TUYỂN TẬP BÀI TẬP PHỔ THÔNG, ĐẠI HỌC, SAU ĐẠI HỌC
LUẬN VĂN-KHOÁ LUẬN-TIỂU LUẬN



BÀI TẬP HOÁ VÔ CƠ DÀNH CHO SINH VIÊN ĐẠI HỌC,
CAO ĐẲNG CO HƯỚNG DẪN

A MỞ ĐẦU
1


1. Lí do chọn đề tài
Hóa học vô cơ là một ngành khoa học được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi, đặc
biệt trong các lĩnh vực như: công nghệ hóa học, công nghệ dầu khí, công nghệ môi
trường, công nghệ thực phẩm, vật liệu, xây dựng... Hóa học vô cơ nghiên cứu đặc điểm,
tính chất, điều chế và ứng dụng của các chất vô cơ.Cho đến nay, người ta đã tìm ra được
hơn 110 nguyên tố hóa học. Trong đó có nhiều nguyên tố có ứng dụng và vai trò quan
trọng trong cuộc sống. Trong tiểu luận này, chúng ta hãy cùng tìm hiểu về tính chất vật lí,
tính chất hóa học, phương pháp điều chế các kim loại Cr, Fe, Cu, Ag, Zn, Pb và một số
bài tập ứng dụng.
2. Mục đích và nhiệm vụ của đề tài
Nhằm nắm vững tính chất vật lí, hóa học, phương pháp điều chế các kim loại Cr,
Fe, Cu, Ag, Zn, Pb, và vận dụng những kiến thức đó để giải một số dạng bài tập có liên
quan.
3. Phương pháp nghiên cứu
Bài tiểu luận dựa trên phương pháp: phân tích, tổng hợp tài liệu và tìm kiếm thông
tin.
4. Kết quả
Đề tài là tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên khi nghiên cứu, tìm hiểu về các
nguyên tố kim loại Cr, Fe, Cu, Ag, Zn, Pb và giúp các bạn nắm được một số dạng bài tập

4 Cr + 3O2


→

2 Cr + 3 S


→

2 Cr + 3 Cl2
2 Cr + N2

t0

2CrCl3


→
t0


→

2 CrN

-Tác dụng với axit: trong dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng nóng, màng oxit bị phá hủy,
crom khử ion H+ tạo muối Cr(II) và khí H2
Cr + 2 HCl


t0

3 Fe + 2O2


→

Fe3O4

t0

2 Fe + 3 Cl2

2 FeCl3


→

Fe + S

t0


→

FeS

- Sắt chỉ tác dụng với H2O ở nhiệt độ cao
Fe + H2O
3Fe + 4H2O

→

Fe + 4 HNO3(loãng)

t0

Fe2(SO4)3


→

+ 3 SO2 + 6 H2O

Fe(NO3)3 + NO + 2 H2O

- Tác dụng với dung dịch muối: Fe có thể đẩy kim loại kém hoạt động hơn ra khỏi dung
dịch muối của chúng
Fe + CuSO4

FeSO4

+ Cu

1.2.3 Điều chế
Sắt tinh khiết được điều chế bằng các phương pháp:
- Khử oxit bằng hiđro
Fe2O3 + 3H2

t0


ở 28770C. Đồng có độ dẫn điện và dẫn nhiệt rất cao, chỉ thua bạc. Độ dẫn điện của đồng
giảm nhanh nếu có lẫn tạp chất.
1.3.2 Tính chất hóa học
- Tác dụng với phi kim:
Khi đốt nóng, Cu không cháy trong khí oxi mà tạo thành màng CuO có màu đen
bảo vệ Cu không bị oxi hóa tiếp tục:
2 Cu + O2

t0


→

2 CuO

Nếu đốt cháy ở nhiệt độ cao hơn (800 - 10000C), một phần CuO ở lớp bên trong oxi hóa
Cu thành Cu2O màu đỏ
CuO + Cu

t0


→

Cu2O

Nhưng trong không khí ẩm, với sự có mặt của CO2, đồng bị bao phủ bởi màng cacbonat
bazơ màu xanh CuCO3.Cu(OH)2
Đồng có thể tác dụng với Cl2, Br2, S... ở nhiệt độ thường hoặc đun nóng:
t0

→

Cu + 4 HNO3(đặc)

Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2H2O
6


3Cu + 8 HNO3(loãng)

3Cu(NO3)2 + 2 NO + 4H2O

- Tác dụng với dung dịch muối
Đồng khử được ion của những kim loại đứng sau nó trong dãy điện hóa ở trong dung
dịch muối
Cu + 2AgNO3

Cu(NO3)2 + 2Ag

1.3.3 Sản xuất đồng
Đồng chủ yếu được sản xuất từ quặng pirit đồng qua các công đoạn
Nung quặng pirit đồng:
2 CuFeS2 + O2

Cu2S + 2 FeO + 3 SO2

Nung Cu2S trong không khí sao cho 1 phần Cu2S chuyển thành Cu2O
2 Cu2S + 3 O2

2 Cu2O + 2 SO2


- Bạc có màu đen khi tiếp xúc với không khí hoặc nước có mặt hiđro sunfua:
4 Ag + 2 H2S + O2

2 Ag2S(đen) + 2 H2

1.5 Kẽm (Zn)
Kẽm là nguyên tố kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm IIB, chu kì 4, có số hiệu
nguyên tử là 30. Trong các hợp chất, Zn có số oxi hóa là +2.
Cấu hình electron của nguyên tử [Ar]3d104s2
1.5.1 Tính chất vật lí
Kẽm là kim loại có màu lam nhạt, giòn ở nhiệt độ phòng, dẻo ở nhiệt độ 100 150 C, giòn trở lại ở nhiệt độ trên 2000C
0

Kẽm có khối lượng riêng bằng 7,13 g/cm3, nóng chảy ở 419,50C, sôi ở 9060C.
1.5.2 Tính chất hóa học
Kẽm là kim loại hoạt động, có tính khử mạnh. Kẽm tác dụng được với nhiều phi
kim và các dung dịch axi, kiềm, muối. Tuy nhiên, kẽm không bị oxi hóa trong không khí,
trong nước vì trên bề mặt kẽm có màng oxit hoặc cacbonat bazơ bảo vệ.
1.6 Chì (Pb)
Chì là kim loại thuộc nhóm IVA, chu kì 6, số hiệu nguyên tử là 82. Pb có số oxi
hóa +2 và +4. Hợp chất có số oxi hóa +2 phổ biến và bền hơn.
Cấu hình electron nguyên tử [Xe]4f145d106s26p2
1.6.1 Tính chất vật lí

8


Chì có màu trắng hơi xanh, mềm, dễ dát mỏng và kéo sợi. Chì là kim loại nặng, có
khối lượng riêng là 11,34 g/cm3, nóng chảy ở 327,40C, sôi ở 17450C.

nhiều nhiệt. Vì vậy, CO được dùng làm nhiên liệu khí.
2CO + O2

2 CO2

- Khi có than hoạt tính làm xúc tác, CO kết hợp được với Clo:
CO + Cl2

COCl2 (Photgen)

- Khí CO có thể khử nhiều oxit kim loại ở nhiệt độ cao
CO + CuO
Fe2O3
b.

+ 3 CO

t0


→
t0


→

Cu + CO2
2 Fe + 3 CO2

- CO độc vì


→

2 MgO + C

Vì vậy, không dùng CO2 để dập tắt đám cháy magie hoặc nhôm.
- CO2 là oxit axit, tác dụng được với oxit bazơ và bazơ tạo thành muối cacbonat.
Khi tan trong nước, CO2 tạo thành dung dịch axit cacbonic
CO2 + H2O

H2CO3

Câu 2:( 2-110-6)
Cho sơ đồ:
Cu(NO3)2

1

CuS 2

Cu(NO3)2

3 Cu(OH)2

4 CuO

5 Cu

6



Cu(OH)2 
→

CuO + H2O

(5)

CuO + H2 
→

(6)

Cu + Cl2

t0

t0


→

Cu + H2O
CuCl2

Bài 3: (21-262-2)
Trong quá trình điều chế Cr từ phản ứng nhiệt nhôm, vì sao người ta trộn thêm
K2CrO4? Giải thích? Viết phương trình phản ứng?
Giải
* Kiến thức cần nắm:

* Fe (Z= 26) đứng trước Co (Z= 27) nên bán kính nguyên tử của Co bé hơn Fe. Vì bán
kính nguyên tử giảm dần từ trái qua phải trong cùng 1 chu kì. Nên bán kính Fe > Co
Bán kính của nguyên tử Co chỉ bé hơn Fe một tí. Vì bán kính nguyên tố R giảm rất
chậm khi 2 nguyên tử chênh lệnh nhau 1 điện tử d
Fe - 2e

Fe2+

Bán kính ion R của ion Fe2+ nhỏ hơn rất nhiều so với bán kính của nguyên tử Fe,
nên bán kính của Fe2+ sẽ bé hơn nguyên tử Co. Tương tự như vậy, bán kính Fe3+ bé nhất
Suy ra Fe3+ < Fe2+ < Co < Fe
Bài 5: (3-175-3)
a. Từ Cu và các hóa chất cần thiết khác, hãy giới thiệu các phương pháp điều chế CuCl 2.
Viết các phương trình hóa học
b. Từ hỗn hợp bột các kim loại Ag và Cu, hãy trình bày 3 phương trình hóa học tách
riêng Ag và Cu.
Giải
* Kiến thức cần nắm: để giải bài tập này cần nắm vững các tính chất hóa học đặc trưng
của Cu và Ag và phương pháp điều chế CuCl2
a. Phương pháp điều chế CuCl2:
Cu + Cl2

CuCl2

2Cu + 4 HCl + O2

2 CuCl2 + 2 H2O

b. Tách riêng Ag và Cu từ hỗn hợp bột các kim loại Ag, Cu.
Cách 1: Đốt nóng hỗn hợp trong không khí, Cu tác dụng với oxi còn Ag không tác dụng.

Cu(NO3)2

Ag + 2HNO3(loãng)

+ 2 NO + 4 H2O

AgNO3

+ NO2 + H2O

Cô cạn dung dịch với nhiệt phân, ta thu được Ag và CuO.
t0

CuO + NO2 + 1/2 O2

t0

Ag + NO2 + 1/2 O2

Cu(NO3)2 
→
AgNO3


→

Cho hỗn hợp Ag, CuO tác dụng với HCl, lọc ta được Ag, điện phân dung dịch
CuCl2 ta được Cu.
Cách 3: Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch HCl với sự có mặt của oxi không khí, Cu
tác dụng tạo thành CuCl2, Ag không tác dụng, lọc ta được Ag. Điện phân dung dịch


+Cl2(1)

B

+A(2)

C

+ NaOH (3)

D

+O2,H2O(4)

E

t0(5)

F

t0, Al (6)

M

Biết A là kim loại thông dụng có 2 số oxi hóa thường gặp là +2 và +3 khá bền.
Giải
* Kiến thức cần nắm: Tính chất của các kim loại, và nắm được số oxi hóa đặc trưng của
các kim loại để xác định được kim loại cần tìm.
A là kim loại thông dụng có 2 số oxi hóa thường gặp là +2 và +3 khá bền suy ra A

2 Fe(OH)3

(6)

Fe2O3 + 2 Al


→

Fe(OH)2
4 Fe(OH)3

Fe2O3 + 3 H2O
t0


→ Al2O3

+ 2 Fe

Bài 8: (338-184-4)
Vì sao để phân biệt Fe kim loại, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 người ta dùng H2SO4 và
KMnO4?
Giải
* Kiến thức cần nắm: để giải được bài tập này cần nắm vững tính chất hóa học của Fe và
các hợp chất oxit của Fe.
* Fe kim loại phản ứng với H2SO4 tạo ra bọt khí, còn các oxit Fe chỉ tạo muối, không
xuất hiện bọt khí.
15


* Kiến thức cần nắm: để giải được bài tập này cần nắm vững tính chất hóa học của Pb và
một số hợp chất của Pb.
*Bột vẽ màu trắng bị hóa đen là do phản ứng:
Pb(OH)2 + H2S(trong không khí)

PbS

(màu đen)

+ 2 H2O

Dùng H2O2 để phục hồi màu trắng ban đầu:
PbS(màu đen) + 4 H2O2

PbSO4( màu trắng) + 4 H2O

Câu 10 (48-267-4)
Có bao nhiêu phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang?
Viết phương trình phản ứng.
Giải:
* Kiến thức cần nắm: tính chất hóa học của Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4
* Có 7 phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang
(1) C + O2

CO2

(miệng lò)
16



(phần trên thân lò)

3FeO

+ CO2 ( phần giữa thân lò)

FeO

+ CO2 ( phần dưới thân lò)

CaO

+ CO2

10000C

CaSiO3

( sự tạo xỉ ở phần bụng lò)

Câu 11 (5-165-3)
a. Muối Cr(III) tác dụng với chất oxi hóa mạnh trong môi trường kiềm tạo thành muối
Cr(VI). Hãy lập phương trình hóa học của phản ứng sau:
CrCl3 + Cl2 + NaOH

Na2CrO4 + NaCl + H2O

Cho biết vai trò của CrCl3 và Cl2 trong phản ứng. Giải thích.
b. Muối Cr(III) tác dụng với chất khử tạo thành muối Cr(II). Hãy lập phương trình của
phản ứng sau: CrCl3 + Zn

(1)

B

(3)

Fe3O4

(4)

(8)

C

(5)

Fe2O3
(9)

D

(6)

(7)

FeO

Giải
* Kiến thức cần nắm: tính chất hóa học của Fe và các hợp chất của Fe như: FeO, Fe2O3,
Fe3O4...

t0, không có không khí

4 FeCl2 (C) + 4 H2O
Fe(OH)2 (D) + 2 NaCl
FeO + H2O

(8) 4 Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O
(9)

4 Fe(OH)3

t0

Fe2O3 + CO 
→ 2FeO + CO2

Bài 13 ( câu 18, đề cương)
18


a. Hãy cho biết tính chất hóa học đặc trưng của các nguyên tố nhóm IIA? Tính
chất hóa học đó thay đổi như thế nào theo chiều tăng điện tích hạt nhân?
b. Giải thích và viết phương trình chứng minh.
c. Viết các phương trình phản ứng xảy ra khi cho Ca tác dụng với các chất sau:
CO2, Cr2O3, AlCl3, SiO2.
d. Nêu ứng dụng thực tiễn của các phản ứng
Giải
* Kiến thức cần nắm:
- Tính chất hóa học của các nguyên tố nhóm IIA
- Tính chất hóa học của Ca và ứng dụng thực tiễn của các phản ứng xảy ra.

c. Phương trình phản ứng

19


t0

Ca + CO2


→

CaO + C

Ca + Cr2O3

CaO + 2 Cr

3 Ca + 2 AlCl3

3 CaCl2 + 2 Al

3 Ca + SiO2

2 CaO + Si

d. Ứng dụng: qua các phản ứng trên, ta thấy khi dập tắt đám cháy Ca không dùng CO 2,
H2O mà phải dùng vải, chăn, mùng dày úp lên.Ca dùng để điều chế một số kim loại khác.

Bài 14 (8-112-6)

Giải
* Kiến thức cần nắm: Để giải bài tập này cần nắm vững tính chất hóa học của Zn và các
hợp chất của Zn.
* Viết phương trình phản ứng
t0

(1) Zn + Cl2 
→

ZnCl2

(2) ZnCl2 + 2 NH3 + 2 H2O
(3) ZnCl2 + 4 NH3

Zn(OH)2 + 2 NH4Cl
[Zn(NH3)4]Cl2
20


(4) ZnCl2 + 2 NaOH

Zn(OH)2 + 2 NaCl

(5) Zn(OH)2 + 2 NaOH
(6) [Zn(NH3)4]Cl2 + 4 HCl
(7) Na2ZnO2 + 4 HCl

Na2ZnO2 + 2 H2O
ZnCl2
ZnCl2


Fe3O4


→
t0

2 Fe + 3 Cl2

2 FeCl3


→
t0

Fe + S


→

FeS

- Sắt chỉ tác dụng với H2O ở nhiệt độ cao
Fe + H2O

t0

FeO + H2 ( >5700C)

t0

→

Fe2(SO4)3

+ 3 SO2 + 6 H2O

Fe(NO3)3 + 3 NO2 + 3 H2O

t0

Fe(NO3)3 + NO + 2 H2O


→

- Tác dụng với dung dịch muối: Fe có thể đẩy kim loại kém hoạt động hơn ra khỏi dung
dịch muối của chúng
Fe + CuSO4

FeSO4

+ Cu

Bài 16 (11-83-6)
Viết phương trình phản ứng theo sơ đồ. Xác định các chất A, B, D
Fe

+A (1)

FeCl3


→

(2) 2 FeCl3 + Fe

2 FeCl3
3 FeCl2

(3) 2 FeCl3 + 3 Na2CO3 + 3 H2O
(4) 2Fe(OH)3

t0


→
t0

(5) 3 Fe2O3 + CO 
→

2Fe(OH)3 + 3 CO2 + 6 NaCl

Fe2O3 + 3 H2O
2 Fe3O4 + CO2

Chất A: Cl2, B: Fe, D: CO
Câu 17 (57-268-2)
Trong phòng thí nghiệm để bảo quản dung dịch muối sắt (II) người ta thường
dùng biện pháp nào?
Giải

FeCl2 + H2S + S

- Ống nghiệm có hiện tượng sủi bọt là FeCO3, bọt khí đó chính là CO2
FeCO3 + 2 HCl

FeCl2 + CO2 + H2O

- Ống nghiệm không có hiện tượng gì là Fe2O3
Fe2O3

+ 6 HCl

2 FeCl3 + 3 H2O

Bài 19(9-112-6)
Viết phương trình phản ứng theo sơ đồ sau:
Cr

(1)

Cr2O3

(2)

NaCrO2

Cr(OH)3

(3)



2 NaCrO2

(3)

NaCrO2

+ CO2 + 2H2O

(4)

Cr(OH)3

+ NaOH

(5)

2 Cr(OH)3 
→

(6)

Cr2O3 + 2 Al

(7)

2 Cr + 3 Cl2

(8)


có Fe có 2 số oxi hóa là +2 và +3, các kim loại còn lại chỉ có 1 số oxi hóa. Kim loại cần
tìm là Fe.
Bài 21 (3-163-3)

25