Bài Giảng và Đề Ôn Luyện - Bài 15: Kim loại và phản ứng với Muối docx

GV. NGUYỄN TẤN TRUNG
(Trung Tâm Luyện Thi Chất Lượng Cao VĨNH VIỄN)
Coự 3 coõng thửực vieỏt phaỷn ửựng
 Công thức 1: Kim loai tan trong H
2
O
Bazơ + H
2
(1)
KL + H
2
O →
Bazơ + Muối → Bazơ mới+ Muối mới (2)
9Sản phẩm của (2) phải có:
 Chất kết tủa
 Chất bay hơi
 Chất khó điện ly hơn
9Muối pứ:
Tan hoặc ít tan
NaOH + CuSO
4
→ Cu(OH)
2
↓ + Na
2
SO
4
2Na + 2 H
2
O + CuSO

4
→ Cu(OH)
2
↓ + Na
2
SO
4
+ H
2
↑
 Ví dụ 1:
Cho Na phản ứng với dung dòch
CuSO
4
. Viết phương trình phản ứng.
Na + H
2
O → NaOH + H
2
↑22
2
2
 Công thức 1: Kim loai tan trong H
2
O
Bazơ + H
2
(1)
KL + H
2

O →
Bazơ + Muối → Bazơ mới+ Muối mới (2)
 Ví dụ 2: (ĐH Nông Nghiệp 1 – 1997)
Cho 21,84g kali kim loại vào 200g một dung dòch
chứa Fe
2
(SO
4
)
3
5% , FeSO
4
3,04% và Al
2
(SO
4
)
3
8,55%
về khối lượng.Sau phản ứng, lọc tách, thu được kết
tủa A và dung dòch B. Nung kết tủa A trong không
khí đến khối lượng không đổi.
1. Viết phương trình các phản ứng hoá học đã xảy
ra.
2. Tính khối lượng chất rắn thu được sau khi nung
kết tủa A.
3. Tính nồng độ phần trăm khối lượng các chất
tạo thành trong dung dòch B.
Fe=56, K=39, S=32, Al=27, O=16, H=1.
Gia

û
i:
Số mol K=
21,84
39
=0,56 mol
Số mol Fe
2
(SO
4
)
3
=
5x200
100x400
= 0,025 mol
Số mol FeSO
4
=
3,04x200
100x152
Số mol Al
2
(SO
4
)
3
=
100x342
8,55x200

= 0,04 mol
= 0,05 mol
1. Các phản ứng
 Các phản ứng trên được xác đònh chính xác nhờ đònh lượng sau:
Al(OH)
3
+ KOH = KAlO
2
+ 2 H
2
O
Có thể có thêm :
K + H
2
O = KOH + H
2
↑
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 6KOH = 2 Fe(OH)
3
↓ + 3 K
2
SO
4
FeSO

4
+ 2KOH = Fe(OH)
2
↓ + K
2
SO
4
Al
2
(SO
4
)
3
+ 6 KOH = 2Al(OH)
3
↓ + 3K
2
SO
4
Theo ủe ta co ự Caực phaỷn ửựng:
Fe
2
(SO
4
)
3
+6 KOH = 2Fe(OH)
3
+ 3K
2

SO
4
(2)
0,04 0,04 0,04
0,08
0,025
0,15
0,05
0,075
FeSO
4
+ 2 KOH = Fe(OH)
2
+ K
2
SO
4
(3)
Al
2
(SO
4
)
3
+ 6 KOH = 2Al(OH)
3
+3 K
2
SO
4

(4)
0,05
0,3 0,1
0,15
K + H
2
O = KOH + H
2
(1)ẵ
0,56 0,56 0,28
mol
mol
mol
mol
mol
mol
mol
mol
(2), (3), (4) Soỏ mol KOH pửự = 0,53 mol
Soỏ mol KOH dử =0,56 0,53 = 0,03 mol
Al(OH)
3
+ KOH = KAlO
2
+ 2 H
2
O (5)
0,03
0,03
0,03 mol

Theo (4), (5) ⇒ Số mol Al(OH)
3
dư = 0,1 – 0,03 = 0,07 mol (*)
2. KhinungkếttủaA:
0,04
0,02 mol
0,05 0,025 mol
0,07 0,035 mol
2Fe(OH)
2
+ O
2
= Fe
2
O
3
+ 2 H
2
O (6)
t
o
½
2Fe(OH)
3
= Fe
2
O
3
+ 3 H
2

O (7)
t
o
2Al(OH)
3
= Al
2
O
3
+ 3H
2
O (8)
t
o
(2), (3), (4),(*) ⇒Các pứ nung kêt tủa tạo rắn
Vì sau (4) còn KOH, nên có thêm pứ:
Theo (6), (7), (8)
Theo (6), (7), (8)
ta
ta
co
co
ù
ù
Kho
Kho
á
á
i
i

l
l
ö
ö
ô
ô
ï
ï
ng
ng
cha
cha
á
á
t
t
ra
ra
é
é
n
n
sau
sau
khi
khi
nung
nung
:
:

Dung dòch B coù: K
2
SO
4
=
206,87
174x0,256
=22,29%
x100
KAlO
2
=
206,87
98 x 0,03
x100
=1,42%
m
ddB
= 200+ m
K
–m
↑
-m↓ = 206,87 gam
H
2
10,77 gam.
Fe
2
O
3

= 160 x 0,045 = 7,2 gam.
Al
2
O
3
= 102 x 0,035 = 3,57 gam.
3.T
3.T
í
í
nh
nh
no
no
à
à
ng
ng
ñ
ñ
o
o
ä
ä
pha
pha
à
à
n
n

traêm
traêm
kho
kho
á
á
i
i
l
l
ö
ö
ô
ô
ï
ï
ng
ng
ca
ca
ù
ù
c
c
cha
cha
á
á
t
t

ta
ta
ï
ï
o
o
tha
tha
ø
ø
nh
nh
trong
trong
dung
dung
dòch
dòch
B.
B.
 Ví dụ 3
:
:
(
(
Đ
Đ
H
H
Thuy

Thuy
û
û
Lơ
Lơ
ï
ï
i
i
–
–
1997)
1997)
Cho 9,2 gam Na vào 160 ml dung
dòch có khối lượng riêng là 1,25 g/ml chứa
Fe
2
(SO
4
)
3
với nồng độ tương ứng là
0,125M và 0,25M. Sau phản ứng người ta
tách kết tủa ra và đem nung đến khối
lượng không đổi.
1. Tính khối lượng các chất rắn thu
được sau khi nung.
2. Tính nồng độ phần trăm của các
muối tạo thành trong dung dòch.
9,2

Soỏ mol Na =
23
=0,4 mol
Soỏ mol Fe
2
(SO
4
)
3
= 0,16x0,125 = 0,02 mol
Soỏ mol Al
2
(SO
4
)
3
= 0,16x0,25 = 0,04 mol
Khoỏi lửụùng 160 ml dd = 160x1,25g/ml = 200 g
0,4
0,4
0,4
0,2 mol
0,04
0,02
0,12
0,06 mol
Giaỷi:
Na + H
2
O NaOH + 1/2 H

2
(1)
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 6NaOH 2Fe(OH)
3
+ 3 Na
2
SO
4
(2)
Caực phaỷn ửựng:
Al
2
(SO
4
)
3
+6NaOH 2 Al(OH)
3
+ 3 Na
2
SO
4
(3)
0,04 0,24

0,08
0,12 mol
Soỏ mol NaOH coứn dử = 0,4 (0,12+0,24)=0,04 mol
V
V
ỡ
ỡ
co
co
ứ
ứ
n
n
d
d
ử
ử
NaOH
NaOH
,
,
neõn
neõn
Al(OH)
Al(OH)
3
3
bũ
bũ
tan

tan
theo
theo
:
:
Al(OH)
3
+ NaOH NaAlO
2
+ 2 H
2
O (4)
0,04
0,04 0,04 mol
Theo (2), (3), (4)
Theo (2), (3), (4)
Ke
Ke
ỏ
ỏ
t
t
tu
tu
ỷ
ỷ
a
a
thu
thu

ủử
ủử
ụ
ụ
ù
ù
c
c
go
go


m
m
:
:
Fe(OH)
3
: 0,04 mol
Al(OH)
3
:0,08 - 0,04 = 0,04 mol
Ca
Ca
ự
ự
c
c
pha
pha

ỷ
ỷ
n
n
ửự
ửự
ng
ng
nung
nung
ke
ke
ỏ
ỏ
t
t
tu
tu
ỷ
ỷ
a
a
0,04
0,02 mol
0,04 0,02 mol
1.
1.
Kho
Kho
á

á
i
i
l
l
ö
ö
ô
ô
ï
ï
ng
ng
cha
cha
á
á
t
t
ra
ra
é
é
n
n
sau
sau
khi
khi
nung

nung
:
:
Kho
Kho
á
á
i
i
l
l
ö
ö
ô
ô
ï
ï
ng
ng
Fe
Fe
2
2
O
O
3
3
= 160x0,02=3,2
= 160x0,02=3,2
gam

gam.
Kho
Kho
á
á
i
i
l
l
ö
ö
ô
ô
ï
ï
ng
ng
Al
Al
2
2
O
O
3
3
= 102x0,02=2,04
= 102x0,02=2,04
gam
gam
.

.
5,24 gam.
2.
2.
No
No
à
à
ng
ng
ñ
ñ
o
o
ä
ä
%
%
ca
ca
ù
ù
c
c
muo
muo
á
á
i
i

trong
trong
dung
dung
dòch
dòch
:
:
Khoái löôïng Na
2
SO
4
= 142x0,18=25,56 gam.
Khoái löôïng NaAlO
2
= 82x0,04=3,28 gam.
2Fe(OH)
3
= Fe
2
O
3
+ 3 H
2
O
t
o
2Al(OH)
3
= Al

2
O
3
+ 3 H
2
O
t
o
(5)
(6)
Theo (5), (6)
Theo (5), (6)
ta
ta
suy
suy
ra
ra
ñö
ñö
ô
ô
ï
ï
c
c:
Theo (2), (3), (4)
Theo (2), (3), (4)
ta
ta

suy
suy
ra
ra
ñö
ñö
ô
ô
ï
ï
c
c
kho
kho
á
á
i
i
l
l
ö
ö
ô
ô
ï
ï
ng
ng
ca
ca

ù
ù
c
c
muo
muo
á
á
i
i:
Va
Va
ä
ä
y
y
kho
kho
á
á
i
i
l
l
ö
ö
ô
ô
ï
ï

ng
ng
dung
dung
dòch
dòch
lu
lu
ù
ù
c
c
sau
sau
:
:
(9,2 + 200) –(0,4 + 4,28 + 3,12) = 201,4 gam.
201,4
C% Na
2
SO
4
=
25,56
100
=12,71%
201,4
C% NaAlO
2
=

3,28
100
=1,63%
Tính khoái löôïng dung dòch:
Theo (1), (2), (3),
Theo (1), (2), (3),
ta
ta
t
t
í
í
nh
nh
ñö
ñö
ô
ô
ï
ï
c
c
kho
kho
á
á
i
i
l
l

ö
ö
ô
ô
ï
ï
ng
ng
ca
ca
ù
ù
c
c
cha
cha
á
á
t
t
:
:
Khoái löôïng H
2
↑ = 2x0,2 =0,4 gam.
Khoái löôïng Fe(OH)
3
↓ = 107x0,04=4,28 gam.
Khoái löôïng Al(OH)
3

↓ = 78x0,04=3,12 gam.
Công
Công
th
th
ứ
ứ
c
c
2
2:
Kim loại không tan trong nước.
(cơ chế kim loại đẩy kim loại ra khỏi muối )
KLA + Muối KLB → KLB + Muối KLA
Đ
Đ
ie
ie
à
à
u
u
kie
kie
ä
ä
n
n
:
:

9 KLA không tan trong nước
9 KL A đứng trước KL B
( trong
dãy hoạt động hoá học Bêkêôp)
9 Muối :Tan
Ví dụ: Zn + CuSO
4
→ Cu + ZnSO
4
Giải:
3,78 gam bột Al phản ứng vừa
đủ với dung dòch muối XCl
3
tạo
thành dung dòch Y. Khối lượng chất
tan trong dung dòch Y giảm 4,06
gam so với dung dòch XCl
3
. Xc
đònh công thức của muối XCL
3
.
Phản ứng:
Al + XCl
3
→ AlCl
3
+ X (1)
 Ví dụ 4
:(

:(
Đ
Đ
HQGTP.HCM
HQGTP.HCM
–
–
1998)
1998)
3,78
27 X+3.35,5 27 +3.35,5
m
C.tan
giảm: 4,06 g
m
C.tan
giảm: X-27 g
Theo (1) coù:
3,78
27
4,06
X-27
=
⇒
X = 56
⇒
X : Fe
⇒
XCl
3

: Fe Cl
3
Công thức 3:
khi gặp sắt
Pứ xảy ra theo qui tắc
α
Oh2
+ Kh1 Kh2
Oh1
+
→
TQ:
Fe
2+
Fe
Cu
2+
Cu
Ag
+
Ag
Fe
3+
Fe
2+
I
2
2I
-
Dãy điện hoá:

a. Cu+ Fe(NO
3
)
3
b. Fe + Fe(NO
3
)
3
Oh1
Kh2
Kh1
Oh2
 Ví dụ 5:
Viết các phản ứng
a. Cu
+ Fe(NO
3
)
3
Cu
+2Fe
3+
Cu
2+
2Fe
2+
+
→
TQ:
Fe

2+
Fe
Cu
2+
Cu
Ag
+
Ag
Fe
3+
Fe
2+
I
2
2I
-
Dãy điện hoá:
Cu
2
+
Fe
2+
Cu
Fe
3+
a. Cu+ Fe(NO
3
)
3
b. Fe + Fe(NO

3
)
3
 Ví dụ 5:
Viết các phản ứng
b. Fe
+ Fe(NO
3
)
3
Cu +2Fe
3+
3Fe
2+
→
TQ:
Fe
2+
Fe
Cu
2+
Cu
Ag
+
Ag
Fe
3+
Fe
2+
I

2
2I
-
Dãy điện hoá:
Fe
2+
Fe
2+
Fe
Fe
3+
a. Cu+ Fe(NO
3
)
3
b. Fe + Fe(NO
3
)
3
Cho 6,4 gam Cu phản ứng ới
300 gam dd Fe(NO
3
)
3
24,2%
thu được dd A có khối lượng
riêng bằng 1,446 g/ml. Tính
nồng độ mol/l của dd A.
 p dụng 6:
Số mol Cu

= 0,1 (mol)
= 0,1 (mol)
Số mol
Fe(NO
Fe(NO
3
3
)
)
3
3
= 0,3 (mol)
= 0,3 (mol)
Bñ:
Pöù:
Sau
:
0,1
0,2
0,1
0,2
0,2
0,1
0,1
0
2Fe(NO
3
)
3
+ Cu → 2Fe(NO

3
)
2
+Cu(NO
3
)
2
(1)
0,3 0,1 00
(mol)
(mol)
(mol)
- Theo ñeà ta coù pöù:
Theo (1) ta coù:
m
dd
= 6,4 + 300 =306,4g
⇒V
dd
=
306,4
1,532
Vaäy
= 200 (ml) = 0,2 (lít)
:[Fe(NO
3
)
2
]= 1(M) [Cu(NO
3

)
2
]= 0,5(M)