hóa nang cao chương 1,2

Phần thứ nhất
Tóm tắt kiến thức cơ bản
bài tập cơ bản và nâng cao
Chơng 1
Các loại hợp chất vô cơ
A. Tóm tắt kiến thức cơ bản
I. Oxit
1. Oxit bazơ :
Thí dụ :
CaO + 2HCl CaCl
2
+ H
2
O
Fe
2
O
3
+ 3H
2
SO
4
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
O

oxit bazơ của các kim loại kiềm (Li
2
O, Na
2
O, K
2
O) của vài kim loại kiềm
thổ (BaO, SrO, CaO) tác dụng với nớc tạo thành bazơ mạnh, tan trong nớc gọi là
kiềm :
Na
2
O + H
2
O 2NaOH
CaO + H
2
O Ca(OH)
2
Một số oxit bazơ tác dụng với oxit axit tạo thành muối. Thí dụ :
CaO + CO
2
CaCO
3
Na
2
O + SO
3
Na
2
SO

4
CaO + SiO
2
CaSiO
3
2. oxit axit :
Thí dụ :
SO
2
+ Ca(OH)
2
CaSO
3
+ H
2
O
CO
2
+ 2NaOH Na
2
CO
3
+ H
2
O
5
Oxit bazơ + axit muối + nớc
Oxit axit + dd bazơ muối + nớc
Nhiều oxit axit khi tác dụng với nớc tạo thành axit. Thí dụ :
SO

2
+ H
2
O H
2
SO
3
SO
3
+ H
2
O H
2
SO
4
P
2
O
5
+ 3H
2
O 2H
3
PO
4
Những oxit axit khi tác dụng với nớc tạo thành axit gọi là anhiđrit của
axit, thí dụ : SO
2
gọi là anhiđrit sunfurơ, P
2

O
5
gọi là anhiđrit photphoric.
Nhiều oxit axit tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối. Thí dụ :
CO
2
+ CaO CaCO
3
SO
3
+ Na
2
O Na
2
SO
4
SiO
2
+ CaO CaSiO
3
Khi một oxit axit tơng ứng với axit nhiều lần axit (chẳng hạn CO
2
tơng ứng với
axit 2 lần axit H
2
CO
3
hoặc P
2
O

5
ứng với axit 3 lần axit H
3
PO
4
) tác dụng với dung
dịch kiềm nh NaOH hoặc KOH thì có thể tạo thành muối trung hoà hoặc muối
axit tuỳ thuộc vào số mol của 2 chất. Ta hãy xét 2 thí dụ điển hình.
Thí dụ 1 : Cho a mol khí CO
2
tác dụng với dung dịch của b mol NaOH.
- Khi a nhỏ hơn hoặc bằng 0,5b (a 0,5b) thu đợc dung dịch chứa 1 muối
Na
2
CO
3
và NaOH d :
CO
2
+ 2NaOH Na
2
CO
3
+ H
2
O (1)
- Khi 0,5b <a < b xảy ra phản ứng (1), sau đó xảy ra phản ứng (2) :
Na
2
CO

3
+ CO
2
+ H
2
O 2NaHCO
3
(2)
thu đợc dung dịch chứa 2 muối Na
2
CO
3
và NaHCO
3
- Khi số mol CO
2
= số mol NaOH, tức a = b thì chỉ thu đợc một muối là
NaHCO
3
: CO
2
+ NaOH NaHCO
3
Thí dụ 2 : Cho a mol oxit P
2
O
5
tác dụng với dung dịch chứa b mol NaOH các
phản ứng xảy ra nh sau :
P

2
O
5
+ 3H
2
O 2H
3
PO
4
(1)
H
3
PO
4
+ NaOH NaH
2
PO
4
+

H
2
O (2)
NaH
2
PO
4
+ NaOH Na
2
HPO

4
+ H
2
O (3)
6
Theo phơng trình (1) có : a mol oxit tác dụng với nớc tạo nên 2a mol axit.
Khi b<2a, tức là lợng kiềm thiếu so với lợng axit, xảy ra phản ứng (2), khi đó
sản phẩm phản ứng tính theo NaOH Số mol NaH
2
PO
4
bằng b và còn lại
( 2a-b ) mol H
3
PO
4
.
Nếu b = 2a, cũng vẫn xảy ra phản ứng (2 ), trong dung dịch chỉ có b = 2a mol
muối duy nhất NaH
2
PO
4
.
- Nếu 2a < b < 4a, thì đầu tiên xảy ra (2) tạo thành 2a mol NaH
2
PO
4
, còn lại
(b - 2a) mol NaOH, nên sẽ xảy ra phản ứng (3) tạo ra (b - 2a) mol muối Na
2

HPO
4
,
trong dung dịch vì vậy có hỗn hợp 2 muối NaH
2
PO
4
và Na
2
HPO
4
.
- Nếu b = 4a thì vẫn xảy ra các phản ứng (2) và (3) trong đó lợng NaH
2
PO
4
vừa
hết, trong dung dịch sau các phản ứng đó chỉ có một muối duy nhất Na
2
HPO
4
,
nên ta có thể viết gộp 2 phản ứng trên nh sau :
H
3
PO
4
+ 2NaOH Na
2
HPO

4
+ 2 H
2
O (4)
- Nếu 4a < b < 6a, đầu tiên xảy ra (2), tiếp theo xảy ra (3) và còn d NaOH nên
xảy ra : Na
2
HPO
4
+ NaOH Na
3
PO
4
+ H
2
O (5)
và sau phản ứng đó trong dung dịch thu đợc 2 muối Na
2
HPO
4
và Na
3
PO
4
.
Nếu b = 6a, tức là số mol NaOH = 6 lần số mol P
2
O
5
(hoặc 3 lần số mol H

3
PO
4
do lợng P
2
O
5
tác dụng với nớc tạo nên), thì lần lợt tạo ra các phản ứng (2), (3) và
(5), sau phản ứng trong dung dịch chỉ thu đợc một muối Na
3
PO
4
với số mol là 2a.
3. oxit lỡng tính
Một số oxit kim loại vừa có tính axit (tác dụng với dung dịch kiềm) vừa có tính
bazơ (tác dụng với dung dịch axit). Thí dụ : ZnO, Al
2
O
3
, Cr
2
O
3
,
Al
2
O
3
+ 6HCl 2AlCl
3

+ 3H
2
O
Al
2
O
3
+ 2NaOH 2NaAlO
2
+ H
2
O
(Natri aluminat)
ZnO + 2HCl ZnCl
2
+ H
2
O
ZnO + 2NaOH Na
2
ZnO
2
+ H
2
O
(Natri zincat)
4. Oxit không tạo muối
7
Oxit lỡng tính + dd bazơ muối + nớc
Oxit lỡng tính + dd axit muối + nớc

Oxit không tạo muối còn gọi là oxit trung tính không tác dụng với dung dịch
axit và dung dịch bazơ. Ví dụ nh : CO, NO, N
2
O,
II. Axit
1. Định nghĩa
Axit là hợp chất mà phân tử gồm một hay nhiều nguyên tử hiđro có thể thay
thế bởi một hay nhiều nguyên tử kim loại.
Nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử liên kết với nguyên tử hoặc các nguyên tử
hiđro trong phân tử axit, gọi là gốc axit.
2. Phân loại
Dựa trên thành phần nguyên tố trong phân tử ngời ta chia thành 2 loại : Axit
chứa oxi ( H
2
SO
3
, HClO
4
, H
3
PO
4
) và axit không chứa oxi (HCl, HBr, HI).
3. Thứ tự độ mạnh của các axit
HClO
4
(axit pecloric) là axit mạnh nhất trong các axit.
HNO
3
, H

2
SO
4
, HCl, HBr, HI đều là các axit mạnh.
H
3
PO
4
, H
2
SO
3
là 2 axit thuộc loại trung bình (H
3
PO
4
khá bền còn H
2
SO
3
kém
bền, khi bị đun nóng nhẹ sẽ bị phân huỷ thành SO
2
và H
2
O).
HF : Axit yếu.
H
2
CO

3
: Axit rất yếu và rất không bền, dễ bị phân huỷ thành CO
2
và H
2
O.
H
2
S (axit sunfuhiđric) là axit rất yếu và dễ bị bay hơi, có mùi trứng thối và rất độc.
4. Tính chất hoá học
a) Đa số các axit tan nhiều trong nớc, tạo thành dung dịch có vị chua và làm
đổi màu chất chỉ thị : làm giấy quỳ tím chuyển thành màu đỏ.
b) Axit tác dụng với bazơ tạo thành muối và nớc. Phản ứng của axit với bazơ
gọi là phản ứng trung hoà. Đối với các axit nhiều lần axit, tuỳ theo số mol của
axit và bazơ tác dụng với nhau mà ta thu đợc muối axit (là muối vẫn còn nguyên
tử hiđro trong phân tử ) hoặc muối trung hoà.
HCl + NaOH NaCl + H
2
O
2HCl + Ca(OH)
2
CaCl
2
+2H
2
O
H
2
SO
4

+ NaOH NaHSO
4
+ H
2
O
H
2
SO
4
+ 2NaOH Na
2
SO
4
+ 2H
2
O
8
Khi cho dung dịch H
3
PO
4
(axit 3 lần axit) tác dụng với dung dịch kiềm
(NaOH hoặc KOH) thì tuỳ thuộc số mol của axit và bazơ có thể tạo thành 3 loại
muối chẳng hạn NaH
2
PO
4
, Na
2
HPO

4
và Na
3
PO
4
, hoặc hỗn hợp 2 trong 3 muối đó.
c) axit tác dụng với oxit bazơ tạo thạnh muối và nớc. Thí dụ :
2HCl + CaO + CaCl
2
+ H
2
O
6 HCl + Fe
2
O
3
2FeCl
3
+3H
2
O
3H
2
SO
4
+ Al
2
O
3
Al

2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
O
Các phản ứng giữa axit và bazơ, giữa axit và oxit bazơ còn giải phóng ra năng
lợng dới dạng nhiệt và làm dung dịch nóng nên.
d) Axit tác dụng với muối tạo thành muối mới và axit mới. Thí dụ :
FeS + H
2
SO
4
FeSO
4
+ H
2
S
H
2
SO
4
+ NaCl

0
t
NaHSO
4

+ HCl
Điều kiện để phản ứng loại này xảy ra là axit tác dụng phải là axit mạnh hơn
axit tạo thành muối tác dụng với axit đó hoặc axit mới phải kém bền, dễ bị phân
huỷ thành khí ít tan trong nớc và muối mới khó tan hoặc thực tế không tan trong
nớc. Thí dụ :
CaCO
3
+ 2HCl CaCl
2
+ CO
2
+ H
2
O
HCl + AgNO
3
AgCl + HNO
3
H
2
SO
4
+BaCl
2
BaSO
4
+ 2HCl
e) Axit tác dụng với kim loại. Ta phân biệt 2 trờng hợp :
- Axit không có tính oxi hoá mạnh (nh HCl hoặc H
2

SO
4
dung dịch loãng).
Khi các axit này tác dụng với kim loại đứng trớc hiđro trong dãy hoạt động hoá
học của kim loại phản ứng tạo thành muối kim loại và giải phóng ra khí hiđro. Thí
dụ :
Mg + 2HCl MgCl
2
+ H
2

2Al + 3H
2
SO
4
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2

- Axit có tính oxi hoá mạnh nh HNO
3
hoặc H
2
SO
4

(dung dịch đặc). Trong tr-
ờng hợp này không những các axit đó tác dụng đợc với các kim loại đứng trớc
hiđro trong dãy hoạt động hoá học của kim loại mà còn tác dụng đợc với các kim
loại đứng sau hiđro trong dãy hoạt động hoá học của kim loại (tức là tác dụng đ-
ợc với các kim loại kém hoạt động). Tuy nhiên, trong các phản ứng đó hiđro
9
không đợc tạo thành mà các hợp chất của nitơ hoặc các hợp chất của lu huỳnh đợc
tạo thành. Thí dụ :
2Ag + 2H
2
SO
4
(đặc)

0
t
Ag
2
SO
4
+ SO
2
+ 2H
2
O
Cu + 2H
2
SO
4
(đặc)

0
t
CuSO
4
+ SO
2
+ 2H
2
O
2 Fe + 6 H
2
SO
4

0
t
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ 6H
2
O
Phản ứng của kim loại với các dung dịch axit nitric còn phức tạp hơn, sau đây

giới thiệu 2 trờng hợp dới dạng tổng quát :
M + 2n HNO
3


0
t
M(NO
3
)
n
+ nNO
2
+ nH
2
O
3M + 4n HNO
3


0
t
3M(NO
3
)
n
+ nNO + 2nH
2
O
Các axit có tính chất oxi hoá mạnh nh trên còn tác dụng với các phi kim. Thí dụ :

2 H
2
SO
4
đặc + S

0
t
3SO
2
+ 2H
2
O
2 HNO
3
đặc + C

0
t
2NO
2
+ CO
2
+ H
2
O
III. Bazơ
1. Định nghĩa
Bazơ là hợp chất mà phân tử gồm một hoặc nhiều nhóm hiđroxit ( OH) liên
kết với nguyên tử kim loại.

Các bazơ tan nhiều trong nớc nh : NaOH, KOH, Ba(OH)
2
, Ca(OH)
2
gọi là kiềm.
2. Phân loại
Dựa vào tính tan của bazơ trong nớc, ngời ta chia làm 2 loại :
- Bazơ tan đợc trong nớc : KOH, NaOH, Ba(OH)
2
, Ca(OH)
2
- Bazơ không tan trong nớc : Mg(OH)
2
, Cu(OH)
2
, Al(OH)
3
,
3. Tính chất hoá học
- Các dung dịch kiềm làm đổi màu chất chỉ thị : Quỳ tím chuyển thành màu
xanh, phenolphtalein không màu biến thành màu hồng.
- Bazơ tác dụng với axit tạo thành muối và nớc, phản ứng này gọi là phản ứng
trung hoà. Thí dụ :
NaOH + HCl NaCl + H
2
O
10
Fe(OH)
3
+ 3HNO

3
Fe(NO
3
)
3
+ 3H
2
O
- Bazơ tác dụng với oxit axit tạo thành muối và nớc. Thí dụ :
Ca(OH)
2
+ CO
2
CaCO
3
+ H
2
O
- Bazơ tác dụng với muối tạo thành hiđroxit khó tan hoặc muối trung hoà và n-
ớc. Thí dụ :
FeCl
3
+ 3KOH Fe(OH)
3
+ 3KCl
KHCO
3
+ KOH K
2
CO

3
+ H
2
O
Điều kiện để phản ứng giữa bazơ và muối xảy ra : Các chất tác dụng là dung
dịch kiềm và dung dịch muối tan, bazơ mới hoặc muối mới phải là chất khó tan
hoặc thực tế không tan trong nớc. Thí dụ :
CuSO
4
+ 2NaOH Cu(OH)
2
+ Na
2
SO
4
Na
2
SO
4
+Ba(OH)
2
BaSO
4
+ 2NaOH
Một số ít các hiđroxit kim loại có tính lỡng tính vừa có tính bazơ, vừa có tính
axit. Điển hình là Al(OH)
3
, Zn(OH)
2
, Pb(OH)

2
.
Al(OH)
3
+ 3HCl AlCl
3
+ 3H
2
O (tính bazơ)
Al(OH)
3
+ NaOH NaAlO
2
+ 2H
2
O (tính axit)
Zn(OH)
2
+ H
2
SO
4
ZnSO
4
+ 2H
2
O (tính bazơ)
Zn(OH)
2
+ 2KOH K

2
ZnO
2
+ 2 H
2
O (tính axit)
NaAlO
2
gọi là natri aluminat, K
2
ZnO
2
gọi là kali zincat
Các hiđroxit kim loại không tan hoặc ít tan trong nớc bị nhiệt phân khi đun
nóng thành oxit kim loại và nớc :
2Al(OH)
3

0
t
Al
2
O
3
+3H
2
O
2Fe(OH)
3

0
t
Fe
2
O
3
+3H
2
O
Mg(OH)
2


0
t
MgO + H
2
O
Ba(OH)
2


0
t
BaO + H
2
O
Có 2 trờng hợp đặc biệt là hiđroxit bạc và hiđroxit thuỷ ngân, khi mới tạo thành
đã bị phân huỷ ngay trong nớc tại nhiệt độ thờng :
11

2AgOH Ag
2
O + H
2
O
Hg(OH)
2
HgO + H
2
O
IV. Muối
1. Định nghĩa
Muối là hợp chất mà phân tử gồm nguyên tử kim loại liên kết với gốc axit.
Hoặc : Muối là sản phẩm khi thay thế nguyên tử hiđro của axit bằng nguyên tử
kim loại.
2. Phân loại
Tuỳ thuộc vào thành phần, muối đợc phân thành các loại chính sau :
a) Muối axit : Là loại muối trong phân tử có nguyên tử hiđro còn có thể bị thay
thế bởi nguyên tử kim loại. Thí dụ :
NaHCO
3
: Natri hiđrocacbonat.
NaH
2
PO
4
: Natri đihiđrophotphat.
Ca(H
2
PO

4
)
2
: Canxi đihiđrophotphat.
b) Muối trung hoà : Là muối trong phân tử không còn nguyên tử hiđro nào
trong gốc axit. Thí dụ :
Na
2
SO
4
: Natri sunfat
Ca
3
(PO
4
)
2
: Canxi photphat.
c) Muối kép : Là muối chứa 2 kim loại khác nhau cùng kết tinh theo tỉ lệ mol
nhất định và thờng là loại tinh thể ngậm nớc. Thí dụ :
K
2
SO
4
.Al
2
(SO
4
)
3

.24H
2
O sunfat kép kali và nhôm hoặc còn gọi là phèn chua.
3. Tính tan của muối
Tất cả các muối nitrat và axetat đều tan nhiều trong nớc.
Muối clorua : Đại đa số các muối clorua tan nhiều trong nớc, chỉ trừ AgCl
màu trắng thực tế không tan trong nớc và các dung dịch axit loãng ; PbCl
2
ít tan
trong nớc lạnh, nhng tan nhiều khi đun nóng.
Muối bromua và muối iotua : Tính tan của các muối này tơng tự nh muối
clorua đã nói ở trên.
Muối sunfat : Đa số các muối sunfat dễ tan trong nớc trừ BaSO
4
, PbSO
4
,
SrSO
4
đều màu trắng, thực tế không tan trong nớc và các dung dịch axit loãng,
CaSO
4
ít tan, Ag
2
SO
4
cũng ít tan.
12
Muối cacbonat (cacbonat trung hoà) : Chỉ các muối của kim loại kiềm
M

2
CO
3
và amoni (NH
4
)
2
CO
3
tan nhiều trong nớc. Cacbonat trung hoà của các kim
loại hoá trị II (MCO
3
) nh muối của Ca, Mg, Fe(II), Mn(II), Ba đều không tan đợc
trong nớc
Cacbonat axit (hiđrocacbonat) của các kim loại kiềm, amoni, và các kim loại
hoá trị (II) kể trên đều dễ tan trong nớc.
Nhôm (Al) và Fe(III) không tạo muối cacbonat trung hoà cũng nh cacbonat axit.
Muối sunfat tơng tự nh muối cacbonat.
Muối photphat : Chỉ các muối photphat của kim loại kiềm và amoni tan nhiều
trong nớc (muối trung hoà cũng nh muối axit). Muối photphat trung hoà của các
kim loại hoá trị (II) thực tế đều không tan trong nớc. Muối đihiđrophotphat của
các kim loại kiềm thổ tan nhiều trong nớc. Muối hiđrophotphat của kim loại khác
kim loại kiềm thổ thực tế không tan trong nớc.
Muối sunfua : Chỉ các muối sufua của kim loại kiềm, của amoni và của bari
tan đợc nhiều trong nớc. Các sunfua của kim loại khác thực tế đều rất khó tan
hoặc không tan trong nớc.
Hầu hết các muối sunfit đều không tan (trừ Na
2
SO
3

, K
2
SO
3
, (NH
4
)
2
SO
3
).
4. Tính chất của muối
Dung dịch muối tan của nhiều kim loại (trừ kim loại kiềm) tác dụng với các
dung dịch kiềm tạo thành bazơ khó tan và muối mới. Thí dụ :
MgCl
2
+ 2KOH Mg(OH)
2
+ 2KCl
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 6NaOH 2Fe(OH)
3
+ 3Na
2
SO

4
NH
4
Cl + NaOH

0
t
NaCl + NH
3
+ H
2
O
Muối của các axit yếu và của axit dễ bay hơi tác dụng với muối của axit
mạnh hoặc axit khó bay hơi tạo thành muối mới. Thí dụ :
Na
2
SO
3
+ H
2
SO
4
Na
2
SO
4
+ H
2
O + SO
2

CaCO
3
+ 2HCl CaCl
2
+ H
2
O + CO
2

Ca
3
(PO
4
)
2
+ 3H
2
SO
4
3CaSO
4
+ 2H
3
PO
4
NaCl + H
2
SO
4

0
t
NaHSO
4
+ HCl
13
Dung dịch các muối tan khác nhau tác dụng với nhau tạo thành các muối mới
nếu một trong các sản phẩm đó là muối khó tan hoặc là khí bay khỏi dung dịch.
Thí dụ :
AgNO
3
+ NaCl AgCl + NaNO
3
BaCl
2
+ MgSO
4
BaSO
4
+ MgCl
2
Một số kim loại hoạt động hơn đẩy đợc kim loại kém hoạt động hơn ra khỏi
muối của nó. Thí dụ :
Zn + CuSO
4
ZnSO
4
+ Cu

Fe + 2AgNO
3
Fe(NO
3
)
2
+ 2Ag
Cu + HgCl
2
CuCl
2
+ Hg
Chú ý : Khi các kim loại rất hoạt động nh các kim loại kiềm, một số kim loại
kiềm thổ nh Ba, Ca tác dụng với dung dịch muối của các kim loại khác kém hoạt
động hơn thì trớc hết các kim loại rất hoạt động này tác dụng với nớc tạo thành
các dung dịch kiềm sau đó dung dịch kiềm này tác dụng với muối của kim loại
kém hoạt động hơn. Thí dụ, khi cho một mẩu nhỏ Na vào dung dịch Fe
2
(SO
4
)
3
, sẽ
xảy ra các phản ứng sau :
2Na + 2H
2
O 2NaOH + H
2

Fe

2
(SO
4
)
3
+ 6NaOH 2Fe(OH)
3
+ 3Na
2
SO
4
Nhiều muối ở trạng thái rắn sẽ bị phân huỷ khi nung nóng ở nhiệt độ cao. Thí dụ :
2CuSO
4


0
t
2CuO + 2SO
2
+ O
2

2Fe(NO
3
)
3


0

t
Fe
2
O
3
+ 6NO
2
+ 1,5O
2
Muối axit :
- Muối axit tác dụng với các dung dịch kiềm cho muối và nớc. Thí dụ :
NaHCO
3
+ NaOH Na
2
CO
3
+ H
2
O
NaH
2
PO
4
+ NaOH Na
2
HPO
4
+ H
2

O
- Muối axit của các axit yếu vừa tác dụng với các dung dịch kiềm vừa tác dụng
với dung dịch axit mạnh hơn. Thí dụ :
NaHCO
3
+ NaOH Na
2
CO
3
+ H
2
O
14
NaHCO
3
+ HCl NaCl + H
2
O + CO
2

Với dung dịch muối hiđrosunfat có phản ứng nh một axit khá mạnh
(vì H
2
SO
4
là axit 2 lần axit trong đó nấc thứ 2 là axit khá mạnh). Thí dụ :
2NaHSO
4
+ CaCO
3

CaSO
4
+ Na
2
SO
4
+ CO
2
+ H
2
O
2NaHSO
4
+ Mg MgSO
4

+ Na
2
SO
4
+ H
2

B. Câu hỏi và bài tập
I.1. Hãy viết các PTHH biểu diễn các quá trình sau :
a) Nung đồng trong không khí tạo thành đồng (II) oxit.
b) Nung sắt trong không khí, thu đợc oxit sắt từ (Fe
3
O
4

).
c) Đốt cháy hoàn toàn photpho đỏ trong không khí, thu đợc photpho (V) oxit.
d) Nung đá vôi ở nhiệt độ cao trong lò, thu đợc vôi sống (CaO) và khí cacbonic
(CO
2
).
e) Đốt cháy pyrit (FeS
2
) trong không khí, thu đợc sắt (III) oxit và khí sunfurơ (SO
2
)
f) Nhiệt phân hỗn hợp 2 muối KMnO
4
và KClO
3
thu đợc khí oxi.
I.2. Viết các PTHH biểu diễn các quá trình sau đây :
a) Đốt cháy bột nhôm trong không khí, thu đợc nhôm oxit. Hoà tan hết lợng
oxit đó trong dung dịch axit sunfuric.
b) Khí metan (CH
4
) đợc dùng làm khí đốt. Đốt cháy khí metan.
c) Rợu etylic (C
2
H
5
OH) cũng đợc làm chất đốt. Đốt cháy rợu đó.
d) Đốt cháy phoi bào sắt trong không khí thu đợc hỗn hợp sản phẩm gồm
3 oxit của sắt là : FeO, Fe
3

O
4
và Fe
2
O
3
. Hoà tan hỗn hợp 3 oxit đó trong dung
dịch axit HCl.
I.3. Đốt cháy bột kim loại M trong không khí, thu đợc oxit của nó, trong đó oxi
chiếm 20% khối lợng. Hãy xác định kim loại đó.
I.4. a) Đốt cháy đơn chất phi kim R trong không khí, thu đợc oxit của nó, trong
đó R chiếm 50% khối lợng.
b) Đốt cháy kim loại M trong lợng d oxi, thu đợc oxit trong đó M chiếm 70%
về khối lợng.
Hãy xác định R và M. Viết CTHH của các oxit tạo bởi chúng.
15
I.5. Cho 11,6 g hỗn hợp FeO và Fe
2
O
3
cùng số mol tác dụng hoàn toàn với
200 ml dung dịch HCl 3M, thu đợc dung dịch A (giả thiết thể tích thay đổi không
đáng kể). Viết các PTHH xảy ra và tính nồng độ mol của các chất tan trong A.
I.6. Đốt cháy một ít bột đồng trong không khí trong một thời gian ngắn. Sau
khi kết thúc phản ứng thấy khối lợng chất rắn thu đợc tăng lên
1
6
khối lợng của
bột Cu ban đầu. Hãy xác định thành phần % theo khối lợng của chất rắn thu đợc
sau khi đun nóng.

I.7. Đốt cháy hoàn toàn 1 g bột kim loại M trong oxi d, thu đợc chất rắn có
khối lợng 1,667 g. Xác định M là kim loại nào ?
I.8. Cho hỗn hợp Cu và Mg cùng số mol. Đốt nóng m
1
g hỗn hợp trong không
khí cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu đợc chất rắn có khối lợng
14,4 g. Viết các PTHH xảy ra. Xác định m
1
và tính thể tích dung dịch HCl 2M
cần dùng để hoà tan hết lợng chất rắn thu đợc.
I.9. Đốt cháy hết 0,36 g bột Mg trong không khí, thu đợc chất rắn A. Hoà tan
hết A trong lợng vừa đủ là 100 ml dung dịch HCl loãng, thu đợc dung dịch A
1
.
Tính nồng độ mol của dung dịch HCl đã dùng và nồng độ muối trong dung dịch A
1
.
I.10. Cho 8 g SO
3
tác dụng hết với 92 ml nớc (có khối lợng riêng
d = 1g/ml) thu đợc dung dịch A. Cho 6,2 g Na
2
O hoà tan hết vào 93,8 ml nớc, thu
đợc dung dịch B. Trộn một nửa dung dịch A với một nửa dung dịch B, thu đợc 100
ml dung dịch C.
1. Tính nồng độ % của dung dịch A và dung dịch B.
2. Tính nồng độ mol của dung dịch C.
I.11. Cho một lợng oxit của kim loại hoá trị II tác dụng vừa hết với lợng vừa
đủ dung dịch HCl 7,3%, thu đợc dung dịch muối clorua của kim loại đó nồng độ
10,51%. Hãy xác định oxit kim loại đó.

I.12. Cho một lợng oxit của kim loại tác dụng vừa đủ với lợng dung dịch
H
2
SO
4
9,8%, thu đợc dung dịch muối sunfat nồng độ 14,815%. Hãy xác định oxit
kim loại đó.
I.13. Cho một lợng bột Cu (II) oxit tác dụng hết với lợng d dung dịch H
2
SO
4
19,6% đợc dung dịch A trong đó nồng độ phần trăm của CuSO
4
và H
2
SO
4
còn d là
bằng nhau. Hãy tính nồng độ đó.
I.14. Cho 10,52 g hỗn hợp ba kim loại ở dạng bột Mg, Al và Cu tác dụng hoàn
toàn với oxi, thu đợc 17,4 g hỗn hợp oxit. Hỏi để hoà tan vừa hết lợng hỗn hợp
oxit đó cần dùng ít nhất bao nhiêu ml dung dịch HCl 1,25M.
I.15. Cho 7,8 g hỗn hợp Mg và Al (trong đó Mg chiếm 30,77% khối lợng) tác
dụng hoàn toàn với oxi, thu đợc chất rắn A có khối lợng m
1
g. Cho A tác dụng hết
với 400 g dung dịch H
2
SO
4

loãng, nồng độ 19,6%, thu đợc dung dịch A
1
.
16
a) Viết các PTHH xảy ra.
b) Tính nồng độ % của các chất tan trong dung dịch A
1
.
I.16. Cho 2 cốc có khối lợng bằng nhau A và B. Thêm vào mỗi cốc 100 g dung
dịch H
2
SO
4
19,6%, rồi đặt các cốc đó lên hai đĩa cân, thấy cân thăng bằng. Thêm
vào A 10 g CaCO
3
dạng bột, thêm vào B 10 g BaCO
3
dạng bột. Hỏi sau khi các
phản ứng trong A và B xảy ra hoàn toàn thì cân có thăng
bằng không ?
I.17. Cho oxit kim loại M chứa 65,22% kim loại về khối lợng. Không cần biết
đó là kim loại nào, hãy tính khối lợng dung dịch H
2
SO
4
19,6% tối thiểu cần dùng
để hoà tan vừa hết 15 g oxit đó.
I.18. Cho 2,016 g kim loại M có hoá trị không đổi tác dụng hết với oxi, thu đợc
2,784 g chất rắn. Hãy xác định kim loại đó.

I.19. Cho m
1
g kim loại M dạng bột. Đốt cháy lợng kim loại đó trong không
khí, thu đợc chất rắn có khối lợng không đổi là
5
3
m
1
g. Hỏi M là kim loại nào
trong số các kim loại cho dới đây :
Na = 23, Mg = 24, Ca = 40, Al = 27, Fe = 56, Cu = 64, Zn = 65, Pb = 207.
I.20. Cho 2,016 g kim loại M tác dụng vừa hết với oxi trong không khí, thu đợc
2,52 g oxit của nó. Hãy xác định oxit của kim loại đó.
I.21. Cho 160 g CuO tác dụng với lợng vừa đủ dung dịch H
2
SO
4
khi đun nóng,
thu đợc dung dịch A có khối lợng 800 g. Làm lạnh dung dịch A đó xuống 0
0
C thấy
có m
1
g tinh thể ngậm nớc CuSO
4
.5H
2
O kết tinh lắng xuống. Hãy tính m
1
, biết

rằng độ tan của CuSO
4
ở 0
0
C là 14,3 g.
I.22. Hoàn thành các PTHH biểu diễn dãy biến hoá sau :
a) Mg
(1)

MgCl
2

(2)

Mg(NO
3
)
2

(3)

MgSO
4

(4)

MgCO
3
(5)

MgO
b) Al
(1)

Al
2
O
3
(2)

Al
2
(SO
4
)
3
(3)

AlCl
3
(4)

Al(NO
3
)
3
(5)

(5)

Al(OH)
3

(6)

Al
2
O
3
I.23. Cho 6,93 g hỗn hợp gồm Mg và Al dạng bột tác dụng hết với dung dịch
HCl, thu đợc dung dịch A. Cô cạn cẩn thận dung dịch A thì thu đợc 31,425 g muối
khan.
a) Viết các PTHH xảy ra.
17
b) Tính thể tích khí H
2
(ĐKTC) giải phóng ra khi hỗn hợp các kim loại tác
dụng với axit.
c) Tính % theo khối lợng của mỗi kim loại trong hỗn hợp.
I.24. Cho hỗn hợp có thành phần đồng nhất gồm Fe và Cu ở dạng bột. Chia
hỗn hợp thành 2 phần hoàn toàn đều nhau. Cho phần 1 tác dụng hết với dung dịch
H
2
SO
4
đặc, đun nóng thu đợc dung dịch chứa Fe
2
(SO
4
)

3
, CuSO
4
và giải phóng ra
1,568 lit khí SO
2
(ĐKTC). Cho phần 2 tác dụng với lợng d dung dịch H
2
SO
4
loãng, phản ứng hoàn toàn thấy giải phóng ra 0,448 lit khí H
2
(ĐKTC).
Viết các PTHH xảy ra và tính % theo khối lợng của mỗi kim loại trong hỗn hợp.
I.25. Cho 5,64 g hỗn hợp A gồm 2 kim loại Mg và Al tác dụng với 200 ml dung
dịch HCl, khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu đợc dung dịch chứa kết tủa. Cô cạn
cẩn thận hỗn hợp, thu đợc 21,26 g chất rắn khan. Lại lấy 5,64 g hỗn hợp A nữa,
cho tác dụng với 300 ml dung dịch HCl đã dùng ở trên khi đun nóng, thu đợc
dung dịch và V
1
lit H
2
(ĐKTC). Lại làm bay hơi cẩn thận hỗn hợp cuối cùng thu
đợc 25,52 g muối khan.
a) Viết các PTHH xảy ra
b) Tính nồng độ mol của dung dịch HCl và thể tích V
1
của khí H
2
.

I.26. Cho hỗn hợp A gồm Al
2
O
3
và Fe
2
O
3
. Lấy 31,44 g A cho tác dụng với
300 ml dung dịch HCl, phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu đợc hỗn hợp gồm dung
dịch và kết tủa. Làm bay hơi cẩn thận hỗn hợp, thu đợc 64,44 g chất rắn khan. Lại
lấy 31,44 g A, cho tác dụng với 400 ml dung dịch HCl đã dùng trong thí nghiệm
trên, phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu đợc dung dịch A
1
. Lại làm bay hơi hỗn hợp
đến khan, thu đợc 71,04 g chất rắn khan.
a) Viết các PTHH xảy ra, giải thích.
b) Tính nồng độ mol dung dịch HCl và tính thành phần % theo khối lợng của
mỗi oxit trong hỗn hợp A.
I.27. Cho 100 g dung dịch H
3
PO
4
39,2% tác dụng với 100 g dung dịch
NaOH 25%, thu đợc dung dịch A. Tính nồng độ % của các chất tan trong A.
I.28. Để xác định nồng độ của dung dịch H
3
PO
4
ngời ta làm nh sau : Lấy 2,5

ml dung dịch axit đó, cân đợc 3,175 g rồi hoà tan lợng cân đó vào nớc cất, thu đợc
dung dịch A. Trung hoà hoàn toàn dung dịch A bằng lợng vừa đủ 30,1 ml dung
dịch NaOH1,2M.
a) Tính khối lợng riêng và nồng độ % của dung dịch H
3
PO
4
ban đầu.
b) Lấy 100 ml dung dịch H
3
PO
4
trên cho tác dụng với 100 ml dung dịch
NaOH 25% (d = 1,28 g/ml), thu đợc dung dịch B. Tính nồng độ % các chất tan
trong B.
I.29. Cho 28 g hỗn hợp B gồm Cu và CuO tác dụng với 112 g dung dịch H
2
SO
4
đặc nồng độ 70% khi đun nóng, thu đợc dung dịch B
1
và 5,6 lit khí SO
2
(ĐKTC).
a) Viết các PTHH xảy ra.
18
b) Tính khối lợng của các chất tan trong dung dịch B
1
.
c) Tính % theo khối lợng của mỗi chất trong hỗn hợp B.

I.30. Tính khối lợng khí SO
3
cần hoà tan vào 750 ml dung dịch H
2
SO
4
24,5% (d
= 1,2 g/ml) để thu đợc dung dịch H
2
SO
4
mới nồng độ 49%.
I.31. Oleum là hỗn hợp gồm SO
3
và H
2
SO
4
nguyên chất, có công thức là
H
2
SO
4
.nSO
3
. Lấy 6,76 g một loại oleum rồi đem hoà tan vào nớc đợc dung dịch
A, để trung hoà hoàn toàn dung dịch A đó cần dùng vừa đủ 40 ml dung dịch
NaOH 4M.
Xác định thành phần % theo khối lợng của SO
3

trong oleum đó và xác định
công thức của oleum đó.
I.32. Cần phải hoà tan bao nhiêu g SO
3
vào 500 g dung dịch H
2
SO
4
91% để thu
đợc 1 loại oleum có hàm lợng của SO
3
là 30% theo khối lợng.
I.33. Cho 4,06 g hỗn hợp Al và Zn tác dụng với 200 ml dung dịch HCl 2,3M.
a) Nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn thì các kim loại có tan hết không ?
b) Nếu trong thí nghiệm trên có 2,128 lit khí H
2
(ĐKTC) thoát ra thì sau khi cô
cạn cẩn thận dung dịch thì thu đợc bao nhiêu g muối khan.
I.34. Cho 10 ml dung dịch hỗn hợp 2 axit HCl 2M và H
2
SO
4
1M. Để trung hoà
hoàn toàn 10 ml dung dịch 2 axit đó cần dùng vừa đủ bao nhiêu ml dung dịch
NaOH 0,5M.
I.35. Cho dung dịch loãng của hỗn hợp 2 axit HCl và H
2
SO
4
. Lấy 20 ml dung

dịch đó, trung hoà lợng axit trong đó bằng lợng vừa đủ là 150 ml dung dịch
Ba(OH)
2
0,2M. Phản ứng trung hoà đó đã tạo thành 4,66 g kết tủa trắng. Hãy xác
định nồng độ mol của mỗi axit trong dung dịch hỗn hợp.
I.36. Cho 19,73 g hỗn hợp 3 kim loại Mg, Al và Cu. Đun nóng hỗn hợp trong
không khí d oxi để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu đợc 28,45 g chất rắn. Hỏi để
hoà tan hết lợng chất rắn đó cần dùng ít nhất bao nhiêu ml dung dịch HCl 5M.
I.37. Cho 23,676 g hỗn hợp 3 kim loại Mg, Al, Cu tác dụng hết với O
2
, thu đợc
34,14 g hỗn hợp gồm 3 oxit. Hỏi để hoà tan hết lợng hỗn hợp oxit đó cần ít nhất
bao nhiêu ml dung dịch hỗn hợp 2 axit HCl 3M và H
2
SO
4
1,5M.
I.38. Cho a g CaCO
3
tác dụng hết với dung dịch HCl thấy giải phóng ra
0,896 lit CO
2
(ĐKTC). Xác định a.
I.39. Cần cho bao nhiêu g MgCO
3
tác dụng hết với 300 g dung dịch
H
2
SO
4

19,6% để thu đợc dung dịch MgSO
4
15%.
I.40. Cần cho bao nhiêu g oxit MgO tác dụng với 400 g dung dịch H
2
SO
4
19,6% để thu đợc dung dịch MgSO
4
20%. Tính khối lợng dung dịch thu đợc.
19
Chơng 2
Kim Loại
A. Tóm tắt kiến thức cơ bản
I. Tính chất chung của kim loại
1. Tính chất vật lí
Ngày nay với hơn 109 nguyên tố hoá học đã biết, thì đã có hơn 80 nguyên tố là
kim loại.
ở điều kiện thờng chỉ một mình thuỷ ngân (Hg) là tồn tại ở thể lỏng, tất cả các
kim loại còn lại đều là chất rắn và có cấu tạo tinh thể.
Các kim loại đều có ánh kim (tức là bề mặt đợc đánh bóng thì phản chiếu ánh
sáng lấp lánh), tính dẻo, dai (dễ bị dát mỏng, dễ bị kéo thành sợi, dễ bị dập
khuôn), dẫn điện và dẫn nhiệt. Kim loại nào dẫn nhiệt tốt thì cũng dẫn điện tốt.
Sau đây là một số kim loại thờng gặp đợc sắp xếp theo thứ tự giảm dần độ dẫn
điện và dẫn nhiệt : Ag, Cu, Au, Al, Zn, Fe, Pb, Hg.
2. Tính chất hoá học
a) Tác dụng với oxi
Đa số các kim loại (chỉ trừ bạc, platin và vàng) tác dụng với oxi tạo thành
oxit. Thí dụ : 3Fe + 2O
2

0
t
Fe
3
O
4
b) Tác dụng với phi kim
Đa số các kim loại tác dụng với các halogen (Cl
2
, Br
2
) tạo thành các muối
halogenua, thí dụ :
2Fe + 3Cl
2
2FeCl
3
Nhiều kim loại tác dụng với lu huỳnh, tạo thành muối sunfua, thí dụ :
Hg + S HgS
Mg + S MgS
c) Tác dụng với dung dịch axit (xem phần axit tác dụng với kim loại ).
d) Tác dụng với dung dịch muối
20
Nhiều kim loại đứng trớc khi tác dụng với dung dịch muối (hay muối nóng
chảy) của các kim loại đứng sau trong dãy hoạt động hoá học của chúng, tạo
thành muối mới và kim loại kém hoạt động hơn. Thí dụ :
Zn + CuSO
4

ZnSO
4
+ Cu
Al + 3 AgNO
3
Al(NO
3
)
3
+ 3Ag
3. Dãy hoạt động hoá học của kim loại
Về tính chất hoá học các kim loại khác nhau chủ yếu ở tính hoạt động. Sau
đây là dãy các kim loại đợc sắp xếp theo thứ tự giảm dần từ trái qua phải tính hoạt
động hoá học :
K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Ag, Hg, Pt, Au.
Các kim loại đứng đầu dãy (K, Ca, Na) là các kim loại rất hoạt động, chúng dễ
dàng phản ứng với nớc tạo thành các dung dịch kiềm và giải phóng ra khí hiđro.
Thí dụ : 2 Na + 2H
2
O 2NaOH + H
2

Các kim loại tiếp theo (từ Mg đến Zn) là các kim loại khá hoạt động. Các kim
loại từ Fe đến Pb là các kim loại hoạt động trung bình. Các kim loại đứng sau
hiđro là những kim loại kém hoạt động.
Các kim loại đứng trớc hiđro trong dãy trên tác dụng với các dung dịch axit
HCl và H
2
SO
4

loãng tạo thành muối kim loại và giải phóng ra khí hiđro. Thí dụ :
Zn + H
2
SO
4
ZnSO
4
+ H
2

2 Al + 6 HCl 2AlCl
3
+ 3H
2

II. Kim loại kiềm
Kim loại kiềm là tên chung chỉ các kim loại : Liti (Li), natri (Na),
kali (K), rubiđi (Rb), xesi (Cs), franxi (Fr). Chúng là các kim loại hoạt động mạnh
nhất và luôn có hoá trị (I) trong các hợp chất.
Trong tự nhiên nhóm kim loại này không tồn tại ở dạng đơn chất mà chỉ tồn tại
ở các dạng muối dễ tan trong nớc.
Kim loại kiềm tác dụng mãnh liệt với các phi kim, với nớc và các dung dịch
axit. Lấy Na làm thí dụ điển hình :
4Na + O
2
2Na
2
O
2Na + Cl
2

2NaCl
2Na + 2HCl 2NaCl + H
2

2Na + 2H
2
O 2NaOH + H
2

21
Khi cho một mẩu kim loại kiềm vào dung dịch muối của kim loại khác kém
hoạt động hơn, trớc hết kim loại kiềm tác dụng với nớc tạo thành dung dịch kiềm,
sau đó muối của kim loại kém hoạt động hơn mới tác dụng với kiềm.
Thí dụ : Khi cho một mẩu Na vào dung dịch muối MgSO
4
sẽ xảy ra các phản
ứng sau :
2Na + 2H
2
O 2NaOH + H
2

MgSO
4
+ 2NaOH Mg(OH)
2
+ Na
2
SO
4

Tuyệt đại đa số các muối của kim loại kiềm đều không màu và tan nhiều trong
nớc. Trong thực tiễn thờng gặp các muối của Na, K, Li, Cs và Rb là các kim loại
hiếm, các hợp chất của chúng ít gặp trong tự nhiên.
Kali và các hợp chất của nó cháy trên ngọn lửa đèn khí không màu cho ngọn
lửa màu tím đặc trng. Natri và các hợp chất của nó cho ngọn lửa vàng đậm.
Các hợp chất thờng gặp, có nhiều ứng dụng của kali và natri và các hiđroxit
(KOH, NaOH) tan nhiều trong nớc, không bị phân huỷ khi nung đến nhiệt độ cao.
Các muối cacbonat K
2
CO
3
, Na
2
CO
3
cũng rất bền với nhiệt, không bị phân huỷ khi
đun nóng, còn các muối hiđrocacbonat NaHCO
3
và KHCO
3
bị nhiệt phân :
2MHCO
3


0
t
M
2
CO

3
+ CO
2
+ H
2
O
Các muối clorua, sunfat (NaCl, KCl, Na
2
SO
4
, K
2
SO
4
) rất bền với nhiệt, tan
nhiều trong nớc. Các muối nitrat ( NaNO
3
, KNO
3
) bị nhiệt phân :
2MNO
3


0
t
2 MNO
2
( nitrit ) + O
2

III. kim loại kiềm thổ
Kim loại kiềm thổ là tên chung của nhóm các kim loại gồm : Beri (Be), magie
(Mg), canxi (Ca), stronti (Sr), bari (Ba) và rađi (Ra: kim loại phóng xạ ).
Các kim loại kiềm thổ cũng là những kim loại hoạt động rất mạnh, chỉ tồn tại
trong tự nhiên ở dạng hợp chất và luôn có hoá trị (II) trong mọi hợp chất. Từ Be
đến Ba tính kim loại tăng dần.
Các hợp chất thờng gặp của kim loại kiềm thổ là oxit, hiđroxit, các muối
cabonat, nitrat, sunfat.
Các oxit (MO) là những oxit bazơ điển hình. MgO không tan trong nớc, CaO
ít tan trong nớc, tuy nhiên dung dịch Ca(OH)
2
mà ta vẫn gọi là nớc vôi trong cũng
có tính kiềm còn Ba(OH)
2
tan trong nớc nhiều hơn. ở dạng rắn các hiđroxit
M(OH)
2
đều bị nhiệt phân thành oxit MO và hơi nớc.
22
Muối cacbonat (MCO
3
) khó tan trong nớc, khi đun nóng đều bị nhiệt
phân, các muối hiđrocacbonat (tan nhiều trong nớc, không tồn tại ở dạng
rắn). Muối clorua (MCl
2
) đều không màu tan nhiều trong nớc, muối nitrat
(M(NO
3
)

2
) đều không màu, tan nhiều trong nớc, bị nhiệt phân tạo thành oxit, khí
NO
2
và O
2
. Muối MgSO
4
tan nhiều trong nớc, CaSO
4
ít tan trong nớc, thờng dùng
làm phấn viết bảng, nặn tợng, dùng trong y học. BaSO
4
thực tế không tan trong n-
ớc và các axit loãng. Các muối sunfat MSO
4
không bị nhiệt phân khi đun nóng.
IV. Nhôm
Nhôm là kim loại màu trắng bạc, nhẹ, dẻo dai, có nhiều tính chất vật lí quý giá
nh nhẹ, bền, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt. Vì vậy, nhôm có nhiều ứng dụng quan trọng
trong kĩ thuật cũng nh trong đời sống.
Nhôm là kim loại hoạt động khá mạnh, tính hoạt động của nó chỉ kém các kim
loại kiềm và kiềm thổ.
1. Nhôm có những tính chất hoá học của kim loại
4Al + 3O
2
2Al
2
O
3

2Al + 3Cl
2
2AlCl
3
2Al + 3H
2
SO
4
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2

2Al + 6H
2
SO
4
(đặc)

0
t
Al
2
(SO
4
)

3
+ 3SO
2


+ 6H
2
O
2Al + 3CuSO
4
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3 Cu
Nhôm khử đợc các oxit kim loại đứng sau nó trong dãy hoạt động hoá học (nh
các oxit của sắt, mangan, crom, đồng, ). Phản ứng loại này toả ra lợng nhiệt rất
lớn đến nỗi cả hệ chất phản ứng và sản phẩm cháy thành thể lỏng. Vì vậy, phản
ứng đó đợc gọi là phản ứng nhiệt nhôm. Thí dụ :
2Al + Fe
2
O
3
Al
2
O
3
+ 2 Fe + Q

2Al + Cr
2
O
3
Al
2
O
3
+ 2Cr + Q
Phản ứng nhiệt nhôm của các oxit sắt đợc ứng dụng để hàn đờng ray xe lửa.
2. Một số tính chất hoá học khác của nhôm
Nhôm tác dụng mãnh liệt với các dung dịch kiềm giải phóng ra khí hiđro :
2Al + 2H
2
O + 2NaOH 2NaAlO
2
+ 3H
2

Ngay ở nhiệt độ thờng các đồ dùng bằng nhôm đã bị oxi hoá bởi oxi không khí
tạo nên một lớp oxit rất mỏng (không quá 10
6
cm), nhng rất bền và chắc, bảo vệ
23
cho nhôm không bị oxi hoá tiếp và không tác dụng với nớc, đảm bảo độ bền của
các đồ dùng bằng nhôm khi đun nóng trong thời gian dài. Hiđroxit nhôm thể hiện
tính lỡng tính, nó tác dụng với dung dịch kiềm tạo thành muối aluminat :
Al(OH)
3
+ NaOH NaAlO

2
+ 2H
2
O
Oxit nhôm là hợp chất lỡng tính, vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với kiềm :
Al
2
O
3
+ 6HCl 2AlCl
3
+ 3H
2
O
Al
2
O
3
+ 2NaOH 2NaAlO
2
+ H
2
O
Các muối nhôm thờng gặp có nhiều ứng dụng là AlCl
3
, Al
2
(SO
4
)

3
, phèn chua.
Trong mọi hợp chất và mọi phản ứng nhôm luôn có hoá trị III.
V. Sắt và hợp kim sắt
Sắt là kim loại mà con ngời biết và sử dụng từ thời thợng cổ. Sắt dẻo, dai, bền,
nó dẫn điện và dẫn nhiệt chỉ kém đồng và nhôm, sắt bị nam châm hút.
Sắt là kim loại có tính hoạt động hoá học trung bình. Trong đại đa số các phản
ứng hoá học, nó thờng thể hiện hoá trị II hoặc hoá trị III. Khi phản ứng với các
chất oxit hoá mạnh nh : clo, oxi d khi đun nóng, axit nitric, hoặc axit sunfuric đặc
đun nóng nó thể hiện hoá trị III. Khi đun nóng Fe trong không khí nó thờng bị oxi
hoá thành oxit sắt từ :
Fe + 2O
2


0
t
Fe
3
O
4
Nhng khi đốt nóng lợng nhỏ bột sắt trong oxi hoặc trong không khí d oxi nó bị
oxi hoá thành sắt (III) oxit :
4Fe + 3O
2
2Fe
2
O
3
Các tính chất hoá học khác của sắt đợc tóm tắt trong các thí dụ sau :

2Fe + 3Cl
2
2FeCl
3
Fe + 2HCl FeCl
2
+ H
2

2Fe + 6H
2
SO
4
(đặc)

0
t
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ 6H
2
O
Fe + 6HNO
3

(đặc)

0
t
Fe(NO
3
)
3
+ 3NO
2
+ 3 H
2
O
Fe + CuSO
4
FeSO
4
+ Cu
Fe + 2FeCl
3
3FeCl
2
Fe + Fe
2
(SO
4
)
3
3FeSO
4

24
Sắt tạo đợc 3 oxit là sắt (II) oxit : FeO, sắt (III) oxit : Fe
2
O
3
và oxit sắt từ :
Fe
3
O
4
. Chất này bị nam châm hút và sắt trong oxit này có hoá trị II và III, nên có
thể viết Fe
3
O
4
= FeO.Fe
2
O
3
. Khi đun nóng sắt (II) oxit và oxit sắt từ bị oxi oxi hoá
thành sắt (III) oxit. ở nhiệt độ cao các oxit sắt bị các chất khử là CO, H
2
và C khử
oxi tạo thành sắt kim loại.
Sắt tạo thành 2 hiđroxit là sắt (II) hiđroxit : Fe(OH)
2
có màu trắng hơi xanh
nhạt và sắt (III) hiđroxit : Fe(OH)
3
có màu đỏ nâu. Các oxit sắt thực tế không tan

trong nớc nhng dễ dàng tan trong các dung dịch axit. Fe(OH)
2
dễ dàng oxi hoá
bởi oxi không khí ngay trong dung dịch khi mới đợc tạo thành :
FeSO
4
+ 2NaOH Fe(OH)
2
+ Na
2
SO
4
4Fe(OH)
2
+ O
2
+ 2H
2
O 4 Fe(OH)
3

Fe(OH)
2
có màu trắng hơi xanh nhạt.
Các muối clorua, nitrat, sunfua của sắt (II) và sắt (III) tan nhiều trong nớc.
Dung dịch muối sắt (II) thờng có màu xanh hơi nhạt còn dung dịch muối sắt (III)
thờng có màu vàng hoặc vàng hơi nâu. Sắt tạo thành một số muối kép kết tinh
ngậm nớc. Thí dụ : Muối Mo(NH
4
)

2
Fe(SO
4
)
2
.6H
2
O (trong đó sắt hoá trị II) và
phèn sắt (III) amoni : FeNH
4
(SO
4
)
2
.12H
2
O.
Để lâu sắt trong không khí ẩm, dới tác dụng của oxi và nớc sắt bị han rỉ tạo
thành lớp rỉ là Fe
2
O
3
:
4Fe +3O
2
+nH
2
O 2Fe
2
O

3
.nH
2
O
VI. GANG Và THéP
Hai hợp kim rất phổ biến của sắt là gang và thép.
Gang là hợp kim của sắt và cacbon trong đó cacbon chiếm từ 2 - 6% khối lợng,
ngoài ra còn có lợng nhỏ gồm một số ít nguyên tố khác (nh P, S, Mn và Si ).
Thép là hợp kim của sắt và cacbon trong đó hàm lợng của cacbon nhỏ hơn,
chiếm từ 0,15 - 2% ngoài ra còn lợng nhỏ vài nguyên tố khác.
Ngời ta luyện gang trong lò cao. Nguyên liệu là các loại quặng chứa oxit sắt
nh hematit đỏ (Fe
2
O
3
), hematit nâu (Fe
2
O
3
.H
2
O), manhetit (Fe
3
O
4
) đã đợc làm
giàu bằng cách loại bỏ bớt tạp chất. Nguyên liệu luyện gang còn có than cốc,
không khí giàu oxi và chất chảy là CaCO
3
. Sau đây là các phản ứng hoá học chính

xảy ra trong quá trình luyện gang :
Than cốc cháy tạo ra CO và nhiệt độ cao trong lò :
C + O
2
CO
2
+ Q
CO
2
+ C

0
t
2CO
25
Từ thân lò xuống đến nồi lò nhiệt độ tăng dần, các oxit sắt bị khử dần
thành sắt :
3Fe
2
O
3
+ CO

0
t
2Fe
3
O
4
+ CO

2

Fe
3
O
4
+ CO

0
t
3FeO + CO
2

FeO + CO

0
t
Fe + CO
2

Sắt kim loại bị nóng chảy thành thể lỏng ở nhiệt độ cao (trên 1500
0
C) đồng
thời hoà tan cacbon, tạo thành gang. Chất chảy CaCO
3
đợc thêm vào để liên kết
với tạp chất là SiO
2
tạo thành CaSiO
3

dới dạng xỉ :
CaCO
3


0
t
CaO + CO
2

CaO + SiO
2


0
t
CaSiO
3
Xỉ nhẹ hơn gang sẽ nổi lên trên đợc loại ra dễ dàng.
Thép là hợp kim của sắt và cacbon, song hàm lợng của cacbon trong thép nhỏ
hơn trong gang nhiều lần, nên ngời ta dùng gang để luyện thép. Nguyên tắc của
việc luyện thép là khử bớt các tạp chất (C, P, S, và Si) trong gang. Sau đây là thành
phần các nguyên tố trong thép thờng : C (0,15 - 0,19), Si (0,03 - 0,5%), P ( 0,05 -
0,8% ), S ( 0,05 - 0,07% ), Mn ( 0,5 - 1% ).
Hình
2.1.
Sơ đồ
lò MacTanh để luyện gang thành thép
26
VII. Đại cơng về hợp kim

Hợp kim là hỗn hợp rắn đợc chế tạo bằng cách hoà tan một số kim loại
(đôi khi phi kim) trong các kim loại khác bằng nấu nóng chảy hỗn hợp của chúng
với nhau rồi làm lạnh hỗn hợp. Riêng hợp kim của kim loại với thuỷ ngân gọi là
hỗn hống.
Nói chung, tính chất của hợp kim phụ thuộc vào bản chất của các kim loại,
thành phần và các điều kiện chế tạo chúng. Tính chất vật lí của hợp kim thờng
khác với tính chất chất vật lí của các kim loại thành phần, tuy vậy các hợp kim
vẫn giữ đợc các tính vật lí chung của kim loại là có ánh kim, dẫn điện, dẫn nhiệt,
hợp kim thờng cứng hơn nhng kém dẻo hơn các kim loại thành phần. Nhiệt độ
nóng chảy của hợp kim thờng thấp hơn nhiệt độ của kim loại
thành phần.
Nói chung hợp kim có nhiều tính chất hoá học tơng tự các kim loại tạo
nên chúng. Bảng 1.1 trình bày công dụng chính của một số hợp kim thờng gặp.
Bảng 1.1. Công dụng chính của một số hợp kim thờng gặp
Hợp kim Thành phần chính Công dụng chính
Bạc đúc 90% Ag, 10% Cu Đúc tiền, đúc huy chơng.
Đồng thau 60% Cu, 39% Zn, 1%Sn Chế đồ dùng, công cụ
Hợp kim hàn 67%Pb, 33%Zn Dùng hàn kim loại
Gang Fe, 2 - 6% C Chế tạo công cụ, nguyên liệu luyện thép
Thép cacbon Fe và 1% C Chế tạo máy móc, công cụ
Thép không rỉ 80%Fe, 18%Cr, 0,2% C Máy móc tốt, dụng cụ học tập
Thép đặc biệt 67%Fe, 18%Cr, 12%Ni, 3%Mo Chế dụng cụ phẫu thuật.
Đura 95%Al, 5%Cu, 0,5%Mg Chế tạo máy bay
Vàng 18 cara 75% Au, 25%Cu Chế tạo đồ trang sức
VIII. Sự ăn mòn kim loại
Ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại và hợp kim do tác dụng hoá học của
môi trờng.
Sự phá huỷ kim loại và hợp kim dới tác dụng trực tiếp của các hoá chất có
trong môi trờng tự nhiên nh nớc ma, nớc biển, khí oxi, khí cacbonic, trong không
khí hoặc hoá chất do hoạt động của con ngời thải ra nh nớc thải sinh hoạt, các khí

có tính axit (nh HCl, NO
2
, SO
2
, SO
3
), các khí có tính oxi hóa
(nh Cl
2
, hơi HNO
3
, ).
Thí dụ : Các vật dụng, dụng cụ máy móc chế tạo bằng sắt thép để lâu ngày
trong không khí ẩm, nóng sẽ bị phá huỷ dần dần bằng quá trình sau :
2Fe + O
2
+ 2H
2
O 2Fe(OH)
2
4Fe(OH)
2
+ O
2
+ 2 H
2
O 4Fe(OH)
3
4 Fe(OH)
3

0
t
2Fe
2
O
3
+ 6 H
2
O
27
Sự phá huỷ các hợp kim và kim loại chứa tạp chất càng trở nên dễ dàng nếu
chúng tiếp xúc với các dung dịch nớc của các axit và các muối (ta thờng nói là
dung dịch của các chất điện li). Trong trờng hợp này các kim loại sẽ bị phá huỷ
dần giống nh hiện tợng xảy ra trong các pin điện, nên ngời ta gọi đó là sự ăn mòn
điện hoá.
Giả sử ta để một hợp kim của 2 kim loại Zn và Cu tiếp xúc với nớc ma chứa
axit HCl, hợp kim sẽ bị phá huỷ nh sau : Các phân tử Zn là kim loại hoạt động
hơn đóng vai trò điện cực âm, các phân tử Cu đóng vai trò điện cực dơng.
Trong dung dịch HCl miếng hợp kim trở thành hệ gồm vô số các viên pin điện
(các vi nguyên tố ganvanic), khi các pin đó hoạt động cực Zn sẽ tan vào dung
dịch, electron từ cực Zn chuyển sang cực Cu, các ion H
+
trong dung dịch đi đến
cực Cu nhận electron đó tạo thành khí H
2
bay khỏi dung dịch, kết quả trong pin đã
xảy ra phơng trình hoá học : Zn + 2HCl ZnCl
2

+ H
2
và tạo nên dòng điện.
Đối với các hợp kim của sắt, nh gang và thép thì các pin điện bao gồm các
phân tử Fe đóng vai trò điện cực âm và các phần tử cacbon đóng vai trò điện cực
dơng, khi tiếp xúc với dung dịch chất điện li, các vi pin hoạt động, cực âm Fe tan
ra, khí hiđro thoát ra ở cực dơng cacbon.
Để bảo vệ các hợp kim, kim loại khỏi sự ăn mòn hoá học cũng nh điện hoá ng-
ời ta dùng các biện pháp thích hợp, cách li kim loại và hợp kim với các hoá chất
của môi trờng nh phủ các loại sơn, các chất bôi đặc biệt và mạ một lớp mỏng và
bóng các kim loại quý hoặc kim loại khó ăn mòn (nh Ag, Cr,
Ni) lên bề mặt hợp kim, kim loại,
Ngoài ra ngời ta còn sử dụng các hợp kim đặc biệt chống đợc sự han gỉ để chế
tạo dụng cụ máy móc hoặc các loại chất chống lại sự ăn mòn và dùng các biện
pháp điện hoá đặc biệt để bảo vệ kim loại, hợp kim nh bảo vệ vỏ tàu biển thờng
xuyên tiếp xúc với nớc biển rất dễ bị han gỉ.
B. Câu hỏi và bài tập
II.1. Cho hỗn hợp A gồm Cu và CuO. Trình bày phơng pháp hoá học để từ
hỗn hợp đó thu đợc Cu tinh khiết. Viết các PTHH của các phản ứng cần dùng.
II.2. Cho 2,88 g hỗn hợp A gồm kim loại M hoá trị II không đổi và oxit
của nó tác dụng hết với dung dịch HCl, thấy giải phóng ra 1,008 lit khí hiđro
(ĐKTC) và thu đợc dung dịch A
1
. Cô cẩn thận dung dịch đó, thu đợc 8,55 g
muối khan.
a) Viết các PTHH của các phản ứng xảy ra, xác định kim loại và oxit của nó.
28
b) Tính % theo khối lợng của các chất trong A.
II.3. Cho một miếng Na kim loại tác dụng với dung dịch là hỗn hợp MgSO
4

và
CuSO
4
, khuấy đều hỗn hợp. Lọc, rửa kết tủa mới tạo thành, sấy khô rồi nung nóng
đến khối lợng không đổi, thu đợc chất rắn gồm 2 oxit. Viết các PTHH của các
phản ứng đã xảy ra.
II.4. Cho sơ đồ biến hoá sau :

Biết X là NaCl. Hãy tìm các
chất X
1
, X
2
, , Y
1
, Y
2
và
hoàn thành các PTHH của sơ đồ biến hoá đó.
II.5. Cho 0,552 g kim loại M tác dụng hết với nớc (ở nhiệt độ thờng), thu đợc
dung dịch A và V
1
lit khí H
2
(ĐKTC). Trung hoà cẩn thận dung dịch A bằng lợng
vùa đủ dung dịch HCl rồi cô cạn cẩn thận dung dịch sau khi trung hoà, thu đợc
1,4040 g muối khan. Hãy xác định kim loại M và tính V
1
.
II.6. a) Hãy tìm 4 phản ứng hoá học trong đó khi cho 2 chất khác nhau tác

dụng với nhau, thu đợc dung dịch NaOH. Viết PTHH của các phản ứng đó.
b) Có một miếng Na kim loại để ngoài không khí sau một thời gian ngắn, nó bị
biến thành hỗn hợp A, hoà tan hết A vào nớc, thu đợc dung dịch B. Cho vào B
dung dịch BaCl
2
và một giọt chất chỉ thị phenolphtalein. Hãy mô tả hiện tợng hoá
học xảy ra và viết các PTHH của các phản ứng đó.
c) Hoàn thành các PTHH của dãy biến hoá sau :
Na
(1)


Na
2
O
(2)


NaOH
(
)
3


NaHCO
3

(
)
4

Na
2
CO
3

(
)
5


NaOH
II.7. Cho 5 g CaO tác dụng hết với 100 ml nớc cất trong một chiếc cốc, khuấy
đều hỗn hợp để phản ứng xảy ra hoàn toàn, để yên cốc trong một thời gian ngắn,
thấy kết tủa trắng lắng xuống đáy cốc phần trên là dung dịch trong. Để cốc ra
ngoài trời sau vài ngày thấy trên mặt dung dịch trong cốc có một lớp váng trắng.
Hãy giải thích hiện tợng và viết các PTHH của các phản ứng xảy ra. Biết độ tan
của Ca(OH)
2
ở nhiệt độ phòng (25
0
C) là 0,153 g nớc. Khối lợng riêng của H
2
O là
1 g/ml.
II.8. Cho 1,12 g vôi sống (CaO) tác dụng hết với lợng d nớc, thu đợc dung dịch
A. Cho 1 dòng khí CO
2
đi chậm qua A, phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu đợc 1 g kết

tủa trắng CaCO
3
. Viết các PTHH của các phản ứng xảy ra và tính thể tích khí CO
2
( ĐKTC) đã phản ứng với dung dịch A đó.
II.9. Cho một loại đá vôi chứa CaCO
3
, MgCO
3
, Fe
2
O
3
và SiO
2
. Nghiền nhỏ đá
thành dạng bột, trộn đều và chia thành 2 phần hoàn toàn đều nhau mỗi phần có
29