =
+ H2
x(mol)
1,52
= 50, 67
0, 03
X < 50,67 < 56 (Fe)
Mặt khác:
X + CuO
→
XO + Cu
0,95 0,95
X
X
0,95 2
⇒ X
⇒
⇒
⇒
80 ⇒
<
X > 38
38 < X < 56
X là Ca
Đáp án A
2.6. Bài toán nhiệt luyện
Bài 23. Hỗn hợp X gồm Fe, FeO và Fe 2O3. Cho một luồng CO đi qua ống sứ đựng mgam hỗn hợp X
nung nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được 64 gam chất rắn A trong ống sứ và 11,2 lít khí B (đktc)
có tỉ khối so với H2 là 20,4. Giá trị của m là
A. 105,6.
B. 35,2.
C. 70,4.
D. 140,8.
Hướng dẫn giải
Phương trình hóa học của phản ứng là
o
3Fe2O3 + CO
t
→
2Fe3O4 + CO2
(1)
o
Fe3O4 + CO
t
→
3FeO + CO2
(2)
o
FeO + CO
t
→
Fe + CO2
(3)
Như vậy chất rắn A có thể gồm 3 chất Fe, FeO, Fe3O4 hoặc ít hơn, điều đó không quan trọng và
việc cân bằng các phương trình trên cũng không cần thiết, quan trọng là số mol CO phản ứng bao giờ
cũng bằng số mol CO2 tạo thành.
nB =
11,2
= 0,5
22,5
mol.
Gọi x là số mol của CO2 ta có phương trình về khối lượng của B:
44x + 28(0,5 − x) = 0,5 × 20,4 × 2 = 20,4
nhận được x = 0,4 mol và đó cũng chính là số mol CO tham gia phản ứng.
Theo ĐLBT khối lượng ta có:
mX + mCO = mA +
⇒
mCO2
m = 64 + 0,4 × 44 − 0,4 × 28 = 70,4 gam.
⇒
Đáp án C
Bài 24. Cho luồng khí CO đi qua hỗn hợp X gồm các oxit: Fe 3O4, Al2O3, MgO, ZnO, CuO nung nóng,
sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y và 23,6 gam chất rắn Z. Cho Y lội chậm qua bình đựng dung
dịch nước vôi trong dư, thấy có 40 gam kết tủa xuất hiện. Khối lượng của X là
A. 30.
B. 41,2.
C. 34,8.
Hướng dẫn giải
n CaCO3 =
Ta có:
40
=0,4 (mol)
100
Phương trình hóa học của phản ứng là
CO2 + Ca(OH)2
→
CaCO3
↓
+ H2O (1)
D. 20,6.
Bản chất của phản ứng nhiệt luyện là: CO + (O)trong oxit
→
→
CO2
2
nCO = nCO = n(O) = 0,4 mol
Theo định luật bảo toàn khối lượng:
mX = mZ + m(O)
→
mX = 23,6 + 16.0,4 = 30 gam
⇒
Đáp án A.
Bài 25. Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng 0,04 mol hỗn hợp A gồm FeO, Fe 2O3 đốt nóng. Sau
khi kết thúc thí nghiệm ta thu được chất rắn B gồm 4 chất rắn nặng 4,784 gam. Khí đi ra khỏi ống sứ
cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH) 2 dư thì thu được 9,062 gam kết tủa. Phần trăm của 2 oxit trên lần
lượt là
A.39,13 và 60,87
B. 28,98và71,01
C. 40,67 và59,33
D. 13,04 và 86,96.
Hướng dẫn giải
Đặt số mol của FeO và Fe2O3 lần lượt là: x(mol), y(mol)
Ta có:
x + y = 0,04
(1)
Khí CO2 hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2
Phương trình hóa học của phản ứng là
CO2
0,046
+ Ba(OH)2
→
↓
BaCO3 + H2O
0,046
(mol)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có
mCO + mA = mB +
⇒
⇒
mA = 4,784 + 0,046.44 – 0,046.28 = 5,52(g)
72x + 160y = 5,52
Từ (1) và (2)
%FeO =
⇒
m CO2
⇒
(2)
x = 0,01; y = 0,03
0,01.72.100%
= 13, 04% ⇒ %Fe 2O3 = 86,96%
5,52
Đáp án D
Bài 26. Thổi từ từ V lít hỗn hợp khí (đktc) gồm CO và H 2 đi qua một ống đựng 16,8 gam hỗn hợp 3
oxit: CuO, Fe3O4, Al2O3 nung nóng, phản ứng hoàn toàn. Sau phản ứng thu được m gam chất rắn và một
hỗn hợp khí và hơi nặng hơn khối lượng của hỗn hợp V là 0,32 gam. Giá trị của m là
A. 14,48.
B. 18,46.
C. 12,28.
D. 16,48.
Hng dn gii
Thc cht phn ng kh cỏc oxit trờn l
CO + (O) CO2.
H2 + (O) H2O.
Khi lng hn hp khớ to thnh nng hn hn hp khớ ban u chớnh l khi lng ca
nguyờn t oxi trong cỏc oxit tham gia phn ng. Do vy:
mO = 0,32 gam.
nO =
0,32
= 0,02 mol
16
(n
+ n H 2 = 0,02 mol
CO
)
.
p dng LBT khi lng ta cú:
moxit = mcht rn + 0,32
16,8 = m + 0,32 m= 16, 48 ỏp ỏn D
2.7. Bi toỏn v in phõn
Bi 27. in phõn dung dch cha a mol CuSO 4 v b mol NaCl (vi in cc tr cú mng ngn xp).
dung dch sau in phõn lm dung dch phenolphthalein chuyn sang mu hng thỡ iu kin ca a v b
2
4
l (bit ion SO khụng b in phõn trong dung dch)
A. b > 2a
B. b= 2a
C. b < 2a
D. a = 2b
Hng dn gii
Phng trỡnh húa hc ca phn ng l
CuSO4 + 2NaCl
a(mol)
Na2SO4 + Cu + Cl2
2a(mol)
phenolphtalein chuyn sang hng thỡ NaCl d v in phõn nh sau
2NaCl + 2H2O
ủpdd
coựmaứ
n ngaờ
n
2NaOH + H2 + Cl2 .
Sn phm cú NaOH lm phenolphtalein chuyn sang hng.
2a < b.
ỏp ỏn A
Bi 28. in phõn dung dch CuCl2 vi in cc tr, sau mt thi gian thu c 0,32 gam Cu catot v
mt lng khớ X anot. Hp th hon ton lng khớ X vo 200 ml dung dch NaOH ( nhit
thường). Sau phản ứng, nồng độ NaOH còn lại là 0,05M (giả thiết thể tích dung dịch thay đổi không
đáng kể). Nồng độ mol ban đầu của dung dịch NaOH là
A. 0,15M
B. 0,2M
C. 0,1M
D. 0,05M
Hướng dẫn giải
nCu =
Ta có
0,32
= 0,05 (mol)
64
; nNaOHdư = 0,05.0,2 = 0,01 (mol)
Phương trình hóa học của phản ứng là
CuCl2
ñpdd
→
Cu
0,005
→
↑
(1)
0,005
Cl2 + 2NaOH
→
0,005
0,01
→
+ Cl2
→
NaCl + NaClO + H2O
(2)
nNaOH ban đầu = 0,01 + 0,01 = 0,02 (mol)
CM
=
NaOH
0, 02
= 0,1(M)
0, 2
⇒
Đáp án C
Bài 29. Điện phân 200 ml dung dịch CuCl2 sau một thời gian người ta thu được 1,12 lít khí (đktc) ở
anot. Ngâm đinh sắt sạch trong dung dịch còn lại sau khi điện phân, phản ứng xong thấy khối lượng
đinh sắt tăng 1,2 gam. Nồng độ mol ban đầu của dung dịch CuCl2 là
A. 0,25M
B. 1,5M
C. 1,0M
D. 0,75M
Hướng dẫn giải
nCl =
2
Ta có
1,12
= 0,05 (mol)
22,4
Phương trình hóa học của phản ứng là
CuCl2
ñpdd
→
0,05
Cu + Cl2
¬
0,05
→ nCuCl = 0,05 (mol)
2
Vì sau phản ứng đem ngâm đinh sắt sạch trong dung dịch thấy khối lượng đinh sắt tăng lên
Cu2+ dư
CuCl2 + Fe
→
Cu + FeCl2
⇒
∆m↑ = mCu − mFe = 8.nCuCl
2
Nên
= 1,2 (gam)
→ nCuCl = 0,15 (mol)
2
Vậy tổng số mol CuCl2 ban đầu là: 0,05 + 0,15 = 0,2 (mol)
→ CM
CuCl2
=
0,2
= 1 (M )
0,2
⇒
Đáp án C.
PHẦN III: KẾT LUẬN
Qua hệ thống và phân loại các dạng bài tập của phần đại cương kim loại đã góp một phần nhỏ việc
định hướng giảng dạy và ôn tập của Giáo viên đối với học sinh.
Với phạm vi hạn hẹp của một bài tiểu luận, nội và sự đa dạng của các dạng bài tập nên tiểu luận
không tránh khỏi những thiếu sót cần được bổ sung.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Duy Ái, Từ Ngọc Ánh, Trần Quốc Sơn (1996), Bài tập Hóa học 12, NXB Giáo Dục.
2. Nguyễn Duy Ái (2001), Tài liệu giáo khoa chuyên Hóa học 11-12, NXB Giáo Dục.
3. Ngô Ngọc An (2003), Tuyển chọn phân loại các dạng bài tập đề thi tuyển sinh Đại học, NXB
ĐHSP.
4. Ngô Ngọc An (2007), Hóa học 11 nâng cao, NXB ĐHSP.
5. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2007), Tài liệu bồi dưỡng GV thực hiện chương trình thay SGK hóa
học 12 môn hóa học, NXB Giáo Dục.
6. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2007), Tài liệu bồi dưỡng GV lớp 12 THPT môn hóa học, NXB
Giáo dục.
7. Nguyễn Hữu Đĩnh (2008), Dạy và học hóa học 11, NXB Giáo Dục.
8. Nguyễn Đình Độ (2009), Chuyên đề Bồi dưỡng Hóa học cấp 3 những bài toán biện luận
trong hóa học, NXB Đà Nẵng.
9. Nguyễn Đình Độ (2013), Các mẹo giúp giải nhanh bài tập hóa học trong tuyển sinh đại học,
NXB ĐHQG Hà Nội.
10. Cao Cự Giác (2010), Kỹ thuật phân tích và giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học, NXB
ĐHQG Tp.Hồ Chí Minh.
11. Cao Cự Giác (2006), “Các dạng đề thi trắc nghiệm hóa học”, NXB Giáo Dục.
12. Cao Cự Giác (2001),Tuyển tập các bài giảng Hóa học vô cơ, NXB ĐHQG Hà Nội.
13. Cao Cự Giác (2005),Bài tập lý thuyết và thực nghiệm, tập 1 - Hóa học vô cơ, NXB Giáo
dục.
14. Cao Cự Giác (2008),Hướng dẫn giải nhanh bài tập hóa học, tập 1, 2, 3, NXB ĐHQG Hà
Nội.
15. Cao Cự Giác (2009), Các phương pháp chọn lọc giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học,
NXB Giáo dục.
16. Cao Cự Giác (2008), Hướng dẫn giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học, NXB ĐHSP.
17. Cao Cự Giác (2009), Thiết kế và sử dụng bài tập thực nghiệm trong dạy và học hóa học NXB ĐHQG Tp.Hồ Chí Minh.
18. Cao Cự Giác (2011), Luyện thi cấp tốc môn hóa học, NXB ĐHQG Hà Nội.
19. Cao Cự Giác (2011), Bài giảng trọng tâm hóa học 10, 11, 12, NXB ĐHQG Hà Nội.
20. Lê Thanh Hải (2009), Sổ tay học nhanh phương pháp giải hóa học 12, NXB ĐHQG Tp.Hồ
Chí Minh.