Gv: Thieàu Quang Khaûi - 0917448013 Trường THPT Vị Thủy
MỤC LỤC
A. PHẦN MỞ ĐẦU 2
1. Lí do chọn đề tài 2
2. Nhiệm vụ của đề tài và phạm vi nghiên cứu 2
3. Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình thực hiện 2
B. NỘI DUNG 3
1. Phương pháp giải bài toán một kim loại tác dụng với dung dịch chứa một muối 3
1.1. Phương pháp 3
1.2. Một số bài tập có hướng dẫn giải và phân tích các đáp án 3
2. Phương pháp giải bài toán một kim loại tác dụng với dung dịch chứa hỗn hợp muối 8
2.1. Phương pháp 8
2.2. Một số bài tập có hướng dẫn giải và phân tích các đáp án 9
3. Phương pháp giải bài toán hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa một muối. .12
3.1. Phương pháp 12
3.2. Một số bài tập có hướng dẫn giải và phân tích các đáp án 13
4. Phương pháp giải bài toán hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa hh muối 16
4.1. Phương pháp 16
4.2. Một số bài tập có hướng dẫn giải và phân tích các đáp án 16
5. Bài tập tham khảo và đáp án 18
5.1. Bài toán một kim loại tác dụng với dung dịch chứa một muối 18
5.2. Bài toán một kim loại tác dụng với dung dịch chứa hỗn hợp muối 19
5.3. Bài toán hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa một muối 20
5.4. Bài toán hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa hỗn hợp muối 20
C. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 22
SKKN: Phương pháp giải các dạng bài toán kim loại tác dụng với dung dịch muối Trang 1
Gv: Thieàu Quang Khaûi - 0917448013 Trường THPT Vị Thủy
A. PHẦN MỞ ĐẦU:
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
trong hóa học vô cơ.
SKKN: Phương pháp giải các dạng bài toán kim loại tác dụng với dung dịch muối Trang 2
Gv: Thiều Quang Khải - 0917448013 Trường THPT Vị Thủy
B. NỘI DUNG
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TỐN MỘT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH
CHỨA MỘT MUỐI
1.1- Phương pháp:
Dạng bài tập này thường cho dưới dạng nhúng một lá kim loại vào một dung dịch
muối,sau phản ứng lấy lá kim loại ra khỏi dung dịch rồi cân lại thấy khối lượng lá kim loại thay
đổi.
Phương trình: kim loại
tan
+ muối
Muối mới + kim loại mới
bám
.
+ Nếu đề bài cho khối lượng lá kim loại tăng hay giảm là m thì áp dụng như sau:
Khối lương lá kim loại tăng lên so với trước khi nhúng ta có:
m
kim loại bám vào
- m
kim loại tan ra
= m
tăng
Khối lương lá kim loại giảm so với trước khi nhúng ta có:
m
kim loại tan ra
- m
4
x M. Sau khi phản ứng kết thúc lấy
đinh sắt ra khỏi dung dịch rửa nhẹ, làm khơ thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 1,6gam.
Giá trị của x là
A. 1,000. B. 0,001. C. 0,040. D. 0,200.
HƯỚNG DẪN GIẢI
Gọi a là số mol CuSO
4
tham gia phản ứng
Phương trình hóa học: Fe + CuSO
4
→
FeSO
4
+ Cu
Mol: a < a > a
Theo đề bài ta có: m
Cu
bám
- m
Fe
tan
= m
Fe
tăng
64a - 56a = 1,6
⇒
Giải ra a = 0,2
Nồng độ mol/l CuSO
Giả sử kim loại có hóa trị II
Số mol của FeCl
2
: n = C
M
.V = 0,5 . 0,1 = 0,05 mol
Phương trình hóa học: M + FeCl
2
→
MCl
2
+ Fe
Mol: 0,05 < 0,05 > 0,05mol
Theo đề bài ta có: m
M
tan
- m
Fe
baùm
= m
M
giaûm
0,05.M - 56.0,05 = 0,45
⇒
Giải ra M = 65 (Zn)
⇒
Chọn C
Theo đề bài ta có: m
Cd
baùm
- m
Zn
tan
= m
bđ
*
2,35
100
112.0,02 - 65.0,02 = m
bđ
*
2,35
100
⇒
Giải ra: m
bđ
= 40 gam
⇒
Chọn B
- Đáp án A: Học sinh lấy số mol Zn tham gia phản ứng là 0,02:
m
Zn
= 0,02.65 = 1,3 gam
- Đáp án C: Học sinh sử dụng công thức: 112.x – 65.x = 2,35
⇒
x = 0,05
⇒
Câu 4: Ngâm một lá Zn có khối lượng 1 gam trong V (ml) dung dịch Cu(NO
3
)
2
2 M. Phản ứng
xong khối lượng lá Zn giảm xuống 10% so với ban đầu. Giá trị của V là
(Cho : Cu=64, N=14, O=16, Zn=65)
A. 50,00. B. 0,05. C. 0,20. D. 100,00.
HƯỚNG DẪN GIẢI
SKKN: Phương pháp giải các dạng bài toán kim loại tác dụng với dung dịch muối Trang 4
Gv: Thieàu Quang Khaûi - 0917448013 Trường THPT Vị Thủy
Ta có khối lượng lá Zn ban đầu bằng 1 gam
Gọi x là số mol Cu(NO
3
)
2
tham gia phản ứng
Phương trình hóa học: Zn
tan
+ Cu(NO
3
)
2
→
Zn(NO
3
)
2
+ Cu
⇒
Chọn A.
- Đáp án B: Đây là phương án nhiễu cho học sinh giải ra được thể tích bằng 0,05 lít,
nhưng thể tích trong đề cho là ml
- Đáp án C: Đây là phương án nhiễu cho học sinh sử dụng sai công thức tính thể tích là
V = n.C
M
= 0,2 lít.
- Đáp án D: Đây là phương án nhiễu nếu học sinh lấy x = 0,1 là thê tích và chuyển về ml
Câu 5: Cho một thanh sắt nặng 20 gam vào 200ml dung dịch CuSO
4
0,5M. Khi phản ứng xảy
ra xong thì khối lượng thanh sắt sau khi đem ra khỏi dung dịch và sấy khô là
A. 19,2 gam. B. 6,4 gam. C. 5,6 gam. D. 20,8 gam.
HƯỚNG DẪN GIẢI
Ta có khối lượng thanh Fe ban đầu bằng 20 gam
Số mol CuSO
4
= 0,5 . 0,2 = 0,1 mol
Phương trình hóa học: Fe
tan
+ CuSO
4
→
ZnSO
4
+ Cu
bám
Mol: 0,1 < 0,1 > 0,1
loóng to V lớt (ktc) khớ NO,
v thu c dung dch X. Cụ cn dung dch X thu c m gam mui khan. Giỏ tr ca m
l
A. 24,20. B. 29,04. C. 10,80 . D. 25,32.
HNG DN GII
Phng trỡnh húa hc: Fe + 4HNO
3
Fe(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O (1)
Mol: 0,1< 0,4 > 0,1
Sau phn ng: Fe
d
= 0,12 0,1 = 0,02 mol
Trong dung dch cú cha ion Fe
3+
nờn tip tc xy ra phn ng
Fe + 2Fe(NO
3
)
3
3Fe(NO
3
)
2
2
v tớnh khi lng mui sau phn ng l 0,06.180 = 10,8 gam.
Khụng cng khi lng mui Fe(NO
3
)
3
d. Phng ỏn ny cng s cú nhiu hc sinh chn.
Cõu 7: Cho 0,01 mol Fe tỏc dng va vi dung dch cha 0,025 mol AgNO
3
, sau phn ng
thu c cht rn X v dung dch Y. Cụ cn dung dch Y thu c m gam mui khan. Giỏ
tr ca m l (Cho Fe = 56, Ag=108, N=14, O=16)
A. 2,11 gam. B. 1,80 gam. C. 1,21 gam. D. 2,65 gam.
HNG DN GII
Phng trỡnh húa hc: Fe + 2AgNO
3
Fe(NO
3
)
2
+ 2Ag (1)
Mol: 0,01 > 0,02 > 0,01 >0,02
Sau phn ng: AgNO
3d
= 0,025 0,02 = 0,005 mol
Trong dung dch cú cha ion Fe
2+
li cú ion Ag
+
nờn tip tc xy ra phn ng
)
2
= 0,01.180 = 1,8 gam.
- ỏp ỏn C: õy cng l phng ỏn nhiu tt, hc sinh ó lm hon chnh n pt (2)
nhng khi tớnh khi lng ch tớnh ca Fe(NO
3
)
3
= 0,005.242 = 1,21 gam
- ỏp ỏn D: Phng ỏn ny c xõy dng sau khi hc sinh ó vit c phng trỡnh
(1), t ỳng s mol v tớnh khi lng mui bng:
m
3 2
( )Fe NO
+ m
3
AgNO
dử
= 0,01.180 + 0,005.170 = 2,65 gam
SKKN: Phng phỏp gii cỏc dng bi toỏn kim loi tỏc dng vi dung dch mui Trang 6
Gv: Thieàu Quang Khaûi - 0917448013 Trường THPT Vị Thủy
Học sinh không viết được phương trình (2) và sẽ có rất nhiều em cho rằng phản ứng (2)
không xảy ra do cùng gốc muối NO
3
-
.
Câu 8: Cho hỗn hợp X gồm 0,1 mol Fe
2
O
3
Dung dịch Y gồm: FeCl
3
: 0,1 mol, FeCl
2
: 0,1 mol, CuCl
2
: 0,05 mol
Khối lượng muối trong dd X: (127 + 162.5).0,1+135.0,05 = 35,7gam
⇒
Chọn C
- Đáp án A: Phương án này được xây dựng nếu học sinh viết được phương trình (2) và
tính khối lượng của 2 muối FeCl
2
với CuCl
2
: 0,1.127 + 0,05.135 = 19,45 gam.
- Đáp án B: Học sinh cộng khối lượng 3 muối ở 2 phương trình lại:
0,1.162.5 + 0,1.127 + 0,05.135 = 51,95 gam
- Đáp án D: Đây sẽ là phương án mà nhiều học sinh chọn nhất được tính bằng cách lấy
số mol pt (1) tính cho khối lượng muối FeCl
3
: 0,2.162,5 = 32,5 gam. Học sinh chọn
phương án này nhiều do cho rằng đồng không phản ứng với dung dịch FeCl
3
nên phản
ứng sẽ dừng lại ở đây. Học sinh khá, giỏi hơn có thể thấy được phương trình (2) nhưng
nếu không cẩn thận có thể chọn đáp án A hoặc B.
Câu 9: Cho 4,8 gam Mg vào dung dịch chứa 0,2 mol FeCl
3
, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn
(2)
Mol: 0,1< 0,1 > 0,1
Dung dịch X gồm: FeCl
2 còn lại
: 0,1 mol, MgCl
2
: 0,2 mol
Khối lượng muối trong dung dịch X: 0,1.127 + 0,2.95 = 31,7 gam
⇒
Chọn C
- Đáp án A: Học sinh viết được phương trình (1) và tính khối lượng muối:
m
muối
= m
FeCl
2
+ m
MgCl
2
= 0,2.127 + 0,1.95 = 34,9 gam, đây là phương án nhiễu hay nhất
mà nhiều học sinh sẽ chọn.
- Đáp án B: Học sinh viết được phương trình (1) và tính khối lượng muối: m
FeCl
2
=
0,2.127 = 25,4 gam.
SKKN: Phương pháp giải các dạng bài toán kim loại tác dụng với dung dịch muối Trang 7
Gv: Thiều Quang Khải - 0917448013 Trường THPT Vị Thủy
- Đáp án D: Học sinh viết được phương trình (1) và phương trình (2), tính khối lượng
muối: m
A. V
1
= V
2
. B. V
1
= 10V
2
. C. V
1
= 5V
2
. D. V
1
= 2V
2
.
(Trích Đề thi TSĐH khối B – năm 2008)
HƯỚNG DẪN GIẢI
Phương trình hóa học: Fe + Cu(NO
3
)
2
Fe(NO
3
)
2
+ Cu (1)
Mol: V
1
- m
Fe
tan
= 0,1.V
2.
(108 – 56.0,5)
Theo đề bài khối lượng chất rắn thu được là bằng nhau:
Ta có: (64 - 56).V
1
= 0,1.V
2.
(108 – 56.0,5)
Giải ra ta được: V
1
= V
2
.
⇒
Chọn A
2. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TỐN MỘT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH
CHỨA HỖN HỢP MUỐI.
2.1- Phương pháp:
Cần lưu ý đến thứ tự các phản ứng: Ion kim loại trong các dung dịch muối lần lượt bị
khử theo thứ tự giảm dần tính oxi hóa. Nghĩa là kim loại sẽ tác dụng với ion kim loại có tính oxi
hóa mạnh trước.
Ví dụ: Cho Mg (z mol) phản ứng với dung dịch chứa đồng thời FeSO
4
a mol và CuSO
4
b mol
4
tham gia phản ứng (2).
Lúc đó dung dịch sau phản ứng gồm: MgSO
4
, FeSO
4dư
và chất rắn gồm Cu và Fe.
- Sau phản ứng (2) Mg dư:
Số mol Mg dư là z – (a+b) với (a+b) là số mol Mg phản ứng với 2 muối.
Lúc đó dung dịch sau phản ứng gồm: MgSO
4
và chất rắn gồm Cu, Fe và Mg dư.
SKKN: Phương pháp giải các dạng bài tốn kim loại tác dụng với dung dịch muối Trang 8
Gv: Thieàu Quang Khaûi - 0917448013 Trường THPT Vị Thủy
Bài toán dạng này thường chỉ xảy ra trường hợp 3, để giải được ta cần chú ý qui tắc sắp
xếp của dãy điện hóa, cặp chất nào xảy ra trước và chú ý cách đặt số mol vào phương trình cho
phù hợp. Phải xác định được dung dịch và chất rắn sau phản ứng gồm những chất nào với số
mol bao nhiêu.
2.2- Một số bài tập có hướng dẫn giải và phân tích các đáp án:
Câu 11: Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm AgNO
3
0,1M và
Cu(NO
3
)
2
0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và m gam
chất rắn Y. Giá trị của m là
A. 2,80. B. 2,16. C. 4,08. D. 0,64.
(Trích Đề thi TSĐH khối B – năm 2009)
Fe(NO
3
)
2
+ 2Ag (1)
Mol 0,01 < 0,02 >0,02
Sau phản ứng Fe còn 0,04 – 0,01 = 0,03 mol, phản ứng tiếp với Cu(NO
3
)
2
Fe + Cu(NO
3
)
2
Fe(NO
3
)
2
+ Cu (2)
Mol 0,03 >0,03 >0,03
Khối lượng rắn = m
Ag
+ m
Cu
= 0,02.108 + 0,03.64 = 4,08 gam
⇒
Chọn C
- Đáp án B: Đây là phương án nhiễu mà nhiều học sinh sẽ chọn, học sinh chỉ tính khối
lượng rắn = m
Ag
(Trích Đề thi TSCĐ khối B – năm 2009)
HƯỚNG DẪN GIẢI
Nhận xét: Trong hỗn hợp dung dịch gồm ion Ag
+
và ion Cu
2+
, mà ion Ag
+
có tính oxi
hóa mạnh hơn nên phản ứng trước, khi Ag
+
hết mà số mol Al vẫn còn thì xảy ra tiếp phản ứng
với Cu
2+
. Khi cho m
2
gam chất rắn X vào dung dịch HCl
dư
tạo ra khí H
2
nên trong X phải có Al
dư.
Số mol AgNO
3
= n
Ag
+
= 0,03 mol; Số mol Cu(NO
3
)
dư
+ 2HCl 2AlCl
3
+ 3H
2
Mol 0,01< 0,015
Giá trị m
1
= m
Al
= (0,01+0,02+0,01 ).27 = 1,08 gam
Giá trị m
2
= m
Ag
+ m
Cu
= 0,03.108 + 0,03.64 = 5,16 gam
⇒
Chọn D
Khi tìm được giá trị m
1
= 1,08 gam ta chỉ còn 2 đáp án là B và D, học sinh sẽ chọn đáp
án B nếu tính khối lượng rắn m
2
= m
Ag
+ m
Cu
+ m
+
hết thì Fe sẽ tiếp tục phản ứng với Fe
3+
.
Phương trình: Fe + 2AgNO
3
Fe(NO
3
)
2
+ 2Ag (1)
Mol 0,1< 0,2 >0,2
Sau phản ứng Fe còn 0,2 – 0,1 = 0,1 mol, phản ứng tiếp với Fe(NO
3
)
3
Fe + 2Fe(NO
3
)
3
3Fe(NO
3
)
2
(2)
Mol 0,1< 0,2 >0,3
Vậy sau phản ứng Fe(NO
3
)
3
3
+ 3Ag , và
đặt số mol Fe vào để tính được Fe(NO
3
)
3
= 0,2 mol và số mol Fe(NO
3
)
3
chưa phản ứng 0,2
= 0,4 mol.
Câu 14: Cho m (g) bột Fe vào 100 ml dung dịch gồm Cu(NO
3
)
2
1M và AgNO
3
4M. Sau khi kết
thúc phản ứng thu được dung dịch 3 muối ( trong đó có một muối của Fe) và 32,4 g chất
rắn. Giá trị của m là
A. 11,2. B. 16,8. C. 8,4. D. 5,6.
HƯỚNG DẪN GIẢI
Nhận xét: Do chưa có số mol Fe, ta cần phân tích để thấy được khi nào dung dịch có 3
muối và đó là 3 muối nào để có cách giải phù hợp. Bài toán xảy ra các phản ứng sau:
Phương trình: Fe + 2AgNO
3
> Fe(NO
3
)
, và sau phản ứng (1) AgNO
3
dư và tiếp tục phản ứng với Fe(NO
3
)
2
Phương trình: AgNO
3
+ Fe(NO
3
)
2
Fe(NO
3
)
3
+ Ag (3)
- Để dung dịch chỉ có 1 muối của Fe thì sau phản ứng (3) Fe(NO
3
)
2
phải hết và AgNO
3
dư để được dung dịch có 3 muối là: Cu(NO
3
)
2
chưa phản ứng, AgNO
3
+ Ag (3)
Mol x < x > x
Chất rắn gồm: Ag: 3x mol; 3x.108 = 32,4
⇒
x = 0,1
Khối lượng Fe = 0,1 . 56 = 5,6 gam
⇒
Chọn D
- Đây là một bài toán khó, để giải được HS phải phân tích để đưa ra được 3 muối (có 1
muối của Fe).
- Đáp án A: HS đặt số mol AgNO
3
vào p/t(1) tính khối lượng Fe bằng: 56.0,2 = 11,2 g.
- Đáp án B: HS viết phương trình (1) và phương trình (2), xem phản ứng xảy ra vừa đủ,
đặt số mol AgNO
3
và Cu(NO
3
)
2
vào để tính khối lượng Fe = (0,1+0,2).56 = 16,8 gam.
- Đáp án C: HS chỉ viết phương trình (1) dung dịch 3 muối gồm: Cu(NO
3
)
2
chưa phản
ứng, AgNO
3
dư, Fe(NO
3
Fe(NO
3
)
2
+ 2Ag (1)
Mol 0,05< 0,1 >0,1
Khối lượng rắn = m
Ag
= 0,1 . 108 = 10,8 gam < 15,28 gam
TH
2
: Xảy ra phản ứng: Fe + 2AgNO
3
Fe(NO
3
)
2
+ 2Ag (1)
Mol 0,05< 0,1 >0,1
Fe + Cu(NO
3
)
2
Fe(NO
3
)
2
+ Cu (2)
Mol 0,1< 0,1 >0,1
Khối lượng rắn = m
Khối lượng chất rắn: m
Ag
+ m
Cu
= 0,1.108 + 64.x = 15,28
⇒
x = 0,07 mol
Kiểm tra lại: CuSO
4
dư: 0,1 – x = 0,1 – 0,07 = 0,03 mol
Khối lượng Fe: m
Fe
= (0,05 + 0,07).56 = 6,72 gam
⇒
Chọn A
- Đáp án B: Học sinh chỉ tính khối lượng của Fe từ phương trình (1):
SKKN: Phương pháp giải các dạng bài toán kim loại tác dụng với dung dịch muối Trang 11
Gv: Thieàu Quang Khaûi - 0917448013 Trường THPT Vị Thủy
m
Fe
= 0,05.56 = 2,8 gam.
- Đáp án C: Học sinh tính khối lượng của Fe từ phương trình (1) và (2):
m
Fe
= 0,05.56 + 0,1.56 = 8,4 gam.
- Đáp án D: Học sinh tính m bằng cách lấy khối lượng Cu và khối lượng Ag trường hợp
(2) cộng lại:
Khối lượng rắn = m
Ag
+ m
Mol x < x >x
TH
1
: Chỉ xảy ra phản ứng (1). Lúc đó dung dịch chỉ có MgSO
4
và chất rắn gồm Cu, Fe còn
nguyên và có thể có Mg còn dư.
TH
2
: Xảy ra cả 2 phản ứng (1) và (2) vừa đủ. Lúc đó dung dịch gồm MgSO
4
và FeSO
4
và
chất rắn chỉ có Cu.
TH
3
: Phản ứng (1) xảy ra hết và phản ứng (2) xảy ra một phần và thường có 2 khả năng
- Sau phản ứng Fe còn dư.
Mg + CuSO
4
→ MgSO
4
+ Cu (1)
Mol a >a >a >a
Fe + CuSO
4
→
FeSO
: a mol, FeSO
4
: x mol, CuSO
4 dư
: [x-(a+b)] mol
+ Chất rắn sau phản ứng gồm: Cu (a+b)mol .
- Bài toán dạng này có 3 trường hợp, với phần thi trắc nghiệm và bài tập cho hỗn hợp
kim loại thường chỉ xảy ra trường hợp 3, trong trường hợp 3 lại có 2 khả năng và thường
SKKN: Phương pháp giải các dạng bài toán kim loại tác dụng với dung dịch muối Trang 12
Gv: Thieàu Quang Khaûi - 0917448013 Trường THPT Vị Thủy
nếu đề cho khối lượng chất rắn sau phản ứng ta giải trường hợp kim loại dư. Còn nếu bài
toán cho dữ kiện sau phản ứng là dung dịch ta giải trường hơp dung dịch muối dư.
- Đây chỉ là một trong những phương pháp để giải dạng bài toán này, tuy nhiên tùy
thuộc vào câu hỏi và đề bài mà có cách làm phù hợp, đặc biệt là với dạng toán trắc nghiệm
nên chú ý thêm đến một số thủ thuật và phương pháp giải nhanh.
3.2- Một số bài tập có hướng dẫn giải và phân tích các đáp án:
Câu 16: Cho 19,3 gam hỗn hợp bột gồm Zn và Cu có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 2 vào dung
dịch chứa 0,2 mol Fe
2
(SO
4
)
3
. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kim
loại. Giá trị của m là
A. 6,40. B. 16,53. C. 12,00. D. 12,80.
(Trích- Đề Đại học khối B năm 2010)
HƯỚNG DẪN GIẢI
Nhận xét: Do Zn có tính khử mạnh hơn Cu nên sẽ phản ứng trước với Fe
3+
)
3
2FeSO
4
+ CuSO
4
(2)
Mol 0,1< 0,1 >0,1
Sau phản ứng Cu
dư
= 0,2 – 0,1 = 0,1 mol
Khối lượng kim loại: m
Cu
= 0,1 . 64 = 6,4 gam
⇒
Chọn A
- Đáp án B: Học sinh viết phương trình 3Zn + Fe
2
(SO
4
)
3
3ZnSO
4
+ 2Fe
Mol 0,1 >
0,2
3
Khối lượng kim loại = m
Cu
2FeSO
4
+ CuSO
4
(2)
Mol 0,1< 0,1 >0,1
Khối lượng kim loại = m
Cu
+ m
Fe
= 0,1 . 64 + 0,1.56 = 12 gam
- Đáp án D: Chỉ xảy ra phản ứng (1) do Cu đứng sau Fe, và đây là đáp án sẽ có nhiều
HS chọn nhất.
Phương trình phản ứng : Zn + Fe
2
(SO
4
)
3
2FeSO
4
+ ZnSO
4
(1)
Mol 0,1 >0,1 >0,1
Khối lượng kim loại = m
Cu
còn nguyên = 0,2 . 64 = 12,8 gam
SKKN: Phương pháp giải các dạng bài toán kim loại tác dụng với dung dịch muối Trang 13
Gv: Thieàu Quang Khaûi - 0917448013 Trường THPT Vị Thủy
3
còn 0,55 – 0,3 = 0,25 mol, phản ứng tiếp với Fe
Fe + 2AgNO
3
Fe(NO
3
)
2
+ 2Ag (2)
Mol 0,1 >0,2 0,1 > 0,2
Sau phản ứng AgNO
3
còn 0,25 – 0,2 = 0,05 mol, phản ứng tiếp với Fe(NO
3
)
2
Phương trình: AgNO
3 dư
+ Fe(NO
3
)
2
Fe(NO
3
)
3
+ Ag (3)
Mol 0,05 >0,05 0,05 > 0,05
Khối lượng rắn m = m
Ag
không phản ứng với
nhau. Và đây là vấn đề mà thầy cô giáo chúng ta cũng phải quan tâm để giảng dạy và
hướng dẫn các em.
Câu 18: Cho 29,8 gam hỗn hợp bột gồm Zn và Fe vào 600 ml dung dịch CuSO
4
0,5M. Sau khi
các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và 30,4 gam hỗn hợp kim loại. Phần
trăm về khối lượng của Fe trong hỗn hợp ban đầu là
A. 56,37%. B. 64,42%. C. 43,62%. D. 37,58%.
(Trích- Đề Đại học khối A năm 2010)
HƯỚNG DẪN GIẢI
Nhận xét: Do Zn có tính khử mạnh hơn Fe nên sẽ phản ứng trước với ion Cu
2+
trong
dung dịch CuSO
4
. Vì đề bài chưa cho biết sô mol của Zn và Fe nên ta phải giải bài toán theo
trường hợp mà sau phản ứng thu được hỗn hợp kim loại.
Ta có thể phân tích bài toán trên như sau: Đầu tiên sẽ xảy ra
Phương trình: Zn + CuSO
4
ZnSO
4
+ Cu (1)
Vì sau phản ứng là hỗn hợp kim loại nên sau phản ứng (1) Zn dư hoặc vừa đủ phản ứng,
CuSO
4
hết. Lúc đó khối lượng Cu thu được, m
Cu
= 0,3.64 = 19,2 gam. Khối lượng Zn tham
+ Cu (1)
Mol: a >a >a
Phương trình: Fe + CuSO
4
FeSO
4
+ Cu (2)
Mol: (0,3-a)< (0,3-a) >(0,3-a)
30,4 gam hỗn hợp kim loại gồm: Cu: 0,3 mol, Fe dư: [b – (0,3-a)] mol
Ta có hệ phương trình: 65a + 56b = 29,8 (*)
64.0,3 + 56.[b – (0,3-a)] = 30,4 (*)(*)
Giải (*) và (*)(*) ta được: a= 0,2, b = 0,3
%
m
Fe
=
0,3.56
.100
29,8
=
56,37%
⇒
Chọn A
- Đáp án D: Học sinh lấy sai số mol của Fe. %
m
Fe
=
0,2.56
.100 37,58%
29,8
Mol: a >a >a
Phương trình: Fe + CuSO
4
FeSO
4
+ Cu (2)
Mol: b >b >b
Ta có: 65a + 56b = 64(a + b)
⇒
a = 8b (3)
%
m
Zn
=
65 65.8
.100 .100 .100 90,27%
65 56 65.8 56
Zn
hh
m
a b
m a b b b
= = =
+ +
⇒
Chọn A
- Đáp án D: Từ phương trình (3) nếu HS giải ra b = 8a thay vào ta có %
m
Zn
= 12,67%
Cu(NO
3
)
2
+ 2Ag (2)
Mol 0,1 >0,2 0,1 > 0,2
Sau phn ng AgNO
3
cũn 0,4 0,2 = 0,2 mol, phn ng tip vi Fe(NO
3
)
2
Phng trỡnh: AgNO
3 d
+ Fe(NO
3
)
2
Fe(NO
3
)
3
+ Ag (3)
Mol 0,1< 0,1 > 0,1
Khi lng rn m
Ag
= (0,2+0,2+0,1).108 = 54 gam
Chn C
- ỏp ỏn D: T phng trỡnh (3). HS t s mol AgNO
Zn (cũn nguyờn hoc d). Do Zn cũn nờn AgNO
3
v Cu(NO
3
)
2
u ó phn ng ht.
Gi a, b ln lt l s mol Mg, Zn ban u
c l s mol Zn cũn d.
x, y l s mol AgNO
3
, Cu(NO
3
)
2
ó dựng
Ta cú cỏc quỏ trỡnh cho v nhn electron nh sau
Qỳa trỡnh cho electron
Mg Mg
2+
+ 2e
a > 2a
Zn Zn
2+
+ 2e
(b-c) > 2(b-c)
electron
n
SKKN: Phng phỏp gii cỏc dng bi toỏn kim loi tỏc dng vi dung dch mui Trang 16
Gv: Thieàu Quang Khaûi - 0917448013 Trường THPT Vị Thủy
Qúa trình cho electron
Mg → Mg
2+
+ 2e
Mol: 1,2 >2,4
Zn → Zn
2+
+ 2e
Mol: x > 2x
∑
electron
n
cho
=2,4+2x
Qúa trình nhận electron
Ag
+
+ 1e → Ag
Mol : 1 > 1
Cu
2+
+ 2e → Cu
Mol : 2 >4
electron
n
∑
có cùng nồng đ ộ. Thêm một lượng
hỗn hợp gồm 0,03 mol Al và 0,05 mol Fe vào 100 ml dung dịch X cho tới khi phản
ứng kết thúc thu được chất rắn Y gồm 3 kim loại. Cho Y vào HCl dư giải phóng 0,07
gam khí. Nồng độ mol/lít của hai muối là
A. 0,30. B. 0,40 . C. 0,63. D. 0,42.
HƯỚNG DẪN GIẢI
Nhận xét: vì chất rắn Y tác dụng với HCl dư tạo khí H
2
suy ra phải có Al hoặc Fe dư.
Al + 3AgNO
3
Al(NO
3
)
3
+ 3Ag (1)
Sau phản ứng (1) Al dư phản ứng tiếp với Cu(NO
3
)
2
tạo ra Cu (2)
Sau phản ứng (2) nếu Al dư sẽ có 4 kim loại: Al
dư
, Fe còn nguyên, Ag tạo ra, Cu tạo ra.
Nếu phản ứng (2) vừa đủ chỉ có 2 kim loại sau phản ứng là Ag tạo ra, Cu tạo ra.
Như vậy để có được 3 kim loại sau phản ứng thì thực hiện xong phản ứng (2) Al hết và
tiếp theo phản ứng có thể dừng lại để Fe còn nguyên (2 kim loại tạo ra là Cu và Ag) hoặc
Fe có thể tham gia tiếp các phản ứng với Ag
+
electron
n
cho
= 0,09 + 0,03 = 0,12 mol
Qúa trình nhận electron
Ag
+
+ 1e → Ag
Mol : 0,1 >0,1x
Cu
2+
+ 2e → Cu
Mol : 0,1 >0,2x
electron
n
∑
nhận
= 0,3x mol
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 0,12 = 0,3x
⇒
x = 0,4 mol
⇒
Chọn B.
SKKN: Phương pháp giải các dạng bài toán kim loại tác dụng với dung dịch muối Trang 17
Gv: Thieàu Quang Khaûi - 0917448013 Trường THPT Vị Thủy
Câu 23: Hỗn hợp gồm 0,02mol Fe và 0,03 mol Al phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa đồng
thời x mol AgNO
3
và y mol Cu(NO
2+
+ 2e → Cu
Mol : y >2y >y
electron
n
∑
nhận
= x + 2y
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: x + 2y = 0,13 (1)
Ngoài ra: 108.x + 64.y = 6,44 (2)
Giải (1) và (2) ta được: x = 0,03 , y = 0,05
⇒
Chọn B.
Câu 24: Hòa tan một hỗn hợp chứa 0,1 mol Mg và 0,1 mol Al vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,1
mol Cu(NO
3
)
2
và 0,35 mol AgNO
3
. Khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì khối lượng (gam)
chất rắn thu được là
A. 21,6. B. 37,8. C. 42,6. D. 44,2.
HƯỚNG DẪN GIẢI
Nhận xét: vì đề bài không cho phản ứng vừa đủ
Ta có 2 quá trình cho và nhận electron như sau:
Qúa trình cho electron
Al → Al
3+
Ag
+
+ 1e → Ag
Mol : 0,35 >0,35 >0,35
Cu
2+
+ 2e → Cu
Mol : 0,075< 0,15 >0,075
electron
n
∑
nhận
= 0,5 mol
Khối lượng rắn = m
Ag
+ m
Cu
= 0,35.108 + 0,075.64 = 42,6
⇒
Chọn C.
SKKN: Phương pháp giải các dạng bài toán kim loại tác dụng với dung dịch muối Trang 18
Gv: Thieu Quang Khaỷi - 0917448013 Trng THPT V Thy
5. BI TP THAM KHO V P N
5.1. Mt kim loi tỏc dng vi dung dch cha mt mui.
Cõu 25: Cho hn hp Fe, Cu phn ng vi dung dch HNO
3
loóng. Sau khi phn ng hon
ton, thu c dung dch ch cha mt cht tan v kim loi d. Cht tan ú l
A. Fe(NO
Khi ly vt ra khi dd thỡ khi lng AgNO
3
trong dung dch gim 17%. Khi lng ca
vt sau phn ng l
A. 0,76gam. B. 10,76gam. C. 1,08gam. D. 17,00gam.
Cõu 29: Mt thanh kim loi M húa tr II nhỳng vo 1 lớt dd CuSO
4
0,5M sau khi ly thanh M
ra khi dd thy khi lng tng 1,6g, nng CuSO
4
gam cũn 0,3M. Kim loi M l
A. Zn. B. Fe. C. Mg. D. Ca.
Cõu 30: Nhỳng mt lỏ km vo dung dch CuSO
4
sau mt thi gian ly lỏ Zn ra cõn thy nh
hn 0,025g so vi trc khi nhỳng. Khi lng Zn ó tan ra v lng Cu ó bỏm vo l
A. m
Zn
=1,600g;m
Cu
=1,625g. B. m
Zn
=1,500g;m
Cu
=2,500g.
C. m
Zn
=2,500g;m
Cu
=1,500g. D. m
4
)
3
. B. MgSO
4
.
C. MgSO
4
v FeSO
4
. D. MgSO
4
, Fe
2
(SO
4
)
3
v FeSO4.
Cõu 34: Hai lỏ kim loi cựng cht, cú khi lng bng nhau, cú kh nng to ra hp cht húa
tr II. Mt lỏ ngõm vo dung dch Pb(NO
3
)
2
v mt lỏ ngõm vo dung dch Cu(NO
3
)
2
. Sau
mt thi gian ngi ta thy lỏ kim loi ngõm trong mui Pb(NO
v
0,1 mol AgNO
3
. Khi phn ng xy ra hon ton thỡ khi lng (gam) cht rn thu c l
A. 6,4. B. 10,8. C. 14,0. D. 17,2.
Cõu 38: Nhỳng mt thanh st nng 100 gam vo 100 ml dung dch hn hp gm Cu(NO
3
)
2
0,2M v AgNO
3
0,2M. Sau mt thi gian ly thanh kim loi ra, ra sch lm khụ cõn c
101,72 gam (gi thit cỏc kim loi to thnh u bỏm ht vo thanh st). Khi lng (gam)
st ó phn ng l
A. 1,40. B. 2,16. C. 0,84. D. 1,72.
(Trớch thi TSH khi B nm 2009)
Cõu 39: Cho mt lng bt Zn vo dung dch X gm FeCl
2
v CuCl
2
. Khi lng cht rn sau
khi cỏc phn ng xy ra hon ton nh hn khi lng bt Zn ban u l 0,5 gam. Cụ cn
phn dung dch sau phn ng thu c 13,6 gam mui khan. Tng khi lng (gam) cỏc
mui trong X l
A. 13,1. B. 17,0. C. 19,5. D. 14,1.
(Trớch thi TSH khi B nm 2008)
5.3. Hn hp kim loi tỏc dng vi dung dch cha mt mui.
Cõu 40: Cho hh gm Fe v Zn vo dung dch AgNO
3
n khi cỏc phn ng xy ra hon ton,
.
Cõu 41: Cho hh bt gm 0,48 g Mg v 1,68 g Fe vo dung dch CuCl
2
, ri khuy u n
phn ng hon ton thu c 3,12 g phn khụng tan X. S mol CuCl
2
tham gia phn ng l
A. 0,03. B. 0,05. C. 0,06. D. 0,04.
Cõu 42: Cho hn hp gm 2,7 gam Al v 2,8 gam Fe vo 550 ml dung dch AgNO
3
1M. Sau
khi cỏc phn ng xy ra hon ton thu c m gam cht rn. Giỏ tr ca m l
A. 43,2. B. 48,6. C. 32,4. D. 54,0.
Cõu 43: Cho 8 gam hn hp X gm Mg v Fe tỏc dng ht vi 200 ml dung dch CuSO
4
n
khi phn ng kt thỳc, thu c 12,4 gam cht rn Z v dung dch Y. Cho dung dch Y tỏc
dng vi dung dch NaOH d, lc v nung kt ta ngoi khụng khớ n khi lng khụng
i thu c 8 gam hn hp gm 2 oxit. Khi lng (gam) Mg v Fe trong X ln lt l:
A. 4,8 v 3,2. B. 3,6 v 4,4. C. 2,4 v 5,6. D. 1,2 v 6,8.
Cõu 44: Cho 9,7 gam hn hp X gm Cu v Zn vo 0,5 lớt dung dch FeCl
3
0,5M. Phn ng
kt thỳc thu c dung dch Y v 1,6 gam cht rn Z. Cho Z vo dung dch H
2
SO
4
loóng
khụng thy khớ bay ra. Dung dch Y phn ng va vi 200 ml dung dch KMnO
4
3
)
2
v AgNO
3
.
Sau phn ng thu c dung dch Y v 26,34g hn hp Z gm 3 kim loi. Cho Z tỏc dng
vi dd HCl c 0,448lớt H
2
(ktc). Nng mol (M) cỏc cht trong dd X ln lt l:
SKKN: Phng phỏp gii cỏc dng bi toỏn kim loi tỏc dng vi dung dch mui Trang 20
Gv: Thieàu Quang Khaûi - 0917448013 Trường THPT Vị Thủy
A. 0,44 và 0,04. B. 0,03 và 0,50. C. 0,30 và 0,50. D. 0,30 và 0,05.
Câu 48: Cho hỗn hợp chứa 0,05 mol Fe và 0,03 mol Al tác dụng với 100 ml dung dịch Y gồm
AgNO
3
và Cu(NO
3
)
2
có cùng nồng độ mol. Sau phản ứng thu được chất rắn Z gồm 3 kim
loại. Cho Z tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,035 mol khí. Nồng độ mol (M) của
mỗi muối trong Y là
A. 0,30. B. 0,40. C. 0,42. D. 0,45.
Câu 49: Một hỗn hợp X gồm Al và Fe có khối lượng 8,3g. Cho X vào 1 lít dung dịch A chứa
AgNO
3
0,1M và Cu(NO
3
)
3
2
3
3
3
4
3
5
3
6
37
B D D B B D C D C D D D C
3
8
3
9
40 4
1
4
2
4
3
4
4
4
5
4
6
4
7
thể áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, “khối lượng chất rắn giảm = khối lượng muối tăng”.
Ta có: m(X)=13,6-0,5 = 13,1 gam.
- Đây là một dạng bài toán khó đòi hỏi học sinh phải vận dụng nhiều kiến thức có liên
quan với nhau, trong đó dạng bài toán một kim loại tác dụng với dung dịch chứa một muối
thường cho trong các kì thi tốt nghiệp, ba dạng còn lại cho trong kì thi Cao đẳng và Đại học.
- Qua phân tích 24 bài ta thấy khi dạy bài “Dãy điện hóa của kim loại – Phần Vô cơ -
Lớp 12” phải nhấn mạnh phần ý nghĩa để xác định chiều của phản ứng và mở rộng thêm cặp oxi
hóa khử Fe
3+
/Fe
2+
và vị trí cặp oxi hóa – khử này trong dãy điện hóa.
Ví dụ: Phản ứng giữa 2 cặp oxi hóa – khử :
3
2
Fe Ag
Fe Ag
α
+ +
+
có phương trình ion rút gọn là
Ag
+
+ Fe
2+
Fe
3+
+ Ag
câu hỏi lý thuyết có liên quan, đây là phần còn hạn chế.
DUYỆT
Vị Thủy, ngày 15 tháng 04 năm 2011
Người viết đề tài
SKKN: Phương pháp giải các dạng bài toán kim loại tác dụng với dung dịch muối Trang 22
Gv: Thieàu Quang Khaûi - 0917448013 Trường THPT Vị Thủy
Thiều Quang Khải
SKKN: Phương pháp giải các dạng bài toán kim loại tác dụng với dung dịch muối Trang 23