BT HÓA HỌC (Lớp bồi dưỡng hóa) THCS Chương KimLoại
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (252.21 KB, 28 trang )
Chương 2
Kim loại
A - Một số kiến thức cần nhớ
I - Tính chất vật lí của kim loại
- Kim loại có tính dẻo, dễ dát mỏng, kéo sợi. Những kim loại khác nhau thì có tính dẻo khác nhau.
- Kim loại có tính dẫn điện, kim loại khác nhau thì có khả năng dẫn điện khác nhau, kim loại dẫn điện tốt
nhất là bạc sau đó đến đồng, nhôm, sắt …
- Kim loại có tính dẫn nhiệt, kim loại khác nhau thì có khả năng dẫn nhiệt khác nhau, kim loại dẫn điện tốt
thì thường cũng dẫn điện tốt.
- Các kim loại đều có ánh kim.
- Ngoài ra kim loại còn có một số tính chất vật lí riêng khác:
+ Các kim loại khác nhau có khối lượng riêng khác nhau, những kim loại có khối lượng riêng nhỏ hơn 5
gam/cm
3
được gọi là kim loại nhẹ, còn các kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5 gam/cm
3
được gọi là kim
loại nặng.
+ Các kim loại khác nhau có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi khác nhau. Kim loại có nhiệt độ nóng
chảy thấp nhất là Thuỷ ngân (Hg) - 39
o
C và cao nhất là vonfram (W) ở 3410
o
C.
+ Các kim loại khác nhau có độ cứng khác nhau.
II - Tính chất hoá học chung của kim loại
1. Phản ứng của kim loại với phi kim
a. Tác dụng với oxi
Hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt …) phản ứng với oxi ở nhiệt độ thường hoặc nhiệt độ cao tạo thành
oxit (thường là oxit bazơ).
Thí dụ 1:
Natri phản ứng với oxi tạo thành natri oxit:
4Na + O
2
→
2Na
2
O
Thí dụ 2:
Sắt cháy trong oxi không khí tạo thành sắt từ oxit:
3Fe + 2O
2
→
o
t
Fe
3
O
4
Thí dụ 3:
Đồng cháy trong oxi tạo thành đồng (II) oxit:
2Cu + O
2
→
o
t
2CuO
b. Tác dụng với phi kim khác
ở nhiệt độ cao kim loại phản ứng với nhiều phi kim khác tạo thành muối.
Thí dụ 1:
Natri nóng chảy phản ứng với khí clo tạo thành muối natri clorua tinh thể:
2Na + Cl
2
→
o
t
2NaCl
Thí dụ 2:
Sắt phản ứng với lưu huỳnh ở nhiệt độ cao tạo thành sắt (II) sunfua:
Fe
+ S
→
o
t
FeS
Thí dụ 3:
Đồng phản ứng clo tạo thành đồng (II) clorua:
Cu + Cl
2
→
o
t
CuCl
2
2. Phản ứng của kim loại với dung dịch axit
Một số kim loại phản ứng với dung dịch axit (HCl, H
2
SO
4
loãng …) tạo thành muối và giải phóng
khí hidro.
31
Thí dụ:
Mg + H
2
SO
4
→
MgSO
4
+ H
2
2Al + 6HCl
→
2AlCl
3
+ 3H
2
3. Phản ứng của kim loại với dung dịch muối
Kim loại hoạt động hoá học mạnh hơn (trừ các kim loại tác dụng với nước ở nhiệt độ thường như:
K, Ca, Na …) có thể đẩy kim loại hoạt động yếu hơn ra khỏi dung dịch muối tạo thành muối mới và kim
loại mới.
Thí dụ 1:
Sắt đẩy đồng ra khỏi dung dịch muối đồng (II) sunfat:
Fe + CuSO
4
→
Cu + FeSO
4
Thí dụ 2:
Nhôm đẩy bạc ra khỏi dung dịch muối bạc nitrat:
Al + 3AgNO
3
→
3Ag + Al(NO
3
)
3
Thí dụ 3:
Đồng đẩy bạc ra khỏi dung dịch muối bạc nitrat:
Cu + 2AgNO
3
→
2Ag + Cu(NO
3
)
2
III - Dãy hoạt động hoá học
Dãy hoạt động hoá học là dãy các kim loại được xếp theo chiều giảm dần mức hoạt động hoá học.
Dãy hoạt động hoá học của một số kim loại thường gặp:
K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au
Dựa vào tính chất hoá học chung của kim loại ta có bảng tổng kết sau:
Tính chất Kim loại
1. Tác dụng
với oxi
K, Ba Na, Ca …
Phản ứng ngay cả ở
nhiệt độ thường
4K + O
2
→ 2K
2
O
Mg, Al, Zn, Fe, Pb, Cu
cần nhiệt độ cao để khơi
mào phản ứng
2Cu + O
2
→
o
t
2CuO
Au, Pt …
Không phản
ứng với O
2
ngay cả ở
nhiệt độ cao
2. Tác dụng
với nước
Kim loại đứng trước
Mg phản ứng với
nước ở nhiệt độ
thường giải phóng H
2
2K+2H
2
O→ 2KOH+H
2
Một số kim loại hoạt
động tương đối mạnh
phản ứng với nước ở
nhiệt độ cao tạo thành
oxit và giải phóng H
2
Mg+H
2
O
→
o
t
2MgO+H
2
Không phản
ứng
3. Tác dụng
với dung
dịch axit
Kim loại đứng trước H phản ứng với một số axit
(HCl, HBr, H
2
SO
4
loãng …) tạo thành muối và
giải phóng H
2
Fe + H
2
SO
4
→ FeSO
4
+ H
2
Kim loại đứng
sau H không
phản ứng với
các HCl,
H
2
SO
4
loãng
4. Tác dụng
với các
dung dịch
muối
Kim loại đứng trước (trừ các kim loại tác dụng với nước ở nhiệt độ
thường) đẩy kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối.
Cu + 2AgNO
3
→ Cu(NO
3
)
2
+ 2Ag
IV - Nhôm
1. Tính chất vật lí
Nhôm là kim loại phổ biến nhất màu trắng bạc, có ánh kim, dẫn nhiệt và dẫn điện tốt, nhẹ (khối
lượng riêng 2,7 gam/cm
3
), dẻo … nên có nhiều ứng dụng trong đời sống như đồ dùng gia đình, chế tạo hợp
kim …
32
2. Tính chất hoá học
a. Phản ứng của nhôm với phi kim
* Tác dụng với oxi
Nhôm cháy sáng trong oxi tạo thành nhôm oxit:
4Al + 3O
2
→
2Al
2
O
3
ở điều kiện thường nhôm phản ứng với oxi tạo thành lớp Al
2
O
3
mỏng bền vững bảo vệ không cho nhôm
phản ứng với oxi trong không khí và nước.
* Nhôm tác dụng với nhiều phi kim khác tạo thành muối
Thí dụ: Nhôm tác dụng với S, Cl
2
, Br
2
…
2Al
+ 3S
→
o
t
Al
2
S
3
b. Phản ứng của nhôm loại với dung dịch axit
Nhôm phản ứng với dung dịch axit (HCl, H
2
SO
4
loãng …) tạo thành muối và giải phóng khí hidro.
Thí dụ:
2Al + 3H
2
SO
4
→
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
2Al + 6HCl
→
2AlCl
3
+ 3H
2
Chú ý: Nhôm không phản ứng với axit H
2
SO
4
đặc nguội và axit HNO
3
đặc nguội.
Có thể phản ứng với dung dịch axit H
2
SO
4
đặc nóng, và dung dịch axit HNO
3
không giải phóng ra H
2
.
Thí dụ:
2Al + 6H
2
SO
4 đặc
→
o
t
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ 6H
2
O
Al + 4HNO
3 loãng
→
Al(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O
c. Phản ứng của nhôm với dung dịch muối của kim loại kém hoạt động hơn
Thí dụ 1: Nhôm đẩy sắt ra khỏi dung dịch muối sắt (II) sunfat:
2Al + 3FeSO
4
→
3Fe + Al
2
(SO
4
)
3
Thí dụ 2: Nhôm đẩy bạc ra khỏi dung dịch muối bạc nitrat:
Al + 3AgNO
3
→
3Ag + Al(NO
3
)
3
d. Phản ứng của nhôm với dung dịch kiềm
2Al + 2NaOH + 2H
2
O
→
2NaAlO
2
+ 3H
2
NaAlO
2
là muối natri aluminat
3. Sản xuất nhôm
Trong tự nhiên nhôm tồn tại chủ yếu dưới dạng oxit, muối. Người ta sản xuất nhôm bằng phương
pháp điện phân nóng chảy hỗn hợp nhôm oxit với criolit (Na
3
AlF
6
):
2Al
2
O
3
4Al + 3O
2
V - Sắt
1. Tính chất vật lí
Sắt là kim loại màu trắng xám, có ánh kim, dẫn nhiệt và dẫn điện tốt, sắt là
kim loại nặng (khối lượng riêng 7,86 gam/cm
3
), dẻo … nên có nhiều ứng dụng trong đời sống như đồ dùng
gia đình, chế tạo hợp kim …
2. Tính chất hoá học
a. Phản ứng của với phi kim
* Tác dụng với oxi
Sắt cháy trong oxi không khí tạo thành sắt từ oxit:
3Fe + 2O
2
→
o
t
Fe
3
O
4
* Sắt tác dụng với nhiều phi kim khác tạo thành muối
Thí dụ: Sắt tác dụng với S, Cl
2
, Br
2
…
Fe
+ S
→
o
t
FeS
33
Điện phân nóng chảy
2Fe
+ 3Cl
2
→
o
t
2FeCl
3
b. Phản ứng của sắt với dung dịch axit
Sắt phản ứng với dung dịch axit (HCl, H
2
SO
4
loãng …) tạo thành muối và giải phóng khí hidro.
Thí dụ:
Fe + H
2
SO
4
→
FeSO
4
+ H
2
Fe + 2HCl
→
FeCl
2
+ H
2
Chú ý: Sắt không phản ứng với axit H
2
SO
4
đặc nguội và axit HNO
3
đặc nguội.
Có thể phản ứng với dung dịch axit H
2
SO
4
đặc nóng, và dung dịch axit HNO
3
không giải phóng ra H
2
.
Thí dụ:
2Fe + 6H
2
SO
4 đặc
→
o
t
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ 6H
2
O
Fe + 4HNO
3 loãng
→
Fe(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O
c. Phản ứng của sắt với dung dịch muối của kim loại kém hoạt động hơn
Thí dụ 1: Sắt đẩy đồng ra khỏi dung dịch muối đồng (II) sunfat:
Fe + CuSO
4
→
Cu + FeSO
4
Thí dụ 2: Sắt đẩy chì ra khỏi dung dịch muối chì nitrat:
Fe + Pb(NO
3
)
2
→
Pb + Fe(NO
3
)
2
VI - hợp kim sắt
1. Hợp kim
Hợp kim là chất rắn thu được sau khi làm nguội hỗn hợp nóng chảy của nhiều kim loại khác nhau
hoặc hỗn hợp kim loại và phi kim.
2. Hợp kim của sắt
Gang Thép
Các hợp
kim của
sắt
- Gang là hợp kim của sắt với
cacbon, trong đó hàm lượng
cacbon chiếm từ 2 - 5%. Ngoài ra
trong gang còn có một số nguyên
tố khác như Mn, Si, S …
- Có hai loại gang:
+ Gang trắng thường dùng để
luyện thép.
+ Gang xám thường dùng để chế
tạo máy móc, thiết bị …
- Thép là hợp kim của sắt với
cacbon và một số nguyên tố
khác, trong đó hàm lượng cacbon
chiếm dưới 2%.
- Thép thường được dùng trong
chế tạo máy móc, công cụ lao
động, trong xây dựng …
Sản xuất - Nguyên liệu chính: Các loại
quặng sắt: manhetit Fe
3
O
4
, hematit
Fe
2
O
3
… than cốc, không khí …
- Nguyên tắc sản xuất: Dùng CO
khử các oxit sắt ở nhiệt độ cao
trong lò luyện kim.
- Quá trình sản xuất:
+ Phản ứng tạo CO
C + O
2
→
o
t
CO
2
C + CO
2
→
o
t
2CO
+ Khử sắt oxit
Fe
2
O
3
+ 3CO
→
o
t
2Fe + 3CO
2
Fe
3
O
4
+ 4CO
→
o
t
3Fe + 4CO
2
- Nguyên liệu chính: Gang, sắt
phế liệu và khí oxi.
- Nguyên tắc sản xuất: oxi hoá
các kim loại, phi kim để loại khỏi
gang phần lớn các nguyên tố C,
S, P, Mn, Si …
- Quá trình sản xuất:
+ O
2
phản ứng với Fe tạo FeO
2Fe + O
2
→
o
t
2FeO
+ FeO oxi hoá các nguyên tố
khác có trong gang như: C, S, P,
Mn, Si …thành oxit loại ra khỏi
thép.
FeO + Mn
→
o
t
Fe + MnO
34
+ Tạo xỉ
CaO + SiO
2
→
o
t
CaSiO
3
…
VII - sự ăn mòn kim loại và bảo vệ kim loại không bị ăn mòn
1. Sự ăn mòn kim loại
Sự phá huỷ kim loại, hợp kim trong môi trường tự nhiên do tác dụng hoá học gọi là ăn mòn kim
loại.
Thí dụ: Sắt thép để trong không khí bị gỉ xốp, giòn dễ gãy vỡ …
2. Những yếu tố ảnh hưởng đến sự ăn mòn kim loại
- ảnh hưởng của các chất trong môi trường: Tuỳ theo môi trường mà kim loại tiếp
xúc bị ăn mòn nhanh hay chậm. Thí dụ trong môi trường ẩm, có nhiều chất oxi hoá kim loại bị phá huỷ
nhanh chóng hơn trong môi trường khô, không có mặt các chất oxi hoá …
- Khi nhiệt độ cao kim loại bị ăn mòn nhanh hơn ở nhiệt độ thấp
3. Các phương pháp chống ăn mòn kim loại
- Ngăn không cho kim loại tiếp xúc với môi trường xung quanh như: sơn, mạ, tráng men …
- Chế tạo các hợp kim có khả năng chống chịu ăn mòn như: thép crom, thép niken …
B - câu hỏi và Bài tập
2.1 Trong các kim loại sau: Al, Cu, Ag, Au kim loại nào có khả năng dẫn điện tốt nhất?
A. Al B. Ag C. Au D. Cu
Đáp án: B đúng
2.2 Vonfram (W) được dùng làm dây tóc bóng đèn vì:
A. Có khả năng dẫn điện tốt.
B. Có khả năng dẫn nhiệt tốt.
C. Có độ cứng cao.
D. Có nhiệt độ nóng chảy cao.
Đáp án: D đúng
2.3 Trong các kim loại sau: Na, Cu, Fe, Cr kim loại nào có độ cứng cao nhất?
A. Na B. Fe C. Cr D. Cu
Đáp án: C đúng
2.4 Hãy tính thể tích 1 mol của mỗi kim loại trong phòng thí nghiệm, biết rằng ở điều kiện nhiệt độ và áp
suất trong phòng thí nghiệm các kim loại có khối lượng riêng tương ứng là: Li 0,5 (g/cm
3
), Fe 7,86 (g/cm
3
).
Trong các phương án sau phương án nào đúng nhất:
A. Li 13,88 cm
3
, Fe 7,11 cm
3
B. Li 7,11 cm
3
, Fe 13,88 cm
3
C. Li 6,84 cm
3
, Fe 56,0 cm
3
D. Li 3,42 cm
3
, Fe 7,11 cm
3
Đáp án: A đúng
2.5 Sắp xếp các kim loại sau theo chiều hoạt động hoá học tăng dần:
A. Ag, K, Fe, Zn, Cu, Al. B. Al, K, Fe, Cu, Zn, Ag.
C. K, Fe, Zn, Cu, Al, Ag. D. K, Al, Zn, Fe, Cu, Ag.
Đáp án: D đúng
2.6 Có dung dịch A chứa FeSO
4
có lẫn CuSO
4
, có thể sử dụng kim loại nào trong số các kim loại cho dưới
đây để loại bỏ CuSO
4
khỏi dung dịch A.
A. Na B. Fe C. Al D. Cu
Đáp án: B đúng
2.7 Cho các phản ứng sau:
X + HCl → A + H
2
↑
A + NaOH → B↓ + D
B
→
Ct
o
H + H
2
O
35
H + CO
→
Ct
o
X + E↑
X là kim loại nào trong số các kim loại sau:
A. Na B. Ag C. Fe D. Cu
Đáp án: C đúng
2.8 Một tấm kim loại bằng vàng (Au) bị bám ít Fe trên bề mặt có thể dùng dung dịch nào trong số các dung
dịch sau để hoà tan lớp bột sắt.
A. H
2
O B. Dung dịch HCl C. Dung dịch AlCl
3
D. Dung dịch FeCl
2
Đáp án: B đúng
2.9 Một tấm kim loại bằng vàng (Au) bị bám ít Fe trên bề mặt có thể dùng dung dịch nào trong số các dung
dịch sau để hoà tan lớp bột sắt.
A. Dung dịch NaOH B. Dung dịch CuCl
2
C. Dung dịch AlCl
3
D. Dungdịch FeCl
3
Đáp án: D đúng
2.10 Các nhóm kim loại nào cho dưới đây thoả mãn điều kiện tất cả các kim loại đều tác dụng với dung
dịch axit HCl
A. Fe, Al, Ag, Zn, Mg
B. Al, Fe, Au, Mg, Zn
C. Fe, Al, Ni, Zn, Mg
D. Zn, Mg, Cu, Al, Ag
Đáp án: C đúng
2.11 Các nhóm kim loại nào cho dưới đây thoả mãn điều kiện tất cả các kim loại đều tác dụng với dung
dịch axit H
2
SO
4
đặc nóng.
A. Fe, Al, Ag, Zn, Mg
B. Al, Fe, Au, Mg, Zn
C. Fe, Al, Ni, Zn, Mg
D. Cả hai nhóm kim loại a và c đều đúng
Đáp án: D đúng
2.12 Cho các phản ứng sau:
X + HCl → A + H
2
↑
A + NaOH
vừa đủ
→ B↓ + D
B↓ + NaOH
dư
→ H + E
X là kim loại nào trong số các kim loại sau:
A. Al B. Ag C. Fe D. Cu
Đáp án: A đúng
2.13 Có ba kim loại bề ngoài giống nhau Ag, Ba, Al có thể dùng dung dịch nào cho dưới đây có thể phân
biệt đồng thời cả ba kim loại.
A. Nước B. Dung dịch axit HCl
C. Dung dịch axit H
2
SO
4
loãng D. Cả b và c đều đúng
Đáp án: C đúng
2.14 Có dung dịch MgSO
4
, KOH, HCl có thể dùng chất nào cho dưới đây có thể phân biệt đồng thời cả
dung dịch.
A. Dung dịch axit H
2
SO
4
loãng B. Dung dịch axit HCl
C. Giấy quỳ tím D. Cả a và b đều đúng
Đáp án: C đúng
2.15 Cho m gam hỗn hợp Al và Ag tác dụng với lượng dư dung dịch H
2
SO
4
loãng thu được 6,72 lít khí (đo
ở đktc). Sau phản ứng thấy còn 4,6 gam kim loại không tan. Tính thành phần % theo khối lượng hỗn hợp
kim loại ban đầu.
36
Giải
- Ag đứng sau H trong dãy hoạt động hoá học nên không phản ứng với dung dịch H
2
SO
4
loãng. Vậy khối
lượng của Ag trong hỗn hợp đầu là m
Ag
= 4,60 gam.
- Al phản ứng với dung dịch H
2
SO
4
:
2Al + 3H
2
SO
4
→
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
(1)
422
726
2
,
,
H
=n
= 0,30 mol
- Số mol Al có trong hỗn hợp: n
Al
=
2
3
2
H
n
= 0,20 mol
- Khối lượng Al có trong hỗn hợp: m
Al
= 27.0,20 = 5,4 mol
- % Khối lượng Al trong hỗn hợp: m
Al
=
%
,,
,
100
4564
45
+
= 54,0%
- % Khối lượng Ag trong hỗn hợp:
m
Ag
=
%
,,
,
100
4564
64
+
= 46,0%
2.16 Hoà tan hoàn toàn 5,4 gam bột nhôm vào 200,0 ml dung dịch H
2
SO
4
1,50 M.
a. Tính thể tích khí thu được đo ở điều kiện tiêu chuẩn.
b. Tính nồng độ các chất trong dung dịch thu được sau phản ứng. Thể tích dung dịch coi như không đổi.
Giải
Số mol Al =
20
27
45
,
,
=
mol, số mol H
2
SO
4
= V.C
M
= 0,2.1,5 = 0,3 mol.
Phương trình phản ứng:
2Al + 3H
2
SO
4
→
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
(1)
Theo phương trình phản ứng: 2mol 3mol 1mol 3mol
Theo bài ra: 0,2mol 0,3mol xmol ymol
Ta có tỉ lệ:
⇒= )SOH(
,
)Al(
,
42
3
30
2
20
các chất phản ứng với nhau vừa đủ.
a. Tính thể tích khí thoát ra (H
2
).
Theo phương trình phản ứng (1): y =
30
2
203
2
3
2
,
,.
n
n
Al
H
===
mol
Thể tích H
2
đo ở điều kiện tiêu chuẩn:
72630422422
22
,,.,n.,V
HH
===
lít
b. Chất tan trong dung dịch thu được sau phản ứng là Al
2
(SO
4
)
3
có số mol là:
x =
10
2
20
2
342
,
,
n
n
Al
)SO(Al
===
mol
Thể tích dung dịch không đổi V = 200,0 ml = 0,2 lít.
Nồng độ chất tan trong dung dịch thu được sau phản ứng:
50
20
10
342
342
,
,
,
V
n
C
)SO(Al
)SO(Al
===
M
2.17 Hoà tan hoàn toàn 2,7 gam bột nhôm vào 200,0 ml dung dịch H
2
SO
4
1,0 M.
a. Tính thể tích khí thu được đo ở điều kiện tiêu chuẩn.
b. Tính nồng độ các chất trong dung dịch thu được sau phản ứng. Thể tích dung dịch coi như không đổi.
Giải
Số mol Al =
10
27
72
,
,
=
mol, số mol H
2
SO
4
= V.C
M
= 0,2.1,0 = 0,2 mol.
Phương trình phản ứng:
37
2Al + 3H
2
SO
4
→
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
(1)
Theo phương trình phản ứng: 2mol 3mol 1mol 3mol
Theo bài ra: 0,1 mol 0,2mol xmol ymol
Ta có tỉ lệ:
⇒< )SOH(
,
)Al(
,
42
3
20
2
10
H
2
SO
4
dư, Al phản ứng hết ⇒ tính các chất phản ứng theo Al.
a. Tính thể tích khí thoát ra (H
2
).
Theo phương trình phản ứng (1):
150
2
103
2
3
2
,
,.
n
n
Al
H
===
mol
Thể tích H
2
đo ở điều kiện tiêu chuẩn:
363150422422
22
,,.,n.,V
HH
===
lít
b. Chất tan trong dung dịch thu được sau phản ứng là Al
2
(SO
4
)
3
và H
2
SO
4
dư:
050
2
10
2
342
,
,
n
n
Al
)SO(Al
===
mol
050
2
103
20
2
3
4242
d
,
,.
,
n
nn
Al
SOH)(SOH
=−=−=
mol
Thể tích dung dịch không đổi V = 200,0 ml = 0,2 lít.
Nồng độ chất tan trong dung dịch thu được sau phản ứng:
M,
,
,
V
n
C
M,
,
,
V
n
C
SOH
SOH
)SO(Al
)SO(Al
250
20
050
250
20
050
42
42
342
342
===
===
2.18 Hoà tan 19,00 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al vào dung dịch axit HCl dư, sau phản ứng thu được 13,44
lít khí ở điều kiện tiêu chuẩn và còn 6,40 gam chất rắn không tan. Hãy tính thành phần % khối lượng mỗi
chất trong hỗn hợp trên.
Giải
- Vì Cu không phản ứng với axit HCl nên chất rắn không tan chính là Cu và m
Cu
= 6,4 gam.
Khối lượng kim loại Mg và Al tan ra là: m
Mg
+ m
Al
= 19.0 - 6,4 = 12,6 gam
Gọi số mol Mg và Al trong hỗn hợp lần lượt là x mol và y mol.
Ta có phương trình phản ứng:
Mg + 2HCl
→
MgCl
2
+ H
2
(1)
2Al + 6HCl
→
2AlCl
3
+ 3H
2
(2)
Theo các phương trình phản ứng (1) và (2) ta có hệ phương trình:
==+
=+
60
422
4413
2
3
6122724
,
,
,
yx
,yx
Giải hệ phương trình này thu được x = 0,3 mol; y = 0,2 mol
Vậy % khối lượng các kim loại trong hỗn hợp dầu là:
%m
Cu
=
%.
,
,
100
019
46
=33,68%
%m
Mg
=
%.
,
,.
%.
,
x
100
019
3024
100
019
24
=
=37,89%
%m
Al
=
%.
,
,.
%.
,
y
100
019
2027
100
019
27
=
=28,42%
2.19 Cho 22,2 gam hỗn hợp gồm Al, Fe hoà tan hoàn toàn trong dung dịch HCl thu được 13,44 lít H
2
(đktc). Tính thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp và khối lượng muối clorua khan thu được.
38
Giải
Gọi số mol Fe và Al trong 22,2 gam hỗn hợp lần lượt là x mol và y mol.
Ta có phương trình phản ứng:
2Al + 6HCl
→
2AlCl
3
+ 3H
2
(1)
Fe + 2HCl
→
FeCl
2
+ H
2
(2)
Theo các phương trình phản ứng (1) và (2) ta có hệ phương trình:
==+
=+
60
422
4413
2
3
2222756
,
,
,
yx
,yx
Giải hệ phương trình này thu được x = 0,3 mol; y = 0,2 mol
Vậy % khối lượng các kim loại trong hỗn hợp dầu là:
%m
Fe
=
%.
,
,.
%.
,
x
100
222
3056
100
222
56
=
=75,68%
%m
Al
=
%.
,
,.
%.
,
y
100
222
2027
100
222
27
=
=24,32%
Khối lượng muối clorua thu được:
m =
32
AlClFeCl
mm +
=127x + 133,5y = 64,8 gam
2.20 Nhúng một thanh nhôm có khối lượng 50,00 gam vào 400,0 ml dung dịch CuSO
4
0,50 M một thời
gian. Lấy thanh nhôm ra sấy khô và đem cân thấy thanh kim loại lúc này nặng 51,38 gam. Giả sử tất cả
lượng Cu giải phóng đều bám vào thanh nhôm. Tính khối lượng Cu thoát ra và nồng độ các muối có trong
dung dịch (giả sử không có sự thay đổi thể tích trong quá trình phản ứng).
Giải
Phương trình phản ứng:
2Al + 3CuSO
4
→
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3Cu
(1)
Gọi số mol CuSO
4
có trong 400,0 ml dung dịch ban đầu là: x = 0,4.0,5 = 0,2 mol.
Giả sử lượng CuSO
4
đã tham gia phản ứng là y mol. Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
50 -
3
2
.27y + 64y = 51,38 ⇒ y = 0,03 mol
Khối lượng Cu thoát ra là: m
Cu
= 64y = 64.0,03 = 1,92 gam.
Số mol CuSO
4
còn lại sau phản ứng: x - y = 0,2 - 0,03 = 0,17 mol.
Số mol Al
2
(SO
4
)
3
tạo thành sau phản ứng:
3
1
y = 0,01 mol.
Nồng độ dung dịch sau phản ứng:
M,
,
,
V
n
C
M,
,
,
V
n
C
)SO(Al
)SO(Al
CuSO
CuSO
0250
40
010
4250
40
170
342
342
4
4
===
===
2.21 Hoà tan m gam hỗn hợp Al và một kim loại R hoá trị II đứng trước H trong dãy hoạt động hoá học
vào 500,0 ml dung dịch HCl 2,0 M thu được 10,08 lít H
2
(đo ở đktc) và dung dịch A. Trung hoà dung dịch
A bằng NaOH sau đó cô cạn dung dịch thu được 46,8 gam hỗn hợp muối khan.
a. Tính khối lượng m hỗn hợp kim loại đã hoà tan.
b. Xác định kim loại R biết rằng tỉ lệ số mol của R và Al trong hỗn hợp là 3:4.
Giải
a. Tính khối lượng hỗn hợp kim loại
39
- Gọi số mol Al trong hỗn hợp là x mol. Gọi số mol R trong hỗn hợp là y mol.
Ta có x:y = 3:4 => 4x = 3y
- Số mol HCl: n
HCl
= 0,5.2 = 1,0 mol
- Các phương trình phản ứng:
2Al + 6HCl
→
2AlCl
3
+ 3H
2
(1)
R + 2HCl
→
RCl
2
+ H
2
(2)
NaOH + 2HCl
→
RCl
2
+ H
2
(3)
- Số mol H
2
thu được:
2
H
n
= 1,5x + y =
4,22
08,10
= 0,45 mol => x = 0,2 mol; y = 0,15 mol
- Số mol HCl tham gia phản ứng (1) và(2): n
HCl
= 2
2
H
n
= 2.0,45 = 0,90 mol
- Số mol HCl tham gia phản ứng (3) bằng số mol NaOH:
N
NaOH
= n
HCl
= 1,0 - 0,90 = 0,10 mol
- Khối lượng muối thu được:
m
muối
=
23
RClAlCl
mm +
= 46,8 - m
NaCl
= 46,8 - 58,5.0,1 = 40,95 gam
- Khối lượng hỗn hợp kim loại ban đầu:
m = m
Al
+ m
R
= 40,95 + m
HCl
-
2
H
m
= 9,0 gam
b. Xác định R:
- Ta có khối lượng hỗn hợp kim loại ban đầu:
m = m
Al
+ m
R
= 27x + Ry = 9 gam => R = 24 là Mg
2.22 Hoà tan 15,80 gam hỗn hợp Al, Mg và Fe vào 500,0 ml dung dịch HCl 2,50 mol/lít thu được 13,44 lít
H
2
(đo ở đktc) và dung dịch A. Trong hỗn hợp có số mol Al bằng số mol Mg. Tính % khối lượng mỗi kim
loại trong hỗn hợp đã hoà tan và tính khối lượng muối có trong dung dịch A.
Giải
- Gọi số mol Al, Mg và Fe trong hỗn hợp lần lượt là: x mol, x mol, z mol.
- Số mol HCl: n
HCl
= 0,500.2,5 = 1,250 mol
- Các phương trình phản ứng:
Mg + 2HCl
→
MgCl
2
+ H
2
(1)
2Al + 6HCl
→
2AlCl
3
+ 3H
2
(2)
Fe + 2HCl
→
FeCl
2
+ H
2
(3)
- Số mol H
2
sinh ra:
600
422
4413
51
2
,
,
,
,
H
==++= yxxn
mol (I)
- Số mol HCl tham gia phản ứng (1), (2) và (3):
n
HCl
= 2
2
H
n
= 2.0,60 = 1,20 mol < 1,25 mol nên HCl dư, kim loại tan hết.
- Khối lượng hỗn hợp kim loại:
m
hỗn hợp kim loại
= m
Al
+ m
Mg
+ m
Fe
= 27x + 24x + 56y = 15,80 gam (II)
Giải phương trình (I) và (II) thu được: x = 0,20 mol, y = 0,010 mol
%m
Al
= 34,18%; %m
Mg
= 30,38%; %m
Fe
= 35,44%;
- Khối lượng hỗn hợp muối:
m
muối
=
3
AlCl
m
+
2
MgCl
m
+
2
FeCl
m
= 58,40 gam
2.23 Cho hỗn hợp X gồm Fe, Al và một kim loại A có hoá trị II, trong hỗn hợp X có tỉ lệ số mol Al và Fe là
1:3. Chia 43,8 gam kim loại X làm 2 phần bằng nhau: Phần I cho tác dụng với dung dịch H
2
SO
4
1,0 M. Khi
kim loại tan hết thu được 12,32 lít khí. Phần II cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 3,36 lít H
2
.
Xác định kim loại A (A không phản ứng được với dung dịch NaOH) và tính thể tích dung dịch H
2
SO
4
tối
thiểu cần dùng. Các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn.
40
Giải
Gọi số mol Fe, Al và A trong mỗi phần lần lượt là 3x, x và y mol.
Phần I tác dụng với dung dịch H
2
SO
4
, vì kim loại tan hết nên A cũng phản ứng với dung dịch H
2
SO
4
:
2Al + 3H
2
SO
4
→
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
(1)
Fe + H
2
SO
4
→
FeSO
4
+ H
2
(2)
A + H
2
SO
4
→
ASO
4
+ H
2
(3)
Theo các phương trình phản ứng ta có:
550
422
3212
2
3
3 ,
,
,
y
x
x ==++
mol (I)
m
hh
= 2(56.3x + 27x + Ay) = 43,8 gam (II)
Phần II tác dụng với dung dịch NaOH
2Al + 2NaOH + 2H
2
O
→
2NaAlO
2
+ 3H
2
(4)
Theo phương trình phản ứng (4):
15,0
4,22
36,3
2
.3
2
3
2
====
x
n
n
Al
H
mol ⇒ x = 0,1 mol
Thay x vào phương trình (I) thu được: y = 0,1 mol.
Thay x và y vào phương trình (II) thu được: A = 24
Vậy kim loại A là Mg
Theo các phương trình phản ứng từ (1) đến (3) số mol H
2
SO
4
tối thiểu cần dùng bằng số mol H
2
sinh ra:
550
242
,nn
HSOH
==
mol
Thể tích dung dịch H
2
SO
4
tối thiểu cần dùng:
01
550
42
42
,
,
C
n
V
M
SOH
SOH
==
= 0,55 lít = 550,0 ml
2.24 Hoà tan a gam nhôm kim loại trong dung dịch H
2
SO
4
đặc nóng có nồng độ 98% (d =1,84 g/ml). Khí
SO
2
sinh ra được hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch NaOH 1,0 M.
a. Tính thể tích dung dịch H
2
SO
4
98% (d =1,84 g/ml) cần lấy, biết lượng dung dịch lấy dư 20% so với
lượng cần phản ứng.
b. Tính thể tích dung dịch NaOH cần lấy để hấp thụ hoàn toàn lượng SO
2
trên tạo thành muối trung hoà.
Giải
a. Tính thể tích dung dịch H
2
SO
4
98% (d =1,84 g/ml) cần lấy
- Số mol Al:
n
Al
=
27
4,5
= 0,20 mol
- Phương trình phản ứng:
2Al + 6H
2
SO
4
→
o
t
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ 6H
2
O
(1)
- Số mol SO
2
sinh ra:
2
SO
n
= 1,5n
Al
= 0,30 mol
- Số mol H
2
SO
4
cần dùng:
42
SOH
n
= 3n
Al
= 0,60 mol
- Khối lượng dung dịch H
2
SO
4
cần dùng:
42
SOddH
m
=
%98
%100.98.6,0
= 60 gam
- Thể tích dung dịch H
2
SO
4
cần dùng:
41
42
SOddH
V
=
%100.84,1
%120.60
= 39,13 ml
b. Tính thể tích dung dịch NaOH cần lấy
- Phương trình phản ứng:
SO
2
+ 2NaOH
→
Na
2
SO
3
+ H
2
O (2)
- Số mol NaOH cần dùng:
n
NaOH
= 2
2
SO
n
= 0,60 mol
- Thể tích dung dịch NaOH cần dùng:
V
dd NaOH
=
0,1
60,0
= 0,60 lít = 600,0 ml
2.25 Hoà tan 5,1 gam Al
2
O
3
vào 200,0 ml dung dịch H
2
SO
4
nồng độ 1,0 M. Tính nồng độ các chất trong
dung dịch thu được.
Giả sử thể tích dung dịch không đổi khi hoà tan Al
2
O
3
.
Giải
- Số mol Al
2
O
3
:
32
OAl
n
=
102
1,5
= 0,05 mol
- Phương trình phản ứng:
Al
2
O
3
+ 3H
2
SO
4
→
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
O
(1)
- Số mol H
2
SO
4
đã lấy:
42
SOH
n
= 0,2.1,0
l
= 0,20 mol
- Số mol H
2
SO
4
đã phản ứng:
42
SOH
n
= 3
32
OAl
n
= 3.0,05= 0,15 mol
- Số mol H
2
SO
4
dư:
42
SOH
n
= 0,20 - 0,15 = 0,05 mol
- Nồng độ H
2
SO
4
trong dung dịch thu được:
42
SOH
C
=
20,0
05,0
= 0,25 M
- Nồng độ Al
2
(SO
4
)
3
trong dung dịch thu được:
342
)(SOAl
C
=
20,0
05,0
= 0,25 M
2.26 Nhúng một thanh Al có khối lượng 5,00 gam vào 100,0 ml dung dịch CuSO
4
đến phản ứng hoàn toàn,
dung dịch không còn màu xanh của CuSO
4
. Lấy cẩn thận thanh kim loại ra rửa sạch, sấy khô cân được 6,38
gam. (Giả sử Cu thoát ra bám hết vào thanh kim loại). Tính thể tích nồng độ dung dịch CuSO
4
đã lấy và
khối lượng Cu bám vào thanh kim loại.
Giải
- Phương trình phản ứng:
2Al + 3CuSO
4
→
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3Cu
- Gọi số mol Al đã phản ứng là 2x mol thì số mol CuSO
4
phản ứng và số mol Cu sinh ra là 3x mol.
- Theo định luật bảo toàn khối lương:
m
thanh kim loại
= m
Al
+ m
Cu
- m
Al pu
= 5 + 64.3x - 27.2x = 6,38 gam
=> x = 0,01 mol
- Nồng độ CuSO
4
trong dung dịch ban đầu:
4
CuSO
C
=
10,0
01,0.3
= 0,30 M
- Khối lượng Cu bám vào thanh kim loại: m
Cu
= 64.3x = 1,92 gam
2.27 Nguyên tố R phản ứng với lưu huỳnh tạo thành hợp chất R
a
S
b
. Trong một phân tử R
a
S
b
có 5 nguyên tử,
và có khối lượng phân tử là 150. Xác định nguyên tố R.
Giải
- Phương trình phản ứng:
aR + bS
→
R
a
S
b
42
- Ta có: a + b = 5 (I)
và Ra + 32b = 150 (II)
=> R =
b
b
−
−
5
32150
trong đó 1 < b < 5
Cặp nghiệm phù hợp là b = 3 và R = 27 => R là Al và muối là Al
2
S
3
.
2.28 Hoà tan a gam một kim loại vào 500,00 ml dung dịch HCl thu được dung dịch A và 11,2 lít khí H
2
(đktc). Trung hoà lượng HCl dư trong dung dịch A cần 100,0 ml dung dịch Ca(OH)
2
1M. Cô cạn dung dịch
sau khi trung hoà thu được 55,6 gam muối khan. Tính nồng độ dung dịch axit HCl đã dùng, xác định kim
loại đem hoà
tan và tính a.
Gọi kim loại đem hoà tan là M có hoá trị n và có x mol trong a gam.
- Số mol Ca(OH)
2
là y = 0,1.1 = 0,1 mol.
- Số mol H
2
sinh ra:
mol,
,
,
n
H
50
422
211
2
==
Các phương trình phản ứng:
2M + 2nHCl
→
2MCl
n
+ nH
2
(1)
2HCl + Ca(OH)
2
→
CaCl
2
+ 2H
2
O (2)
- Số mol HCl có trong dung dịch ban đầu:
mol,,.,.nnn
)OH(CaHHCl
2110250222
22
=+=+=
Nồng độ dung dịch HCl ban đầu:
M,
,
,
V
n
C
HCl
)HCl(M
42
50
21
===
Khi cô cạn dung dịch sau khi trung hoà:
655111535
2
khanmuèi
,yx)n,M(mmm
CaClMCl
n
=++=+=
⇒
gam,,.,x)n,M(m
n
MCl
54410111655535 =−=+=
áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phương trình phản ứng (1):
gaman,n ,ammmm
HHHMClHClM
n
925442536
222
=⇒+=+⇒+=+
Theo phương trình phản ứng (1): x =
n
n
n
H
12
2
=
Mặt khác a = Mx = 9gam ⇒ M = 9n
Cặp nghiệm phù hợp là: n = 3 và M = 27 vậy M là Al.
2.29 Tính khối lượng nhôm sản xuất được từ 1,0 tấn quặng boxit chứa 61,2% Al
2
O
3
bằng phương pháp
điện phân nóng chảy. Biết hiệu suất của quá trình đạt 80%.
Giải
- Khối lượng Al
2
O
3
có trong 1,0 tấn quặng:
32
OAl
m
=
%100
%2,61.1000
= 612 kg
- Phương trình phản ứng:
2Al
2
O
3
4Al + 3O
2
- Theo phương trình phản ứng cứ 102 gam điện phân được 54 gam Al
=> m
Al
=
%80.
102
54.612
= 259,2 kg
2.30 Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau:
AlCl
3
→
)2(
Al(NO
3
)
3
→
)3(
Al(OH)
3
→
)4(
Al
2
O
3
(1)
Al (9) (10) (11)
43
Điện phân nóng chảy
(5)
Al
2
O
3
→
)6(
Al
→
)7(
Al
2
(SO
4
)
3
→
)8(
AlCl
3
Giải
2Al + 3Cl
2
→
2AlCl
3
(1)
AlCl
3
+ 3AgNO
3
→
Al(NO
3
)
3
+ 3AgCl↓ (2)
Al(NO
3
)
3
+ 3NaOH
→
Al(OH)
3
↓ + 3NaNO
3
(3)
2Al(OH)
3
↓
→
o
t
Al
2
O
3
+ 3H
2
O (4)
4Al + 3O
2
→
o
t
2Al
2
O
3
(5)
2Al
2
O
3
4Al + 3O
2
(6)
2Al + 3H
2
SO
4
→
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
(7)
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3BaCl
2
→
2AlCl
3
+ 3BaSO
4
(8)
2Al + 3CuSO
4
→
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3Cu (9)
2Al(OH)
3
↓ + 3H
2
SO
4
→
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
O (10)
Al
2
O
3
+ 6HCl
→
2AlCl
3
+ 3H
2
O (11)
2.31 Hoàn thành các phương trình phản ứng sau:
Al + HCl
→
A +
A + NaOH
→
B↓ +
B↓ + NaOH
dư
→
C +
C + HCl
→
B↓ +
B↓
→
o
t
D +
D Al +
Giải
2Al + 6HCl
→
2AlCl
3
+ 3H
2
(1)
AlCl
3
+ 3NaOH
→
Al(OH)
3
↓ + 3NaCl (2)
Al(OH)
3
↓ NaOH
→
NaAlO
2
+ 2H
2
O (3)
NaAlO
2
+ HCl + H
2
O
→
Al(OH)
3
↓ + NaCl (4)
2Al(OH)
3
↓
→
o
t
Al
2
O
3
+ 3H
2
O (5
2Al
2
O
3
4Al + 3O
2
(6)
2.32 Cho sơ đồ phản ứng sau:
R + HCl
→
A + ….
A + Cl
2
→
B
B + NaOH
→
D↓
đỏ nâu
+ ….
D
→
o
t
E + ….
E + CO
→
o
t
R + ….
1. R là kim loại nào trong số các kim loại cho dưới đây:
A. Cr B. Mg C. Al D. Fe
2. Viết các phương trình phản ứng cho sơ đồ biến hoá trên.
Đáp án:
1. D đúng
2. Fe + 2HCl
→
FeCl
2
+ H
2
2FeCl
2
+ Cl
2
→
2FeCl
3
44
Điện phân nóng chảy
Điện phân nóng chảy
Điện phân nóng chảy
FeCl
3
+ 3NaOH
→
Fe(OH)
3
↓
đỏ nâu
+ 3NaCl
2Fe(OH)
3
↓
→
o
t
Fe
2
O
3
+ 3H
2
O
Fe
2
O
3
+ 3CO
→
o
t
2Fe + 3CO
2.33 Gang là:
A. Gang là hợp chất của sắt với cacbon, trong đó hàm lượng cacbon chiếm từ 2 - 5%. Ngoài ra trong gang
còn có một số nguyên tố khác như Mn, Si, S …
B. Gang là hợp kim của sắt với cacbon, trong đó hàm lượng cacbon chiếm từ 2 - 5%. Ngoài ra trong gang
còn có một số nguyên tố khác như Mn, Si, S …
C. Gang là hợp kim của sắt với cacbon, oxi trong đó hàm lượng cacbon chiếm từ 2 - 5%. Ngoài ra trong
gang còn có một số nguyên tố khác như Mn, Si, S …
D. Cả A và C đều đúng
Đáp án: B đúng
2.34 Thép là:
A. Thép là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác, trong đó hàm lượng cacbon chiếm dưới
2%.
B. Thép là hợp chất của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác, trong đó hàm lượng cacbon chiếm dưới
2%.
C. Thép là hợp chất của sắt với lưu huỳnh, photpho, cacbon và một số nguyên tố khác, trong đó hàm lượng
cacbon chiếm dưới 2%.
D. Cả B và C đúng
Đáp án: A đúng
2.35 Trong công nghiệp sắt thường được sản suất bằng phương pháp:
A. Điện phân nóng chảy các oxit sắt.
B. Điện phân dung dịch các muối sắt.
C. Khử các oxit sắt ở nhiệt độ cao.
D. Khử các muối sắt ở nhiệt độ cao.
Đáp án: C đúng
2.36 Kết luận nào sau đây là đúng:
A. Sự phá huỷ kim loại, hợp kim trong môi trường tự nhiên do tác dụng hoá học được gọi là ăn mòn kim
loại. Tuỳ theo môi trường mà kim loại tiếp xúc bị ăn mòn nhanh hay chậm, nhiệt độ càng cao kim loại bị
ăn mòn càng nhanh.
B. Sự phá huỷ kim loại, hợp kim trong môi trường tự nhiên do tác dụng hoá học được gọi là ăn mòn kim
loại. Tuỳ theo môi trường mà kim loại tiếp xúc bị ăn mòn nhanh hay chậm, nhiệt độ càng cao kim loại càng
ít bị ăn mòn.
C. Sự phá huỷ kim loại, hợp kim trong môi trường tự nhiên do tác dụng vật lí gọi là ăn mòn kim loại. Tuỳ
theo môi trường mà kim loại tiếp xúc bị ăn mòn nhanh hay chậm, nhiệt độ càng cao kim loại càng bị ăn
mòn càng nhanh.
D. Cả B và C đúng
Đáp án: A đúng
2.37 Khi cho a gam một kim loại R tác dụng hoàn toàn với khí clo thu được 2,9018a gam muối clorua. Xác
định kim loại R.
Giải
- Gọi số mol kim loại R hoá trị n trong a gam là x mol
- Phương trình phản ứng:
2R + nCl
2
→
2RCl
n
- Theo phương trình phản ứng ta có:
45
+ Khối lượng kim loại: m
R
= Rx = a gam (I)
+ Khối lượng muối:
n
RCl
m
= (R+35,5n)x = 2,9018a gam (II)
- Chia (II) cho (I):
a
a
x
x
m
m
90182535 ,
R
)n,R(
R
RCl
n
=
+
=
⇒ R = 18,67n
Chỉ có cặp nghiệm n = 3 và R = 56 phù hợp. Vậy kim loại R là Fe.
2.38 Đun nóng 16,8 gam bột sắt với 6,4 gam bột lưu huỳnh (trong điều kiện không có không khí) đến phản
ứng hoàn toàn thu được chất rắn A. Hoà tan A bằng dung dịch HCl dư thu được hỗn hợp khí B. Chia hỗn
hợp khí B làm 2 phần bằng nhau, phần 1 cho lội từ từ qua dung dịch CuCl
2
thấy có m gam kết tủa CuS đen.
Phần 2 đem đốt cháy trong oxi cần V lít (đo ở đktc).
a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
b. Tính m, V.
Giải
- Số mol Fe: n
Fe
=
56
816,
= 0,3 mol; Số mol S: n
S
=
32
46,
= 0,2 mol
a. Các phương trình phản ứng:
Fe + S
→
Ct
o
FeS (1)
n
Fe
> n
S
=> Fe dư, hỗn hợp rắn A gồm FeS và Fe
FeS + 2HCl
→
FeCl
2
+ H
2
S
(2)
Fe + 2HCl
→
FeCl
2
+ H
2
(3)
- Hỗn hợp khí B gồm H
2
S và H
2
cho một nửa hỗn hợp khí B qua dung dịch CuCl
2
:
H
2
S + CuCl
2
→
CuS + 2HCl
(4)
- Đốt cháy một nửa hỗn hợp khí B:
2H
2
S + 3O
2
→
2SO
2
+ 2H
2
O
(5)
2H
2
+ O
2
→
2H
2
O
(6)
b. Tính m, V.
- Theo phương trình phản ứng (1) trong hỗn hợp A gồm FeS 0,2 mol, Fe 0,1 mol.
- Theo phương trình phản ứng (1) và (2) trong hỗn hợp B gồm H
2
S 0,2 mol, H
2
0,1 mol.
- Theo phương trình phản ứng (4) số mol CuS 0,1 mol
⇒ khối lượng CuS: m
CuS
= 96.0,1 = 9,6 gam
- Theo phương trình phản ứng (5) và (6) số mol O
2
cần:
222
2
1
2
3
HSHO
nnn +=
= 0,175 mol.
22
422
OO
., nV =
= 3,92 lít
2.39 Cho một lượng bột sắt dư vào 100,0 ml dung dịch H
2
SO
4
loãng thu được 6,72 lít khí (đkc).
- Viết phương trình phản ứng.
- Tính khối lượng bột sắt đã tham gia phản ứng.
- Tính nồng độ mol/L của dung dịch H
2
SO
4
đã dùng.
Giải
Gọi số mol Fe đã tham gia phản ứng là x mol, vì bột sắt dư nên H
2
SO
4
phản ứng hết.
Fe + H
2
SO
4
→
FeSO
4
+ H
2
(1)
Theo phương trình phản ứng (1):
30
422
726
2
,
,
,
xnn
FeH
====
mol ⇒ x = 0,1 mol
46
30
42
,nn
FeSOH
==
mol
Khối lượng bột sắt đã tham gia phản ứng: m
Fe
= 56x = 56.0,3 = 16,8 gam
Nồng độ dung dịch H
2
SO
4
đã dùng:
10
30
42
,
,
V
n
C
M
SOH
M
==
= 3,0 M
2.40 Hoà tan oxit M
x
O
y
bằng lượng vừa đủ dung dịch H
2
SO
4
24,5 % thu được dung dịch chứa một muối
duy nhất có nồng độ 32,20%. Tìm công thức của ôxit trên.
Giải
Gọi số mol M
x
O
y
đã hoà tan là a mol.
Ta có phương trình phản ứng:
M
x
O
y
+ yH
2
SO
4
→
M
x
(SO
4
)
y
+ yH
2
O (1)
Theo phương trình phản ứng (1) số mol dung dịch H
2
SO
4
đã dùng là ya mol, số mol muối M
x
(SO
4
)
y
tạo
thành là a mol.
Khối lượng dung dịch H
2
SO
4
đã dùng:
m
1
=
%.
%,
ya.
%.
%C
n.
SOH
100
524
98
100
98
42
=
= 400ya gam
Khối lượng M
x
O
y
đã hoà tan: m
2
= (Mx+16y)a gam
Khối lượng muối M
x
(SO
4
)
y
tạo thành: m
3
= (Mx+96y)a gam
Khối lượng dung dịch thu được:
m = m
1
+ m
2
= (Mx + 416y)a gam
Nồng độ % dung dịch sau phản ứng:
x
y
M
%,%.
a)yMx(
a)yMx(
%.
m
m
%C
56
2032100
416
96
100
3
=⇒
=
+
+
==
Cặp nghiệm phù hợp là x = y =1 và M = 56. Vậy M là Fe và công thức của oxit là: FeO.
2.41 Hoà tan hoàn toàn 7,2 gam FeO bằng lượng vừa đủ dung dịch H
2
SO
4
24,5% (loãng) thu được dung
dịch A. Làm lạnh dung dịch A xuống 5
o
C thấy tách ra m gam muối ngậm nước FeSO
4
.7H
2
O và dung dịch
còn lại có nồng độ 12,18%
a. Tính khối lượng m gam muối ngậm nước FeSO
4
.7H
2
O tách ra.
b. Tính độ tan của FeSO
4
ở 5
o
C.
Giải
a. Số mol FeO đã hoà tan:
n
FeO
=
72
27,
= 0,1 mol
Phương trình phản ứng:
FeO + H
2
SO
4
→
FeSO
4
+ H
2
O (1)
Theo phương trình phản ứng (1) số mol dung dịch H
2
SO
4
đã dùng là 0,1 mol, số mol muối FeSO
4
tạo thành
là 0,1 mol.
Khối lượng dung dịch H
2
SO
4
đã dùng:
m
1
=
%.
%,
,.
%.
%C
n.
SOH
100
524
1098
100
98
42
=
= 40 gam
Khối lượng muối FeSO
4
tạo thành: m
2
= (56+96).0,1 =15,2 gam
Khối lượng dung dịch thu được:
m
3
= m
1
+ m
FeO
= 40 + 7,2 = 47,2 gam
Gọi số mol FeSO
4
.7H
2
O tách ra khi làm lạnh dung dịch là a mol.
Nồng độ % dung dịch sau phản ứng:
47
%,%.
a,
a,
%.
m
m
%C
FeSO
1812100
278247
152215
100
3
4
=
−
−
==
⇒ a = 0,08 mol
Khối lượng muối FeSO
4
.7H
2
O tách ra khi làm lạnh dung dịch:
gam,am
OH.FeSO
2422278
24
7
==
b. Tính độ tan của FeSO
4
ở 5
o
C
Số mol FeSO
4
còn lại trong dung dịch; 0,1 - a = 0,02 mol
Khối lượng dung dịch còn lại: m
dd
= 47,2 - 22,24 = 24,96 gam
Độ tan của muối FeSO
4
trong nước ở 5
o
C:
8713100
0201529624
020152
100 ,.
,.,
,.
.
m
m
S
dm
ct
=
−
==
2.42 Một oxit sắt có % khối lượng oxi chiếm 27,59%.
a. Xác định công thức của oxit trên.
b. Tính thể tích dung dịch HCl 2,0 M cần dùng để hoà tan hoàn toàn 23,2 gam oxit trên.
Giải
a. Gọi công thức phân tử của sắt oxit là Fe
x
O
y
% khối lượng oxi là 27,59%
⇒ % khối lượng của Fe trong hợp chất là 100% - 27,59% = 72,41%
4
3
5927
4172
16
56
=⇒=⇒
y
x
%,
%,
y
x
Vậy đây là sắt từ oxit Fe
3
O
4
b. Số mol Fe
3
O
4
là a mol:
a =
232
223,
= 0,10 mol
- Phương trình phản ứng;
Fe
3
O
4
+ 8HCl
→
FeCl
2
+ 2FeCl
3
+ 4H
2
O (1)
Theo phương trình phản ứng:
n
HCl
= 8x = 0,8 mol
- Thể tích dung dịch HCl cần dùng
V
HCl
=
2
80,
= 0,4 lít = 400 ml
2.43 Nhúng một thanh sắt có khối lượng 50,0 gam (lượng sắt có dư) vào 100,00 ml dung dịch CuSO
4
. Sau
khi phản ứng hoàn toàn, lấy cẩn thận thanh kim loại ra rửa sạch, sấy khô thấy khối lượng thanh kim loại lúc
này là 51,0 gam. Tính nồng độ dung dịch trước và sau khi phản ứng, giả sử trong quá trình thí nghiệm thể
tích dung dịch không thay đổi và toàn bộ lượng đồng tách ra bám vào thanh sắt.
Giải
Phương trình phản ứng:
Fe + CuSO
4
→
FeSO
4
+ Cu
(1)
Gọi số mol CuSO
4
có trong 100,0 ml dung dịch ban đầu là x mol.
Phản ứng xảy ra hoàn toàn và lượng sắt có dư nên toàn bộ lượng CuSO
4
đã tham gia phản ứng. Theo định
luật bảo toàn khối lượng ta có:
50 - 56x + 64x = 51 ⇒ x = 0,125 mol
Nồng độ dung dịch ban đầu:
251
10
1250
4
4
,
,
,
CuSO
CuSO
===
V
n
C
M
48
Theo phương trình phản ứng (1) số mol FeSO
4
sinh ra bằng số mol CuSO
4
phản ứng nên nồng độ dung dịch
sau phản ứng:
251
10
1250
4
4
,
,
,
FeSO
FeSO
===
V
n
C
M
2.44 Cho một thanh kẽm nặng 15,0 (lượng kẽm có dư) vào 100,0 ml dung dịch muối sunfat của kim loại
hoá trị II nồng độ 2,0 M. Đến khi phản ứng hoàn toàn, lấy cẩn thận thanh kim loại ra rửa sạch, sấy khô thấy
khối lượng thanh kim loại giảm đi 1,8 gam so với trước phản ứng. Xác định kim loại hoá trị II và tính
thành phần % theo khối lượng thanh kim loại sau phản ứng. Giả sử toàn bộ lượng kim loại tách ra đều bám
vào thanh kẽm.
Giải
- Gọi muối sunfat kim loại hoá trị II là RSO
4
có số mol trong dung dịch là x mol.
Ta có: x = 0,1.2,0 = 0,2 mol
- Phương trình phản ứng:
Zn + RSO
4
→
ZnSO
4
+ R
(1)
- Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
m
Zn phản ứng
- m
R
= 65x -Rx = 1,8 ⇒ R = 56 gam
Vậy R là Fe.
- Khối lượng thanh kim loại sau phản ứng:
m
thanh kim loại sau phản ứng
= 15,0 - 1,8 = 13,2 gam
Trong đó m
Fe
= 56.0,2 = 11,2 gam
⇒ % khối lượng Fe và Zn trong thanh kim loại:
%.
,
,
Fe
100
213
211
=%m
= 84,85%
%m
Zn
= 15,15%
2.45 Hoà tan hoàn toàn 8,0 gam một oxit kim loại R cần dùng dung dịch chứa 0,3 mol HCl. Xác định kim
loại R và oxit nói trên.
Giải
- Gọi công thức phân tử của oxit kim loại R là R
x
O
y
- Phương trình phản ứng:
Fe
x
O
y
+ 2yHCl
→
xFe
x
y
Cl
2
+ yH
2
O (1)
- Theo phương trình phản ứng số mol Fe
x
O
y
tham gia phản ứng là:
a =
x
y
x
yy
yxy
n
2
3
56
30
163028
16
08
2
30
2
.
.,
.,.
R
R
,,
y
HCl
=
−
=⇒
+
==
Trong đó
x
y2
là hoá trị của nguyên tố R
⇒ cặp nghiệm phù hợp là
x
y2
= 3 và R = 56. Vậy đây là sắt (III) oxit Fe
2
O
3
2.46 Cho 22,0 gam hỗn hợp X gồm Fe và Al tác dụng với 2 lít dung dịch HCl 0,3 M thu được V lít H
2
(đkc).
a. Chứng minh hỗn hợp X không tan hết. Tính V.
b. Cho 22,0 gam hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với Cl
2
thu được 85,9 gam muối. Tính khối lượng mỗi kim
loại trong X.
Giải
a. Chứng minh hỗn hợp X không tan hết. Tính V.
- Gọi số mol của Fe trong 22,0 gam hỗn hợp là a mol.
49
- Gọi số mol của Al trong 22,0 gam hỗn hợp là b mol.
Ta có: 56a + 27b = 22,0 gam (I)
- Các phương trình phản ứng:
2Al + 6HCl
→
2AlCl
3
+ 3H
2
(1)
Fe + 2HCl
→
FeCl
2
+ H
2
(2)
- Số mol HCl: n
HCl
= 2.0,3 = 0,6 mol
- Từ phương trình (I) ta có:
⇒ 28(2a + 3b) - 57b = 22,0
⇒ (2a + 3b) >
28
22
= 0,79 mol > n
HCl
= 0,6
nên HCl thiếu, kim loại không tan hết.
⇒
2
H
n
=
2
HCl
n
= 0,3 mol
- Thể tích H
2
thu được:
2
H
V
= 22,4.
2
H
n
= 6,72 lít
b. Tính khối lượng mỗi kim loại trong X.
- Các phương trình phản ứng:
2Al + 3Cl
2
→
2AlCl
3
(3)
2Fe + 3Cl
2
→
2FeCl
3
(4)
- Khối lượng muối thu được:
m
muối
= 162,5a + 133,5b = 85,9 gam (II)
- Giải hệ phương trình (I) và (II) ta được: a = 0,2 mol, b = 0,4 mol.
m
Al
= 0,4.27 = 10,8 gam
m
Fe
= 0,2.56 = 11,2 gam
2.47 Khử hoàn toàn 16,0 gam bột một oxit sắt bằng CO ở nhiệtt độ cao. Khi phản ứng kết thúc thấy khối
lượng chất rắn giảm 4,8 gam. Xác định công thức của oxit sắt nói trên. Nếu dẫn hỗn hợp khí sau phản ứng
đi qua dung dịch NaOH dư thì khối dung dịch tăng hay giảm bao nhiêu gam.
Giải
- Gọi công thức phân tử của oxit kim loại R là R
x
O
y
có a mol trong 16,0 gam
- Phương trình phản ứng:
Fe
x
O
y
+ yCO
→
Ct
o
xFe + yCO
2
(1)
- Khối lượng chất rắn giảm chính bằng khối lượng oxi trong 16,8 gam oxit.
Ta có:
m
Fe
= 56xa = 16,0 - 4,8 = 11,2 gam ⇒ xa = 0,2
2
O
m
= 16ya = 4,8 gam ⇒ ya = 0,3
⇒
2
3
==
xa
ya
x
y
Vậy oxit sắt là Fe
2
O
3
có số mol a = 0,1 mol.
- Số mol CO
2
sinh ra: ya = 0,3 mol được hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch NaOH dư:
CO
2
+ 2NaOH
→
Na
2
CO
3
+ H
2
O
(2)
Khối lượng dung dịch tăng bằng khối lượng của CO
2
.
m
dung dịch tăng
= 44.0,3 = 13,2 gam
2.48 Trộn 100,0 ml dung dịch Fe
2
(SO
4
)
3
1,5 M với 150,0 ml dung dịch Ba(OH)
2
2,0 M thu được kết tủa A
và dung dịch B. Lọc kết tủa A đem nung nóng đến khối lượng không đổi thu được chất rắn D. Thêm BaCl
2
dư vào dung dịch B thu được kết tủa E. Viết các phương trình phản ứng và tính khối lượng kết tủa A, chất
rắn D và kết tủa E. Tính nồng độ các chất trong dung dịch B. Giả sử thể tích dung dịch B bằng tổng thể tích
hai dung dịch đem trộn.
50
Giải
- Số mol Fe
2
(SO
4
)
3
:
342
)SO(Fe
n
= 0,1.1,5 = 0,15 mol
- Số mol Ba(OH)
2
:
2
)OH(Ba
n
= 0,15.2,0 = 0,3 mol
- Các phương trình phản ứng:
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3Ba(OH)
2
→
2Fe(OH)
3
↓ + 3BaSO
4
↓ (1)
- Theo phương trình phản ứng (1):
+ Hỗn hợp rắn A: Fe(OH)
3
0,2 mol và BaSO
4
0,3 mol
m
A
= 107.0,2 + 233.0,3 = 91,3 gam
+ Dung dịch B chứa: Fe
2
(SO
4
)
3
dư 0,05 mol ⇒ nồng độ dung dịch B
15010
050
342
,,
,
)SO(Fe
+
=C
= 0,2 M
- Phản ứng nung kết tủa
2Fe(OH)
3
→
Ct
o
Fe
2
O
3
+ 3H
2
O (2)
+ Hỗn hợp rắn D: Fe
2
O
3
0,1 mol và BaSO
4
0,3 mol
m
D
= 160.0,1 + 233.0,3 = 85,9 gam
- Dung dịch B tác dụng BaCl
2
dư
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3BaCl
2
→
2FeCl
3
+ 3BaSO
4
↓ (3)
+ Chất rắn E: BaSO
4
0,15 mol
m
E
= 233.0,15 = 34,95 gam
2.49 Hoà tan m gam oxir sắt (Fe
x
O
y
) trong dung dịch H
2
SO
4
đặc nóng thu được 2,24 lít SO
2
(đo ở đktc) và
dung dịch chứa 120,0 gam muối. Xác định công thức của oxit sắt và tính m.
Giải:
- Ta có phương trình phản ứng:
nFe
x
O
y
+ kH
2
SO
4
→
Ct
o
pFe
2
(SO
4
)
3
+ qSO
2
+ kH
2
O (1)
- Ta có:
2
SO
n
=
422
242
,
,
= 0,1 mol
342
)SO(Fe
n
=
400
120
= 0,3 mol
- Theo định luật bảo toàn các nguyên tố:
+ Đối với S:
42
SOH
n
=3
342
)SO(Fe
n
+
2
SO
n
= 1,0 mol
+ Đối với Fe:
m
Fe
= 2.56.
342
)SO(Fe
n
= 2.56.0,3 = 33,6 mol
- Theo định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng (1):
m +
42
SOH
m
=
342
)SO(Fe
m
+
2
SO
m
+
OH
2
m
⇒ m = 120 + 64.0,1 + 18.1,0 - 98.0,1 = 46,4 gam
⇒ khối lượng nguyên tố oxi trong Fe
x
O
y
:
m
O
= 46,4 - 33,6 = 12,8 gam
- Ta có:
4
3
56812
16633
812
633
==⇒=
.,
.,
,
,
y
x
16y
56x
Vậy công thức của oxit sắt là Fe
3
O
4
2.50 Hoàn thành các phương trình phản ứng theo dãy biến hoá sau:
Fe
→
)(1
FeCl
2
→
)(2
FeCl
3
→
)(3
Fe(NO
3
)
3
→
)(4
Fe(OH)
3
→
)(5
Fe
2
O
3
→
)(6
Fe
Giải:
51
Fe + 2HCl
→
FeCl
2
+ H
2
(1)
2FeCl
2
+ Cl
2
→
FeCl
3
(2)
Fe(NO
3
)
3
+ 3AgCl
→
Fe(NO
3
)
3
+ 3AgCl (3)
FeCl
3
+ 3NaOH
→
Fe(OH)
3
↓ + 3NaCl (4)
2Fe(OH)
3
→
Ct
o
Fe
2
O
3
+ 3H
2
O (5)
Fe
2
O
3
+ 3CO
→
Ct
o
2Fe + 3CO
2
(6)
2.51 Thay mỗi chữ cái A, B … bằng một chất khác nhau và hoàn thành các phương trình phản ứng:
Fe
3
O
4
+ A
→
Ct
o
B + G
B + HCl
→
D + E
D + NaOH
→
F + C
F + O
2
+ G
→
H
H
→
Ct
o
K + G
K + E
→
Ct
o
B + G
Giải:
Fe
3
O
4
+ 4H
2
→
Ct
o
3Fe + 4H
2
O (1)
Fe + 2HCl
→
FeCl
2
+ H
2
(2)
FeCl
2
+ 2NaOH
→
Fe(OH)
2
↓ + 2NaCl (3)
4Fe(OH)
2
+ O
2
+ H
2
O
→
3Fe(OH)
3
↓ (4)
2Fe(OH)
3
→
Ct
o
Fe
2
O
3
+ 3H
2
O (5)
Fe
2
O
3
+ 3H
2
→
Ct
o
2Fe + 3H
2
O (6)
2.52 Từ 116,0 tấn từ loại quặng manhetit chứa (giả sử hàm lượng Fe
3
O
4
là 100%), người ta tiến hành sản suất
một loại gang chứa 96% sắt và 4% cacbon trong lò cao. Tính khối lượng gang thu được từ 100,0 tấn quặng
manhetit đó. Tính khối lượng than cốc (giả sử chứa 100% cacbon) cần dùng trong quá trình luyện gang trên. Hiệu
suất các phản ứng là 100%.
Giải
- Các phương trình phản ứng;
C + O
2
→
Ct
o
CO
2
(1)
C + CO
2
→
Ct
o
2CO (2)
Fe
3
O
4
+ 4CO
→
Ct
o
3Fe + 4CO
2
(3)
43
OFe
n
=
232
100116
6
.,
=5.10
5
mol
- Theo các phương trình phản ứng:
+ Khối lượng Fe sinh ra: m
Fe
= 3.56.5.10
5
= 84.10
6
gam = 84 tấn
+ Khối lượng gang thu được: m
gang
=
%
%.
96
10084
= 87,5 tấn
+ Khối lượng cacbon trong gang: m
C
= 87,5 - 84 = 3,5 tấn
+ Khối lượng cacbon để tạo CO: m
C
=
12105
3
4
5
= 8 tấn
- Tổng khối lượng than cốc cần lấy: m
C
= 3,5 + 8 11,5 tấn
2.53 Cần bao nhiêu tấn quặng manhetit chứa 80% Fe
3
O
4
để sản xuất được 100,0 tấn gang chứa 96,0% sắt. Giả sử
hiệu suất của quá trình sản xuất đạt 98%.
Các phương trình phản ứng:
C + O
2
→
Ct
o
CO
2
(1)
52
C + CO
2
→
Ct
o
2CO (2)
Fe
3
O
4
+ 4CO
→
Ct
o
3Fe + 4CO
2
(3)
- Khối lượng Fe có trong 100,0 tấn gang: m
Fe
=
%
%
.,
100
96
0100
= 96,0 tấn
- Khối lượng Fe
3
O
4
:
43
OFe
m
=
%
%
.
,
,
.,
98
100
0168
0232
096
= 132,277 tấn
- Khối lượng quặng manhetit: m
quặng
=
%
%
.,
80
100
277132
= 169,1 tấn
2.54 Khử hoàn toàn 552,0 gam hỗn hợp Fe
3
O
4
và Fe
2
O
3
bằng khí CO thu được 392,0 gam sắt. Tính thể tích CO
cần dùng (đo ở đktc). Tính thể tích dung dịch Ca(OH)
2
1,00 mol/lít tối thiểu cần dùng để hấp thụ hoàn toàn lượng
khí CO
2
sinh ra để tránh gây ô nhiễm môi trường.
Gọi số mol Fe
3
O
4
và số mol Fe
2
O
3
trong hỗn hợp là x mol và y mol.
Các phương trình phản ứng:
Fe
3
O
4
+ 4CO
→
Ct
o
3Fe + 4CO
2
(1)
Fe
2
O
3
+ 3CO
→
Ct
o
2Fe + 3CO
2
(2)
Theo các phương trình phản ứng (1) và (2) ta có:
- Khối lượng hỗn hợp oxit: m = 232x + 160y = 552,0 gam (I)
- Khối lượng sắt thu được: m
Fe
= 56(3x + 2y) = 392,0 gam (II)
⇒ x = 1,0 mol, y = 2,0 mol,
Theo các phương trình phản ứng (1) và (2) ta có: n
CO
= 4x + 3y = 10,0 mol
- Thể tích khí CO cần sử dụng: V
CO
= 22,4.10,0 = 224,0 lít.
- Số mol CO
2
= số mol CO = 10,0 mol.
Phản ứng hấp thụ CO
2
với thể tích tối thiểu:
2CO
2
+ Ca(OH)
2
→ Ca(HCO
3
)
2
(3)
- Số mol Ca(OH)
2
=
2
1
số mol CO
2
= 5,0 mol.
- Thể tích dung dịch Ca(OH)
2
cần dùng: V = 5,00 lít.
2.55 Để xác định hàm lượng sắt có trong một mẫu thép người ta ngâm 1,140 gam hợp kim trong dung dịch axit
HCl dư đến phản ứng hoàn toàn thu được 0,448 lít khí (đo ở đktc). Tính hàm lượng % theo khối lượng của sắt có
trong mẫu thép trên, giả sử trong mẫu thép chỉ có sắt tác dụng với axit HCl.
Phương trình phản ứng:
Fe + 2HCl → FeCl
2
+ H
2
↑
- Khối lượng sắt trong mẫu thép: m
Fe
= 56.
422
4480
,
,
= 1,120 gam
- Hàm lượng Fe trong mẫu thép: %m
Fe
=
1401
1201
,
,
.100% = 98,25%
2.56 Có thể dùng những phản ứng hoá học nào để chứng minh Al
2
O
3
và Al(OH)
3
là những hợp chất có tính chất
lưỡng tính. Viết các phương trình phản ứng đó.
Al
2
O
3
và Al(OH)
3
là những hợp chất có tính chất lưỡng tính vì chúng vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với
bazơ. Các phương trình phản ứng xảy ra:
Al
2
O
3
+ 6HCl → 2AlCl
3
+ 3H
2
O
Al
2
O
3
+ 2NaOH
dư
→ 2NaAlO
2
+ H
2
O
Al(OH)
3
+ 3HCl → AlCl
3
+ 3 H
2
O
Al(OH)
3
+ NaOH
dư
→ NaAlO
2
+ 2H
2
O
53
2.57 Nêu phương pháp thực nghiệm để sắp xếp các kim loại sau theo thứ tự giảm dần mức hoạt động hoá học: Al,
Mg, Fe, Cu và Ag. Giải thích và viết các phương trình phản ứng.
Kim loại hoạt động mạnh đẩy kim loại hoạt động yếu hơn ra khỏi dung dịch muối của nó:
2AlCl
3
+ 3Mg → 2Al↓ + 3MgCl
2
3FeCl
2
+ 2Al → 3Fe↓ + 2AlCl
3
CuCl
2
+ Fe → Cu↓ + FeCl
2
2AgNO
3
+ Cu → 2Ag↓ + Cu(NO
3
)
2
Vậy mức độ hoạt động của các kim loại giảm dần theo dãy sau: Mg, Al, Fe, Cu, Ag.
2.58 Hoà tan hoàn toàn 12,8 gam hỗn hợp gồm Fe và FeO trong 500,0 ml dung dịch axit HCl vừa đủ thu được
dung dịch A và 2,24 lít khí (đo ở đktc). Tính nồng độ dung dịch HCl đã dùng và tính thể tích dung dịch axit HCl
2,00 mol/lít cần lấy để pha được 500,0 ml dung dịch axit trên.
Gọi số mol Fe và số mol FeO trong hỗn hợp là x mol và y mol.
Các phương trình phản ứng:
FeO + 2HCl → FeCl
2
+ H
2
O (1)
Fe + 2HCl → FeCl
2
+ H
2
(2)
Theo các phương trình phản ứng (2) ta có: x = 0,10 mol
- Khối lượng hỗn hợp: m = 56x + 72y = 12,8 gam ⇒ y = 0,10 mol,
Theo các phương trình phản ứng (1) và (2) ta có: n
HCl
= 2x + 2y = 0,40 mol
- Nồng độ dung dịch HCl đã dùng: C
HCl
= 0,40/0,500 = 0,80 mol/lít.
- Thể tích dung dịch HCl 2,00 mol/lít cần dùng: V = 200 ml.
2.59 Có 3 gói bột Al, Fe và Ag bị mất nhãn, người ta lấy một ít bột kim loại trong mỗi gói cho vào 3 ống nghiệm
có đánh số rồi nhỏ vài giọt dung dịch NaOH vào 3 ống nghiệm trên. Kết quả chỉ có ống nghiệm số 1 có khí thoát
ra. Còn nếu tiến hành như thí nghiệm trên nhưng thay dung dịch NaOH bằng dung dịch H
2
SO
4
loãng thì thấy có
ống nghiệm số 1 và số 3 có khí thoát ra. Xác định các kim loại trong các gói. Giải thích và viết các phương trình
phản ứng.
- Trong thí nghiệm cho 3 kim loại tác dụng với dung dịch NaOH chỉ có Al phản ứng:
2Al + 2H
2
O + 2NaOH → 2NaAlO
2
+ 3H
2
Vậy gói bột ứng với ống nghiệm thứ nhất là Al kim loại.
- Trong thí nghiệm cho 3 kim loại tác dụng với dung dịch axit HCl chỉ có Al và Fe phản ứng:
2Al + 6HCl → 2AlCl
3
+ 3H
2
Fe + 2HCl → FeCl
2
+ H
2
Vậy gói bột ứng với ống nghiệm thứ ba là Fe kim loại, còn gói bột thứ hai là Ag kim loại.
2.60 Quấn một dây sắt vào một mẩu gỗ nhỏ (ví dụ mẩu que diêm), đốt cháy mẩu gỗ rồi đưa vào lọ chứa khí clo.
Dự đoán hiện tượng, viết các phương trình phản ứng xảy ra nếu có.
Khi đốt cháy mẩu gỗ sẽ cung cấp nhiệt cho phản ứng giữa Fe và Cl
2
nên có phản ứng xảy ra, phản ứng mạnh nên
ta thấy Fe cháy sáng trong khí Cl
2
tao ra màu nâu đỏ của FeCl
3
. Phương trình phản ứng:
2Fe + 3Cl
2
→
Ct
o
2FeCl
3
2.61 Nhỏ từ từ dung dịch NaOH loãng dư vào dung dịch FeSO
4
, lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng
không đổi. Dự đoán hiện tượng và viết các phương trình phản ứng giải thích.
Hiện tượng trong dung dịch có kết tủa trắng xanh sau đó kết tủa dần chuyển sang đỏ nâu, khi nung kết tủa chuyển
dần sang màu đen.
- Khi cho NaOH vào dung dịch FeSO
4
trong dung dịch xuất hiện kết tủa trắng xanh Fe(OH)
2
FeSO
4
+ 2NaOH → Fe(OH)
2
↓
trắng xanh
+ Na
2
SO
4
- Kết tủa trắng xanh chuyển sang đỏ nâu của Fe(OH)
3
:
4Fe(OH)
2
+ O
2
+ 2H
2
O → 4Fe(OH)
3
↓
đỏ nâu
- Khi nung kết tủa:
54
2Fe(OH)
3
→
Ct
o
Fe
2
O
3
+ 3H
2
O
2.62 Nhỏ từ từ dung dịch NaOH loãng đến dư vào dung dịch AlCl
3
. Dự đoán hiện tượng và viết các phương trình
phản ứng giải thích.
Hiện tượng trong dung dịch có kết tủa, sau đó kết tủa tan dần.
- Khi cho NaOH vào dung dịch AlCl
3
trong dung dịch xuất hiện kết tủa keo Al(OH)
3
AlCl
3
+ 3NaOH → Al(OH)
3
↓ + 3NaCl
- Khi dư NaOH thì Al(OH)
3
tan dần vì nó có tính lưỡng tính:
Al(OH)
3
+ NaOH → NaAlO
2
+ 2H
2
O
Đề kiểm tra chương II (Đề 1)
(Thời gian 45 phút)
Câu1: (3 điểm)
1. Axit H
2
SO
4
loãng phản ứng với tất cả các chất trong dãy chất nào cho dưới đây:
A. ZnCl
2
, Al
2
O
3
, Cu, Ca(OH)
2
B. MgCl
2
, ZnO, Cu(OH)
2
, Al
C. BaCl
2
, CaO, Fe, Mg(OH)
2
D. Al(NO
3
)
3
, Zn(OH)
2
, CuO, Fe
2. Viết các phương trình phản ứng trong phương án đã chọn ở trên.
Câu 2: (3 điểm)
1.Cho 1,12 gam một kim loại R tác dụng với dung dịch H
2
SO
4
đặc nóng thu được 0,672 lít khí SO
2
(đo ở
đktc) và một muối R
2
(SO
4
)
3
theo phương tình phản ứng sau:
2R + 6H
2
SO
4
→
Ct
o
R
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ 6H
2
O
Kim loại đó là kim loại nào trong số các kim loại sau:
A. Al B. Fe C. Cr D. Cu
2. Viết các phương trình phản ứng của R với: dung dịch HCl, dung dịch CuSO
4
và Clo.
Câu 3: (4 điểm)
Lập công thức phân tử của một oxit kim loại hoá trị III, biết rằng để phản ứng vừa đủ với 10,2 gam oxit
này cần dùng 100,0ml dung dịch H
2
SO
4
3M. Tính nồng độ mol/lít và nồng độ % của dung dịch thu được
sau phản ứng. Biết khối lượng riêng của dung dịch H
2
SO
4
là 1,2 gam/ml và khối lượng riêng của dung dịch
muối là 1,25 gam/ml.
Cho: H = 1, S = 32, O = 16, Al = 27, Cr = 52, Cu = 64, Fe = 56
Đáp án đề kiểm tra chương II (Đề 1)
Câu1:
1. C đúng
2. Các phương trình phản ứng:
BaCl
2
+ H
2
SO
4
→
BaSO
4
↓ + 2HCl (1)
CaO + H
2
SO
4
→
CaSO
4
↓ + H
2
O (2)
Fe + H
2
SO
4
→
FeSO
4
↓ + H
2
↑ (3)
Mg(OH)
2
+ H
2
SO
4
→
MgSO
4
+ 2H
2
O (4)
Câu2:
1. Gọi số mol R trong 1,12 gam kim loại là a mol.
2R + 6H
2
SO
4
→
Ct
o
R
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ 6H
2
O
Theo phương trình phản ứng:
2
SO
n
= 1,5a = 0,03 ⇒ a = 0,02 mol
Mặt khác Ra = 1,12 ⇒ R = 56 mol. Vậy R là Fe nên B đúng.
2. Các phương trình phản ứng:
Fe + 2HCl
→
FeCl
2
+ H
2
↑ (1)
Fe + CuSO
4
→
FeSO
4
+ Cu↓ (2)
55
