Chuyên đề 5 đại CƯƠNG KIM LOẠI

Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Chun đề

Tổ: HĨA HỌC

5
ĐẠI CƯƠNG
VỀ KIM LOẠI


TÓM TẮT LÝ THUYẾT
*****
A1- GIỚI THIỆU CHUNG
I – VỊ TRÍ CỦA KIM LOẠI TRONG BẢNG TUẦN HỒN
▪ Nhóm IA (trừ H), nhóm IIA (trừ B) và một phần của các nhóm IVA, VA, VIA.
▪ Các nhóm B (từ IB đến VIIIB).
▪ Họ lantan và actini.
II – CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI
1. Cấu tạo nguyên tử
▪ Nguyên tử của hầu hết các ngun tố kim loại đều có ít electron ở lớp ngồi cùng (1, 2 hoặc 3e).
Thí dụ: Na: [Ne]3s1 Mg: [Ne]3s2
Al: [Ne]3s23p1
▪ Trong chu kì, nguyên tử của ngun tố kim loại có bán kính ngun tử lớn hơn và điện tích hạt nhân nhỏ
hơn so với các nguyên tử của nguyên tố phi kim.
Thí dụ:
11Na
12Mg
13Al
14Si
15P

16S
17Cl
0,157 0,136 0,125 0,117 0,110 0,104 0,099
2. Cấu tạo tinh thể
▪ Ở nhiệt độ thường, trừ Hg ở thể lỏng, còn các kim loại khác ở thể rắn và có cấu tạo tinh thể.
▪ Trong tinh thể kim loại, nguyên tử và ion kim loại nằm ở những nút của mạng tinh thể. Các electron hoá
trị liên kết yếu với hạt nhân nên dễ tách khỏi nguyên tử và chuyển động tự do trong mạng tinh thể.
a. Mạng tinh thể lục phương
▪ Các nguyên tử, ion kim loại nằm trên các đỉnh và tâm các mặt của hình lục giác đứng và ba ngun tử, ion
nằm phía trong của hình lục giác.
▪ Trong tinh thể, thể tích của các nguyên tử và ion kim loại chiếm 74%, cịn lại 26% là khơng gian trống.
Ví dụ: Be, Mg, Zn.
b. Mạng tinh thể lập phương tâm diện
▪ Các nguyên tử, ion kim loại nằm trên các đỉnh và tâm các mặt của hình lập phương.
▪ Trong tinh thể, thể tích của các nguyên tử và ion kim loại chiếm 74%, còn lại 26% là khơng gian trống.
Ví dụ: Cu, Ag, Au, Al,…
c. Mạng tinh thể lập phương tâm khối
▪ Các nguyên tử,ion kim loại nằm trên các đỉnh và tâm của hình lập phương.
▪ Trong tinh thể, thể tích của các nguyên tử và ion kim loại chiếm 68%, cịn lại 32% là khơng gian trống.
Ví dụ: Li, Na, K, V, Mo,…
3. Liên kết kim loại
Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 1


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Tổ: HĨA HỌC

▪ Liên kết kim loại là liên kết được hình thành giữa các nguyên tử và ion kim loại trong mạng tinh thể do có
sự tham gia của các electron tự do.
A2 – TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA KIM LOẠI.
1. Tính chất chung: Ở điều kiện thường, các kim loại đều ở trạng thái rắn (trừ Hg), có tính dẻo, dẫn điện,
dẫn nhiệt và có ánh kim.
2. Giải thích
A. Tính dẻo
▪ Kim loại có tính dẻo là vì các ion dương trong mạng tinh thể kim loại có thể trượt lên nhau dễ dàng mà
không tách rời nhau nhờ những electron tự do chuyển động dính kết chúng với nhau.

B. Tính dẫn điện
▪ Khi đặt một hiệu điện thế vào hai đầu dây kim loại, những electron chuyển động tự do trong kim loại sẽ
chuyển động thành dịng có hướng từ cực âm đến cực dương, tạo thành dòng điện.
▪ Ở nhiệt độ càng cao thì tính dẫn điện của kim loại càng giảm do ở nhiệt độ cao, các ion dương dao động
mạnh cản trở dịng electron chuyển động.
C. Tính dẫn nhiệt
▪ Các electron trong vùng nhiệt độ cao có động năng lớn, chuyển động hỗn loạn và nhanh chóng sang vùng
có nhiệt độ thấp hơn, truyền năng lượng cho các ion dương ở vùng này nên nhiệt độ lan truyền được từ vùng
này đến vùng khác trong khối kim loại.
▪ Thường các kim loại dẫn điện tốt cũng dẫn nhiệt tốt.
D. Ánh kim
▪ Các electron tự do trong tinh thể kim loại phản xạ hầu hết những tia sáng nhìn thấy được, do đó kim loại có
vẻ sáng lấp lánh gọi là ánh kim.
▪ Kết luận: Tính chất vật lí chung của kim loại gây nên bởi sự có mặt của các electron tự do trong mạng tinh
thể kim loại.
▪ Không những các electron tự do trong tinh thể kim loại, mà đặc điểm cấu trúc mạng tinh thể kim loại, bán
kính nguyên tử,…cũng ảnh hưởng đến tính chất vật lí của kim loại.
▪ Ngồi một số tính chất vật lí chung của các kim loại, kim loại cịn có một số tính chất vật lí khơng giống
nhau.
- Khối lượng riêng: Nhỏ nhất: Li (0,5g/cm3); lớn nhất Os (22,6g/cm3).

- Nhiệt độ nóng chảy: Thấp nhất: Hg (−390C); cao nhất W (34100C).
- Tính cứng: Kim loại mềm nhất là K, Rb, Cs (dùng dao cắt được) và cứng nhất là Cr (có thể cắt được kính).
A3. TÍNH CHẤT HĨA HỌC CỦA KIM LOẠI
▪ Trong một chu kì: Bán kính ngun tử của nguyên tố kim loại < bán kính nguyên tử của ngun tố phi kim.
▪ Số electron hố trị ít, lực liên kết với hạt nhân tương đối yếu nên chúng dễ tách khỏi ngun tử.
 Tính chất hố học chung của kim loại là tính khử.
M → Mn+ + ne
1. Tác dụng với phi kim
a. Tác dụng với clo
0

0

+3

−1

t
2 Fe + 3 Cl2 ⎯⎯
→ 2 Fe Cl3
b. Tác dụng với oxi

0

0

0

+3

−2

t
2 Al + 3 O 2 ⎯⎯
→ 2 Al2 O3
0

0

0

+8/3

−2

t
3 Fe+ 2 O2 ⎯⎯
→ Fe3 O4
c. Tác dụng với lưu huỳnh
▪ Với Hg xảy ra ở nhiệt độ thường, các kim loại cần đun nóng.
0

Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 2


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia
0

0

Tổ: HĨA HỌC

+2 −2

t
Fe + S ⎯⎯
→ Fe S
0

0

+2 −2

0

Hg + S → Hg S
2. Tác dụng với dung dịch axit
a. Dung dịch HCl, H2SO4 loãng
+1

0

+2

0

Fe+ 2 H Cl → Fe Cl2 + H 2
b. Dung dịch HNO3, H2SO4 đặc: Phản ứng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt)

+2

+5

+2

3 Cu + 8 HNO3 (loãng) → 3 Cu ( NO3 )2 + 2 NO+ 4H 2O
0

+2

+6

0

+4

Cu + 2 H 2 SO4 (đặc) → C uSO4 + S O2 + 2 H 2O
3. Tác dụng với nước
▪ Các kim loại có tính khử mạnh: kim loại nhóm IA và IIA (trừ Be, Mg) khử H2O dễ dàng ở nhiệt độ thường.
▪ Các kim loại có tính khử trung bình chỉ khử nước ở nhiệt độ cao (Fe, Zn,…). Các kim loại cịn lại khơng
khử được H2O.
+1

0

+1

0

2 Na + 2 H 2O → 2 Na OH + H 2
4. Tác dụng với dung dịch muối: Kim loại mạnh hơn có thể khử được ion của kim loại yếu hơn trong dung
dịch muối thành kim loại tự do.
0

+2

+2

0

Fe+ Cu SO4 → Fe SO4 + Cu
A4 – DÃY ĐIỆN HĨA CỦA KIM LOẠI
1. Cặp oxi hố – khử của kim loại

Ag + + 1e

Ag

Cu 2+ + 2e
Fe2+ + 2e

Cu
Fe

O 

K 

▪Dạng oxi hoá và dạng khử của cùng một nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hố – khử của kim loại.

Thí dụ: Cặp oxi hố – khử Ag+/Ag; Cu2+/Cu; Fe2+/Fe
2. So sánh tính chất của các cặp oxi hố – khử
Thí dụ: So sánh tính chất của hai cặp oxi hoá – khử Cu2+/Cu và Ag+/Ag.
Cu + 2Ag+→ Cu2+ + 2Ag
Kết luận: Tính khử: Cu > Ag
Tính oxi hố: Ag+ > Cu2+
3. Dãy điện hố của kim loại
K+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Ag+ Au3+
Tính oxi hóa của ion kim loại tăng
K Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H2 Cu Ag Au
Tính khử của kim loại giảm
4. Ý nghĩa dãy điện hoá của kim loại
▪ Dự đoán chiều của phản ứng oxi hoá – khử theo quy tắc α: Phản ứng giữa hai cặp oxi hoá – khử sẽ xảy ra
theo chiều chất oxi hoá mạnh hơn sẽ oxi hoá chất khử mạnh hơn, sinh ra chất oxi hố yếu hơn và chất khử
yếu hơn.
▪ Thí dụ: Phản ứng giữa hai cặp Fe2+/Fe và Cu2+/Cu xảy ra theo chiều ion Cu2+ oxi hoá Fe tạo ra ion Fe2+ và
Cu.

Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu
Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 3


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Tổ: HĨA HỌC

▪ Tổng qt: Giả sử có 2 cặp oxi hố – khử Xx+/X và Yy+/Y (cặp Xx+/X đứng trước cặp Yy+/Y)

▪ Phương trình phản ứng:
Yy+ + X → Xx+ + Y
5. Pin điện hố
a. Cấu tạo.
▪ Mơ tả cấu tạo của pin điện hóa: Là 1 thiết bị gồm: 2 lá kim loại, mỗi lá được nhúng vào 1 dd muối có chứa
cation của kim loại đó; 2 dd này được nối với nhau bằng 1 cầu muối (dd điện li trơ: NH4NO3, KNO3)
▪ Suất điện động của pin điện hoá (vd: Zn- Cu)
Epin = 1,10 V
B. Giải thích
▪ Điện cực Zn (cực âm) là nguồn cung cấp e, Zn bị oxi hoá thành Zn2+ tan vào dung dịch:
Zn → Zn2+ + 2e
▪ Điện cực Cu (cực dương) các e đến cực Cu, ở đây các ion Cu2+ bị khử thành kim loại Cu bám trên bề mặt lá
đồng.
Cu2+ + 2e → Cu
▪ Vai trò của cầu muối : Trung hòa điện tích của 2 dung dịch
✓ Cation NH4+ ( hoặc K+) và Zn2+ di chuyển sang cốc đựng dung dịch CuSO4
✓ Ngược lại : các anion NO3– và SO42− di chuyển sang cốc đựng dung dịch ZnSO4.
Sự di chuyển của các ion này làm cho các dung dịch muối luôn trung hồ điện.
▪ Phương trình ion rút gọn biểu diễn q trình oxi hố-khử xảy ra trên bề mặt các điện cực của pin điện hoá:
Cu2+ + Zn → Cu + Zn2+
Oxh
Kh
Kh. yếu Oxh yếu
2+
2+
Zn
Cu
Zn
Cu
c. Nhận xét

▪ Có sự biến đổi nồng độ các ion Cu2+ và Zn2+ trong quá trình hoạt động của pin. Cu2+ giảm, Zn2+ tăng
▪ Năng lượng của phản ứng oxi hóa – khử trong pin điện hóa đã sinh ra dịng điện một chiều.
▪ Những yếu tốảnh hưởng đến suất điện động của pin điện hóa như:
* Nhiệt độ.
* Nồng độ của ion kim loại.
* bản chất của kim loại làm điện cực.
▪ Trong pin điện hóa:
* Cực âm ( anot) : xảy ra qt oxi hóa
* Cực dương( catot) : xảy ra qt khử
4. Cấu tạo của điện cực hiđro chuẩn.
▪ Điện cực platin.
▪ Điện cực nhúng vào dd axit H+ 1 M.
▪ Cho dòng khí H2 có p =1 atm liên tục đi qua dd axit để bề mặt Pt hấp phụ khí H2.
Trên bề mặt của điện cực hidro xảy ra cân bằng oxi hóa- khử của cặp oxi hố - khử H+/H2
H2
2 H + + 2e
Người ta chấp nhận một cách quy ước rằng thế điện cực của điện cực hidro chuẩn bằng 0,00V ở mọi nhiệt độ
: E20H + / H = 0, 00V
2

5. Thế điện cực chuẩn của kim loại
▪ Thiết lập pin điện hoá gồm: điện cực chuẩn của kim loại ở bên phải, điện cực của hiđro chuẩn ở bên trái
vôn kế → hiệu điện thế lớn nhất giữa hai điện cực chuẩn: Suất điện động của pin
▪ Thế điện cực chuẩn của kim loại cần đo được chấp nhận bằng suất điện động của pin tạo bởi điện cực
hidro chuẩn và điện cực chuẩn của kim loại cần đo.

Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 4

Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Tổ: HĨA HỌC

▪ Trong pin điện hóa: Nếu điện cực kim loại là cực âm → thì thế điện cực chuẩn của kim loại có giá trị
âm, nếu điện cực kim loại là cực dương → thì thế điện cực chuẩn của kim loại có giá trị dương
▪ Xác định thế điện cực chuẩn của cặp Ag+/Ag :
Các phản ứng xảy ra:
– Ag là cực dương (catot): Ag+ + e → Ag
– Hidro là cực âm (anot) : H2→ 2H+ + 2e
Phản ứng xảy ra trong pin: 2Ag+ + H2→ 2Ag + 2H+
▪ Dãy thế điện cực chuẩn của kim loại là dãy được sắp xếp theo chiều tăng dần thế điện cực chuẩn của kim
loại.
6. Ý nghĩa thế điện cực chuẩn của kim loại
▪ Trong dung môi nước, thế điện cực chuẩn của kim loại
EM0 n+ / M càng lớn thì tính oxi hóa của cation Mn+ càng mạnh và tính khử của kim loại M càng yếu.Ngược lại
thế điện cực chuẩn của kim loại càng nhỏ thì tính oxi hóa của cation càng yếu và tính khử của kim loại càng
mạnh.
▪ Học sinh phân tích phản ứng giữa 2 cặp oxi hóa–khử : Cu2+/Cu (E0 = +0,34V) và Ag+/Ag ( E0 = +0,80V)
thấy:
– ion Cu2+ có tính oxi hóa yếu hơn ion Ag+.
– kim loại Cu có tính khử mạnh hơn Ag.
– Cặp oxi hóa–khử Cu2+/Cu có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn của cặp oxi hóa–khử Ag+/Ag.
7. Kết luận:
▪ kim loại của cặp oxi hóa–khử có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn có khử được cation kim loại của cặp oxi hóa–
khử có thế điện cực chuẩn lớn hơn.
( Hoặc : Cation kim loại trong cặp oxi hóa–khử có thế điện cực chuẩn lớn hơn có thể oxi hóa được kim loại
trong cặp có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn.)
Hoặc theo quy tắc α : Chất oxi hóa mạnh mạnh hơn s oxi hóa chất khử mạnh hơn , sinh ra chất oxi hóa yếu

hơn và chất khử yếu hơn
2Ag+ + Cu → Cu2+ + 2Ag
Mg + 2H+
→ Mg2+ + H2
▪ Kim loại trong cặp oxi hóa- khử có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn 0,00 V đẩy được hidro ra khỏi dd axit HCl,
H2SO4 loãng. (Hoặc : cation H+ trong cặp 2H+/H2 oxi hóa được kim loại trong cặp oxi hóa – khử có thế điện
cực chuẩn nhỏ hơn ( thế điện cực chuẩn âm)
▪ Suất điện động chuẩn của pin điện hóa (E0pin) bằng thế điện cực chuẩn của cực dương trừ đi thế điện cực
chuẩn của cực âm. Suất điện động của pin điện hóa ln là số dương.
▪ Ta có thể xác định được thế điện cực chuẩn của cặp oxi hóa–khử khi biết suất điện động chuẩn của pin điệ
hóa (E0pin) và thế điện cực chuẩn của cặp oxi hóa–khử cịn lại. Thí dụ: với pin (Ni-Cu) ta có:
A5- HỢP KIM
I – KHÁI NIỆM: Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa một số kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi
kim khác.
▪ Thí dụ:
Thép là hợp kim của Fe với C và một số nguyên tố khác.
Đuyra là hợp kim của nhơm với đồng, mangan, magie, silic.
II – TÍNH CHẤT
▪ Tính chất của hợp kim phụ thuộc vào thành phần các đơn chất tham gia cấu tạo mạng tinh thể hợp kim.
▪ Tính chất hố học: Tương tự tính chất của các đơn chất tham gia vào hợp kim.
Thí dụ: Hợp kim Cu-Zn
▪ Tác dụng với dung dịch NaOH: Chỉ có Zn phản ứng
Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2↑
▪ Tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng: Cả 2 đều phản ứng
Cu + 2H2SO4→ CuSO4 + SO2 + 2H2O
Zn + 2H2SO4→ ZnSO4 + SO2 + 2H2O
▪ Tính chất vật lí, tính chất cơ học: Khác nhiều so với tính chất của các đơn chất.
Thí dụ:
- Hợp kim khơng bị ăn mòn: Fe-Cr-Ni (thép inoc),…
- Hợp kim siêu cứng: W-Co, Co-Cr-W-Fe,…

- Hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp: Sn-Pb (thiếc hàn, tnc = 2100C,…
Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 5


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Tổ: HĨA HỌC

- Hợp kim nhẹ, cứng và bền: Al-Si, Al-Cu-Mn-Mg.
III – ỨNG DỤNG
▪ Những hợp kim nhẹ,bền chịu được nhiệt độ cao và áp suất cao dùng để chế tạo tên lửa, tàu vũ trụ, máy bay,
ơ tơ,…
▪ Những hợp kim có tính bền hoá học và cơ học cao dùng để chế tạo các thiết bị trong ngành dầu mỏ và công
nghiệp hố chất.
▪ Những hợp kim khơng gỉ dùng để chế tạo các dụng cụ y tế, dụng cụ làm bếp,…
▪ Hợp kim của vàng với Ag, Cu (vàng tây) đẹp và cứng dùng để chế tạo đồ trang sức và trước đây ở một số
nước còn dùng để đúc tiền.
A6- SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
I – KHÁI NIỆM: Sự ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất
trong môi trường xung quanh.
▪ Hệ quả: Kim loại bị oxi hoá thành ion dương
M → Mn+ + ne
II – CÁC DẠNG ĂN MỊN
1. Ăn mịn hố học:
▪ Thí dụ:
- Thanh sắt trong nhà máy sản xuất khí Cl2
0

+3 −1

0

2 Fe+ 3 Cl 2 → 2 Fe Cl 3
- Các thiết bị của lò đốt, các chi tiết của động cơ đốt trong
0

0

+8/3

−2

t
3 Fe +2 O 2 ⎯⎯
→ Fe3 O4
0

+1

0

+8/3

0

t
3 Fe+ 2 H 2 O ⎯⎯
→ Fe3 O4 + H 2

0

 Ăn mòn hố học là q trình oxi hố – khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực
tiếp đến các chất trong mơi trường.
2. Ăn mịn điện hố
a. Khái niệm
▪ Hiện tượng:
- Kim điện kế quay  chứng tỏ có dịng điện chạy qua.
- Thanh Zn bị mịn dần.
- Bọt khí H2 thốt ra cả ở thanh Cu.
▪ Giải thích:
- Điện cực âm (anot); Zn bị ăn mịn theo phản ứng:
Zn → Zn2+ + 2e
Ion Zn2+ đi vào dung dịch, các electron theo dây dẫn sang điện cực Cu.
- Điện cực dương (catot): ion H+ của dung dịch H2SO4 nhận electron biến thành nguyên tử H rồi thành phân
tử H2 thốt ra.
2H+ + 2e → H2↑
 Ăn mịn điện hố là q trình oxi hố – khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất
điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương.
b. Ăn mịn điện hố học hợp kim sắt trong khơng khí ẩm
▪ Thí dụ: Sự ăn mịn gang trong khơng khí ẩm.
- Trong khơng khí ẩm, trên bề mặt của gang ln có một lớp nước rất mỏng đã hồ tan O2 và khí CO2, tạo
thành dung dịch chất điện li.
- Gang có thành phần chính là Fe và C cùng tiếp xúc với dung dịch đó tạo nên vơ số các pin nhỏ mà sắt là
anot và cacbon là catot.
Tại anot: Fe → Fe2+ + 2e
Các electron được giải phóng chuyển dịch đến catot.
Tại catot: O2 + 2H2O + 4e → 4OH−
Ion Fe2+ tan vào dung dịch chất điện li có hồ tan khí O2, Tại đây, ion Fe2+ tiếp tục bị oxi hoá, dưới
tác dụng của ion OH− tạo ra gỉ sắt có thành phần chủ yếu là Fe2O3.nH2O.

c. Điều kiện xảy ra sự ăm mịn điện hố học
▪ Các điện cực phải khác nhau về bản chất.
Cặp KL – KL; KL – PK; KL – Hợp chất hoá học
Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 6


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Tổ: HĨA HỌC

▪ Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn.
▪ Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện li.
III – CHỐNG ĂN MÕN KIM LOẠI
1. Phương pháp bảo vệ bề mặt
▪ Dùng những chất bền vững với mơi trường để phủ mặt ngồi những đồ vật bằng kim loại như bôi
dầu mỡ, sơn, mạ, tráng men,…
Thí dụ: Sắt tây là sắt được tráng thiếc, tôn là sắt được tráng kẽm. Các đồ vật làm bằng sắt được mạ
niken hay crom.
2. Phương pháp điện hoá
▪ Nối kim loại cần bảo vệ với một kim loại hoạt động hơn để tạo thành pin điện hoá và kim loại hoạt
động hơn sẽ bị ăn mòn, kim loại kia được bảo vệ.
Thí dụ: Bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thép bằng cách gán vào mặt ngoài của vỏ tàu (phần chìm dưới
nước) những khối Zn, kết quả là Zn bị nước biển ăn mòn thay cho thép.
A7- ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
I – NGUYÊN TẮC ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
▪ Khử ion kim loại thành nguyên tử.
Mn+ + ne → M
II – PHƯƠNG PHÁP

1. Phương pháp nhiệt luyện
▪ Nguyên tắc: Khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử như C, CO, H2 hoặc
các kim loại hoạt động.
▪ Phạm vi áp dụng: Sản xuất các kim loại có tính khử trung bình (Zn, FE, Sn, Pb,…) trong cơng
nghiệp.
Thí dụ:
2. Phương pháp thuỷ luyện
▪ Nguyên tắc: Dùng những dung dịch thích hợp như: H2SO4, NaOH, NaCN,… để hoà tan kim loại hoặc các
hợp chất của kim loại và tách ra khỏi phần không tan có ở trong quặng. Sau đó khử những ion kim loại này
trong dung dịch bằng những kim loại có tính khử mạnh như Fe, Zn,…
▪ Thí dụ:
Fe + CuSO4→ FeSO4 + Cu↓
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu↓
▪ Phạm vi áp dụng: Thường sử dụng để điều chế các kim loại có tính khử yếu.
3. Phương pháp điện phân
a. Điện phân hợp chất nóng chảy
▪ Nguyên tắc: Khử các ion kim loại bằng dòng điện bằng cách điện phân nóng chảy hợp chất của kim loại.
▪ Phạm vi áp dụng: Điều chế các kim loại hoạt động hoá học mạnh như K, Na, Ca, Mg, Al.
Thí dụ 1: Điện phân Al2O3 nóng chảy để điều chế Al.
K ( −)

Al2O3
→
A(+)
Al 3+
Al 3+ + 3e → Al
dpnc
2 Al2O3 ⎯⎯⎯
→ 4 Al + 3O2
Thí dụ 2: Điện phân MgCl2 nóng chảy để điều chế Mg.

K ( −)

MgCl2
→

Mg

2+

Mg 2+ + 2e → Mg

O 2−
2O 2− → O2 + 4e

A(+)
O 2−
2Cl− → Cl2 + 2e

dpnc
MgCl2 ⎯⎯⎯
→ Mg + Cl2

b. Điện phân dung dịch
▪ Nguyên tắc: Điện phân dung dịch muối của kim loại.
▪ Phạm vi áp dụng: Điều chế các kim loại có độ hoạt động hố học trung bình hoặc yếu.
▪ Thí dụ: Điện phân dung dịch CuCl2 để điều chế kim loại Cu.
c. Tính lượng chất thu được ở các điện cực
AIt
▪ Dựa vào cơng thức Farađây: m =
trong đó:

nF
Chun đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 7


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Tổ: HĨA HỌC

m: Khối lượng chất thu được ở điện cực (g).
A: Khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực.
n: Số electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận.
I: Cường độ dòng điện (ampe)
t: Thời gian điện phân (giấy)
F: Hằng số Farađây (F = 96.500).

CÁC DẠNG BÀI TẬP
*****
Dạng 1.

XÁC ĐỊNH TÊN NGUYÊN TỐ KIM LOẠI

 PHƯƠNG PHÁP
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 khối lượng mol của nó.
• Lưu ý:
1- Nếu 2 kim loại thuộc cùng một phân nhóm chính và ở 2 chu kì liên tiếp nhau thì gọi R là
kim loại tương đương rồi đi tìm khối lượng nguyên tử trung bình của 2 kim loại trên và sử dụng bảng
HTTH để xác định tên của 2 kim loại đó.

2- Đối với các kim loại nhiều hóa trị (VD như Fe, Cr) thì khi tác dụng với các chất có độ
mạnh về tính OXH khác nhau nhiều thì thường thể hiện các hố trị khác nhau, vì vậy khi viết PTPƯ ta phải
đặt cho nó những hoá trị khác nhau.
n
R + nHCl → RCln + H2
VD:
2
2R + mCl2 → 2RClm
3- Nên chú ý đến việc sử dụng phương pháp tăng giảm khối lương và định
luật bảo toàn electron: “Tổng số mol electron cho đi bằng tổng số mol electron nhận vào” để rút ngắn
thời gian giải tốn.
 BÀI TẬP
Bài 1. Hồ tan hồn tồn 2 gam kim loại thuộc nhóm IIA vào dung dịch HCl và sau đó cơ 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.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 2. Nhiệt phân hoàn toàn 3,5 gam một muối cacbonat kim loại hoá trị 2 thu được 1,96 gam chất rắn.
Muối cacbonat của kim loại đã dùng là:
A. FeCO3.
B. BaCO3.
C. MgCO3.
D. CaCO3.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 3. Hoà tan hoàn toàn 0,575 gam một kim loại kìềm vào nước. Để trung hoà dung dịch thu được cần 25
gam dung dịch HCl 3,65%. Kim loại hoà tan là:

A. Li.
B. K.
C. Na.
D. Rb.
Bài 4. Lượng khí clo sinh ra khi cho dung dịch HCl đặc dư tác dụng với 6,96 gam MnO2 đã oxi hố kim loại
M (thuộc nhóm IIA), tạo ra 7,6 gam muối khan. Kim loại M là:
A. Ba.
B. Mg.
C. Ca.
D. Be.
..................................................................................................................................................................................
Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 8


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Tổ: HĨA HỌC

Bài 5. Hoà tan 2,52 gam một kim loại bằng dung dịch H2SO4 lỗng dư, cơ cạn dung dịch thu được 6,84 gam
muối khan. Kim loại đó là:
A. Mg.
B. Al.
C. Zn.
D. Fe.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 6. Hoà tan hết m gam kim loại M bằng dung dịch H2SO4 lỗng, rồi cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu
được 5m gam muối khan. Kim loại M là:

A. Al.
B. Mg.
C. Zn.
D. Fe.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 7: 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.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 8. 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.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 9. Khi điện phân muối clorua kim loại nóng chảy, người ta thu được 0,896 lít khí (đktc) ở anot và 3,12
gam kim loại ở catot. Công thức muối clorua đã điện phân là
A. NaCl.
B. CaCl2.
C. KCl.
D. MgCl2.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................

Bài 10. Cho 19,2 gam kim loại (M) tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 lỗng thì thu được 4,48 lít khí NO
(đktc, sản phẩm khử duy nhất). Kim loại (M) là:
A. Cu.
B. Zn.
C. Fe.
D. Mg.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................

Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 9


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Tổ: HĨA HỌC

KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT

Dạng 2

 PHƯƠNG PHÁP
HCl
Muoi hoa tri thap + H2

R +
H2SO4
HNO3
R +

San pham khu cua S
Muoi hoa tri cao +

+ H2O

H2SO4dac

•

San pham khu cua N

Một số lưu ý trong quá trình làm bài:
1. Khi KL hoặc hỗn hợp gồm nhiều KL tác dụng với dung dịch HCl và H2SO4 lỗng ta ln có:
nHCl = 2nH2
nH2SO4 = nH2
2. Các KL nhiều hóa trị khi tác dụng với nhóm axit khác nhau: (HCl, H2SO4 lỗng) và (HNO3, H2SO4
đậm đặc) thì thể hiện các hóa trị khác nhau nên khi viết phương trình phản ứng ta phải đặt các hóa trị
khác nhau.
Fe + 4 HNO3 loang
Fe(NO3)3 + NO + 2 H2O

Fe

FeCl2 +
H2
+ 2 HCl
3. Nếu hỗn hợp nhiều kim loại tác dụng với axit thì trong đó kim loại có tính khử mạnh hơn được ưu
tiên bị OXH trước.
VD1: Hòa tan hỗn hợp 2 KL Al và Fe trong dung dịch HCl thì thứ tự phản ứng xảy ra như sau:

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
VD2: Hoà tan hỗn hợp gồm Fe và Cu vào dung dịch HNO3 lỗng thì các phản ứng xảy ra như sau:
3Fe + 8HNO3 → 3Fe(NO3)2 + 2NO + 4H2O
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
3Fe(NO3)2 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
4. Trong quá trình làm bài cần chú ý sử dụng ĐLBTKL và ĐLBT electron để tiết kiệm thời gian.
Kết hợp giữa phương pháp bảo toàn khối lượng và phương pháp bảo tồn electro ta có các biểu thức
tính khối lượng muối thu được sau phản ứng như sau:
Khối lượng muối Clorua = mKL + mCl- = mKL + 71.nH2
mKL + 96.nH2
2Khối lượng muối sunphat = mKL + mSO4 =
mKL + 96.nSO2
Khối lượng muối nitrat = mKL + mNO3

-

=

mKL + 62.nNO2
mKL + 62.3nNO
mKL + 62.8nN2O
mKL +62.10nN2

5. Al, Fe, Cr thu động với H2SO4 đặc nguội và HNO3 đặc nguội.
❖ Một số vấn đề cần chú ý khi giải các bài toán kim loại tác dụng với dung dịch axit.
❖ Với dung dịch HCl ; H2SO4 loãng.
▪ Kim loại tác dụng với dung dịch HCl ; H2SO4 loãng là những kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động
hóa học. Sản phẩm thu được gồm muối và khí H2.
▪ Một số kim loại tan được trong nước khi tác dụng với dung dịch axit HCl; H2SO4 lỗng thì chúng phản ứng

với axit trước, nếu kim loại còn dư sẽ phản ứng với nước trong dung dịch tạo ra dung dịch bazo.
Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 10


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Tổ: HĨA HỌC

▪ Dạng bài tốn này thường tính khối lượng muối thu được sau phản ứng
 m muối clorua = m kim loại + 71.nH2
 m muối sunfat = m kim loại + 96.nH2
❖ Với dung dịch HNO3.
▪ HNO3 là axit có tính oxi hóa mạnh gần như ở mọi nồng độ
▪ Oxi hóa hầu hết các kim loại để đưa kim loại lên mức oxi hóa cao nhất (trừ Au và Pt)
▪ Tổng quát:
 NO2

NO


+ H 2O
▪ M + HNO3 → M ( NO3 )n +  N 2O
N
 2

 NH 4 NO3
(Al; Fe; Cr không phản ứng với HNO3 đặc nguội)
▪ Đối với bài tốn kim loại + HNO3 thì

ne− = ne+ = nNO− ( KL ) = 1.nNO2 + 3.nNO + 8.nN2O + 10.n N2 + 8.nNH 4 NO3
3

mmuối = mKL + mNO− ( KL ) + mNH 4 NO3
3

nHNO3 ( pu ) = 2nNO2 + 4nNO + 10nN2O + 12nN2 + 10nNH4 NO3
Từ các công thức trên, nếu cho n – 1 dữ kiện sẽ tính được dữ kiện thứ n, do đó dùng để dự đốn sản phẩm và
tính tốn
▪ Những bài tốn về HNO3 đã cho số mol kim loại, và khối lượng muối thì chắc chắn có NH4NO3; hoặc cho
HNO3 và các khí thì cũng có NH4NO3; hoặc cho số mol kim loại và khí thì cũng có NH4NO3
▪ Bài tốn hỗn hợp kim loại ( Cu ; Fe ) tác dụng với HNO3
Nếu HNO3 dư thì dung dịch thu được có Fe3+ ; Cu2+
Nếu Fe dư thì Cu chưa phản ứng và dung dịch thu được là Fe2+
3+
2+
Giải thích : Fe + 2 Fe → 3Fe
Nếu Cu dư thì dung dịch thu được có : Fe2+ ; Cu2+
3+
2+
2+
Giải thích : Cu + 2 Fe → Cu + 2 Fe
❖ Với dung dịch H2SO4 đặc nóng
▪ H2SO4 đặc nóng có tính oxi hóa mạnh
 SO2 

+ H 2O
Ví dụ: M + H 2 SO4( dn ) → M 2 ( SO4 )n +  S
H S
 2

Trong đó n là số oxi hóa cao nhất của kim loại M
 Al ; Fe ; Cr không phản ứng với dung dịch H2SO4 đặc nguội
 Với phản ứng trên cần chú ý :
1
1
m muối = mkl + mSO2− ; nSO2− = .ne( − ) = .n e( + )
4
4
2
2
 Để làm tốt dạng bài tập này cần phải vận dụng định luật bảo toàn electron ; định luật bảo tồn điện tích ,
khối lượng
 VÍ DỤ MINH HỌA

Ví dụ 1 : Hoà tan hoàn toàn 33,1g hỗn hợp Mg, Fe, Zn vào trong dung dịch H2SO4 loãng dư thấy có
13,44 lít khí thốt ra (ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá
trị của m là:
A. 78,7g
B. 75,5g
C. 74,6g
D. 90,7g
Hướng dẫn
▪ Các kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học
▪ Phương trình phản ứng tổng qt 2M + nH 2 SO4 → M 2 ( SO4 )n + nH 2 

Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 11

Tài liệu ôn thi THPT Quốc Gia

▪ Khối lượng muối thu được là : mm = mkl + 96.nH 2 = 33,1 + 96.

Tổ: HÓA HỌC

13, 44
= 90, 7
22, 4

 BÀI TẬP
Bài 1. Cho 10 gam hỗn hợp các kim loại Mg và Cu tác dụng hết với dung dịch HCl loãng dư thu được
3,733 lit H2(đkc). Thành phần % của Mg trong hỗn hợp là:
A. 50%.
B. 35%.
C. 20%.
D. 40%.
..................................................................................................................................................................................
Bài 2. Một hỗn hợp gồm 13 gam kẽm và 5,6 gam sắt tác dụng với dung dịch axit sunfuric loãng dư. Thể tích
khí hidro (đktc) được giải phóng sau phản ứng là.
A. 2,24 lit.
B. 4,48 lit.
C. 6,72 lit.
D. 67,2 lit.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 3. Cho 4,05 gam Al tan hết trong dung dịch HNO3 thu V lít N2O (đkc) duy nhất. Giá trị V là
A. 2,52 lít.
B. 3,36 lít.
C. 4,48 lít.

D. 1,26 lít.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 4: Hỗn hợp X gồm Fe và Cu, trong đó Cu chiếm 43,24% khối lượng. Cho 14,8 gam X tác dụng hết với
dung dịch HCl thấy có V lít khí (đktc) bay ra. Giá trị của V là
A. 1,12 lít.
B. 3,36 lít.
C. 2,24 lít.
D. 4,48 lít.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 5: Hồ tan hồn toàn 1,5 gam hỗn hợp bột Al và Mg vào dung dịch HCl thu được 1,68 lít H 2 (đkc). Phần
% khối lượng của Al trong hỗn hợp là
A. 60%.
B. 40%.
C. 30%.
D. 80%.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 6: Hòa tan 6,5 gam Zn trong dung dịch axit HCl dư, sau phản ứng cô cạn dung dịch thì số gam muối
khan thu được là (Cho H = 1, Zn = 65, Cl = 35,5)
A. 20,7 gam.
B. 13,6 gam.
C. 14,96 gam.
D. 27,2 gam.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 7. Hoà tan hoàn toàn 7,8 gam hỗn hợp gồm Mg, Al trong dung dịch HCl dư thấy tạo ra 8,96 lít khí H2
(đkc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan. Giá trị của m là
A. 18,1 gam.

B. 36,2 gam.
C. 54,3 gam.
D. 63,2 gam.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 8: Cho 20 gam hỗn hợp bột Mg và Fe tác dụng hết với dung dịch HCl thấy có 1 gam khí H2 bay ra.
Lượng muối clorua tạo ra trong dung dịch là bao nhiêu gam ?
A. 40,5g.
B. 45,5g.
C. 55,5g.
D. 60,5g.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 9. Cho 11,9 gam hỗn hợp gồm Zn, Al tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 lỗng dư thấy có 8,96 lit khí
(đkc) thốt ra. Khối lượng hỗn hợp muối sunfat khan thu được là:
A. 44,9 gam.
B. 74,1 gam.
C. 50,3 gam.
D. 24,7 gam.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 10. Cho 1,86 gam hỗn hợp Al và Mg tác dụng với dung dịch HNO3 lỗng dư thì thu được 560 ml lít khí
N2O (đktc, sản phẩm khử duy nhất) bay ra. Khối lượng muối nitrat tạo ra trong dung dịch là:
A. 40,5 gam.
B. 14,62 gam.
C. 24,16 gam.
D. 14,26 gam.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Câu 2 : Hịa tan hồn tồn 9,24 gam Mg vào dung dịch HNO3 dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu

được dung dịch Y và hỗn hợp 2 khí gồm 0,025 mol N2O và 0,15 mol NO. Vậy số mol HNO3 đã bị khử ở trên
và khối lượng muối trong dung dịch Y là
A. 0,215 mol và 58,18 gam.
B. 0,65 mol và 58,18 gam.
Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 12


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Tổ: HĨA HỌC

C. 0,65 mol và 56,98 gam.
▪ nMg =

9, 24
= 0,385 mol
24

D. 0,265 mol và 56,98 gam.
Hướng dẫn :

2.0,385 − 8.0, 025 − 3.0,15
= 0, 015 ( mol )
8
= 2.0, 025 + 0,15 + 0, 015 = 0, 215 mol

▪ Áp dụng bảo toàn electron  nNH 4 NO3 =
nHNO3 bị khử = 2nN2O + nNO + nNH 4 NO3

 mmuối = mkl +mNO− + mNH4 NO3 = 9, 24 + 0,385.2.62 + 80.0,015 = 58,18 g
3

Đáp án A
Câu 3: Đun nóng m gam hỗn hợp Cu và Fe có tỉ lệ khối lượng tương ứng 3 : 7 với một lượng dung dịch
HNO3. Khi các phản ứng kết thúc, thu được 0,8m gam chất rắn, dung dịch X và 3,36 lít hỗn hợp khí (đktc)
gồm NO và N2O (khơng có sản phẩm khử khác của N+5 ). Biết lượng HNO3 đã phản ứng là 56,7 gam. Giá trị
của m là
A. 98 gam
B. 133 gam C.112 gam
D. 105 gam
Bài giải :
Cách 1:
▪ Sau phản ứng cịn 0,8m g chất rắn ⇒ Có 0,2m g chất rắn phản ứng.
▪ Mà mFe = 0,7m g ⇒ Sau phản ứng còn dư Fe và Cu chưa phản ứng.
64nCu 3
n
= → Cu = 0,375
▪ Có mCu : mFe =
56nFe 7
nFe
0, 2m
2x
.x =
▪ Đặt số mol Fe là x ⇒ nCu = 0,375x mol, nFe pu =
0,7m
7
56, 7
= 0,9 ( mol )

▪ nHNO3 (phản ứng) = ne trao đổi + nNO + 2nN2O =
63
 3nNO + 8nN2O + nNO + 2nN2O = 0,9mol

3,36
= 0,15 mol
22, 4
= 0,1 mol , nN2O = 0,05 mol
nNO + nN2O =

 nNO
2
 2. x = 3.0,1 + 8.0, 05 = 0, 7 mol  x = 1, 225 mol
7
 m = 56x + 64.0,375x = 98 g
Đáp án A
Cách 2 :
3,36
= 0,15 mol và nHNO3 (phản ứng) = 4nNO + 10nN2O = 0,9
▪ Ta có: nNO + nN2O =
22, 4
▪ Giải hệ tính được nNO = 0,1 mol , nN2O = 0,05 mol
▪ Áp dụng định luật bảo tồn eletron
Do kim loại cịn dư nên Fe chỉ đưa lên mức Fe+2
0, 2m
.2 = 0,1.3 + 0, 05.8  m = 98 ( gam )
56
Đáp án A
Câu 4 : Hòa tan hết 29,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg, Cu theo tỉ lệ mol 1:2:3 bằng H2SO4 đặc nguội được dd
Y và 3,36 lít SO2 (đktc). Cơ cạn dd Y được khối lượng muối khan là:

A. 38,4 gam
B. 21,2 gam
C. 43,4 gam
D. 36,5 gam
Hướng dẫn:
▪ Gọi x là số mol Fe trong hỗn hợp X, → nMg = 2x, nCu=3x.
→ 56x+24.2x+64.3x=29,6 → x= 0,1 mol
→ nFe = 0,1 mol, nMg=0,2 mol, nCu=0,3 mol
▪ Do H2SO4 đặc nguội, nên sắt không phản ứng
Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 13


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Tổ: HĨA HỌC
SO42−

+

2e

→

S +4

3,36
22, 4
1

+ 96.  e (trao đổi)
2

0,3 

Theo biểu thức: mmuối = mCu + mMg + mSO2− = mCu + mMg
4

1
= 64.0,3 + 24.0, 2 + 96. .0,3 = 38, 4 gam
2
Đáp án A

Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 14


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Dạng 3

Tổ: HĨA HỌC

BÀI TOÁN ĐIỆN PHÂN

 PHƯƠNG PHÁP
1- Định nghĩa: Điện phân là một quá trình OXH-K xảy ra tại các điện cực dưới tác dụng của dòng điện
một chiều.
2- Phân loại:

a- Điện phân nóng chảy: Là q trình điện phân các chất ở trạng thái nóng chảy. Phương pháp này
dùng để điều chế các kim loại có tính khử mạnh như KLK, KLKT, Al.
b- Điện phân dung dịch: Là quá trình điện phân các chất ở trạng thái dung dịch.
3- Qui tắc điện cực:
a- Điện cực âm: Xảy ra quá trình khử các ion kim loại, H+ hoặc H2O
Mn+ + ne
M
2H+ + 2e
H2
2H2O + 2e
2OH- + H2
- Ion nào có tính OXH mạnh hơn sẽ bị điện phân trước
- Nếu điện phân dung dịch muối của kim loại mạnh (KLK, KLKT, Al) thì ở điện cực âm xảy ra quá
trình khử H2O.
dpdd
NaCl + H2O
NaOH + H2 + Cl2
co man ngan
VD:
b- Điện cực dương: Xảy ra quá trình OXH gốc axit, OH- hoặc H2O
2Cl- - 2e
Cl2
4OH - 4e
2H2O + O2
2H2O - 4e
4H+ + O2
- Ion nào có tính khử mạnh hơn sẽ bị điện phân trước.
- Nếu điện phân dung dịch muối của gốc axit có tính OXH thì ở điện cực dương xảy ra quá trình
OXH H2O.
dpdd

CuSO
Cu +
+
H
O
H2SO4 + O2
4
2
VD:
4- Định luật faraday (Dùng để tính khối lượng ccác chất thu được tại các điện cực).
m: Khối lượng các chất thu được tại các điện cực (Gam).
AIt
I: Cường độ dòng điện (Ampe).
m =
t: Thời gian điện phân (Giây)
nF
n: Số electron trao đổi tại các điện cực
F: Hằng số Faraday = 96500
• Lưu ý:
1- Vì quá trình điện phân là quá trình OXH-K nên cũng tuân theo định luật bảo toàn
electron “Tổng số mol electron thu được ở Catôt bằng tổng số mol electron nhường đi ở Anôt”.
It
ne
n
cho = enhận =
F
2- Trường hợp điện phân mắc nối tiếp thì điện lượng đi qua các bình điện phân trong
khoảng thời gian như nhau là bằng nhau nên lượng chất thu được ở các bình điện cực cũng bằng
nhau.
3- Trong q trình điện phân ngồi phản ứng điện phân xảy ra ở các điện cực cịn có các

phản ứng phụ xảy ra giữa các phản phẩm điện phân (Phản ứng tạo nước Javen trong quá trình điện
phândung dịch muối ăn) hoặc phản ứng giữa sản phẩm điện phân với các điện cực (Phản ứng đốt
cháy anơt bằng than chì trong q trình điện phân nóng chảy Al2O3…).

Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 15


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Tổ: HĨA HỌC

 BÀI TẬP
Bài 1. Khi cho dòng điện một chiều I=2A qua dung dịch CuCl2 trong 10 phút. Khối lượng đồng thoát ra ở
catod là
A. 40 gam.
B. 0,4 gam.
C. 0,2 gam.
D. 4 gam.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 2. Điện phân đến hết 0,1 mol Cu(NO3)2 trong dung dịch với điện cực trơ, thì sau điện phân khối lượng
dung dịch đã giảm bao nhiêu gam?
A. 1,6 gam.
B. 6,4 gam.
C. 8,0 gam.
D. 18,8 gam.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................

Bài 3. Điện phân dùng điện cực trơ dung dịch muối sunfat kim loại hoá trị 2 với cường độ dòng điện 3A. Sau
1930 giây thấy khối lượng catot tăng 1,92 gam. Muối sunfat đã điện phân là
A. CuSO4.
B. NiSO4.
C. MgSO4.
D. ZnSO4.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 4. Điện phân hồn tồn 1 lít dung dịch AgNO3 với 2 điên cực trơ thu được một dung dịch có pH= 2.
Xem thể tích dung dịch thay đổi khơng đáng kể thì lượng Ag bám ở catod là:
A. 0,54 gam.
B. 0,108 gam.
C. 1,08 gam.
D. 0,216 gam.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 5: Điện phân 200 ml dung dịch muối CuSO4 trong thời gian, thấy khối lượng dung dịch giảm 8 gam.
Dung dịch sau điện phân cho tác dụng với dd H2S dư thu được 9,6g kết tủa đen. Nồng độ mol của dung dịch
CuSO4 ban đầu là
A. 1M.
B.0,5M.
C. 2M.
D. 1,125M.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 6: Điện phân dung dịch AgNO3 (điện cực trơ) trong thời gian 15 phút, thu được 0,432 gam Ag ở catot.
Sau đó để làm kết tủa hết ion Ag+ còn lại trong dung dịch sau điện phân cần dùng 25 ml dung dịch NaCl
0,4M. Cường độ dòng điện và khối lượng AgNO3 ban đầu là (Ag=108)
A. 0,429 A và 2,38 gam.
B. 0,492 A và 3,28 gam.

C. 0,429 A và 3,82 gam.
D. 0,249 A và 2,38 gam.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 7: Điện phân 200 ml dung dịch AgNO3 0,4M (điện cực trơ) trong thời gian 4 giờ, cường độ dòng điện là
0,402A. Nồng độ mol/l các chất có trong dung dịch sau điện phân là
A. AgNO3 0,15M và HNO3 0,3M.
B. AgNO3 0,1M và HNO3 0,3M.
C. AgNO3 0,1M
D. HNO3 0,3M
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 8: Sau một thời gian điện phân 200 ml dung dịch CuCl2 thu được 1,12 lít khí X (ở đktc). Ngâm đinh sắt
vào dung dịch sau điện phân, khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 1,2 gam.
Nồng độ mol của CuCl2 ban đầu là
A. 1M.
B. 1,5M.
C. 1,2M.
D. 2M.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 9: Điện phân bằng điện cực trơ dung dịch muối sunfat của kim loại hoá trị II với dịng điện có cường độ
6A. Sau 29 phút điện phân thấy khối lượng catot tăng lên 3,45 gam. Kim loại đó là:
A. Zn.
B. Cu.
C. Ni.
D. Sn.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 10: Điện phân 400 ml dung dịch CuSO4 0,2M với cường độ dòng điện 10A trong 1 thời gian thu được

0,224 lít khí (đkc) ở anot. Biết điện cực đã dùng là điện cực trơ và hiệu suất điện phân là 100%. Khối lượng
catot tăng là
A. 1,28 gam.
B. 0,32 gam.
C. 0,64 gam.
D. 3,2 gam.
Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 16


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Dạng 4

Tổ: HĨA HỌC
BÀI TOÁN KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI

 PHƯƠNG PHÁP
1- Phản ứng giữa kim loại với dung dịch muối xảy ra theo qui tắc α “Chất khử mạnh tác dụng với chất oxi
hoá mạnh để sinh ra chất khử yếy hơn và chất oxi hoá yếu hơn.
VD: Fe + Cu2+
→
Fe2+ + Cu
Cu + Fe3+
→
Fe2+ + Cu2+
2- Trường hợp cho hỗn hợp nhiều kim loại tác dựng với một dung dịch muối thì kim loại có tính khử mạnh
hơn sẽ bị OXH trước.
VD: Hoà tan hỗn hợp kim loại Mg, Fe và Cu trong dung dịch chứa muối AgNO3 thì thứ tự phản ứng

xảy ra như sau:
Mg + 2Ag+ →
Mg2+ + 2Ag
+
Fe + 2Ag
→
Fe2+ + 2Ag
Cu + 2Ag+ →
Cu2+ + 2Ag
2+
+
Fe + Ag →
Fe3+ + Ag
3- Trường hợp hoà tan một kim loại vào dung dịch chứa nhiều muối thì ion kim loại nào có tính OXH mạnh
hơn sẽ bị khử trước.
VD: Hoà tan Fe trong dung dịch chứa đồng thời các dung dịch HCl, AgNO3 và CuSO4, thứ tự phản
ứng xảy ra lần lượt như sau:
Fe + 2Ag+
→
Fe2+ + 2Ag
Fe + Cu2+
→
Fe2+ + Cu
+
Fe + 2H
→
Fe2+ + H2
4- Để giải bài toán này ta thường sử dụng kết hợp các phương pháp giải sau: Bảo toàn khối lượng, bảo tồn
điện tích, bảo tồn ngun tố, tăng giảm khối lượng, bảo toàn electron…
5- Các kim loại tan trong nước khi tác dụng với các dung dịch muối không cho ra kim loại mới.

VD: 2Na + CuSO4 + H2O → Cu(OH)2 + Na2SO4 + H2
6- Trong mơi trường trung tính ion NO3- khơng có tính OXH nhưng trong mơi trường axit NO3- là một chất
OXH mạnh
VD: 3Cu + 2NO3- + 8H+ → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O

❖ 3.1: Kim loại tác dụng với dung dịch 1 muối.
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 loạitan + muối → Muối mới + kim loại mớibám

+ Nếu đề bài cho khối lượng lá kim loại tăng hay giảm là m thì áp dụng như sau:
Khối lượng lá kim loại tăng lên so với trước khi nhúng ta có:
mkim loại bám vào - mkim loại tan ra = mtăng

Khối lượng lá kim loại giảm so với trước khi nhúng ta có:
mkim loại tan ra - mkim loại bám vào = mgiảm

+Nếu đề bài cho khối lượng lá kim loại tăng hay giảm là x% thì ta áp dụng như sau:
Khối lượng lá kim loại tăng lên x% so với trước khi nhúng ta có:
mkim loại bám vào - mkim loại tan ra = mbđ.

Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

x
100

Trang 17

Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Tổ: HĨA HỌC

Khối lượng lá kim loại giảm xuống x% so với trước khi nhúng ta có:
mkim loại tan ra - mkim loại bám vào = mbđ.

x
100

Với mbđ là khối lượng ban đầu của thanh kim loại hoặc đề sẽ cho sẵn khối lượng kim loại ban đầu.
Cần phải nhớ dãy điện hóa của kim loại để biết được chiều hướng phản ứng và xác định sản phẩm
tạo thành
 VÍ DỤ MINH HỌA
Câu 1: Nhúng một thanh graphit được phủ một lớp kim loại hóa trị (II) vào dung dịch CuSO4 dư.
Sau phản ứng khối lượng của thanh graphit giảm đi 0,24 gam. Cũng thanh graphit này nếu được
nhúng vào dung dịch AgNO3 thì khi phản ứng xong thấy khối lượng thanh graphit tăng lên 0,52 gam.
Kim loại hóa trị (II) là kim loại nào sau đây?
A. PB.
B. CD.
C. Al.
D. Sn.
Hướng dẫn
▪ Áp dụng tăng giảm khối lượng có:
+ nM =
+ nM =


0, 24
0,52

=
 M = 112  Kim loại là Cd.
M − 64 216 − M

Đáp án B
Câu 2: Ngâm một lá Zn trong dung dịch có hịa tan 4,16gam CdSO4. Phản ứng xong khối lượng lá
Zn tăng 2,35% so với ban đầu. Khối lượng lá Zn trước khi phản ứng là
A. 1,30gam.
B. 40,00gam.
C. 3,25gam.
D. 54,99gam.
Hướng dẫn
▪ Gọi mbđ là khối lượng lá Zn ban đầu
▪ Số mol CdSO4
▪ Phương trình hóa học: Zntan + CdSO4 → ZnSO4 + Cdbám
Mol: 0,02 <------0,02-----------------------> 0,02
2,35
100
2,35
112.0,02 - 65.0,02 = mbđ.
 mbđ = 40 gam
100

▪ Theo đề bài ta có: mCd bám - mZn tan = mbđ.

 Chọn B
Câu 3: Cho 4,8 gam Mg vào dung dịch chứa 0,2 mol FeCl3, sau khi các phản ứng xảy ra hồn tồn
thu được dung dịch X, cơ cạn dung dịch X được m gam muối khan. Giá trị của m là
A. 34,9.
B. 25,4.

C. 31,7.
D. 44,4.
Hướng dẫn
▪ Phương trình hóa học: Mg + 2FeCl3 → 2FeCl2 + MgCl2
(1)
Mol:
0,1<------ 0,2 -------> 0,2------->0,1
▪ Sau phản ứng:
Mgdư = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol
▪ Trong dung dịch có chứa ion Fe2+ nên Mgdư sẽ tiếp tục khử Fe2+ thành Fe
FeCl2 + Mgdư → MgCl2 + Fe
(2)
Mol: 0,1<-----------0,1 -----> 0,1
▪ Dung dịch X gồm: FeCl2 còn lại: 0,1 mol, MgCl2: 0,2 mol
▪ Khối lựng muối trong dung dịch X: 0,1.127 + 0,2.95 = 31,7 gam
 Chọn C

Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 18


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Tổ: HĨA HỌC

❖ 3.2: Một Kim loại tác dụng với dung dịch hỗn hợp muối.
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 FeSO4 a mol và CuSO4 b mol thì ion Cu2+

sẽ bị khử trước và bài toán dạng này thường giải theo 3 trường hợp:
Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu (1)
Mg + FeSO4 → MgSO4 + Fe (2)
❖ TH 1: Chỉ xảy ra pứ(1). Nghĩa là pứ(1) xảy ra vừa đủ lúc đó dung dịch sau phản ứng gồm: MgSO4, FeSO4
chưa phản ứng và chất rắn chỉ có Cu.
❖ TH 2: Xảy ra cả 2 pứ (1) và (2) vừa đủ. Nghĩa là dung dịch thu được chỉ có MgSO4 và chất rắn gồm Cu
và Fe.
❖ TH 3: Pứ(1) xảy ra hết và pứ(2) xảy ra một phần, lúc này lại có 2 khả năng xảy ra
- Sau phản ứng (2) FeSO4 dư:
Số mol FeSO4 dư là (a-x) mol với x là số mol FeSO4 tham gia phản ứng (2).
Lúc đó dung dịch sau phản ứng gồm: MgSO4, FeSO4dư 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: MgSO4 và chất rắn gồm Cu, Fe và Mg dư.
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.
 VÍ DỤ MINH HỌA
Câu 1: Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm AgNO3 0,1M và Cu(NO3)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
Hướng dẫn
▪ Nhận xét: Trong hỗn hợp dung dịch gồm ion Ag+ và ion Cu2+, mà ion Ag+ có tính oxi hóa mạnh hơn nên
phản ứng trước, khi Ag+ hết mà số mol Fe vẫn cịn thì xảy ra tiếp phản ứng với Cu2+.
▪ Số mol AgNO3 = nAg+ = 0,02 mol; Số mol Cu(NO3)2 = nCu2+ = 0,1 mol;
▪ Số mol Fe = 0,04 mol
▪ Phương trình: Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)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(NO3)2
Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu
(2)
Mol 0,03----->0,03------------------------->0,03
▪ Khối lựng rắn = mAg + mCu = 0,02.108 + 0,03.64 = 4,08 gam
 Chọn C
❖ 3.3. hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch hỗn hợp muối.
Đối với dạng bài tập này có rất nhiều trường hợp có thể xảy ra, và do biết số mol nên ta áp dụng định luật
bảo tồn electron để giải.
* Ví dụ: Cho hỗn hợp Mg và Zn tác dụng với dung dịch chứa Cu(NO3)2 và AgNO3. Nếu sau phản ứng thu
được hỗn hợp 3 kim loại thì 3 kim loại này chỉ có thể là: Cu, Ag, Zn (cịn ngun hoặc dư). Do Zn còn nên
AgNO3 và Cu(NO3)2 đều đã phản ứng hết.
* Gọi a, b lần lượt là số mol Mg, Zn ban đầu
c là số mol Zn còn dư.
x, y là số mol AgNO3, Cu(NO3)2 đã dùng
* Ta có các quá trình cho và nhận electron như sau
Quá trình cho electron
Quá trình nhận electron
Mg → Mg2+ + 2e
Ag+ + 1e → Ag
a-----------------> 2a
x------> x
Zn → Zn2+ + 2e
Cu2++ 2e → Cu
(b-c)----------------> 2(b-c)
y------>2y

n

electron cho

= 2a + 2 ( b − c )

n

electron nhận

= x + 2y

Áp dụng định luật bảo tồn electron ta có: 2a +2(b-c) = x + 2y
Chun đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 19


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Tổ: HĨA HỌC

 VÍ DỤ MINH HỌA
Câu 1: Dung dịch X có chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 có cùng nồng độ. 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

▪ Nhận xét: vì chất rắn Y tác dụng với HCl dư tạo khí H2 suy ra phải có Al hoặc Fe dư. Al + 3AgNO3
→ Al(NO3)3 + 3Ag
(1)
Sau phản ứng (1) Al dư phản ứng tiếp với Cu(NO3)2 tạo ra Cu
(2)
Sau phản ứng (2) nếu Al dư sẽ có 4 kim loại: Aldư, Fe cịn ngun, 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+ và Cu2+ rồi dư.
Khi rắn Y tác dụng với HCl chỉ có Fe phản ứng:
Fedư + 2HCl  FeCl2 + H2
Mol 0,035<---------------------------0,035
Lượng Fe tham gia phản ứng với muối là: 0,05 – 0,035 = 0,015 mol
Gọi x (M) là nồng độ mol/l của 2 dung dịch muối AgNO3 và Cu(NO3)2
Ta có 2 q trình cho và nhận electron như sau:
Quá trình cho electron
Quá trình nhận electron
Al → Al3+ + 3e
Ag+ + 1e → Ag
Mol:
0,03---------->0,09
Mol :
0,1---->0,1x
2+
Fe → Fe
+ 2e
Cu2+ + 2e → Cu
Mol:
0,015--------> 0,03

Mol :
0,1---->0,2x
nelectron cho = 0,09 + 0,03 = 0,12 mol
nelectron nhận = 0,3x mol





Áp dụng định luật bảo tồn electron ta có: 0,12 = 0,3x  x = 0,4 mol
 Chọn B.
 BÀI TẬP
Bài 1. Ngâm một đinh sắt sạch trong 200 ml dung dịch CuSO4 sau khi phản ứng kết thúc, lấy đinh sắt ra khỏi
dung dịch rửa nhẹ làm khô nhận thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 0,8 gam. Nồng độ mol/lít của dung dịch
CuSO4 đã dùng là:
A. 0,25M.
B. 0,4M.
C. 0,3M.
D. 0,5M.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 2. Ngâm một lá kẽm vào dung dịch có hồ tan 8,32 gam CdSO4. Phản ứng xong lấy lá kẽm ra khỏi dung
dịch, rửa nhẹ, làm khô thì thấy khối lượng lá kẽm tăng thêm 2,35% so với khối lượng lá kẽm trước phản ứng.
Khối lượng lá kẽm trước phản ứng là:
A. 80gam
B. 60gam
C. 20gam
D. 40gam
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................

Bài 3. Nhúng một đinh sắt có khối lượng 8 gam vào 500ml dung dịch CuSO4 2M. Sau một thời gian lấy đinh
sắt ra cân lại thấy nặng 8,8 gam. Nồng độ mol/l của CuSO4 trong dung dịch sau phản ứng là:
A. 0,27M
B. 1,36M
C. 1,8M
D. 2,3M
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 4: Ngâm lá kẽm trong dung dịch chứa 0,1 mol CuSO4. Phản ứng xong thấy khối lượng lá kẽm:
A. tăng 0,1 gam.
B. tăng 0,01 gam.
C. giảm 0,1 gam.
D. khơng thay đổi.
..................................................................................................................................................................................
Bài 5: Hồ tan hồn tồn 28 gam bột Fe vào dung dịch AgNO3 dư thì khối lượng chất rắn thu được là
A. 108 gam.
B. 162 gam.
C. 216 gam.
D. 154 gam.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 20


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Tổ: HĨA HỌC

Dạng 5

BÀI TOÁN NHIỆT KIM LOẠI

 PHƯƠNG PHÁP
1. Phản ứng nhiệt kim loại là phản ứng khử các oxit kim loại thành kim loại tự do bằng các chất khử
như : CO,H2,Al (phản ứng nhiệt nhôm)... ở nhiệt độ cao.
2. Các chất khử CO và H2 chỉ khử được các kim loại có tính khử trung bình và yếu (Kim loại đứng sau
Al trong dãy điện hoá).
3. Trong phản ứng khử các oxit kim loại bởi các chất khử CO và H2 ta ln có:
nO(oxit) = nCO = nCO2
nO(oxit) = nH2 = nH2O

4. Trong phản ứng nhiệt kim loại ta ln có:
mOxit giảm = mO trong oxit
5. Để giải bài toán này ta thường kết hợp các phương pháp: Bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, bảo
toàn nguyên tố và phương pháp tăng giảm khối lượng.
 BÀI TẬP
Bài 1: Cho V lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm CO và H2 phản ứng với một lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO và
Fe3O4 nung nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam. Giá trị của
V là
A. 0,448.
B. 0,112.
C. 0,224.
D. 0,560.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 2: Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe2O3 (ở
nhiệt độ cao). Sau khi các phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được khí X. Dẫn tồn bộ khí X ở trên vào lượng dư
dung dịch Ca(OH)2 thì tạo thành 4 gam kết tủa. Giá trị của V là

A. 1,120.
B. 0,896.
C. 0,448.
D. 0,224.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 3: Cho khí CO khử hoàn toàn đến Fe một hỗn hợp gồm: FeO, Fe2O3, Fe3O4 thấy có 4,48 lít CO2 (đktc)
thốt ra. Thể tích CO (đktc) đã tham gia phản ứng là
A. 1,12 lít.
B. 2,24 lít.
C. 3,36 lít.
D. 4,48 lít.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 4: Thổi một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp Fe3O4 và CuO nung nóng thu được 2,32
gam hỗn hợp rắn. Tồn bộ khí thốt ra cho hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ca(OH) 2 dư thu được 5 gam
kết tủa. Giá trị của m là:
A. 3,22 gam.
B. 3,12 gam.
C. 4,0 gam.
D. 4,2 gam.
..................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
Bài 5: Để khử hoàn toàn 30 gam hỗn hợp CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, MgO cần dùng 5,6 lít khí CO (ở đktc).
Khối lượng chất rắn sau phản ứng là
A. 28 gam.
B. 26 gam.
C. 22 gam.
D. 24 gam.
..................................................................................................................................................................................

..................................................................................................................................................................................

Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 21


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Tổ: HĨA HỌC

LÝ THUYẾT VÀ CÁC DẠNG BÀI TẬP
THEO TỪNG BÀI
BÀI 1 : TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI. HỢP KIM
A. LÝ THUYẾT
I. Vị trí và cấu tạo
1. Vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn

▪

Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố kim loại có mặt ở :
- Nhóm IA (trừ hiđro) và IIA.
- Nhóm IIIA (trừ bo) và một phần của các nhóm IVA, VA, VIA.
- Các nhóm B (từ IB đến VIIIB).
- Họ lantan và actini, được xếp riêng thành hai hàng ở cuối bảng.
2. Cấu tạo của nguyên tử kim loại

▪

Nguyên tử của hầu hết các nguyên tố kim loại đều có ít electron ở lớp ngồi cùng (1, 2 hoặc 3e). Ví dụ :

Na : 1s22s22p63s1 ; Mg : 1s22s22p63s2 ; Al : 1s22s22p63s23p1

▪

Theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân:
+ Trong cùng 1 chu kì:+ Độ âm điện, Tính axit, Tính phi kim, năng lượng ion hóa tăng dần
+ Bán kính nguyên tử, Tính kim loại, tính bazo của hdroxit giảm dần
+ Trong cùng 1 nhóm:+ Độ âm điện, Tính axit, Tính phi kim, năng lượng ion hóa giảm dần
+ Bán kính ngun tử, Tính kim loại, tính bazo của hdroxit tăng dần
3. Cấu tạo tinh thể kim loại

▪
▪

Hầu hết các kim loại ở điều kiện thường đều tồn tại dưới dạng tinh thể (trừ Hg).
Trong tinh thể kim loại, nguyên tử và ion kim loại nằm ở những nút của mạng tinh thể. Các electron hoá
trị liên kết yếu với hạt nhân nên dễ tách khỏi nguyên tử và chuyển động tự do trong mạng tinh thể.

▪

Đa số các kim loại tồn tại dưới ba kiểu mạng tinh thể phổ biến sau :
a. Mạng tinh thể lục phương

▪

Trong tinh thể, thể tích của các nguyên tử và ion kim loại chiếm 74%, còn lại 26% là
các khe rỗng. Thuộc loại này có các kim loại : Be, Mg, Zn,...

b. Mạng tinh thể lập phương tâm diện

▪

Các nguyên tử, ion kim loại nằm trên các đỉnh và tâm các mặt của hình lập
phương.

▪

Trong tinh thể, thể tích của các nguyên tử và ion kim loại chiếm 74%, cịn lại
26% là các khe rỗng. Thuộc loại này có các kim loại : Cu, Ag, Au, Al,...
c. Mạng tinh thể lập phương tâm khối

▪

Các nguyên tử, ion dương kim loại nằm trên các đỉnh và tâm của hình lập
phương.

▪

Trong tinh thể, thể tích của các nguyên tử và ion kim loại chỉ chiếm 68%, còn
lại 32% là các khe rỗng. Thuộc loại này có các kim loại : Li, Na, K, V, Mo,...
4. Liên kết kim loại

▪

Liên kết kim loại là liên kết được hình thành giữa các nguyên tử và ion kim loại
trong mạng tinh thể do sự tham gia của các electron tự do.

Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 22

Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia

Tổ: HĨA HỌC

II. Tính chất vật lí của kim loại
1. Tính chất vật lí chung
a. Tính dẻo

▪

Khác với phi kim, kim loại có tính dẻo : Dễ rèn, dễ dát mỏng và dễ kéo sợi. Vàng là kim loại có tính dẻo
cao nhất, có thể dát thành lá mỏng đến mức ánh sáng có thể xun qua.

▪

Kim loại có tính dẻo là vì các ion dương trong mạng tinh thể kim loại có thể trượt lên nhau dễ dàng mà
không tách ra khỏi nhau nhờ những electron tự do chuyển động dính kết chúng với nhau.

b. Tính dẫn điện

▪

Khi đặt một hiệu điện thế vào hai đầu dây kim loại, những electron tự do trong kim loại sẽ chuyển động
thành dịng có hướng từ cực âm đến cực dương, tạo thành dòng điện.

▪
▪

Kim loại dẫn điện tốt nhất là Ag, sau đó đến Cu, Au, Al, Fe,...

▪

Tính dẫn nhiệt của các kim loại cũng được giải thích bằng sự có mặt các electron tự do trong mạng tinh
thể.

▪

Các electron trong vùng nhiệt độ cao có động năng lớn, chuyển động hỗn loạn và nhanh chóng sang
vùng có nhiệt độ thấp hơn, truyền năng lượng cho các ion dương ở vùng này nên nhiệt lan truyền được
từ vùng này đến vùng khác trong khối kim loại.

Nhiệt độ của kim loại càng cao thì tính dẫn điện của kim loại càng giảm do ở nhiệt độ cao, các ion
dương dao động mạnh cản trở dòng electron chuyển động.
c. Tính dẫn nhiệt

▪

Thường các kim loại dẫn điện tốt cũng dẫn nhiệt tốt.
d. Ánh kim

▪

Các electron tự do trong tinh thể kim loại phản xạ hầu hết những tia sáng nhìn thấy được, do đó kim loại
có vẻ sáng lấp lánh gọi là ánh kim.
Tóm lại : Tính chất vật lí chung của kim loại như nói ở trên gây nên bởi sự có mặt của các electron tự do
trong mạng tinh thể kim loại.
2. Tính chất vật lí riêng

▪

Ngồi những tính chất vật lí chung kim loại cịn có một số tính chất vật lí riêng như khối lượng riêng,
nhiệt độ nóng chảy, tính cứng… Những tính chất này phụ thuộc vào độ bền liên kết kim loại, nguyên tử
khối, kiểu mạng tinh thể,… của kim loại.
- Kim loại dẻo nhất là Au, sau đó đến Ag, Al, Cu, Sn,…
- Kim loại dẫn điện, dẫn nhiệt tốt nhất là Ag, sau đó đến Cu, Au, Al, Fe,…
- Kim loại có khối lượng riêng D < 5 gam/cm3 là kim loại nhẹ, như : Na, Li, Mg, Al,…
- Kim loại có khối lượng riêng D > 5 gam/cm3 là kim loại nặng, như : Cr, Fe, Zn, Pb, Ag, Hg,…
- Kim loại nhẹ nhất là Li, kim loại nặng nhất là Os.
- Kim loại dễ nóng chảy nhất là Hg (-39oC).
- Kim loại khó nóng chảy nhất là W (3410oC).
- Kim loại mềm nhất là Cs, kim loại cứng nhất là Cr.

Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 23


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia
III. Tính chất hố học chung của kim loại
Tính chất hố học chung của kim loại là tính khử:

Tổ: HĨA HỌC

M → Mn+ + ne
* Chú ý:
t
- 3Fe + 2O2 ⎯⎯
→ Fe3O4

- Al, Fe, Cr thụ động trong HNO3
và H2SO4 đặc nguội.
- Sản phẩm khử của H2SO4 là: SO2,
H2S, S.
- Sản phẩm khử của HNO3 là:
+ Khí NO2, NO, N2O, N2
+ Dung dịch NH4NO3.
0

IV. Hợp kim
1. Định nghĩa
Hợp kim là những vật liệu kim loại có chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác.
Ví dụ : Thép là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác.
2. Tính chất của hợp kim
a. Tính chất hóa học : Tương tự như các chất trong hỗn hợp ban đầu.
b. Tính chất vật lí : So với các chất trong hỗn hợp ban đầu thì hợp kim có :
- Tính dẫn điện, dẫn nhiệt kém hơn.
- Nhiệt độ nóng chảy thấp hơn.
- Cứng hơn, giịn hơn.
TRẮC NGHỆM ĐỊNH TÍNH
1. Cho các câu phát biểu về vị trí và cấu tạo của kim loại như sau :
(I) : Hầu hết các kim loại chỉ có từ 1 đến 3 electron lớp ngoài cùng.
(II) : Tất cả các nguyên tố nhóm B đều là kim loại.
(III) : Ở trạng thái rắn, đơn chất kim loại có cấu tạo tinh thể.
(IV) : Liên kết kim loại là liên kết được hình thành do sức hút tĩnh điện giữa các ion dương kim loại và các
electron tự do.
Những phát biểu nào đúng ?
A. Chỉ có I đúng.
B. Chỉ có I, II đúng.
C. Chỉ có IV sai.

D. Cả I, II, III, IV đều đúng.
2. Giống nhau giữa liên kết ion và liên kết kim loại là :
A. đều được tạo thành do sức hút tĩnh điện.
B. đều có sự cho và nhận các electron hóa trị.
C. đều có sự góp chung các electron hóa trị.
D. đều tạo thành các chất có nhiệt độ nóng chảy cao.
3. Giống nhau giữa liên kết cộng hóa trị và liên kết kim loại là :
A. đều có những cặp electron dùng chung.
B. đều tạo thành từ những electron chung giữa các nguyên tử.
C. đều là những liên kết tương đối kém bền.
D. đều tạo thành các chất có nhiệt độ nóng chảy thấp.
4. Nhận định nào đúng ?
A. Tất cả các nguyên tố s là kim loại.
B. Tất cả các nguyên tố p là kim loại.
C. Tất cả các nguyên tố d là kim loại.
D. Tất cả các nguyên tố nhóm A là kim loại.
Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 24


Tài liệu ơn thi THPT Quốc Gia
5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.
16.

Tổ: HĨA HỌC

Đa số kim loại có cấu tạo theo ba kiểu mạng tinh thể sau :
A. Tinh thể lập phương tâm khối, tinh thể tứ diện đều, tinh thể lập phương tâm diện.
B. Tinh thể lục phương, tinh thể lập phương tâm diện, tinh thể lập phương tâm khối.
C. Tinh thể lục phương, tinh thể tứ diện đều, tinh thể lập phương tâm diện.
D. Tinh thể lục phương, tinh thể tứ diện đều, tinh thể lập phương tâm khối.
Mạng tinh thể kim loại gồm có
A. nguyên tử, ion kim loại và các electron độc thân.
B. nguyên tử, ion kim loại và các electron tự do.
C. nguyên tử kim loại và các electron độc thân.
D. ion kim loại và các electron độc thân.
So với nguyên tử phi kim cùng chu kì, nguyên tử kim loại
A. thường có bán kính ngun tử nhỏ hơn.
B. thường có năng lượng ion hố nhỏ hơn.

C. thường dễ nhận electron trong các phản ứng hố học.
D. thường có số electron ở các phân lớp ngoài cùng nhiều hơn.
Trong một nhóm A (phân nhóm chính), trừ nhóm VIIIA (phân nhóm chính nhóm VIII), theo chiều tăng
của điện tích hạt nhân ngun tử thì
A. tính phi kim giảm dần, bán kính nguyên tử tăng dần.
B. tính kim loại tăng dần, độ âm điện tăng dần.
C. độ âm điện giảm dần, tính phi kim tăng dần.
D. tính kim loại tăng dần, bán kính ngun tử giảm dần.
Cho các ngun tử có cấu hình electron như sau :
(I) 1) 1s22s22p63s2
2) 1s22s22p1
3) 1s22s22p63s23p63d64s2
(II)
4) 1s22s22p5
5) 1s22s22p63s23p64s1
6) 1s2
Trong số các nguyên tử ở trên, có bao nhiêu nguyên tử là kim loại ?
A. 2.
B. 3.
C. 4.
D. 5.
Một nguyên tố có số thứ tự trong bảng tuần hồn là 31. Vị trí của ngun tố trong bảng tuần hồn là
A. chu kì 4, nhóm IIIA.
B. chu kì 3, nhóm IIIA.
C. chu kì 4, nhóm IA.
D. chu kì 3, nhóm IA.
Nguyên tố sắt có số hiệu nguyên tử là 26. Trong bảng tuần hồn, sắt thuộc
A. chu kì 4 nhóm VIIIA.
B. chu kì 4 nhóm VIIIB.
C. chu kì 4 nhóm IVA.

D. chu kì 5 nhóm VIIIB.
Cấu hình của nguyên tử hay ion nào dưới đây được biểu diễn không đúng ?
A. Cr (Z = 24) [Ar] 3d54s1.
B. Mn2+ (Z = 25) [Ar] 3d34s2.
C. Fe3+ (Z = 26) [Ar] 3d5.
D. Cu (Z = 29) [Ar] 3d104s1.
Cấu hình electron nào dưới đây của ion Cu+ (ZCu = 29) ?
A. 1s22s22p63s23p63d104s2.
B. 1s22s22p63s23p63d104s1.
C. 1s22s22p63s23p63d94s1.
D. 1s22s22p63s23p63d10.
Một cation Rn+ có cấu hình electron ở phân lớp ngồi cùng là 2p6. Cấu hình electron ở phân lớp ngồi
cùng của ngun tử R có thể là :
A. 3s2.
B. 3p1.
C. 3s1.
D. 3s1, 3s2 hoặc 3p1.
Trong các nguyên tố có Z = 1 đến Z = 20. Có bao nhiêu nguyên tố mà nguyên tử có 1 eletron độc thân ?
A. 6.
B. 8.
C. 5.
D. 7.
Trong các nguyên tố có Z = 1 đến Z = 20. Có bao nhiêu nguyên tố mà nguyên tử có 2 eletron độc thân ?
A. 3.
B. 6.
C. 5.
D. 4.

Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Trang 25