SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI
Trường THPT Bình Sơn
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN
KIM LOẠI PHẢN ỨNG VỚI AXIT
Người thực hiện : ĐINH THỊ KIM QUÝ
Lĩnh vực nghiên cứu :
Quản lý giáo dục
Phương pháp dạy học bộ môn :
Phương pháp giáo dục
Lĩnh vực khác
Có đính kèm :
Mô hình
Phần mềm
Phim ảnh
Năm học 2012 – 2013
Hiện vật khác
- Số năm có kinh nghiệm : 4
- Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 4 năm gần đây :
Phần một :
THUYẾT MINH SKKN
PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN
KIM LOẠI PHẢN ỨNG VỚI AXIT
Người thực hiện : ĐINH THỊ KIM QUÝ
Lĩnh vực nghiên cứu :
Quản lý giáo dục
Phương pháp dạy học bộ môn
Phương pháp giáo dục
Lĩnh vực khác
Thuyết minh sáng kiến kinh nghiệm :
PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN
KIM LOẠI PHẢN ỨNG VỚI AXIT
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Môn hóa học có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo của giáo dục
“ PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
CÁC BÀI TOÁN KIM LOẠI PHẢN ỨNG VỚI AXIT”.
II. THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI
1. Thuận lợi
- Được sự giúp đỡ, quan tâm của ban giám hiệu và đồng nghiệp nhà trường.
- Khi áp dụng một số dạng trong quá trình giải bài tập, học sinh học tập khá tích cực, chủ
động, đa số các em nắm được kiến thức cơ bản và tự tìm kiếm kiến thức thêm dựa vào sự
hướng dẫn của giáo viên.
2. Khó khăn :
Trường THPT Bình Sơn thuộc diện vùng sâu vùng xa của tỉnh Đồng Nai, học sinh tương
đối yếu và không đồng đều nên việc dạy và học của giáo viên và học sinh còn khó khăn trong
việc triển khai đề tài này.
III. NỘI DUNG ĐỀ TÀI :
1. Cơ sở lý luận :
Thực hiện mục tiêu đào tạo những con người có khả năng đáp ứng những nhu cầu đòi hỏi
của sự phát triển kinh tế, xã hội đó là thế hệ thanh niên chủ động, sáng tạo và có khả năng
thích ứng cao với cuộc sống thực tế. Như vậy, cần phát huy khả năng tư duy, chủ động nắm
bắt kiến thức cơ bản, tự tìm hiểu và phát hiện những kiến thức mới có liên quan là điều rất
quan trọng đối với học sinh.
Là giáo viên hóa, ai cũng thấy rằng: học sinh thuộc bài, nắm được bài trong sách
giáo khoa là hoàn toàn không đủ, mà phải biết vận dụng kiến thức, biết hệ thống các phương
pháp giải từng dạng toán. Các bài toán về “kim loại phản ứng axit” trong các sách giáo khoa,
sách tham khảo, bồi dưỡng, tạp chí hóa học...và cả trên thư viện hóa điện tử ..vv. Mỗi bài mỗi
vẽ, có nhiều hướng, nhiều cách của nhiều tác giả với nhiều phương pháp giải cơ bản, đặc biệt
và mới lạ. Song thời gian dạy và hướng dẫn học sinh học tập lại hạn chế, học sinh ít có thời
gian và khả năng tự tìm hiểu và tổng hợp, phân dạng và lựa chọn phương pháp cho phù hợp.
Do đó đòi hỏi giáo viên phải biết tổng hợp phân loại các dạng toán thường gặp, các phương
pháp giải về kim loại phản ứng với axit… . Từ đó hướng dẫn học sinh rèn luyện các phương
pháp suy nghĩ đúng đắn, biết đúc kết kinh nghiệm. Từ đó các em học tốt hơn, nắm vững và
vận dụng giải được tất cả các dạng bài tập này.
dạy học ngày càng phát triển hơn đáp ứng nhu cầu học tập của học sinh và thực hiện tốt mục
tiêu giáo dục.
Trong phạm vi đề tài, với khả năng có hạn, chắc chắn đề tài còn nhiều hạn chế và thiếu
sót. Rất mong được sự góp ý chân thành của các bạn đồng nghiệp để đề tài được hoàn thiện và
có tác dụng hơn.
V. KẾT LUẬN
Trong những năm qua tôi đã vận dụng phân dạng và phương pháp giải vào từng dạng cụ
thể kim loại phản ứng axit cho đối tượng học sinh trung bình (với những bài đơn giản), học
sinh khá giỏi (với những bài từ cơ bản đến nâng cao) của trường THPT Bình Sơn trong các
tiết dạy, đợt bồi dưỡng học sinh ôn thi TN và luyện thi đại học cao đẳng và thấy rằng học sinh
tiếp thu tương đối chủ động; đa số học sinh hiểu và vận dụng tốt trong quá trình giải các dạng
bài tập ở trên.
Trên đây là một số suy nghĩ và đề xuất của tôi, mong đóng góp cùng đồng nghiệp để
giúp đỡ học sinh khai thác tốt hơn về phân dạng và phương pháp giải các bài toán kim loại
phản ứng với axit làm cơ sở tham gia các kỳ thi cuối cấp cũng như rèn luyện cho học sinh tính
năng động, tích cực, tư duy, sáng tạo và vận dụng vào thực tế sau này.
Trong quá trình biên soạn đề tài này chắc sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Mong
nhận được sự góp ý chân thành của đồng nghiệp và Hội đồng chuyên môn để các đề tài sau
của tôi được tốt hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn.
VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sách giáo khoa Hóa Học 10 – NXB giáo dục.
2. Sách giáo khoa Hóa học 11 – NXB giáo dục.
3. Sách giáo khoa Hóa học 12 – NXB giáo dục.
4. Sách giáo viên Hóa Học 12 – NXB giáo dục.
5. Sách rèn luyện kỹ năng giải bài tập và tự luận - NXB giáo dục Việt nam.
6. Sách phương pháp giải toán hóa học vô cơ - NXB ĐHQG Hà Nội.
7. Sách hướng dẫn giải đề thi tuyển sinh đại học - NXB ĐHQG TPHCM.
8. Sách hóa vô cơ ở trường phổ thông - NXB ĐHQG TPHCM.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI AXIT
1- Tác dụng với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng :
Kim loại + HCl muối clorua Cl- + H2
Kim loại + H2SO4 loãng muối sunfat SO 24 + H2
Điều kiện: kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học.
Lưu ý:
+ Trong muối, kim loại có mức oxi hóa thấp.
+ Khi gặp dung dịch HCl, H2SO4 loãng thì Pb chỉ tương tác nhẹ trên bề mặt, sau đó
phản ứng dừng lại do tạo thành hợp chất khó tan. Do đó, xem như Pb không phản ứng.
Ví dụ:
Mg + 2HCl MgCl2 + H2
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 loãng FeSO4 + H2
2- Tác dụng với H2SO4 (đặc, nóng), HNO3 : (hầu hết các kim loại trừ Au, Pt)
Trường hợp 1:
t
Kim loại M + H2SO4 đặc
M2(SO4)n + X ( S, SO2, H2S) + H2O
t
Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Ví dụ: 2Fe + 6H2SO4 đặc
t
CuSO4 + SO2 + 2H2O
Cu + 2H2SO4 đặc
t
4MgSO4 + H2S + 4H2O
4Mg + 5H2SO4 đặc
Trường hợp 2:
NO
NO2
+ Chỉ những kim loại đứng trước H (trừ Pb) trong dãy hoạt động hóa học Bêkêtôp mới
tác dụng với HCl, H2SO4 loãng.
Lưu ý:
+ Đối với các kim loại nhiều hóa trị thì khi tác dụng với HCl, H2SO4 loãng thì thể hiện
hóa trị thấp nhất (VD như Fe, Cr thể hiện hóa trị 2).
+ Kim loại tan trong nước (Na, K, Ba, Ca,…) tác dụng với axit: có 2 trường hợp:
- Nếu dung dịch axit dùng dư: chỉ có phản ứng của kim loại với axit.
- Nếu axit thiếu thì ngoài phản ứng giữa kim loại với axit (xảy ra trước), còn có phản
ứng kim loại dư tác dụng với nước của dung dịch.
Ví dụ: 2Na + 2HCl 2NaCl + H2
2Na dư + 2H2O 2NaOH + H2
+ Độ tăng (giảm) khối lượng dung dịch phản ứng ( m) sẽ là:
m = mR phản ứng – mkhí sinh ra
(Hóa trị của kim loại) x (số mol kim loại) = 2 số mol H2
+ Có thể kết hợp các phương pháp: định luật bảo toàn khối lượng, phương pháp tăng
giảm khối lượng, phương pháp bảo toàn nguyên tố, phương pháp bảo toàn điện tích… để
giải bài toán.
DẠNG I.1: Tìm tên kim loại
1) Tìm tên một kim loại
Phương pháp giải: Do những kim loại khác nhau có khối lượng mol khác nhau nên để
xác định tên nguyên tố kim loại người ta thường dựa vào dữ kiện đề bài(khối lượng kim
loại, thể tích khí, khối lượng muối…) để tính khối lượng mol M của nó, sau đó suy ra tên
kim loại.
+ Có thể tính được khối lượng mol nguyên tử kim loại M theo các cách sau:
- Từ khối lượng (m) và số mol (n) của kim loại → M =
m
0,08 mol
n H = 0,08 mol
2
MM =
5, 2n
= 32,5n .
0,16
n
1
2
3
M 32,5 65(Zn) 97,5
đáp án B
Ví dụ 3: Hoà tan hoàn toàn 2 gam kim loại thuộc nhóm IIA vào dung dịch HCl và sau đó
cô cạn dung dịch người ta thu được 5,55 gam muối khan. Kim loại nhóm IIA là:
A. Be.
B. Ba.
C. Ca.
D. Mg.
Giải: M + 2HCl MCl2 + H2
a
2a
a
a
=
M = 12n
2 M 96n
2M
n
1
2
3
M 32,5 24(Mg) 97,5
đáp án B
Ví dụ 5: Ngâm một lá kim loại có khối lượng 50 gam trong dung dịch HCl. Sau khi
thu được 336 ml khí H2 (đktc) thì khối lượng lá kim loại giảm 1,68%. Kim loại đó là
A. Zn.
B. Fe.
C. Ni.
D.
Al.
Giải: Khối lượng lá kim loại giảm chính là lượng kim loại phản ứng:
50.1, 68
= 0,84 g
100
2M + 2nHCl 2MCln + nH2
0, 03
mol
0,015 mol
n
0,84n
M=
= 28n Chọn n= 2; M = 56 (Fe) . Đáp án B.
Câu 1: Hoà tan 2,52 gam một kim loại bằng dung dịch H2SO4 loãng dư, cô cạn dung
dịch thu được 6,84 gam muối khan. Kim loại đó là:
A. Mg.
B. Al.
C. Zn.
D. Fe.
Câu 2: Hoà tan 13 gam một kim loại hoá trị II bằng dung dịch HCl. Cô cạn dung dịch
sau phản ứng được 27,2 gam muối khan. Kim loại đã dùng là:
A. Fe
B. Zn
C. Mg
D. Ba
Câu 3: Hoà tan 1,3 gam một kim loại M trong 100 ml dung dịch H2SO4 0,3M. Để trung
hoà lượng axit dư cần 200 ml dung dịch NaOH 0,1M. Xác định kim loại M?
A. Al.
B. Fe.
C. Zn.
D. Mg.
2) Tìm tên 2 kim loại liên tiếp nhau trong một nhóm
Phương pháp giải: Nếu 2 kim loại thuộc cùng một phân nhóm chính và ở 2 chu kì liên
tiếp nhau thì gọi R là kim loại trung bình rồi đi tìm khối lượng nguyên tử trung bình của
2 kim loại trên và sử dụng bảng tuần hoàn để xác định tên của 2 kim loại đó.
BÀI TẬP MINH HỌA:
Ví dụ 1 : Cho 1,54 gam hỗn hợp gồm 2 kim loại kiềm đứng kế nhau trong nhóm IA tác
dụng hết với dung dịch HCl dư thu được 0,672 lít khí H2 (đktc). Xác định tên của hai kim
loại trên.
Giải : Gọi công thức trung bình của 2 kim loại là R
2R + 2HCl 2RCl + H2
0,06 mol
0,03 mol
A. Be và Mg.
B. Mg và Ca.
C. Sr và Ba.
D. Ca và Sr.
3) Hai kim loại bất kì
- Khi đề bài không cho kim loại M có hóa trị không đổi thì khi kim loại M tác dụng với
các chất khác nhau có thể thể hiện các số oxi hóa khác nhau → đặt kim loại M có các hóa
trị khác nhau.
- Khi hỗn hợp đầu được chia làm hai phần không bằng nhau thì phần này gấp k lần phần
kia tương ứng với số mol các chất phần này cũng gấp k lần số mol các chất phần kia.
- Có thể biện luận khoảng M, gía trị hóa trị của kim loại để tìm kim loại.
BÀI TẬP MINH HỌA :
Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm Mg và kim loại M. Hòa tan hoàn toàn 8 gam hỗn hợp X cần vừa
đủ 200 gam dung dịch HCl 7,3 %. Mặt khác cho 8 gam hỗn hợp X tác dụng hoàn toàn với
khí
Cl2 cần dùng 5,6 lít Cl2 (ở đktc) tạo ra hai muối clorua. Kim loại M và phần trăm về khối
lượng của M trong hỗn hợp X là:
A. Al và 75 %
B. Fe và 25 %
C. Al và 30 %
D. Fe và 70 %
Hướng dẫn: nHCl = 0,4 mol ; nCl 2 = 0,25 mol ; nMg = x mol ; nM = y mol;
24x + My = 8 (1)
+ X tác dụng với dung dịch HCl (M thể hiện hóa trị n) → 2x + ny = 0,4 (2)
+ X tác dụng với Cl2 (M thể hiện hóa trị m) → 2x + my = 0,5 (3)
+Từ (2) ; (3) → y(m – n) = 0,1 → m > n →Nghiệm duy nhất m = 3 và n = 2
→ x = y = 0,1mol
+ Từ (1) → M = 56 → Fe và % M = 70 % → đáp án D
2a
+n
M → M + ne
b →b
nb
+
2H + 2e → H2
0,09 0,045
Có: 2a + nb = 0,09
Hai muối là FeCl2 a mol và MCln b mol:
35,5(2a +nb) + 56a + Mb = 4,575
127a + (M + 35,5n)b = 4,575
m = 56a + Mb = 4,575 – 35,5.0,09 = 1,38 g. Đáp án B.
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: X là kim loại thuộc phân nhóm chính nhóm II (hay nhóm IIA). Cho 1,7 gam hỗn
hợp gồm kim loại X và Zn tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, sinh ra 0,672 lít khí H2
(ở đktc). Mặt khác; khi cho 1,9 gam X tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 loãng,
thì thể tích khí hiđro sinh ra chưa đến 1,12 lít (ở đktc). Kim loại X là
A. Ba.
B. Ca.
C. Sr.
D. Mg.
Câu 2: Hoà tan 4g hỗn hợp gồm Fe và một kim loại hoá trị II vào dd HCl được 2,24 lít
khí H2 (đktc). Nếu chỉ dùng 2,4 g kim loại hoá trị II cho vào dd HCl thì dùng không hết
500ml dung dịch HCl 1M. Kim loại hoá trị II là
A. Ca
B. Mg
D. 94%, 16%.
Hướng dẫn giải:
Cu không phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng, chỉ có phản ứng:
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2
0,4 mol
0,6 mol
%mAl =
0, 4.27
.100 = 54% Đáp án B.
20
Ví dụ 2. Cho 7,7 g hỗn hợp kim loại Zn và Mg tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thu
được 18,35 g muối. Thành phần phần trăm về khối lượng của các kim loại Zn và Mg lần
lượt là
A. 84,4% và 15,6%
B. 36,5% và 63,5% C. 54,6% và 45,4%
D. 47,2% và
52,8%
Hướng dẫn giải: Viết ptpứ, ta có hệ:
65x + 24y = 7,7
x = 0,1
%mZn = 84,4%. Đáp án A.
136x + 95y = 18,35
y = 0,05
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Cho 15,6 gam hỗn hợp Fe và Cu tác dụng với dung dịch HCl dư (không có mặt
oxi). Sau khi phản ứng kết thúc thu được 5,6 lít khí H2 (đo ở đktc). Vậy thành phần phần
Ví dụ 1: Hoà tan 14,5 gam hỗn hợp gồm ba kim loại Mg, Fe, và Zn vừa đủ trong dung
dịch HCl, kết thúc phản ứng thu được 6,72 lít khí (đktc) và dung dịch X.Cô cạn dung
dịch X thu được bao nhiêu gam muối clorua khan ?
Hướng dẫn giải :
Cách 1: Gọi công thức chung 3 kim loại là M:
MCl2 + H2
M + 2HCl
0,6 mol
0,3 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
mMCl 2 = mM + mHCl - mH 2 = 14,5 + 36,5.0,6 – 0,3 . 2 = 35,8 g.
Cách 2: Áp dụng hệ thức (1),ta có: mmuối = 14,5 + 0,3 .71 = 35,8 gam
+ Nhận xét: Bài toán này, nếu dùng công thức, việc tính ra kết quả rất nhanh nên cần cho
học sinh nhớ công thức 1, cũng tương đối dễ nhớ nếu hướng dẫn học sinh suy luận ( nhìn
vào sự thay đổi giữa M MCl2 hoặc theo phương pháp tăng giảm khối lượng. Tuy
nhiên, nếu học sinh không nhớ công thức thì cách (1) (áp dụng định luật bảo toàn khối
lượng) là tối ưu nhất.
Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn 9,14 gam hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung
dịch HCl thu được 7,84 lít khí X (đktc) và 2,54 gam rắn Y và dd Z. Lọc bỏ chất rắn Y, cô
cạn cẩn thận dung dịch Z thu được lượng muối khan là:
A. 31,45 g
B. 33,99g
C. 19,025g
D. 56,3g
Hướng dẫn giải :
Cu không tan trong dung dịch HCl nên mrắn là mCu = 2,54 g
m(Mg+Al) = 6,6 g.
Áp dụng hệ thức (1),ta có: mmuối = m(Mg+Al) + 0,35 .71 = 31,45 gam. Đáp án A.
Ví dụ 2: (Trích đề CĐ – 2007).
Hòa tan hoàn toàn 3,22 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Zn bằng một lượng vừa đủ dung
dịch H2SO4 loãng, thu được 1,344 lít hiđro (ở đktc) và dung dịch chứa m gam muối. Giá
trị của m là (Cho H = 1; O = 16; Mg = 24; S = 32; Fe = 56; Zn = 65)
A. 10,27.
B. 9,52.
C. 8,98.
D. 7,25.
Hướng dẫn giải :
1,344
.96 8,98gam => chọn C
Áp dụng hệ thức (1),ta có: m 3, 22
22, 4
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Hoà tan hoàn toàn 1,45g hỗn hợp 3 kim loại Zn, Mg, Fe vào dung dịch HCl dư
thu được 0,896 lít H2 (đktc). Cô cạn dung dịch ta được m (g) muối khan. Giá trị của m là:
A. 4,29 g
B. 2,87 g
C. 3,19 g
D. 3,87 g
Câu 2: Hoà tan hoàn toàn 15,4g hỗn hợp Mg và Zn trong dung dịch HCl dư thấy có 6,72
lít khí thoát ra (ở đktc) và dung dịch A. Cô cạn dung dịch A được bao nhiêu gam muối
khan:
A. 23,1g
B. 36,7g
C. 32,6g
D. 46,2g
Câu 3: Hoà tan hoàn toàn 33,1g hỗn hợp Mg, Fe, Zn vào trong dung dịch H 2SO4 loãng
dư thấy có 13,44 lít khí thoát ra (ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m
B. 10,27.
C. 8,98.
D.
7,25.
Câu 8: Cho 13,5 gam hỗn hợp các kim loại Al, Cr, Fe tác dụng với lượng dư dung dịch
H2SO4 loãng nóng (trong điều kiện không có không khí), thu được dung dịch X và 7,84
lít khí H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X (trong điều kiện không có không khí) được m
gam muối khan. Giá trị của m là A. 42,6.
B. 45,5.
C. 48,8.
D. 47,1.
Câu 9: Cho 10 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al, Zn tác dụng với dung dịch H 2SO4
loãng, đủ thu được 2,24 lít khí H2 ( đktc). Tính khối lượng muối thu được .
Câu 10: (ĐH-KA-2007). Hoà tan hoàn toàn 3,22g hỗn hợp X gồm Fe, Mg, Al bằng
lượng vừa đủ dd H2SO4 loãng thu đc 1,344 lit khí (đktc) và dung dịch chứa m gam muối.
Giá trị của m là: A. 9,52
B. 10,27
C. 8,98
D. 7.25
Câu 11(KA-2012): Hòa tan hoàn toàn 2,43 gam hỗn hợp gồm Mg và Zn vào một lượng
vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng, sau phản ứng thu được 1,12 lít H2 (đktc) và dung dịch X.
Khối lượng muối trong dung dịch X là
A. 5,83 gam.
B. 7,33 gam.
C. 4,83 gam.
D. 7,23 gam.
DẠNG 1.4: DÙNG PHƯƠNG PHÁP TỰ CHỌN LƯỢNG CHẤT ĐỂ GIẢI
1. Nguyên tắc áp dụng
Khi gặp các bài toán đề cho dưới dạng tổng quát (dạng tỉ lệ mol, tỉ lệ % theo thể tích,
theo khối lượng, hoặc các lượng chất đề cho đều chứa chung một tham số: m(g), V(l),
.100 = 29,12 M = 65 (Zn). Đáp án A.
M 488
Nhận xét: khi giả sử kim loại phản ứng là 1 mol rồi quy về khối lượng, bài tốn trở nên
đơn giản. Có thể áp dụng phương pháp này để tìm kim loại trong oxit, hidroxit, muối…
Ví dụ 2: Hồ tan một oxit kim loại hố trị II bằng một lượng vừa đủ dung dịch H 2SO4
10% thu được dung dịch muối có nồng độ 15,36%. Kim loại đó là:
A. Zn
B.Mg
C.Fe
D. Cu
Giải: Gọi cơng thức của oxit kim loại là MO
Giả sử hòa tan 1 mol MO, ta có:
MO + H2SO4 MSO4 + H2O
M+16(g) 98 g
(M + 96) g 18 g
mdd (H 2 SO 4 ) =
98.100
= 980 g
10
mdd sau phản ứng = M + 16 + 980 – 18 = M + 978 (g)
C% (MSO 4 ) =
M 96
.100 = 15,36 M = 64 (Cu). Đáp án D.
M 978
C.Fe
D. Cu
Câu 2: Hòa tan hòan tòan một lượng kim loại hố trị II bằng dung dịch HCl 14,6% vừa
đủ được một dung dịch muối có nồng độ 24,15%. Kim loại đã cho là:
A. Mg
B. Zn
C. Fe
D. Ba
Câu 3(CĐ-07): Khi hòa tan hiđroxit kim loại M(OH)2 bằng một lượng vừa đủ dung dịch
H2SO4 20% thu được dung dịch muối trung hồ có nồng độ 27,21%. Kim loại M là (Mg =
24;Fe = 56;Cu = 64;Zn = 65) A. Cu. B. Zn.
C. Fe.
D. Mg.
Câu 4: Cho hỗn hợp Fe, Na (lấy dư) tác dụng với m gam dung dịch HCl C% thì thấy có
0,56m lít khí H2 (đktc). Tính C%
II. DẠNG 2: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI H2SO4 ĐẶC
R + H2SO4 R2(SO4)n + sản phẩm khử X (S, SO2, H2S) + H2O
R: mọi kim loại trừ Au, Pt
NHƠ:Ù BẢN CHẤT CỦA PHẢN ỨNG:
n
+ Kim loại R cho electron chuyển thành R (trong muối) .
+ Nguyên tố S (trong H2SO4) nhận electron để tạo thành sản phẩm khử.
Vậy, phản ứng luôn có trao đổi giữa kim loại và S.
+ Lưu ý: - Đối với các kim loại nhiều hóa trị thì khi tác dụng với H2SO4 đặc thì thể
hiện hóa trị cao nhất (VD như Fe, Cr thể hiện hóa trị 3).
- Al, Fe, Cr bị thụ động (không phản ứng) với H2SO4 đặc, nguội
- Nếu kim loại có Fe thì lưu ý trường hợp tạo muối Fe2+ nếu Fe còn dư.
B. Cu
C. Fe
D. Zn
Hướng dẫn giải: Áp dụng định luật bảo toàn điện tích:
R R+n + ne
0, 3
n
0,3
S+6 + 2e S+4
0,3 0,15
MR = 9,6.n/0,3 = 32n
Chọn được n = 2; MR = 64 (Cu). Đáp án B.
Ví dụ 2: Cho 1,56 g kim loại R tan hoàn toàn trong H2SO4 đặc nóng, phản ứng kết thúc
thu được hỗn hợp gồm 0,112 lít SO2 và 0,224 lít khí H2S ở đktc. Tìm kim loại R
Hướng dẫn giải: Áp dụng định luật bảo toàn điện tích:
R R+n + ne
0, 09
n
0,09
S+6 + 2e S+4
0,01 0,005
+6
S
+ 8e S-2
S
+ 2e S+4
0,04 0,02
+6
S
+ 8e S-2
0,08 0,01
MR = 24 (Mg)
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Cho 1,6 g kim loại R hóa trị 2 tan hoàn toàn trong H2SO4 đặc nóng, phản ứng kết
thúc thu được 0,56 lít SO2 sản phẩm khử duy nhất ở đktc. Tìm kim loại R
Câu 2: Cho 5,4 g kim loại R tan hoàn toàn trong H2SO4 đặc nóng, phản ứng kết thúc thu
được 6,72 lít SO2 sản phẩm khử duy nhất ở đktc. Tìm kim loại R và tính khối lượng
muối tạo thành sau phản ứng?
Câu 3: Hòa tan hoàn toàn 19,2 gam kim loại M trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu
được khí mùi xốc. Cho khí này hấp thụ hoàn toàn trong 1 lít dung dịch NaOH 0,6 M ,sau
phản ứng đem cô cạn dung dịch thu được 37,8 gam chất rắn, kim loại M là?
Câu 4: Cho 1,89 g một kim loại R tan hoàn toàn trong H2SO4 đặc nóng thu được 1,008
lít hỗn hợp khí SO2, H2S (đktc, không còn sản phẩm khử khác) có tỉ khối so với H2 là
76
.
3
Tìm kim loại R
Câu 5: Hòa tan m gam Al vào dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 4,48 lít (đktc) hỗn
hợp hai khí SO2 và H2S có tỉ lệ thể tích 1 : 1. Giá trị của m là
A. 9 gam
B. 27 gam
C. 12 gam
Hướng dẫn giải: nMg = 0,3 mol; n(H2SO4) = 0,4 mol
Mg Mg+2 + 2e
0,3 0,3 0,6
S+6 + (6-x)e Sx
0,6
0,1
n(H2SO4) = n(MgSO4) + n(Sx) => n(Sx) = 0,4 – 0,3 = 0,1 mol
=> 6-x = 0,6/ 0,1 = 6 => x = 0
Vậy sản phẩm khử là S.
Ví dụ 3:Cho hỗn hợp X gồm 5,4 gam Al; 4,8 gam Mg và 13 gam Zn tác dụng với dung
dịch axit sunfuric đặc nóng dư thu được 0,175 mol sản phẩm khử duy nhất là Y. Y là chất
nào?
Hướng dẫn giải:
Al Al+3 + 3e
0,2
0,6
+2
Mg Mg +2e
0,2
0,4
+2
Zn Zn +2e
0,2
0,4
+6
S + (6-x)e Sx
1,4
0,175
<=> 6-x = 8 <=> x= -2 <=> Y là H2S.
BÀI TẬP VẬN DỤNG:
BÀI TẬP MINH HỌA:
Ví dụ 1: Hoà tan 23,4 gam G gồm Al, Fe, Cu bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4
đặc, nóng, thu được 15,12 lít khí SO2 (đktc) và dung dịch chứa m gam muối.
Giá trị của m là
A. 153,0.
B. 95,8.
C. 88,2.
D. 75,8.
Hướng dẫn giải: Có quá trình nhận e:
+4
S
S+6 + 2e
1,35 0,675
2
Áp dụng công thức: mmuối = mkim loại + 96.
ne
1,35
= 23,4 + 96.
= 88,2 g. Đáp án C.
2
2
Ví dụ 2: Cho 11,9 gam hỗn hợp Al và Zn tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 đặc,
nóng thu được 3,92 lít hỗn hợp hai khí H2S và SO2 có tỉ khối đối với H2 là
164
.
7
từ (1,2): x = 0,075; y = 0,1
Các quá trình nhận e:
S+6 + 2e S+4
0,15 0,075
+6
S
+ 8e S-2
0,8 0,1
Áp dụng công thức: mmuối = mkim loại + 96.
ne
2
= 11,9 + 96.
0,95
= 57,5 g. Đáp án A.
2
+ Nhận xét: với dạng bài tập này, việc tính toán số mol mỗi kim loại trở nên rất khó khăn
(hoặc có thể không tính được). Do đó, áp dụng công thức việc tính toán thuận lợi nhiều.
BÀI TẬP VẬN DỤNG:
Câu 1: Hoà tan hết 16,3g hỗn hợp kim loại gồm Fe, Al, Mg trong dung dịch H 2SO4 đặc,
nóng thu được 0,55 mol SO2. Cô cạn dd sau phản ứng, khối lượng chất rắn khan thu
được là
A. 69,1g
B. 96,1g
C. 61,9g
nenhân
+ nS + nSO 2 + nH 2 S
2
Hay: n H SO phản ứng = 4nS + 2nSO 2 + 5nH 2 S
Lưu ý: Tính số mol H2SO4 đặc, nóng cần dùng để hoà tan hỗn hợp kim loại tạo ra SO2:
2
4
n H 2 SO4 2n SO2
BÀI TẬP MINH HỌA
Ví dụ 1: Cho 45 g hỗn hợp Zn và Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 98% nóng thu được
15,68 lít khí SO2 (đktc). Khối lượng dung dịch H2SO4 98% đã dùng.
A. 125,6 g
B. 100 g
C. 140 g
D. 134,5 g
Hướng dẫn:
t
Cách 1: Zn + 2H2SO4 đặc
ZnSO4 + SO2 + 2H2O
x 2x
x
t
Cu + 2H2SO4 đặc
CuSO4 + SO2 + 2H2O
y 2y
y
B. 60 g
C. 70 g
D. 80g
Câu 2: Hòa tan 14 g hỗn hợp Zn, Al, Mg vào dung dịch H2SO4 đặc nóng, vừa đủ thì thu
được 10,08 lít khí SO2 (đktc). Số mol của H2SO4 phản ứng là
A.0,9 mol
B. 0,6 mol
C. 0,8 mol
D. 1 mol
2
4
III. DẠNG 3: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HNO3
R + HNO3 R(NO3)n + sản phẩm khử X (X: NO, NO2, N2, N2O, NH4NO3) + H2O
NHƠ: BẢN CHẤT CỦA PHẢN ỨNG:
n
+ Kim loại R cho electron chuyển thành R (trong muối). Nguyên tử N+5 (trong HNO3)
nhận electron để tạo thành sản phẩm khử X (NO, NO2, N2, N2O, NH4NO3). Vậy:
R R+n + ne
N+5 + (5-x)e Nx
Ví dụ: Fe Fe+3 + 3e
N+5 + 3e N+2
N+5 + 1e N+4
2N+5 + 10e N 02
2N+5 + 8e 2N+1
N+5 + 8e N-3
B. NO2.
C. N2.
D. NO.
+2
Hướng dẫn: Mg→ Mg + 2e
0,15 →
0,3
Số electron trao đổi: a =
ne
=
nX
0,3
= 3 . X là NO. Đáp án D.
0,1
Ví dụ 2 :Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam Fe vào HNO3 dư, thu được dung dịch Y và 6,72 lít
hỗn hợp khí B gồm NO và một khí X, với tỉ lệ thể tích là 1 : 1. Khí X là
A. N2
B. N2O
C. N2O5
D. NO2
Hướng dẫn: nNO = nX = 0,15 mol.
Fe → Fe+3 + 3e
0,2 →
0,6
+5
N + 3e → N+2
0,45 0,15
H2S.
Câu 2: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp M gồm 0,07 mol Mg và 0,005 mol MgO vào dung
dịch HNO3 dư thu được 0,224 lít khí X (đktc) và dung dịch Y. Cô cạn cẩn thận Y thu
được 11,5 gam muối khan. X là
A. NO.
B. N2.
C. N2O.
D. NO2.
Câu 3: (CĐ-2010) : Cho hỗn hợp gồm 6,72 gam Mg và 0,8 gam MgO tác dụng hết với
lượng dư dung dịch HNO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,896 lít
một khí X (đktc) và dung dịch Y. Làm bay hơi dung dịch Y thu được 46 gam muối khan.
Khí X là A. NO2
B. N2O
C. NO
D. N2
Câu 4: Hòa tan hoàn toàn 11,2 g Fe vào HNO3 dư, thu được dd A( không chứa muối
NH4NO3 và 6,72 lít hỗn hợp khí B gồm NO và 1 khí X (tỉ lệ 1:1) về thể tích. Xác định
khí X
Câu 5: cho hỗn hợp gồm 0,2 mol Fe và 0,3 mol Mg vào dung dịch HNO3 dư thu được
0,4 mol một sản phẩm khử chứa N duy nhất , sản phẩm đó là:
A. NH4NO3
B. N2O
C. NO
D. NO2
Câu 6: Hòa tan 9,6g Mg trong dung dịch HNO3 tạo ra 2,24 lít khí NxOy. Xác định công
thức khí đó. A. NO
B. N2O
C. NO2
D. N2O4
DẠNG 3.2: TÌM KHỐI LƯỢNG MUỐI