Một số phương pháp giải nhanh toán kim loại - Pdf 38

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




Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status