www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam
I ậ BÀI T P V XÁC
1) Có th tính đ
- T kh i l
- T Mh
p ch t
NH TÊN KIM LO I
c kh i l
ng mol nguyên t kim lo i M theo các cách sau:
ng (m) và s mol (n) c a kim lo i
M=
m
n
Mkim lo i
- T công th c Faraday
- T a < m < b và
M=
m.n.F
(n là s electron trao đ i
I.t
ng, b o toàn n guyên t , b o
ng trình ion thu g n, ph
ng pháp ion – electron …
- Khi đ bài không cho kim lo i M có hóa tr không đ i thì khi kim lo i M tác d ng v i các
ch t khác nhau có th th hi n các s oxi hóa khác nhau
đ t kim lo i M có các hóa tr
khác nhau
- Khi h n h p đ u đ
t
c chia làm hai ph n không b ng nhau thì ph n này g p k l n ph n kia
ng ng v i s mol các ch t ph n này c ng g p k l n s mol các ch t ph n kia
3) M t s ví d minh h a:
Ví d 1: Cho 3,024 gam m t kim lo i M tan h t trong dung d ch HNO3 loãng, thu đ
940,8 ml khí NxOy (s n ph m kh duy nh t,
đktc) có t kh i đ i v i H2 b ng 22. Khí NxOy
và kim lo i M là:
A. NO và Mg
H
M
n
9
No duy nh t n =
đáp án C
Ví d 2: H n h p X g m Mg và kim lo i M. Hòa tan hoàn toàn 8 gam h n h p X c n v a
đ 200 gam dung d ch HCl 7,3 %. M t khác cho 8 gam h n h p X tác d ng hoàn toàn v i
khí Cl2 c n dùng 5,6 lít Cl2 ( đktc) t o ra hai mu i clorua. Kim lo i M và ph n tr m v kh i
l
ng c a nó trong h n h p X là:
A. Al và 75 %
H
B. Fe và 25 %
C. Al và 30 %
D. Fe và 70 %
ng d n: nHCl = 0,4 mol ; nCl2 = 0,25 mol ; nMg = x mol ; nM = y mol 24x + My = 8
(1)
- X tác d ng v i dung d ch HCl (M th hi n hóa tr n)
A. Mg và Ca
B. Ca và Sr C. Be và Mg
H
ng d n:
-
t công th c chung c a hai mu i là MCO3 . Ph
MCO3 + 2HCl
- T ph
D. Sr và Ba
ng trình ph n ng:
MCl2 + CO2 + H2O
ng trình th y: 1 mol MCO3 ph n ng thì kh i l
- Theo đ bài kh i l
ng mu i t ng: 8,75 – 7,65 = 1,1 gam
ng mu i t ng: 71 – 60 = 11 gam
có 0,1 mol MCO3 tham gia
ph n ng
C. Ca
M X = 40
hòa tan 1 gam M dùng không đ n 0,09 mol HCl
2
2y
x
Ch n nghi m
Al
II ậ BÀI TOÁN V KIM LO I TÁC D NG V I N
V I DUNG D CH BAZ
đáp án C
C, KIM LO I TÁC D NG
KI M
1) M t s chú ý khi gi i bài t p:
- Ch có kim lo i ki m, Ca, Sr, Ba m i tan trong n
- Các kim lo i mà hiđroxit c a chúng có tính l
đ
c
nhi t đ th
ng
ng tính nh Al, Zn, Be, Sn, Pb…tác d ng
c v i dung d ch ki m (đ c)
s mol OH– r i bi n lu n xem kim lo i M có tan h t không hay ch tan m t ph n)
2) M t s ví d minh h a:
Ví d 1: H n h p X g m Na, K, Ba hòa tan h t trong n
c d t o dung d ch Y và 5,6 lít khí
( đktc). Tính ↑ ml dung d ch H2SO4 2M t i thi u đ trung hòa Y
A. 125 ml
H
B. 100 ml
C. 200 ml
D. 150 ml
ng d n: nH2 = 0,25 mol
nH2SO4 =
Ta có nOH– = 2nH2 mà nOH– = nH+
0,125 lít hay 125 ml
nH
n OH
2
thí nghi m 2 = 0,1 mol
h t, Al d còn thí nghi m 2 thì c Ba và Al đ u h t
- G i nBa = x mol và nAl = y mol trong m gam h n h p
- Thí nghi m 1:
Ba + 2H2O
Ba2+ +
x
x
2x
Al + OH– +
2x
www.nguoithay.org
H2O
D. 2,80 gam
2OH– +
H2
AlO2– +
c dung d ch Y và 5,6 lít khí hiđro ( đktc).
d ch Y c n dùng 100 ml dung d ch HCl 1M. Ph n tr m v kh i l
trung hòa dung
ng c a kim lo i M trong
h n h p X là:
A. 68,4 %
H
B. 36,9 % C. 63,1 %
D. 31,6 %
ng d n: nH2 = 0,25 mol ; nHCl = 0,1 mol
- G i nNa = x mol và nM = y mol
- N u M tác d ng tr c ti p v i n
23x + My = 7,3 (1)
c
x ny
n H 2 = + =0,025
2 2
nOH– = 0,5 > nHCl = 0,1
x – (4 – n)y = 0,1 (2)
ch có n = 3 ; x = 0,2 ; M = 27 là th a mãn
đáp án B
III ậ BÀI TOÁN V KIM LO I TÁC D NG V I DUNG D CH AXIT
1) Kim lo i tác d ng v i dung d ch axit:
a)
i v i dung d ch HCl, H2SO4 loãng:
M + nH+
(M đ ng tr
www.nguoithay.org
Mn+ + n/2H2
c hiđro trong dãy th đi n c c chu n)
www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam
b)
i v i H2SO4 đ c, HNO3 (axit có tính oxi hóa m nh):
- Kim lo i th hi n nhi u s oxi hóa khác nhau khi ph n ng v i H2SO4 đ c, HNO3 s đ t s
oxi hóa cao nh t
- H u h t các kim lo i ph n ng đ
Mn+ + n/2H2 (nH+ = nHCl +
2nH2SO4)
- Kim lo i tác d ng v i h n h p axit HCl, H2SO4 loãng, HNO3
ng d
i d ng ion thu g n (H+ đóng vai trò môi tr
so sánh các t s gi a s mol ban đ u và h s t l
nh t thì ch t đó s h t tr
ng trình ph n
ng, NO3– đóng vai trò ch t oxi hóa) và
ng trong ph
ng trình xem t s nào nh
c (đ tính theo)
- Các kim lo i tác d ng v i ion NO3– trong môi tr
ng axit H+ xem nh tác d ng v i HNO3
- Các kim lo i Zn, Al tác d ng v i ion NO3– trong môi tr
4Zn + NO3– + 7OH–
ng ki m OH– gi i phóng NH3
- Khi hòa tan hoàn hoàn h n h p kim lo i trong đó có Fe b ng dung d ch HNO3 mà th tích
axit c n dùng là nh nh t
mu i Fe2+
- Kim lo i có tính kh m nh h n s
- N u đ bài yêu c u tính kh i l
u tiên ph n ng tr
c
ng mu i trong dung d ch, ta áp d ng công th c sau:
mmu i = mcation + manion t o mu i = mkim lo i + manion t o mu
i
(manion t o mu i = manion ban đ u – manion t o khí)
- C n nh m t s các bán ph n ng sau:
2H+ + 2e
H2
NO2 + H2O
NO3- + e + 2H+
SO42– + 2e + 4H+
SO2 + 2H2O
a
nX (a là s electron mà S+6 nh n đ t o s n ph m kh X)
2
= 2nSO2 + 4nS + 5nH2S
a.nX (a là s electron mà N+5 nh n đ t o ra s n ph m kh X)
= 2nNO2 + 4nNO + 10nN2O + 12nN2
www.nguoithay.org
www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam
3) M t s ví d minh h a
Ví d 1: Cho 3,68 gam h n h p g m Al và Zn tác d ng v i m t l
H2SO4 10 %, thu đ
c 2,24 lít khí H2 ( đktc). Kh i l
ng v a đ dung d ch
ng dung d ch thu đ
c sau ph n ng
là:
A. 101,68 gam
H
- Khi X tác d ng v i dung d ch HCl:
www.nguoithay.org
D. 3,92 lít
27x + 119y = 14,6 (1) ; nH2 = 0,25 mol
www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam
Ví d 3: Cho 7,68 gam h n h p X g m Mg và Al vào 400 ml dung d ch Y g m HCl 1M và
H2SO4 0,5M. Sau khi ph n ng x y ra hoàn toàn thu đ
c 8,512 lít khí ( đktc). Bi t trong
dung d ch, các axit phân li hoàn toàn thành các ion. Ph n tr m v kh i l
ng c a Al trong X
là:
A. 56,25 %
H
ng d n:
B. 49,22 %
C. 50,78 %
nH+ = 0,8 mol ; nH2 = 0,38 mol
ng d n: Các ph n ng x y ra là:
Ba +
2HCl
BaCl2 +
0,06
0,12
0,06
BaCl2 +
CuSO4
BaSO4 +
0,06
0,06
0,06
Ba +
2H2O
0,04
m (ch t r n) = mBaSO4 + mCuO = (0,06 + 0,04).233 + 0,04.80 = 26,5 gam
đáp án B
Ví d 5: Th tích dung d ch HNO3 1M (loãng) ít nh t c n dùng đ hoà tan hoàn toàn 18 gam
h n h p g m Fe và Cu tr n theo t l mol 1 : 1 là: (bi t ph n ng t o ch t kh duy nh t là
www.nguoithay.org
www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam
NO)
A. 1,0 lít
H
B. 0,6 lít
C. 0,8 lít
D. 1,2 lít
ng d n: nFe = nCu = 0,15 mol
- Do th tích dung d ch HNO3 c n dùng ít nh t
mu i Fe2+
∑ ne cho = 2.(0,15 + 0,15) =
2NO3–
D. 1,008 lít
nH+ = 0,36 mol
3Cu2+ +
2NO +
4H2O
H+ h t ; Cu d
Do
↑NO = 0,09.22,4 = 2,016 lít
đáp án C
Ví d 7: Cho h n h p g m 1,12 gam Fe và 1,92 gam Cu vào 400 ml dung d ch ch a h n
h p g m H2SO4 0,5M và NaNO3 0,2M. Sau khi các ph n ng x y ra hoàn toàn, thu đ
c
dung d ch X và khí NO (s n ph m kh duy nh t). Cho V ml dung d ch NaOH 1M vào dung
d ch ↓ thì l
ng k t t a thu đ
0,12
0,16
NO + 2H2O
www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam
kim lo i k t và H+ d
Do
nH+ d = 0,4 – 0,16 = 0,24 mol
0,36
nOH– (t o k t t a max) = 0,24 + 0,02.3 + 0,03.2 =
đáp án A
↑ = 0,36 lít hay 360 ml
Ví d 8: Cho 24,3 gam b t Al vào 225 ml dung d ch h n h p NaNO3 1M và NaOH 3M
khu y đ u cho đ n khi khí ng ng thoát ra thì d ng l i và thu đ
c V lít khí ( đktc).Giá tr
c a V là:
A. 11,76 lít
H
0
0,3
NO3– h t
Al + OH– (d ) + H2O
AlO2– +
0,3
T (1) ; (2)
3NH3
(1)
0,225
Do
0,3
8[Al(OH)4]– +
H2
(2)
n NO
t o mu i
3
nNO2 = 0,3 mol ; nNO = 0,2 mol ; nN2O = 0,1 mol
= n NO2 + 3. n NO + 8. n N2O = 0,3 + 3.0,2 + 8.0,1 = 1,7 mol
www.nguoithay.org
t là:
www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam
mZ = mKl + m NO
t o mu i
= 100 + 1,7.62 = 205,4 gam (1)
3
n HNO
ph n ng
3
Fe +
4HNO3
0,1
0,4
Fe (d ) +
2Fe3+
0,02
0,04
www.nguoithay.org
D. 3,84 gam
Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
0,1
3Fe2+
ne nh n = 0,3 mol
www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam
Cu +
- D dàng tính đ
C. 106,38 gam
D. 97,98 gam
ne cho = 1,38 mol ; nY = 0,06 mol ; M Y = 36
c nN2O = nN2 = 0,03 mol
ne nh n = 0,03.(8 + 10) = 0,54 mol < ne cho
dung d ch X còn ch a mu i NH4NO3
nNH4+ = NO3– =
mol
- V y mX = mAl(NO3)3 + m NH4NO3 = 0,46.213 + 0,105.80 = 106,38 gam
đáp án C
(Ho c có th tính mX = mKl + mNO3- t o mu i + mNH4+ = 12,42 + (0,03.8 + 0,03.10 + 0,105.8 +
0,105).62 + 0,105.18 = 106,38 gam)
IV ậ BÀI T P V KIM LO I TÁC D NG V I DUNG D CH MU I
1) Kim lo i tác d ng v i dung d ch mu i:
- i u ki n đ kim lo i M đ y đ
c kim lo i X ra kh i dung d ch mu i c a nó:
xM (r) + nXx+ (dd)
ng
www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam
- Ngo i l :
+ N u M là kim lo i ki m, ki m th (Ca, Sr, Ba) thì M s kh H+ c a H2O thành H2 và t o
thành dung d ch baz ki m. Sau đó là ph n ng trao đ i gi a mu i và baz ki m
+
tr ng thái nóng ch y v n có ph n ng: 3Na + AlCl3 (khan)
3NaCl + Al
+ V i nhi u anion có tính oxi hóa m nh nh NO3-, MnO4-,…thì kim lo i M s kh các
anion trong môi tr
ng axit (ho c baz )
u tiên: kim lo i
- H n h p các kim lo i ph n ng v i h n h p dung d ch mu i theo th t
kh m nh nh t tác d ng v i cation oxi hóa m nh nh t đ t o ra kim lo i kh y u nh t và
cation oxi hóa y u nh t
- Th t t ng d n giá tr th kh chu n (Eo) c a m t s c p oxi hóa – kh :
Mg2+/Mg < Al3+/Al < Zn2+/Zn < Cr3+/Cr < Fe2+/Fe < Ni2+/Ni < Sn2+/Sn < Pb2+/Pb < 2H+/H2
ng h p x y ra
- Kim lo i kh anion c a mu i trong môi tr
ng axit (baz ) thì nên vi t ph
ng trình d ng
ion thu g n
- Kim lo i (Mg
Cu) đ y đ
c Fe3+ v Fe2+. Ví d : Fe + 2Fe3+
3Fe2+ ; Cu + 2Fe3+
Cu2+ + 2Fe2+
- Fe + 2Ag+
Fe2+ + 2Ag. N u Fe h t, Ag+ còn d thì: Fe2+ + Ag+
www.nguoithay.org
Fe3+ + Ag
www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam
3) M t s ví d minh h a:
x
nAg+p = x mol
M2+ +
Fe
2x
%mKl gi m =
∆m = 0,5x.(216 – M)
M2+ +
(1)
2Ag
x
%mKl t ng =
M = 65
- T (1) ; (2)
(2)
Zn
đáp án D
Ví d 2: Cho m gam h n h p b t các kim lo i Ni và Cu vào dung d ch AgNO3 d . Khu y k
www.nguoithay.org
x = 0,1 mol (*)
www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam
- T (1)
nAg(1) = 0,2 mol
nAg(2) = 0,3 mol
- T (*) ; (**)
mAg(1) = 21,6 gam
mAg(2) = 54 – 21,6 = 32,4 gam
y = 0,15 mol (**)
m = 0,1.59 + 0,15.64 = 15,5 gam
đáp án A
Ví d 3: Hòa tan h n h p b t kim lo i g m 8,4 gam Fe và 6,4 gam Cu vào 350 ml dung d ch
AgNO3 2M. Sau khi ph n ng x y ra hoàn toàn thu đ
A. 70,2 gam
H
c m gam ch t r n. Giá tr c a m là:
B. 54 gam C. 75,6 gam
0,2
Fe2+ +
Ag+
0,15
0,15
T (1) ; (2)
0,2
Fe3+ +
Ag (3)
0,15
áp án A
m = (0,3 + 0,2 + 0,15).108 = 70,2 gam
Ví d 4: Cho 2,24 gam b t s t vào 200 ml dung d ch ch a h n h p g m AgNO3 0,1M và
Cu(NO3)2 0,5M. Sau khi các ph n ng x y ra hoàn toàn, thu đ
c dung d ch X và m gam
ch t r n Y. Giá tr c a m là:
A. 2,80 gam
H
Cu (2)
0,03
mY = 0,02.108 + 0,03.64 = 4,08 gam
đáp án B
Ví d 5: Cho h n h p g m 1,2 mol Mg và x mol Zn vào dung d ch ch a 2 mol Cu2+ và 1
mol Ag+ đ n khi các ph n ng x y ra hoàn toàn, thu đ
www.nguoithay.org
c m t dung d ch ch a ba ion kim
www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam
lo i. Trong các giá tr sau đây, giá tr nào c a x tho mãn tr
A. 1,8
H
B. 1,5
C. 1,2
D. 2,0
ng d n:
- Dung d ch ch a 3 ion kim lo i
-
B. 17,8 và 2,24
C. 10,8 và 4,48
t là:
D. 10,8 và 2,24
ng d n: nCu2+ = 0,16 mol ; nNO3– = 0,32 mol ; nH+ = 0,4 mol
- Các ph n ng x y ra là:
Fe +
4H+ +
NO3–
Fe3+ +
NO + 2H2O (1)
0,1
0,4
0,1
0,1
0,1
m = 17,8 gam (**)
đáp án B
V ậ BÀI T P V KIM LO I TÁC D NG V I OXIT KIM LO I (PH N
NHI T NHÔM)
1) M t s chú ý khi gi i bài t p:
- Ph n ng nhi t nhôm: Al + oxit kim lo i
www.nguoithay.org
oxit nhôm + kim lo i
NG
www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam
(H n h p X) (H n h p Y)
- Th
ng g p:
+ 2Al + Fe2O3
Al2O3 + 2Fe
+ 2yAl + 3FexOy y
Al2O3 + 3xFe
6FexOy + (3x – 2y)Al2O3
2) M t s ví d minh h a:
Ví d 1: Nung nóng m gam h n h p Al và Fe2O3 (trong đi u ki n không có không khí) đ n
khi ph n ng x y ra hoàn toàn , thu đ
c h n h p r n Y. Chia Y thành hai ph n b ng nhau:
• Ph n 1: tác d ng v i dung d ch H2SO4 loãng (d ) sinh ra 3,08 lít khí H2 ( đktc)
• Ph n 2: tác d ng v i dung d ch NaOH (d ) sinh ra 0,84 lít khí H2 ( đktc) Giá tr c a m là:
A. 22,75 gam B. 21,40 gam C. 29,40 gam D. 29,43 gam
H
ng d n: nH2(1) = 0,1375 mol ; nH2(2) = 0,0375 mol
- H n h p r n Y tác d ng v i NaOH gi i phóng H2
Al d và vì ph n ng x y ra hoàn toàn
nên thành ph n h n h p r n Y g m: Al2O3, Fe và Al d
- G i nFe = x mol ; nAl d = y mol có trong 1/2 h n h p Y
- T đ ta có h ph
www.nguoithay.org
ng trình:
www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam
- Theo đlbt nguyên t đ i v i O và Fe: nAl2O3 = nFe2O3 =
- Theo đlbt kh i l
= 0,05 mol
2Al + 2NaOH + 6H2O
2Na[Al(OH)4] + 3H2
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O
CO2 + Na[Al(OH)4]
- nH2 = 0,15 mol
2Na[Al(OH)4]
Al(OH)3 + NaHCO3
y = 0,1 mol
- Theo đlbt nguyên t đ i v i Al: 2x + y = 0,5
- Theo đlbt nguyên t đ i v i O: nO(Fe
O )
x = 0,2 mol
= nO(Al
O )
nFe3O4 =
mol
- Theo đlbt nguyên t đ i v i Fe: nFe = 3nF3O4 = 3.0,15 = 0,45 mol
- Theo đlbt kh i l
t
www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam
H
ng d n: nH2 = 0,375 mol ; nSO2(c
Z)
= 2.0,6 = 1,2 mol
- T đ suy ra thành ph n ch t r n Y g m: Fe, Al2O3, Al d và ph n không tan Z là Fe
- nH2 = 0,375 mol
- nSO2 = 1,2 mol
nAl d = 0,25 mol
nFe =
mol
- mAl2O3 = 92,35 – 0,8.56 – 0,25.27 = 40,8 gam (1)
- Theo đlbt nguyên t đ i v i O
O )
= 0,4.3 = 1,2 mol
công th c oxit s t là Fe2O3 (2)
(mol)
- H n h p ch t r n g m:
- Ta có ph
ng trình:
www.nguoithay.org
.2 + (0,2 – x).3 = 0,24.2
4Al2O3 + 9Fe
c 5,376 lít khí
www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam
x = 0,16 mol
- nH+ph n
ng
Hph n
ng
=
nO =
- ∑ ne nh n = ne (oxi) + ne (2) =
m.
=
ng = ∑ ne nh n
+ y mol
x.n =
+ M.y
c: (M.x).n =
m=
ng = x.n mol
mol
.2 + y =
- Theo đlbt mol electron: ∑ ne nh
- Nhân c hai v v i M ta đ
∑ ne nh
+y
đktc) và dung d ch
www.nguoithay.org Web luy n thi H hàng đ u Vi t Nam
A. 38,72 gam
H
B. 35,50 gam
ng d n: nNO = 0,06 mol
C. 49,09 gam
y = 0,06.3 = 0,18 mol
mol
Theo công th c (1) ta có: nFe =
mmu
i khan
Ví d 2:
D. 34,36 gam
= 0,16.242 = 38,72 gam
nFe(NO3)3 = 0,16 mol
mol
S+4) = y =
↑ = 0,01.22,4 = 0,224 lít hay 224 ml
Ví d 3: Nung m gam b t Cu trong oxi thu đ
nSO2 = 0,01
đáp án B
c 37,6 gam h n h p r n X g m Cu, CuO và
Cu2O. Hòa tan hoàn toàn X trong dung d ch H2SO4 đ c, nóng (d ) th y thoát ra 3,36 lít khí
( đktc). Giá tr c a m là:
A. 25,6 gam
H
B. 32 gam C. 19,2 gam
ng d n: nSO2 = 0,15 mol
www.nguoithay.org
D. 22,4 gam
y = 0,15.2 = 0,3 mol m = 0,8.37,6 + 6,4.0,3 = 32 gam