SKKN: BÀI TẬP VỀ KIM LOẠI

Chuyên đề: Bài tập về kim loại
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO YÊN LẠC
TRƯỜNG THCS YÊN LẠC
o0o
BÁO CÁO KẾT QUẢ
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
TÊN SKKN: BÀI TẬP VỀ KIM LOẠI
Môn Hóa học
Tác giả: Phạm Văn Phương
Tổ bộ môn: Sinh - Hóa.
Mã
Người thực hiện: Phạm Văn Phương
Số điện thoại: 0983734090
Email:
Năm học: 2012 - 2013
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
1
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
MỤC LỤC
Đề mục Trang
Phần một: Mở đầu
3
Phần hai: Nội dung 5
Chương I. Cơ sở và tổng quan
5
Chương II. Nội dung cơ bản
9
A. Bài tập định tính
I. Sơ đồ phản ứng- Tách chất - Điều chế chất: 9
II. Giải thích hiện tượng viết phương trình phản ứng: 11
III. Bài tập nhận biết: 14

B. Bài tập định lượng.
I – Bài tập xác định kim loại:
16
II – Bài toán về kim loại tác dụng với nước hoặc kim
loại tác dụng với dd kiềm.
19
III – Bài toán về kim loại tác dụng với dung dịch axit.
21
IV – Bài tập về kim loại tác dụng với dung dịch muối.
25
V – Bài tập về kim loại tác dụng với oxit kim loại
31
C. Luyện tập 34
Phần III: Kết luận 44
Tài liệu tham khảo 45
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
2
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
1. Công thức phân tử: CTPT
2. Dung dịch: dd
3. Điều kiện tiêu chuẩn (0
0
C và 1 atm): đktc
4. Khối lượng: m
5. Kim loại: KL
6. Nguyên tử khối: NTK
7. Nồng độ mol/l ~ nồng độ mol ~ C
M

8. Nồng độ phần trăm: C%
9. Thể tích: V
10. Phương trình hóa học: PTHH
11. Số mol: n
12. Kết tủa: ↓
13. Khí thoát ra: ↑
14. Khối lượng mol: M
15. Hỗn hợp: hh
16. Nhiệt độ: t
0

17. Kí hiệu hóa học: KHHH
18. Trung học cơ sở: THCS
19. Trung học phổ thông: THPT
20. Học sinh giỏi: HSG
21. Nhà xuất bản: NXB
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
3
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
PHẦN MỘT: MỞ ĐẦU
I. Tính cấp thiết của chuyên đề
Nâng cao chất lượng dạy học nói chung và chất lượng dạy học hóa học
nói riêng là nhiệm vụ cấp bách hiện nay của các trường phổ thông. Trong dạy
học hóa học có thể nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực nhận
thức của học sinh bằng nhiều biện pháp và nhiều phương pháp khác nhau, mỗi
phương pháp đều có những ưu điểm riêng, nên đòi hỏi mỗi chúng ta phải biết
lựa chọn, phối hợp các phương pháp một cách thích hợp để chúng bổ sung cho
nhau nhằm giúp học sinh phát huy tối đa khả năng tư duy độc lập, tư duy logic
và tư duy sáng tạo của mình.
Bài tập hóa học là một biện pháp quan trọng để thực hiện nhiệm vụ đó.

Bài tập hóa học giúp học sinh đào sâu và mở rộng kiến thức một cách sinh
động, phong phú, giúp cho giáo viên củng cố và hệ thống hóa kiến thức một
cách thuận lợi, rèn luyện được nhiều kĩ năng cần thiết về hóa học góp phần vào
việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh.
Bài tập hóa học giúp cho học sinh phát triển năng lực nhận thức, rèn trí
thông minh. Một bài tập có nhiều cách giải, ngoài cách giải thông thường, quen
thuộc còn có cách giải độc đáo, thông minh, sáng tạo, ngắn gọn và chính xác.
Việc đề xuất một bài tập có nhiều cách giải, yêu cầu học sinh tìm được lời giải
hay, ngắn gọn, nhanh trên cơ sở các phương pháp giải toán, các qui luật chung
của hóa học cũng là một biện pháp có hiệu quả nhằm phát triển tư duy và trí
thông minh cho học sinh.
Xuất phát từ nhiệm vụ năm học do Phòng giáo dục - Đào tạo và Trường
THCS Yên Lạc đề ra, với mục tiêu: “Nâng cao số lượng và chất lượng ở các đội
tuyển HSG các cấp, đặc biệt là HSG cấp tỉnh”.
Qua nhiều năm giảng dạy ở trường THCS và tìm hiểu đề thi HSG các
năm gần đây, tôi nhận thấy số lượng các bài tập về kim loại trong các đề thi
HSG và đề thi vào các trường THPT chuyên chiếm một tỉ lệ tương đối cao trong
chương trình THCS và trong các đề thi học sinh giỏi các cấp.
Từ thực tế trên tôi đã chọn chuyên đề “BÀI TẬP VỀ KIM LOẠI”
nhằm giúp các em học sinh có kinh nghiệm trong giải toán hoá học, các em hệ
thống hóa được các kiến thức liên quan đến kim loại cũng như các loại bài tập
về kim loại. Giúp các em có phương pháp giải các dạng bài tập về kim loại và
có hứng thú, say mê trong học tập hoá học, đặc biệt ở THCS nói riêng.
Việc biên soạn chuyên đề trên nhằm đáp ứng nguyện vọng trên của các
em học sinh muốn ôn tập, luyện tập, chuẩn bị cho kì thi học sinh giỏi các cấp và
kì thi tuyển sinh vào các trường THPT chuyên.
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
4
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
II. Mục đích nghiên cứu.

- Xây dựng hệ thống bài tập và phương pháp giải đặc trưng cho các bài
tập về kim loại.
- Cung cấp cho học sinh một số kỹ năng đánh giá nhận dạng các bài tập
đặc trưng.
- Chuẩn bị tốt kiến thức cho bản thân, đặc biệt là vận dụng các kiến thức
đó vào công tác giảng dạy góp phần nâng cao hiệu quả giảng dạy.
III. Đối tượng nghiên cứu
Trên cơ sở nghiên cứu các kiến thức hóa học cơ bản và nâng cao về kim
loại, từ đó áp dụng vào việc giải và xây dựng hệ thống bài phục vụ cho việc
nâng cao kiến thức.
IV. Phạm vi nghiên cứu.
Chương trình hóa học THCS hiện hành.
V. Phương pháp nghiên cứu.
- Nghiên cứu các tài liệu chuyên ngành liên quan tới các phạm vi kiến
thức liên quan.
- So sánh, đối chiếu các phương pháp giải một bài tập và chọn lựa
phương pháp giải tối ưu.
- Hệ thống hóa bài tập thành các chủ đề từ dễ tới khó.
- Học hỏi kinh nghiệm của đồng nghiệp, đặc biệt là qua tổng kết đánh giá
kết quả học tập của học sinh.
- Tham gia các lớp tập huấn nhằm nâng cao nghiệp vụ do các chuyên gia
đầu ngành giảng dạy.
- Tự bồi dưỡng, trau dồi thường xuyên và rút ra những bài học kinh
nghiệm trong quá trình giảng dạy, kiểm tra, đánh giá học sinh.
VI. Đóng góp của chuyên đề.
Chuyên đề góp phần cung cấp thêm tài liệu giúp các em học sinh có tài
liệu tham khảo và củng cố kiến thức.
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
5
Chuyên đề: Bài tập về kim loại

PHẦN HAI: NỘI DUNG
Chương 1: Cơ sở và tổng quan
Hệ thống các bài tập về kim loại được tôi lựa chọn, xây dựng bao gồm
bài tập tự luận: bài tập định tính và bài tập định lượng.
I. Các dạng bài tập định tính:
Các bài dạng này giúp học sinh nhớ, vận dụng kiến thức bao gồm: bài tập
áp dụng lý thuyết, bài tập viết phương trình phản ứng theo sơ đồ, bài tập nhận
biết – tách chất, bài tập điều chế kim loại và bài tập nêu hiện tượng và viết
phương trình hóa học.
Trong các bài tập định tính về kim loại tôi chú trọng xây dựng các loại
bài tập với mức độ khó tăng dần, vì thực tế cho thấy, để trở thành HSG ở bất kì
môn học nào, trước hết cần ở học sinh sự tự tin vào khả năng của mình và say
mê với môn học đó. Từ lòng say mê mê làm nảy sinh tính kiên trì, không chịu
chùn bước trước khó khăn và quyết tâm đi tới thành công. Vì vậy, các bài tập
này sẽ bước đầu tạo dựng niềm tin và sự đam mê hóa học cho học sinh.
II. Các dạng bài tập định lượng:
Loại bài tập này chiếm đa số trong các đề thi chọn HSG cấp huyện, cấp
tỉnh và tuyển sinh vào các trường THPT chuyên, bài tập rất đa dạng về thể loại
và phương pháp giải. Tùy thuộc vào đặc điểm của từng bài tập cụ thể mà được
giải theo nhiều cách khác nhau, hay gặp là: phương pháp khối lượng mol trung
bình, phương pháp tự chọn lượng chất, phương pháp tăng giảm khối lượng,
phương pháp sử dụng phương trình ion rút gọn, và nhóm phương pháp bảo toàn
định luật như: bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, bảo toàn điện tích….
Các phương pháp này đã được nhiều tài liều tham khảo trình bày khá chi
tiết, nên dưới đây tôi chỉ trình bài một vài khía cạnh mà theo tôi hay và các tài
liệu tham khảo tương đối ít.
1. Các bài tập sử dụng nhóm định luật bảo toàn để giải.
a. Sử dụng phối hợp định luật bảo toàn electron và định luật bảo toàn
điện tích:
Ví dụ: Hòa tan hoàn toàn 2,57 gam hỗn hợp X gồm Al, Mg, Cu trong

dung dịch axit H
2
SO
4
đặc nóng thu được 3,808 lít khí SO
2
(đktc). Tính khối
lượng muối thu được.
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
6
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
Hướng dẫn:
)(17,0
2
moln
SO
=
.
Các qúa trình cho - nhận electron được biểu diẽn như sau:
Al – 3e
→
Al
+3
x 3x x
Mg – 2e
→
Mg
+2
y 2y y
Cu – 2e

→
Cu
+2

z 2z z
S
+6
+ 2e
→
S
+4
2.0,17 0,17
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3x + 2y + 2z = 0,34 (I).
Mặt khác, trong muối luôn có:
−
⇒
2
4
SO
n
= 0,34:2 = 0,17 mol.
Vậy khối lượng muối thu được là:
m
m
= m
KL
+ m
gốc axit
= 18,89g.
b. Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng, mà hệ quả là định luật bảo toàn

nguyên tố:
Ví dụ: Hòa tan hoàn toàn 2,57 gam hỗn hợp X gồm Al, Mg, Cu trong
dung dịch axit H
2
SO
4
đặc nóng thu được 3,808 lít khí SO
2
(đktc). Tính khối
lượng dd H
2
SO
4
98% đã tham gia phản ứng.
Hướng dẫn:
Ta có:
sSOH
nn =
42
và tổng số mol S trước phản ứng = tổng số mol S sau
phản ứng, nên:
)()()(
242
SOSmsSOHS
nnn +=
= 0,17 + 0,17 = 0,34(mol)
⇒
)(34,0
42
moln

SOH
=
Vậy m
dd
= 34g.
c. Sử dụng phương pháp bảo toàn ion – electron.
Cũng giống như phương pháp bảo toàn electron, phương pháp này chỉ
áp dụng cho hệ oxi hóa - khử. Tính ưu việt của phương pháp nạy là ở chỗ: cho
biết mối quan hệ giữa các ion khi tham gia quá trình oxi hóa/quá trình khử. Do
đó, có nhiều bài toán thuộc dạng oxi hóa - khử nhưng chỉ có thể giải được khi
áp dụng phương pháp bảo toàn ion – electron mà không giải được theo phương
pháp bảo toàn electron.
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
7


3x + 2y + 2z = 2.n
SO
4
2-
tæng sè mol ®iÖn tÝch d¬ng
tæng sè mol ®iÖn tÝch ©m
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
Ví dụ:: Hoà tan hoàn toàn 2,38 gam hỗn hợp Al, Zn trong dd A chứa
H
2
SO
4
và HNO
3

, sau phản ứng thu được 1,94 gam hỗn hợp khí B gồm N
2
O và
khí X. Biết thể tích của khí B là 784 ml (đktc). Tính khối lượng muối thu được.
Hướng dẫn:
Khí X là SO
2
; B: N
2
O (0,015 mol), SO
2
(0,02 mol).
* Giải theo phương pháp bảo toàn electron – định luật bảo toàn điện tích.
Al – 3e
→
Al
+3
x 3x x
Zn – 2e
→
Zn
+2
y 2y y
2N
+5
+ 8e
→
2N
+2
8.0,015 0,015.2

S
+6
+ 2e
→
S
+6

2.0,02 0,02
- Theo định luật bảo toàn electron, có: 3x + 2y = 8.0,015 + 2.0,02 = 0,16 (mol).
- Theo định luật bảo toàn điện tích, có:
Vậy, m
m
= m
KL
+ m
gốc axit
= 2,38 + m
−
3
NO
+ m
−2
4
SO

⇒
Không tính được khối lượng
muối.
* Giải theo phương pháp bảo toàn ion – electron.
Ta sẽ tìm được n

−
3
NO
, n
−2
4
SO
thông qua số mol H
+
phản ứng ở (1) vµ (2).
- Từ CTPT của HNO
3
, có:
+
=
H
HNO
nn
3
.
- Theo (1), có n
)(
3
mNO
−
= n
)(
3
axNO
−

- n
)1(
3
−
NO
= n
+
H
- 2n
ON
2
⇒
n
)(
3
mNO
−
= 0,15 – 0,03 = 0,12 (mol).
Tương tự với (2):
n
)(
2
4
mSO
−
= n
)(
2
4
axSO

−
- n
)2(
2
4
−
SO
=
+
H
n.
2
1
- n
2
SO
= 0,04 – 0,02 = 0,02 (mol).
Vậy, m
m
= m
KL
+ m
−
3
NO
+ m
−2
4
SO
= 2,38 + 0,12.62 + 0,02.98 = 11,74g.

Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
8


3x + 2y = 2.n
SO
4
2-
tæng sè mol ®iÖn tÝch d¬ng
tæng sè mol ®iÖn tÝch ©m
+ 1.n
NO
3
-
2NO
−
3
+ 10H
+
+ 8e
→
N
2
O + 5H
2
O (1)
mol 0,03 0,15 0,015
SO
−2
4

+ 4H
+
+ 2e
→
SO
2
+ 2H
2
O (2)
mol 0,02 0,08 0,02
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
2. Các bài tập biện luận.
Ví dụ: Chất rắn A tác dụng vừa đủ với 500 ml dd HNO
3
0,294M thu
được 470,4 ml khí NO duy nhất (ở đktc) và dd X chỉ chứa một muối duy nhất.
1. A có thể là chất nào trong số các chất sau đây: Cu, Cu
2
O, Cu(OH)
2
, Fe,
FeCO
3
, Fe
2
O
3
, NaOH, Fe(OH)
2
2. Xác định A nếu khối lượng muối sinh ra trong X là 11,844 gam.

Hướng dẫn:
n
NO
= 0,021 (mol), n
3
HNO
= 0,147 (mol).
1. Vì A + HNO
3
là phản ứng oxi hóa - khử nên loại: NaOH, Fe
2
O
3
, Cu(OH)
2
.
Vì NO là khí duy nhất sinh ra nên loại FeCO
3
⇒
A chỉ có thể là một trong số các
chất sau: Cu, Cu
2
O, Fe, Fe(OH)
2
.
* Hướng suy luận 1: Học sinh có thể xét lần lượt từng trường hợp ứng với phần
1 xem trường hợp nào thỏa mãn giả thiết rồi kết luận
⇒
Học sinh sẽ phải xét 4
trường hợp. Cách làm này dài và không hay.

* Hướng suy luận 2:
A + HNO
3

→
M(NO
3
)
n
+ NO
↑
+ H
2
O (M là kim loại trong A)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng với N:
n
N(muối)
= n
N(axit)
– n
N(NO)
= 0,126 (mol)
⇒
n
M
=
nMn 62
844,11126,0
+
=

⇔
M = 32n
⇒
n = 2; M = 64 (Cu).
Đến đây, nếu học sinh kết luận A là Cu hay Cu
2
O đều không thuyết phục.
Vì thực tế chỉ biết A chứa Cu và chưa biết số oxi hóa của Cu trong A là bao
nhiêu. Gọi +x là số oxi hóa của Cu trong A. Có:
Cu
+x
– (2 – x)e
→
Cu
+2
N
+5
+ 3e
→
N
+2
Mol: (2 – x).0,063 0,063 3.0,021 0,021
Theo định luật bảo toàn electron: (2 – x).0,063 = 3.0,021
⇔
x = +1.
Vậy A là: Cu
2
O.
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc

9
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
Chương 2: Nội dung cơ bản
A. BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH:
I. Sơ đồ phản ứng- Tách chất - Điều chế chất:
Ví dụ 1: Viết phương trình phản ứng hoàn thành sơ đồ sau:
FeCl
2
FeSO
4
Fe(NO
3
)
2
Fe(OH)
2

Fe Fe
2
O
3
→ Fe

FeCl
3
Fe
2
(SO
4
)

3
Fe(NO
3
)
3
Fe(OH)
3

Hướng dẫn:
Fe + 2HCl → FeCl
2
+ H
2
FeCl
2
+ Ag
2
SO
4
→ FeSO
4
+ 2AgCl↓
FeSO
4
+ Ba(NO
3
)
2
→ Fe(NO
3

)
2
+ BaSO
4
↓
Fe(NO
3
)
2
+ 2KOH → Fe(OH)
2
+ 2KNO
3
Fe(OH)
2
+ O
2

0
t
→
Fe
2
O
3
+ H
2
O
2Fe + 3Cl
2

0
t
→
2FeCl
3
2FeCl
3
+ 3Ag
2
SO
4
→ Fe
2
(SO
4
)
3
+ 6AgCl↓
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3Ba(NO
3
)
2
→ 2Fe(NO
3

)
3
+ 3BaSO
4
↓
Fe(NO
3
)
3
+ 3KOH → Fe(OH)
3
+ 3KNO
3

2Fe(OH)
3

0
t
→
Fe
2
O
3
+ H
2
O
2FeCl
2

(lục nhạt)
+ Cl
2
0
t
→
2FeCl
3(vàng nâu)
2FeCl
3
+ Fe → 3FeCl
2
10FeSO
4
+ 2KMnO
4
+ 8H
2
SO
4
→ 5Fe
2
(SO
4
)
3
+ K
2
SO
4

+ 2MnSO
4
+ 8H
2
O
Fe
2
(SO
4
)
3
+ Fe → 3FeSO
4
4Fe(NO
3
)
2
+ O
2
+ 4HNO
3
→ 4Fe(NO
3
)
3
+ 2H
2
O
2Fe(NO
3

)
3
+ Cu → 2Fe(NO
3
)
2
+ Cu(NO
3
)
2
4Fe(OH)
2(trắng xanh)
+ O
2
+ 2H
2
O → 4Fe(OH)
3(nâu đỏ)

Fe
2
O
3
+ 3H
2

0
t
→
2Fe + 3H

2
O
Ví dụ 2: Chỉ có nước, các chất xúc tác khác và các điều kiện kĩ thuật đầy
đủ. Hãy điều chế các kim loại có trong hỗn hợp FeS
2
, CuS.
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
10
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
Hướng dẫn:
- Điện phân nước: 2H
2
O

dp
→
2H
2
+ O
2
- Đốt cháy hỗn hợp: 4FeS
2
+ 11O
2

0
t
→
2Fe
2

O
3
+ 8SO
2
2CuS + 3O
2

0
t
→
2CuO + 2SO
2
- Điều chế Fe và Cu, cho hỗn hợp oxit tác dụng với H
2
ở nhiệt độ cao.
CuO + H
2

0
t
→
Cu +H
2
O
Fe
2
O
3
+ 3H
2

0
t
→
2Fe + 3H
2
O
- Điều chế H
2
SO
4
: 2SO
2
+ O
2

0
,xt
t
→
2SO
3
SO
3
+ H
2
O → H
2
SO
4

- Hòa tan hỗn hợp kim loại trong H
2
SO
4
loãng lọc được Cu
Fe + H
2
SO
4
→ FeSO
4
+ H
2
- Điện phân dd FeSO
4
thu được Fe
2FeSO
4
+ 2H
2
O
dpdd
→
2Fe + O
2
+ 2H
2
SO
4

Bài tập áp dụng:
Bài 1: Hãy tìm các chất vô cơ thỏa mãn R trong sơ đồ sau:
A B C
R R R R
X Y Z
Hướng dẫn:
R: CaCO
3
A: CaO B: Ca(OH)
2
C: CaCl
2
X: CO
2
Y: NaHCO
3
Z: Na
2
CO
3
Bài 2: Xác định các chất trong sơ đồ và viết các phương trình phản ứng
xẩy ra:
A
1
A
2
A
3
A
4

A A A A A
B
1
B
2
B
3
B
4
Hướng dẫn:
A: NaCl A
1
: Na A
2
: Na
2
O A
3
: NaOH A
4
: Na
2
SO
4
B
1
: Cl
2
B
2

: HCl B
3
: FeCl
2
B
4
: BaCl
2
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
11
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
Bài 3: Từ hỗn hợp gồm KCl, AlCl
3
và CuCl
2
viết các phương trình điều
chế 3 kim loại riêng biệt. Các điều kiện coi như đủ.
Hướng dẫn:
- Điều chế Cu: Hỗn hợp KCl, AlCl
3
, CuCl
2
+ dd KOH dư ta được dd 1 gồm
KCl, KOH dư, KAlO
2
và kết tủa Cu(OH)
2
, lọc được Cu(OH)
2
rồi từ Cu(OH)

2
điều chế được Cu
- Điều chế Al: Sục khí CO
2
dư vào dd 1 ta được dd 2 gồm KCl, KHCO
3
và
kết tủa Al(OH)
3
, lọc kết tủa ta được Al(OH)
3
rồi điều chế được Al
- Điều chế K: Cho HCl dư vào dd 2 rồi cô cạn và điện phân nóng chảy ta
được K
Bài 4: Trình bày phương pháp tách riêng từng kim loại Mg và Ba ra khỏi
hỗn hợp MgCl
2
và BaCl
2
mà không làm thay đổi khối lượng của chúng, coi các
chuyển hóa được thực hiện với hiệu suât là 100%.
Hướng dẫn:
- Cho hỗn hợp tác dụng với Na
2
CO
3
dư, lọc kết tủa rồi nung đến khối lượng
không đổi ta được BaO và MgO.
- Hòa tan chất rắn trong nước dư rồi lọc chất không tan ta được dd Ba(OH)
2

và MgO.
- Cho MgO tác dụng với HCl rồi cô cạn, điện phân nóng chảy ta được Mg.
- Cho HCl vào dd Ba(OH)
2
rồi cô cạn và điện phân nóng chảy ta được Ba.
II. Giải thích hiện tượng viết phương trình phản ứng:
Ví dụ 1: Hòa tan Fe bằng HCl và sục khí Cl
2
đi qua hoặc cho KOH vào
dung dịch và để lâu ngoài không khí. Giải thích hiện tượng và viết PTHH.
Hướng dẫn:
Khi cho Fe tác dụng với HCl thấy có khí thoát ra :
Fe + 2HCl → FeCl
2
+ H
2
↑
2FeCl
2
+ Cl
2

0
t
→
2FeCl
3
dung dịch chuyển màu vàng.
FeCl
2

+ 2KOH → Fe(OH)
2
↓ + 2KCl có kết tủa trắng xanh.
4Fe(OH)
2
+ O
2
+ 2H
2
O → 4Fe(OH)
3
kết tủa chuyển màu nâu đỏ.
Ví dụ 2: Cho a (mol) Mg vào dung dịch chứa đồng thời b (mol) CuCl
2
và
c (mol) FeCl
2
.
a) Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra theo trình tự.
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
12
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
b) Hãy thiết lập mối liên hệ giữa a, b, c để sau khi kết thúc thí nghiệm thu
được một dung dịch có chứa: ba muối, hai muối, một muối.
Hướng dẫn:
Vì độ hoạt động của các kim loại là: Mg > Fe > Cu nên thứ tự các phản ứng
xảy ra:
Mg + CuCl
2
→ MgCl

2
+ Cu ↓ (1)
b b (mol)
Mg + FeCl
2
→ MgCl
2
+ Fe ↓ (2)
c c (mol)
- Nếu sau phản ứng thu được 3 muối: MgCl
2
, CuCl
2
, FeCl
2
⇒ sau phản ứng
(1) còn dư CuCl
2
: a < b.
- Nếu sauẩnhnr ứng thu được 2 muối: MgCl
2
, FeCl
2
⇒ sau phản ứng (2) còn
dư FeCl
2
: b ≤ a < b + c.
- Nếu sau phản ứng thu được 1 muối: MgCl
2

⇒ CuCl
2
và FeCl
2
pư hết: a ≥ b + c.
Bài tập vận dụng
Bài 1. Cho Zn dư vào dung dịch H
2
SO
4
96% thì đầu tiên có khí không màu,
mùi xốc bay ra, sau một thời gian thấy xuất hiện kết tủa màu vàng, sau đó lại có
khí mùi trứng thối và sau cùng có khí không màu, không mùi thoát ra. Hãy giải
thích và viết các phương trình phản ứng.
Hướng dẫn:
Ban đầu H
2
SO
4
đặc → SO
2
(mùi xốc)
2H
2
SO
4
+ Zn → ZnSO
4
+ 2H
2

O + SO
2
↑
Về sau do H
2
SO
4
bị pha loãng do tiêu hao và do H
2
O sinh ra, nên tạo kết tủa S
(màu vàng)
4H
2
SO
4
+ 3Zn → 3ZnSO
4
+ 4H
2
O + S ↓
Tiếp đến là: 5H
2
SO
4
+ 4Zn → 4ZnSO
4
+ 4H
2
O + H
2

S ↑ (mùi trứng thối)
Khi nồng độ H
2
SO
4
đủ loãng thì → H
2
:
H
2
SO
4
+ Zn → ZnSO
4
+ H
2
↑
Bài 2. Để một mẫu Na ngoài không khí ẩm, sau một thời gian thu được rắn A.
Hòa tan rắn A vào nước thì thu được dung dịch B. Viết các PTHH có thể xảy ra,
xác định các chất có trong A và B.
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
13
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
Hướng dẫn:
Trong không khí ẩm có H
2
O, CO
2
, O
2

4Na + O
2
→ 2Na
2
O
2Na + 2H
2
O → 2NaOH + H
2
↑
Na
2
O + H
2
O → 2NaOH
Na
2
O + CO
2
→ Na
2
CO
3
2NaOH + CO
2
→ Na
2
CO
3

+ H
2
O (hoặc NaHCO
3
).
Rắn A: Na( dư), Na
2
O, NaOH, Na
2
CO
3
, NaHCO
3
hòa tan vào nước sẽ xảy ra
các phản ứng:
2Na + 2H
2
O → 2NaOH + H
2
↑
Na
2
O + H
2
O → 2NaOH
NaOH + NaHCO
3
→ Na
2
CO

3
+ H
2
O
Bài 3. Khi cho một mẫu kim loại Cu dư vào trong dung dịch HNO
3
đậm đặc
thì đầu tiên thấy xuất hiện khí X màu nâu, sau đó lại thấy có khí Y không màu
thoát ra và hóa nâu trong không khí. Dẫn khí X đi vào dung dịch NaOH dư thì
thu được muối A và muối B. Nung nóng muối A lại thu được muối B. Hãy xác
định các chất X, Y, A, B và viết các phương trình hóa học xảy ra.
Hướng dẫn:
Ban đầu HNO
3
đặc → NO
2
, sau đó HNO
3
loãng dần → NO
4HNO
3
+ Cu → Cu(NO
3
)
2
+ 2H
2
O + 2NO
2
↑ (khí X)

8HNO
3
+ 3Cu → 3Cu(NO
3
)
2
+ 4H
2
O + 2NO↑ (khí Y)
NO + ½ O
2
→ NO
2
NO
2
+ 2NaOH → NaNO
3
+ NaNO
2
+ H
2
O
NaNO
3

0
t
→
NaNO
2

+ ½ O
2
(A) (B)
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
14
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
III. Bài tập nhận biết:
Thuốc thử cho một số kim loại:
KL,
Ion
Thuốc
thử
Hiện tượng Giải thích, viết PTHH
Na, K H
2
O Tan + dd trong Na + H
2
O → NaOH + 1/2 H
2

K + H
2
O → KOH + 1/2 H
2
Ca H
2
O Tan + dd đục Ca + H
2
O → Ca(OH)
2

+ H
2
Ba H
2
O Tan + dd trong Ba + H
2
O → Ba(OH)
2
+ H
2
H
2
SO
4
↓ trắng Ba + H
2
SO
4
→ BaSO
4
+ H
2
Al,
Zn
kiềm Tan Al + H
2
O + NaOH → NaAlO
2
+ 3/2H
2

Zn + 2NaOH → Na
2
ZnO2 + H
2
Al
3+
ddNH
3
dư ↓trắng,không tan Al
3+
+NH
3
+ H
2
O → Al(OH)
3
+ NH
4
+
Zn
2+
ddNH
3
dư ↓ trắng sau đó
tan
Zn
2+
+ NH
3
+ H

2
O → Zn(OH)
2
+ NH
4
+
Zn(OH)
2
+ NH
3
→ [Zn(NH
3
)
4
](OH)
2
Fe Khí Clo Trắng xám →
nâu đỏ
2Fe
(trắng xám)
+ 3Cl
2(vàng lục)
→ 2FeCl
3(nâu đỏ)
Fe
2+
Dd NaOH ↓ trắng xanh hóa
đỏ nâu
Fe
2+

+ 2OH
-
→ Fe(OH)
2
↓
(trắng xanh)
Fe(OH)
2
+ O
2
+ H
2
O → Fe(OH)
3
↓
(nâu đỏ)
Fe
3+
Dd NaOH,
NH
3
↓ đỏ nâu Fe
3+
+ 3OH
-
→ Fe(OH)
3
↓
Fe
3+

+ NH
3
+ H
2
O → Fe(OH)
3
↓ + NH
4
+
Hg HNO
3
đặc Tan, khí màu
nâu
Hg + 4HNO
3
→ Hg(NO
3
)
2
+ 2NO
2
↑+
H
2
O
Cu HNO
3
đặc Tan, dd xanh,
khí màu nâu
Cu + 4HNO

3
→ Cu(NO
3
)
2
+ NO
2
↑+
2H
2
O
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
15
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
Cu
2+
Dd NH
3
dư
↓xanh sau đó tan
Tan, dd xanh
Cu
2+
+ NH
3
+ H
2
O → Cu(OH)
2
+ NH

4
+
Cu(OH)
2
+ NH
3
→ [Cu(NH
3
)
4
](OH)
2
Cu AgNO
3
Cu + 2AgNO
3
→ Cu(NO
3
)
2
+ 2Ag↓
Ag HNO
3
sau
đó cho
NaCl
Tan, khí màu
nâu và kết tủa
trắng
Ag + 2HNO

3
→ AgNO
3
+ NO
2
↑

+ H
2
O
AgNO
3
+ NaCl → AgCl↓ + NaNO
3
Ag
+
Dd H
2
S,
dd NaOH
Kết tủa đen Ag
+
+ S
2-
→ Ag
2
S↓
Ag
+
+ OH

-
→ AgOH
2AgOH → Ag
2
O↓ + H
2
O
Mg Dd HCl Tan, có khí Mg + 2HCl → MgCl
2
+ H
2
Mg
2+
Dd CO
3
2-
↓trắng Mg
2+
+ CO
3
2-
→ MgCO
3
↓
Pb Dd HCl ↓ trắng Pb + 2HCl → PbCl
2
↓ + H
2
Pb
2+

Dd H
2
S ↓đen Pb
2+
+ S
2-
→ PbS↓
Na Đốt trên
ngọn lửa
và quan
sát
- Màu vàng tươi
K - Màu tím (tím hồng)
Ca - Màu đỏ da cam
Ba - Màu lục (hơi vàng)
Ví dụ: Có 3 lọ đựng 3 hỗn hợp dạng bột: (Al + Al
2
O
3
), (Fe + Fe
2
O
3
) và
(FeO + Fe
2
O
3
). Dùng phương pháp hóa học để nhận biết chúng. Viết phương
trình phản ứng.

Hướng dẫn:
Dùng phương pháp hoá học để phân biệt 3 hỗn hợp:
- Dùng kiềm dư cho vào 3 hỗn hợp, hỗn hợp nào tan hết và cho khí bay
ra là (Al + Al
2
O
3
).
Các phương trình phản ứng:
2Al + 2NaOH + 2H
2
O→ 2NaAlO
2
+ 3H
2

Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
16
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
Al
2
O
3
+ 2NaOH → 2NaAlO
2
+ H
2
O
- Cho axit HCl vào 2 hỗn hợp còn lại, ở hỗn hợp nào có khí thoát ra là
(Fe+Fe

2
O
3
), hỗn hợp không có khí thoát ra là (FeO + Fe
2
O
3
).
Các phương trình phản ứng:
Fe + 2HCl → FeCl
2
+ H
2

Fe
2
O
3
+ 6HCl →2FeCl
3
+ H
2
O
FeO + 2HCl→FeCl
2
+ H
2
O
Fe
2

O
3
+ 6HCl → 2FeCl
3
+ 3H
2
O
Bài tập vận dụng:
Bài 1: Chỉ dùng 1 kim loại, hăy tŕnh bày cách nhận biết các dung dịch
đựng riêng biệt sau: AgNO
3
, ZnSO
4
, (NH
4
)
2
SO
4
; NH
4
NO
3
; FeSO
4
; AlCl
3
.
Hướng dẫn: Dùng kim loại Ba.
Bài 2: Cho 5 mẩu kim loại riêng biệt Fe, Mg, Ba, Ag, Al chỉ dùng một

dung dich hãy nhận biết các kim loại trên.
Hướng dẫn: Dùng dung dịch H
2
SO
4
.
B. BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG
I – Bài tập xác định kim loại:
1. Tính khối lượng mol nguyên tử kim loại M theo các cách sau:
- Từ khối lượng (m) và số mol (n) của kim loại → M =
m
n
- Từ M
hợp chất
→ M
kim loại

- Từ a < m < b và α < n < β → tìm M thỏa mãn trong khoảng xác định
đó.
- Lập hàm số M = f(n) trong đó n là hóa trị của kim loại M (n = 1, 2, 3).
- Với hai kim loại kế tiếp nhau trong một chu kì hoặc phân nhóm → tìm
M
→ tên 2 kim loại
2. Một số chú ý khi giải bài tập:
- Biết sử dụng một số định luật bảo toàn như bảo toàn khối lượng, bảo
toàn nguyên tố, bảo toàn mol electron,… Biết viết các phương trình ion thu gọn,
phương pháp ion – electron …
- Khi đề bài không cho kim loại M có hóa trị không đổi thì khi kim loại M
tác dụng với các chất khác nhau có thể thể hiện các số oxi hóa khác nhau → đặt
kim loại M có các hóa trị khác nhau

- Khi hỗn hợp đầu được chia làm hai phần không bằng nhau thì phần này
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
17
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
gấp k lần phần kia tương ứng với số mol các chất phần này cũng gấp k lần số
mol các chất phần kia
3. Một số ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Cho 3,024 gam một kim loại M tan hết trong dung dịch HNO
3

loãng, thu được 940,8 ml khí N
x
O
y
(sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) có tỉ khối
đối với H
2
bằng 22. Xác định khí N
x
O
y
và kim loại M.
Hướng dẫn:
x y
N O
M
= 44 →
2
N O
n

= 0,042 mol
M → M
n+
+ ne
2NO
3
-
+ 8e + 10H
+
→ N
2
O + 5H
2
O
Theo định luật bảo toàn mol electron: n
e cho
= n
e

nhận
→
0,042.8.M
n
= 3,024
→ M = 9n
→ Nghiệm duy nhất n = 3 và M = 27 → Al
Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm Mg và kim loại M. Hòa tan hoàn toàn 8 gam hỗn
hợp X cần vừa đủ 200 gam dung dịch HCl 7,3 %. Mặt khác cho 8 gam hỗn hợp
X tác dụng hoàn toàn với khí Cl
2

cần dùng 5,6 lít Cl
2
(ở đktc) tạo ra hai muối
clorua. Tìm kim loại M và phần trăm về khối lượng của nó trong hỗn hợp X.
Hướng dẫn:
n
HCl
= 0,4 mol;
2
Cl
n
0,25 mol; n
Mg
= x mol; n
M
= y mol:
→ 24x + My = 8 (1)
- X tác dụng với dung dịch HCl (M thể hiện hóa trị n)
→ 2x + ny = 0,4 (2)
- X tác dụng với Cl
2
(M thể hiện hóa trị m) → 2x + my = 0,5 (3)
- Từ (2) ; (3) → y(m – n) = 0,1 → m > n → Nghiệm duy nhất m = 3 và n
= 2 → x = y = 0,1 mol
- Từ (1) → M = 56 → Fe và % M = 70%
Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm hai muối cacbonat của 2 kim loại kiềm thổ ở hai
chu kì liên tiếp. Cho 7,65 gam X vào dung dịch HCl dư. Kết thúc phản ứng, cô
cạn dung dịch thì thu được 8,75 gam muối khan. Tìm 2 kim loại.
Hướng dẫn:
- Đặt công thức chung của hai muối là CO

3
. Phương trình phản ứng:
CO
3
+ 2HCl → Cl
2
+ CO
2
+ H
2
O
- Từ phương trình thấy:
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
18
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
1 mol CO
3
phản ứng thì khối lượng muối tăng: 71 – 60 = 11 gam
- Theo đề bài khối lượng muối tăng:
8,75 – 7,65 = 1,1 gam → có 0,1 mol CO
3
tham gia phản ứng
→ + 60 = 76,5 → = 16,5 → 2 kim loại là Be và Mg
Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 6 gam hỗn hợp X gồm Fe và một kim loại M
(hóa trị II) vào dung dịch HCl dư, thu được 3,36 lít khí H
2
(ở đktc). Nếu chỉ hòa
tan 1,0 gam M thì dùng không đến 0,09 mol HCl trong dung dịch. Tìm M.
Hướng dẫn:

2
H
n
= 0,15 mol. n
X
=
2
H
n
= 0,15 mol →
X
= 40.
- Để hòa tan 1 gam M dùng không đến 0,09 mol HCl →
2
0,09
M
<

→ 22,2 < M < 40 < 56 → M là Mg.
4. Bài tập áp dụng
Bài 1: Hòa tan hỗn hợp X gồm 11,2 gam kim loại M và 69,6 gam oxit
M
x
O
y
của kim loại đó trong 2 lít dung dịch HCl, thu được dung dịch A và 4,48
lít khí H
2
(đktc). Nếu cũng hòa tan hỗn hợp X đó trong 2 lít dung dịch HNO
3

thì
thu được dung địch B và 6,72 lít khí NO (đktc).
a. Tìm kim loại M.
b. Tìm công thức oxit của kim loại đó.
Đáp số: Kim loại cần tìm là Fe và công thức oxit là Fe
3
O
4

Bài 2: Khử hoàn toàn 4,06 gam 1 oxit kim loại bằng CO ở nhiệt độ cao
thành kim loại. Dẫn toàn bộ khí sinh ra vào bình đựng dd Ca(OH)
2
dư, thấy tạo
thành 7 gam kết tủa. Nếu lấy lượng kim loại tạo thành (m gam) hòa tan hết vào
dd HCl dư thì thu được 1,176 lít H
2
(đktc). Tìm công thức của oxit kim loại và
khối lượng của kim loại.
Đáp số: Công thức của oxit cần tìm là Fe
3
O
4
.
Bài 3. Đem khử hoàn toàn 4 gam hỗn hợp CuO và oxit sắt Fe
x
O
y
bằng khí
CO ở nhiệt độ cao, sau khi phản ứng thu được 2,88 gam chất rắn, đem hòa tan
chất rắn này vào 400 ml dd HCl (vừa đủ) thì có 0,896 lít khí bay ra (ở đktc).

a. Tính khối lượng hỗn hợp ban đầu.
b. Xác định công thức phân tử của oxit sắt.
Đáp số: a. m
CuO
= 0,8 gam, m
FexOy
= 3,2 gam.
b. Fe
2
O
3
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
19
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
II – Bài toán về kim loại tác dụng với nước hoặc kim loại tác dụng với dung
dịch kiềm.
1. Một số chú ý khi giải bài tập:
- Chỉ có kim loại kiềm, Ca, Sr, Ba mới tan trong nước ở nhiệt độ thường
- Các kim loại mà hiđroxit của chúng có tính lưỡng tính như Al, Zn, Be,
Sn, Pb…tác dụng được với dung dịch kiềm (đặc)
- Nếu đề bài cho nhiều kim loại tác dụng với nước tạo dung dịch kiềm, rồi
sau đó lấy dung dịch kiềm tác dụng với dung dịch hỗn hợp axit thì:
+ Giải bằng cách viết phương trình ion thu gọn
+
2
2
OH
H
n n
−

=

- Nếu đề bài cho hỗn hợp kim loại kiềm hoặc kiềm thổ và kim loại M hóa
trị n vào nước thì có thể có hai khả năng:
+ M là kim loại tan trực tiếp (như kim loại kiềm, Ca, Sr, Ba)
+ M là kim loại có hiđroxit lưỡng tính (như Al, Zn)
M + (4 – n)OH
–
+ (n – 2)H
2
O → MO
2
n – 4
+
2
n
H
2

(dựa vào số mol kim loại kiềm hoặc kiềm thổ → số mol OH
–
rồi biện luận xem
kim loại M có tan hết không hay chỉ tan một phần)
2. Một số ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm Na, K, Ba hòa tan hết trong nước dư tạo dung dịch
Y và 5,6 lít khí (ở đktc). Tính V (ml) dd H
2
SO
4
2M tối thiểu để trung hòa Y

Hướng dẫn:
2
0,25( )mol
H
n
=
. Ta có:
2
2
OH
H
n n
−
=
mà
2 2
4 2 4
0,25( ) 125
dd
mol ml
OH SO H SO
H H H
n n n n V
−
+
= ⇒ = = ⇒ =
Ví dụ 2: Thực hiện hai thí nghiệm sau:
- Thí nghiệm 1: Cho m gam hỗn hợp Ba và Al vào nước dư, thu được 0,896
lít khí (ở đktc)
- Thí nghiệm 2: Cũng cho m gam hỗn hợp trên cho vào dung dịch NaOH dư

thu được 2,24 lít khí (ở đktc). Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tìm m.
Hướng dẫn:
- Xét thí nghiệm 1:
2
0,04( )mol
H
n
=
- Xét thí nghiệm 2:
2
0,1( )mol
H
n
=

- Ta thấy
2
0,04( )mol
H
n
=
ở thí nghiệm 1 <
2
0,1( )mol
H
n
=
ở thí nghiệm 2
nên ở thí nghiệm 1 Ba hết, Al còn dư và thí nghiệm 2 cả Ba và Al đều
hết.

Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
20
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
- Gọi n
Ba
= x mol và n
Al
= y mol trong m gam hỗn hợp
- Thí nghiệm 1:
Ba + 2H
2
O → Ba
2+
+ 2OH
–
+ H
2
x → 2x x
Al + OH
–
+ H
2
O → AlO
2
– + 1,5H
2

2x→ 3x
→
2

4 0,04( )x mol
H
n
= =
→ x = 0,01 mol
- Thí nghiệm 2:
Tương tự thí nghiệm 1 ta có: x + 1,5y = 0,1 → y = 0,06 mol
→ m = 0,01.137 + 0,06.27 = 2,99 gam
Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 7,3 gam hỗn hợp X gồm kim loại Na và kim loại
M (hóa trị n không đổi) trong nước thu được dung dịch Y và 5,6 lít khí hiđro (ở
đktc). Để trung hòa dung dịch Y cần dùng 100 ml dung dịch HCl 1M. Tính
thành phần phần trăm về khối lượng của kim loại M trong hỗn hợp X.
Hướng dẫn:
2
0,25( )mol
H
n
=
, n
HCl
= 0,1 mol
- Gọi n
Na
= x (mol) và n
M
= y mol → 23x + My = 7,3 (1)
- Nếu M tác dụng trực tiếp với nước →
2
0,5 0,5 0,25( )x ny mol
H

n
= + =
2
H
n

= 0,25 mol→
0,5 0,1
HCl
OH
n n
−
= > =
mol nên loại
- Nếu M là kim loại có hiđroxit lưỡng tính (n = 2 hoặc 3):
M + (4 – n)OH
–
+ (n – 2)H
2
O → MO
2
n – 4
+
2
n
H
2

y (4 – n)y 0,5ny
- Do OH

–
dư nên kim loại M tan hết và số mol OH
-
dư là:
OH
n
−
= x – (4 – n)y mol
→ x – (4 – n)y = 0,1 (2) và x + ny = 0,5 (3)
Từ (1), (2), (3)→ y = 0,1 mol
- Thay lần lượt n = 2 hoặc 3 vào (1) ; (2) ; (3) → chỉ có n = 3; x = 0,2;
M = 27 là thỏa mãn → %M = 36,9 %
3. Bài tập vận dụng:
Bài 1: Cho 3,25 gam hỗn hợp X gồm một kim loại kiềm M và một kim loại
M' (hoá trị 2) tan hoàn toàn vào nước tạo thành dung dịch D và 1108,8 ml khí
thoát ra ở 27,3
oC
và 1 atm. Chia dung dịch D làm 2 phần bằng nhau. Phần 1 đem
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
21
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
cô cạn thu được 2,03 gam chất rắn A. Phần 2 cho tác dụng với 100 ml dung dịch
HCl 0,35M tạo ra kết tủa B.
a) Tìm M, M' và tính khối lượng mỗi kim loại trong X.
b) Tính khối lượng kết tủa B. Biết hiệu suất các phản ứng đạt 100 %.
Đáp số: M là K (1,3 gam), M
/
là Zn (1,9 gam), m
B
= 0,405 gam

Bài 2: Hòa tan hoàn toàn 23 g hỗn hợp Ba và 2 kim loại kiềm A và B thuộc
2 chu kỳ liên tiếp nhau vào nước thu dược dd D và 6,5 lít H
2
(đktc).
a. Tìm thể tích H
2
SO
4
0,5 M vừa đủ để trung hoàn toàn dd D. Cô cạn dd
tạo thành thu được bao nhiêu gam muối khan.
b. Nếu thêm 180m ml dd Na
2
SO
4
0,5M vào dd D thì chưa kết tủa hết ion
Ba
2+
, còn nếu thêm 210 ml dd Na
2
SO
4
0,5M vào dd D thì sau phản ứng
còn dư Na
2
SO
4
. Tìm A, B.
Đáp số: A là K, B

là Na

III – Bài toán về kim loại tác dụng với dung dịch axit.
1. Kim loại tác dụng với dung dịch axit:
a) Đối với dung dịch HCl, H
2
SO
4
loãng:
M + nH
+
M
n+
+
2
n
H
2

(M đứng trước hiđro trong dãy điện hóa của kim loại)
b) Đối với H
2
SO
4
đặc, HNO
3
(axit có tính oxi hóa mạnh):
- Kim loại thể hiện nhiều số oxi hóa khác nhau khi phản ứng với H
2
SO
4
đặc, HNO

3
sẽ đạt số oxi hóa cao nhất.
- Hầu hết các kim loại phản ứng được với H
2
SO
4
đặc nóng (trừ Pt, Au) và
H
2
SO
4
đặc nguội (trừ Pt, Au, Fe, Al, Cr…), khi đó S
+6
trong H
2
SO
4
bị khử thành
S
+4
(SO
2
) ; S
0
hoặc S
-2
(H
2
S)
- Hầu hết các kim loại phản ứng được với HNO

3
đặc nóng (trừ Pt, Au) và
HNO
3
đặc nguội (trừ Pt, Au, Fe, Al, Cr…), khi đó N
+5
trong HNO
3
bị khử thành
N
+4
(NO
2
)
- Hầu hết các kim loại phản ứng được với HNO
3
loãng (trừ Pt, Au), khi đó
N
+5
trong HNO
3
bị khử thành N
+2
(NO) ; N
+1
(N
2
O) ; N
0
(N

2
) hoặc N
-3
(NH
4
+
)
c) Kim loại tan trong nước (Na, K, Ba, Ca,…) tác dụng với axit: có 2 trường
hợp
- Nếu dung dịch axit dùng dư: chỉ có phản ứng của kim loại với axit
- Nếu axit thiếu thì ngoài phản ứng giữa kim loại với axit (xảy ra trước) còn
có phản ứng kim loại dư tác dụng với nước của dung dịch
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
22
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
2. Một số chú ý khi giải bài tập:
- Kim loại tác dụng với hỗn hợp axit HCl, H
2
SO
4
loãng (H
+
đóng vai trò là
chất oxi hóa) thì tạo ra muối có số oxi hóa thấp và giải phóng H
2
:
M + nH
+
→ M
n+

+
2
n
H
2
(
H
n
+
= n
HCl
=
2
4
2
SO
H
n
)
- Kim loại tác dụng với hỗn hợp axit HCl, H
2
SO
4
loãng, HNO
3
→ viết
phương trình phản ứng dưới dạng ion thu gọn (H
+
đóng vai trò môi trường, NO
3

–
đóng vai trò chất oxi hóa) và so sánh các tỉ số giữa số mol ban đầu và hệ số tỉ
lượng trong phương trình xem tỉ số nào nhỏ nhất thì chất đó sẽ hết trước
- Các kim loại tác dụng với ion NO
3
–
trong môi trường axit H
+
xem như tác
dụng với HNO
3

- Các kim loại Zn, Al tác dụng với ion NO
3
–
trong môi trường kiềm OH
–
giải
phóng NH
3

4Zn + NO
3
–
+ 7OH
–
→ 4ZnO
2
2–
+ NH

3
+ 2H
2
O
(4Zn + NO
3
–
+ 7OH
–
+ 6H
2
O → 4[Zn(OH)
4
]
2–
+ NH
3
)
8Al + 3NO
3
–
+ 5OH
–
+ 2H
2
O → 8AlO
2
–
+ 3NH
3

(8Al + 3NO
3
–
+ 5OH
–
+ 18H
2
O → 8[Al(OH)
4
]
–
+ 3NH
3
- Khi hỗn hợp nhiều kim loại tác dụng với hỗn hợp axit thì dùng định luật
bảo toàn mol electron và phương pháp ion – electron để giải cho nhanh. So sánh
tổng số mol electron cho và nhận để biện luận xem chất nào hết, chất nào dư
- Khi hỗn hợp kim loại trong đó có Fe tác dụng với H
2
SO
4
đặc nóng hoặc
HNO
3
cần chú ý xem kim loại có dư không. Nếu kim loại (Mg → Cu) dư thì có
phản ứng kim loại khử Fe
3+
về Fe
2+
.

Ví dụ: Fe + 2Fe
3+
→ 3Fe
2+
; Cu + 2Fe
3+
→ Cu
2+
+ 2Fe
2+

- Khi hòa tan hoàn hoàn hỗn hợp kim loại trong đó có Fe bằng dung dịch
HNO
3
mà thể tích axit cần dùng là nhỏ nhất → muối Fe
2+

- Kim loại có tính khử mạnh hơn sẽ ưu tiên phản ứng trước
- Nếu đề bài yêu cầu tính khối lượng muối trong dung dịch, ta áp dụng công
thức sau:
m
muối
= m
cation
+ m
manion

tạo muối
= m
kim loại

+ m
anion tạo muối

(m
anion tạo muối
= m
anion ban đầu
– m
anion tạo khí
)
- Cần nhớ số mol anion tạo muối và số mol axit tham gia phản ứng:
n
gốc sunfat trong muối
= Σ
2
a
n
X
(a là số electron mà S
+6
nhận để tạo sản phẩm khử X)
n
axit sunfuric

phản ứng
=
2
2
2 4 5
SO S S

H
n n n
+ +

n
gốc nitrat

trong muối
= Σa.n
X
(a là số electron mà N
+5
nhận để tạo ra sản phẩm khử X)
n
axit nitric phản ứng
=
2 2 2
2 4 10 12
NO NO N O N
n n n n
+ + +

3. Một số ví dụ minh họa
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
23
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
Ví dụ 1: Cho 7,68 gam hỗn hợp X gồm Mg và Al vào 400 ml dung dịch
Y gồm HCl 1M và H
2
SO

4
0,5M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được
8,512 lít khí (ở đktc). Biết trong dung dịch, các axit phân li hoàn toàn thành các
ion. Tính thành phần phần trăm về khối lượng của Al trong X.
Hướng dẫn:
2
0,8 , 0,76mol mol
H H H
n n n
+ +
= = <
∑ ∑
nên axit dư, kim loại hết.
- Gọi n
Mg
= x mol ; n
Al
= y mol thì ta có:

→ % Al =56,25%
Ví dụ 2: Cho 0,10 mol Ba vào dung dịch chứa 0,10 mol CuSO
4
và 0,12
mol HCl. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc lấy kết tủa nung ở nhiệt độ
cao đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Tính m.
Hướng dẫn:
Các phản ứng xảy ra là:
Ba + 2HCl → BaCl
2
+ H

2

0,06 ←0,12 → 0,06
BaCl
2
+ CuSO
4
→ BaSO
4
+ CuCl
2

0,06 → 0,06 0,06
Ba + 2H
2
O →Ba(OH)
2
+ H
2

0,04 → 0,04
Ba(OH)
2
+ CuSO
4
→ BaSO
4
+ Cu(OH)
2

0,04 → 0,04 0,04 0,04
Cu(OH)
2
CuO + H
2
O
0,04 0,04
→ m
(chất rắn)
=
4
SOBa
m
+ m
CuO
= (0,06 + 0,04).233 + 0,04.80 = 26,5 gam
Ví dụ 3: Thể tích dung dịch HNO
3
1M (loãng) ít nhất cần dùng để hoà
tan hoàn toàn 18 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu trộn theo tỉ lệ mol 1: 1 (biết phản
ứng tạo chất khử duy nhất là NO)
Hướng dẫn:
n
Fe
= n
Cu
= 0,15 mol
- Do thể tích dd HNO
3
cần dùng ít nhất → muối Fe

2+
→ ∑n
e cho
= 0,6 mol
- Theo định luật bảo toàn mol electron
3
HNO
H
n n
+
=
= 0,8mol
→
3
HNO
V

= 0,8 lít
Ví dụ 4: Cho hỗn hợp gồm 1,12 gam Fe và 1,92 gam Cu vào 400 ml dd
chứa hỗn hợp gồm H
2
SO
4
0,5M và NaNO
3
0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
24
Chuyên đề: Bài tập về kim loại
hoàn toàn, thu được dd X và khí NO (duy nhất). Cho V (ml) dd NaOH 1M vào

dung dịch X thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất. Tính giá trị tối thiểu của V.
Hướng dẫn:
n
Fe
= 0,02 mol; n
Cu
= 0,03 mol → Σn
e cho
= 0,02.3 + 0,03.2 = 0,12 mol;
H
n
+
= 0,4 mol;
3
NO
n
−
= 0,08 mol (Ion NO
3
–
trong môi trường H
+
có tính oxi
hóa mạnh như HNO
3
)
- Bán phản ứng: NO
3
–
+ 3e + 4H

+
→ NO + 2H
2
O
0,12→ 0,16
Do
0,12 0,08 0, 4
3 1 4
< <
→ kim loại kết và H
+
dư →
H
n
+
dư
= 0,4 – 0,16 = 0,24 mol
→
OH
n
−
∑
(tạo kết tủa max)
= 0,24 + 0,02.3 + 0,03.2 = 0,36 mol
→ V = 0,36 lít hay 360 ml
Ví dụ 5: Cho 24,3 gam bột Al vào 225 ml dung dịch hỗn hợp NaNO
3
1M
và NaOH 3M khuấy đều cho đến khi khí ngừng thoát ra thì dừng lại và thu được
V lít khí (ở đktc). Tính V.

Hướng dẫn:
n
Al
= 0,9 mol ;
3
NO
n
−
= 0,225 mol ;
OH
n
−
= 0,675 mol
8Al + 3NO
3
–
+ 5OH
–
+ 18H
2
O → 8[Al(OH)
4
]
–
+ 3NH
3
(1)
Ban đầu: 0,9 0,225 0,675
Phản ứng: 0,6 ← 0,225 → 0,375 0,225
Dư: 0,3 0 0,3

Do:
0,225 0,9 0,675
3 8 5
< <
→ NO
3
–
hết
Al + OH
–
(dư)
+ H
2
O → AlO
2
–
+
3
2
H
2
(2)
0,3 0,3 0,45
Từ (1), (2) → V = (0,225 + 0,45).22,4 = 15,12 lít
4. Bài tập vận dụng:
Bài 1: Khi hòa tan cùng một lượng kim loại R vào dd HNO
3
đặc, nóng và
vào dd H
2

SO
4
loãng thì thể tích NO thu được gấp 3 lần thể tích H
2
ở cung điều
kiện nhiệt độ và áp suất. Khối lượng muối sunfat thu được bằng 62,81% khối
lượng muối tạo thành. Tìm kim loại R.
Đáp số: R là Fe
Bài 2: Cho 12,45 gam hỗn hợp X gồm Al và kịm loại M hóa trị II tác dụng
với dd HNO
3
loãng lấy dư thu được 1,12 lít hỗn hợp hợp 2 khí không màu, có tỷ
khối hơi so với hiđro là 18,8 và dd Y.Cho dd Y tác dụng với dd NaOH lấy dư
Giáo viên: Phạm Văn Phương - Trường THCS Yên Lạc
25