Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN VÀ BÀI TẬP
KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI
TRONG GIẢNG DẠY HÓA HỌC LỚP 12 THPT
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:
Xuất phát từ mục tiêu của Trường THPT Nhơn Trạch là nâng cao chất lượng
giảng dạy.
Xuất phát từ nhu cầu của học sinh thông qua học tập để đạt được tự ôn tập và tự
giải các dạng bài tập theo chuyên đề, tham gia thi học sinh giỏi cấp tỉnh, học kỳ II của
lớp 12 là bắt đầu luyện giải đề thi tốt nghiệp, thi Đại học, thi Cao đẳng và THCN.
Xuất phát từ nhu cầu xã hội ngày càng cao, các em cần có kiến thức căn bản và
khả năng tư duy sáng tạo mới thể hiện được qua bài kiểm tra, bài thi tốt nghiệp và thi
đại học.
Xuất phát từ lòng yêu nghề nghiệp, tích lũy ít nhiều về kinh nghiệm giảng dạy
và tâm huyết với học sinh của bản thân tôi.
Qua nhiều năm giảng dạy hóa học cấp THPT, mỗi năm tơi thực hiện một
chuyên đề. Năm học 2013-2014 tôi nghiên cứu chương V ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM
LOẠI.(hóa học lớp 12) trong nội dung của chương này có 2 dạng bài tập khó đó là
“Bài tập điện phân và bài tập kim loại tác dụng với dung dịch muối”. Và hai dạng bài
tập này đều có trong các bài tập sách giáo khoa, sách bài tập hóa học 12, hơn thế nữa
trong các lần thi Đại học và Cao đẳng thì mỗi đề có sự hiện diện mỗi dạng là 02 câu.
II. CƠ SỞ LÝ LUẬN:
Nghiên cứu chương trình hóa học vơ cơ THPT, trọng tâm là hóa học 12 học kỳ
II.
Căn cứ vào chuẩn kiến thức kỹ năng, nội dung của bài tập, bố trí của bài tập
trong phân phối chương trình, để bố trí tiết dạy chun đề cho hợp lý, để kiến thức
liên tục, đầy đủ, đồng bộ và có tính hệ thống.
Vì vậy chun đề PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN VÀ BÀI
TẬP KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI TRONG GIẢNG DẠY
HÓA HỌC LỚP 12 THPT được giảng dạy lồng ghép vào tiết luyện tập sau chương
V ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI.
Chuyên đề này học tập và giải được 02 dạng bài tập, bài toán khó của chương
ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI, sự thiết thực giúp học sự thực hiện giải nhanh vào các
đề kiểm tra 15 phút, 45 phút, học kỳ, thi tốt nghiệp hơn nữa là thi Đại học, thi Cao
đẳng.
III. THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI CHỌN GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI:
1. Thuận lợi:
Giáo viên nhận thấy soạn giảng theo chuyên đề là thiết thực. Học sinh cũng
ham thích học tập theo chuyên đề để nâng cao kỹ năng giải bài tập.
2. Khó khăn:
Thời gian soạn một chuyên đề có hệ thống, có hiệu quả mất nhiều thời gian, số
lượng học sinh đầu tư học tập từng bộ mơn có xu thế phân hóa cao (Học sinh chọn
khối A1, D, C; học sinh chỉ học mức độ tốt nghiệp để xét tuyển vào các trường Đại
Trang 1
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
học và Cao đẳng). Vì vậy muốn thử nghiệm chuyên đề thì cần nghiên cứu bài tập từ
dễ đến khó dần, bố cục và nội dung thế nào để học sinh ham thích, không nhàm chán
và không ngán sợ.
Thống kê số lượng học sinh đăng ký để in ấn đề kiểm tra chuyên đề, từ kết quả
đó mới có được số điểm thiết thực thể hiện ở câu trắc nghiệm cụ thể, thông qua điểm
số phân hóa được trình độ học sinh, đánh giá được độ khó, độ phân giải của câu trắc
nghiệm.
IV. NỘI DUNG VÀ BIỆN PHÁP THỰC HIỆN ĐỀ TÀI:
Phân thứ nhất là “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN”
A. Cơ sở lý thuyết:
Nội dung bài
SỰ ĐIỆN PHÂN
I. Khái niệm: Sự điện phân là q trình oxi hóa - khử xảy ra trên bề mặt các điện cực
khi có dịng điện một chiều đi qua chất điện ly nóng chảy hoặc dung dịch chất điện ly.
Như vậy: sự điện phân là quá trình sử dụng điện năng để tạo ra sự biến đởi hóa học.
Ví du: Khi cho dịng điện một chiều đi qua NaCl nóng chảy ở điện cực dương (nối
với cực dương của nguồn điện) thu được khí Cl2; ở cực âm (nối với cực âm của nguồn
điện) thu được kim loại Na. Quá trình này gọi là sự điện phân NaCl nóng chảy
Sơ đờ điện phân:
Catot (-)
¬
→
NaCl
→
2Na+ + 2.1e Na
Sự khử xảy ra ở catot
Anot (+)
→
2Cl- Cl2 + 2.1e
Sự oxi hóa xảy ra, nên cực dương là anot
Phương trình điện phân: 2NaCl
dienphan
→
nongchay
2Na + Cl2.
II. 1) Điện phân chất điện li nóng chảy: áp dụng đối với MX, MOH (M là IA, X là
VIIA), MX2 (M là IIA, X là VIIA), Al2O3
II. 2) Điện phân dung dịch chất điện li trong nước:
- Vai trò của nước: trước hết là dung mơi hịa tan các chất điện phân, sau đó có thể
tham gia trực tiếp vào q trình điện phân:
+ Tại catot (cực âm) H2O bị khử: 2H2O + 2e → H2 + 2OH–
+ Tại anot (cực dương) H2O bị oxi hóa: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e
- Tại catot (cực âm) xảy ra quá trình khử M+, H+ (axit), H2O theo quy tắc:
+ Các cation nhóm IA, IIA, Al3+ khơng bị khử (khi đó H2O bị khử)
+ Các ion H+ (axit) và cation kim loại khác bị khử theo thứ tự trong dãy thế điện cực
chuẩn (ion có tính oxi hóa mạnh hơn bị khử trước): Mn+ + ne → M
+ Các ion H+ (axit) dễ bị khử hơn các ion H+ (H2O)
Độ mạnh tính oxi hóa tăng dần theo dãy sau đây:
K+ Na+ Mg2+ Al3+ / Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ / H+ (axit) / Cu2+ Fe3+ Ag+ Hg2+ Pt2+ Au3+.
H2O nhận electron
Mn+ nhận electron
Trang 2
Mn+ nhận electron
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
+ Ví dụ khi điện phân dung dịch hỗn hợp chứa FeCl 3, CuCl2 và HCl thì thứ tự các ion
bị khử là: Fe3+ + 1e → Fe2+ ; Cu2+ + 2e → Cu ; 2H+ + 2e → H2 ; Fe2+ + 2e → Fe
- Tại anot (cực dương) xảy ra quá trình oxi hóa anion gốc axit, H 2O theo quy tắc:
+ Các anion gốc axit có oxi như NO 3–, SO42–, PO43–, CO32–, ClO4–…khơng bị oxi hóa
+ Các trường hợp khác bị oxi hóa theo thứ tự: S 2– > I– > Br– > Cl– > H2O
II. 3) Định luật Faraday
m=
Trong đó:
+ m: khối lượng chất giải phóng ở điện cực (gam)
+ A: khối lượng mol của chất thu được ở điện cực
+ n: số electron trao đổi ở điện cực
+ I: cường độ dòng điện (A)
+ t: thời gian điện phân (s)
+ F: hằng số Faraday là điện tích của 1 mol electron hay điện lượng cần thiết để 1 mol
electron chuyển dời trong mạch ở catot hoặc ở anot (F = 1,602.10-19.6,022.1023 ≈
96500 C.mol-1)
II – MỘT SỐ CƠ SỞ ĐỂ GIẢI BÀI TẬP VỀ ĐIỆN PHÂN
- Khối lượng catot tăng chính là khối lượng kim loại tạo thành sau điện phân bám
vào.
- m (dung dịch sau điện phân) = m (dung dịch trước điện phân) – (m kết tủa + m khí).
- Độ giảm khối lượng của dung dịch: Δm = (m kết tủa + m khí).
- Khi điện phân các dung dịch:
+ Hiđroxit của kim loại hoạt động hóa học mạnh (KOH, NaOH, Ba(OH)2,…)
+ Axit có oxi (HNO3, H2SO4, HClO4,…)
+ Muối tạo bởi axit có oxi và bazơ kiềm (KNO3, Na2SO4,…)
→ Thực tế là điện phân H2O tạo thành H2 (ở catot) và O2 (ở anot)
- Khi điện phân dung dịch với anot là một kim loại khơng trơ (khơng phải Pt hay điện
cực than chì) thì tại anot xảy ra q trình oxi hóa điện cực
- Có thể có các phản ứng phụ xảy ra giữa từng cặp: chất tạo thành ở điện cực, chất tan
trong dung dịch, chất dùng làm điện cực. Ví dụ:
+ Điện phân nóng chảy Al2O3 (có Na3AlF6) với anot làm bằng than chì thì điện
cực bị ăn mịn dần do chúng cháy trong oxi mới sinh
+ Điện phân dung dịch NaCl khơng màng ngăn tạo ra nước Gia–ven và có khí
H2 thoát ra ở catot
+ Phản ứng giữa axit trong dung dịch với kim loại bám trên catot
- Viết phản ứng (thu hoặc nhường electron) xảy ra ở các điện cực theo đúng thứ tự,
khơng cần viết phương trình điện phân tởng qt
- Viết phương trình điện phân tởng qt (như những phương trình hóa học thơng
thường) để tính tốn khi cần thiết
Trang 3
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
- Từ công thức Faraday → số mol chất thu được ở điện cực
- Nếu đề bài cho I và t thì trước hết tính số mol electron trao đởi ở từng điện cực (n e)
theo công thức: ne = (*) (với F = 96500 khi t = giây và F = 26,8 khi t = giờ). Sau đó
dựa vào thứ tự điện phân, so sánh tổng số mol electron nhường hoặc nhận với ne để
biết mức độ điện phân xảy ra. Ví dụ để dự đốn xem cation kim loại có bị khử hết
khơng hay nước có bị điện phân khơng và H2O có bị điện phân thì ở điện cực nào…
- Nếu đề bài cho lượng khí thốt ra ở điện cực hoặc sự thay đổi về khối lượng dung
dịch, khối lượng điện cực, pH,…thì dựa vào các bán phản ứng để tính số mol electron
thu hoặc nhường ở mỗi điện cực rồi thay vào cơng thức (*) để tính I hoặc t
- Nếu đề bài yêu cầu tính điên lượng cần cho q trình điện phân thì áp dụng cơng
thức: Q = I.t = ne.F
- Có thể tính thời gian t’ cần điện phân hết một lượng ion mà đề bài đã cho rồi so sánh
với thời gian t trong đề bài. Nếu t’ < t thì lượng ion đó đã bị điện phân hết cịn nếu t’
> t thì lượng ion đó chưa bị điện phân hết
- Khi điện phân các dung dịch trong các bình điện phân mắc nối tiếp thì cường độ
dịng điện và thời gian điện phân ở mỗi bình là như nhau → sự thu hoặc nhường
electron ở các điện cực cùng tên phải như nhau và các chất sinh ra ở các điện cực
cùng tên tỉ lệ mol với nhau
- Trong nhiều trường hợp có thể dùng định luật bảo tồn mol electron (số mol electron
thu được ở catot = số mol electron nhường ở anot) để giải cho nhanh
- Khi bắt đầu “thoát khí” thì ngừng điện phân, ta hiểu là khơng có khí thốt ra.
B – MỘT SỐ VÍ DỤ MINH HỌA
Bài 1- Viết phương trình điện phân dung dịch NaCl điện cực trơ, có màng ngăn xốp.
HƯỚNG DẪN GIẢI
→
NaCl Na+ + Cl-.
Các quá trình xảy ra ở điện cực.
Catot: Na+ , H2O
Anot: Cl-, H2O
H2 + 2OH-.
→
→
2H2O + 2.1e
2Cl- Cl2 + 2.1e
Phương trình điện phân: 2NaCl + H2O → 2NaOH + Cl2 + H2.
Bài 2- ĐHA2010: Điện phân (điện cực trơ) dung dịch X chứa 0,2 mol CuSO4 và
0,12 mol NaCl bằng dịng điện có cường độ 2A. Thể tích khí (đktc) thốt ra ở anot
sau 9650 giây điện phân là
A. 1,792 lít.
B. 2,240 lít.
C. 2,912 lít.
D. 1,344 lít.
HƯỚNG DẪN GIẢI
→
Phương trình điện li: CuSO4 Cu2+ + SO42-.
0,2 mol
0,2 mol
→
NaCl Na+ + Cl-.
0,12 mol
0,12 mol
Trang 4
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
2.9650
Số mol electron trao đổi = 96500 = 0,2 mol, đồng thời so sánh số mol Cu 2+ (0,2 mol)
với Cl- (0,12 mol), do đó ta tính xuất phát từ phía catot
Các q trình xảy ra ở điện cực:
Catot: Cu2+, H2O
Anot: Cl-, SO42-, H2O
→
→
Cu2+ + 2e Cu
2Cl- Cl2
+ 2.1e
¬
0,2 mol 0,1 mol
0,12
0,06
0,12 mol
+
→
2H2O O2 + 4H + 2.2e.
0,02 mol ¬ 0,08 mol
Tởng số mol khí thốt ra lở anot là 0,06 + 0,02 = 0,08 mol Vậy V = 1,792 lít
Bài 3- ĐHB2010: Điện phân (với điện cực trơ) 200 ml dung dịch CuSO4 nồng độ x
mol/l, sau một thời gian thu được dung dịch Y vẫn còn màu xanh, có khối lượng
giảm 8 gam so với dung dịch ban đầu. Cho 16,8 gam bột sắt vào Y, sau khi các
phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 12,4 gam kim loại. Giá trị của x là
A. 2,25.
B. 1,50.
C. 1,25.
D. 3,25.
HƯỚNG DẪN GIẢI
Dung dịch sau khi điện phân, có phản ứng với Fe, chứng tỏ rằng dung dịch Y còn
CuSO4 dư. Gọi a là số mol CuSO4 ban đầu, b là số mol CuSO4 tham gia điện phân.
→
Phương trình điện li: CuSO4 Cu2+ + SO42-.
a mol
a mol
Các quá trình xảy ra ở điện cực:
Catot: Cu2+, H2O
Anot: SO42-, H2O
Cu
→
→
Cu2+ + 2e
2H2O O2 + 4H+ + 2.2e.
b
2b mol ¬ b mol
0,5b 2b ¬ 2b
Khối lượng dung dịch sau khi điện phân giảm, suy ra 64 b + 32.0,5b = 8 (1)
Dung dịch Y gồm: Cu2+: a – b (mol), H+ 2b (mol), SO42-.
→
Fe
+ Cu2+ Fe2+ + Cu
→
a - b a – b
a–b
+
2+
→ Fe + H2.
Fe + 2H
b mol
suy ra: 16,8 – 56a + 56 b + 64 a - 64b – 56 b = 12,4 (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được a = 0,25, b = 0,1. Chọn đáp án C.
Bài 4- ĐHA2011: Điện phân dung dịch gồm 7,45 gam KCl và 28,2 gam Cu(NO3)2
(điện cực trơ, màng ngăn xốp) đến khi khối lượng dung dịch giảm đi 10,75 gam thì
ngừng điện phân (giả thiết lượng nước bay hơi khơng đáng kể). Tất cả các chất tan
trong dung dịch sau điện phân là
A. KNO3, HNO3 và Cu(NO3)2. B. KNO3, KCl và KOH.
C. KNO3 và Cu(NO3)2.
D. KNO3 và KOH.
HƯỚNG DẪN GIẢI
→
Phương trình điện li: Cu(NO3)2 Cu2+ + 2NO3-.
0,15 mol
0,15 mol
K+ + Cl-.
→
KCl
Trang 5
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
0,1 mol
0,1 mol
Trường hợp (1): xét Cu2+ vừa đủ hoặc hết trước:
Catot: Cu2+, H2O
Anot: Cl-, SO42-, H2O
→
→
Cu2+ + 2e Cu
2Cl- Cl2
+ 2.1e
0,15 mol 0,3 mol 0,15 mol
0,1 mol 0,05 mol 0,1 mol
→
2H2O O2 + 4H+ + 2.2e.
0,05 mol
0,2 mol
Như vậy khối lượng dung dịch giảm là:
0,15.64 + 0,05.71 + 0,05.32 = 14,75 gam > 10,75. Khơng có đáp án phù hợp.
Trường hợp (2): xét Cu2+ dư: gọi mol Cu2+ điện phân là x mol
Catot: Cu2+, H2O
→
Cu2+ + 2e Cu
x mol 2x mol x mol
Anot: Cl-, SO42-, H2O
→
2Cl- Cl2
+ 2.1e
0,1 mol 0,05 mol 0,1 mol
→
2H2O O2 + 4H+ + 2.2e.
y mol
4y mol
Ta có: 2x = 0,1 + 4y (1)
64x + 71.0,05 + 32y = 10,75 (2) Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được x =
0,1; y = 0,025
Dung dịch sau điện phân có các ion Cu2+, K+, NO3-, H+. Chọn đáp án A.
Bài 5- ĐHA2011: Hoà tan 13,68 gam muối MSO4 vào nước được dung dịch X.
Điện phân X (với điện cực trơ,cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây,
được y gam kim loại M duy nhất ở catot và 0,035 mol khí ở anot.Cịn nếu thời gian
điện phân là 2t giây thì tởng số mol khí thu được ở cả hai điện cực là 0,1245 mol. Giá
trị của y là
A. 4,788.
B. 4,480.
C. 1,680.
D. 3,920
HƯỚNG DẪN GIẢI
→
Phương trình điện li: MSO4 M2+ + SO42-.
a mol
a mol
Các quá trình xảy ra ở điện cực.
Khi điện phân t giây thì anot sinh ra 0,035 mol khí, cịn nếu điện phân 2t giây thì
anot sinh ra 0,07 mol khí, cịn lại 0,0545 mol khí sinh ra từ khử H2O ở catot.
Catot: M2+, H2O
→
M2+ + 2e M (1)
a mol 2a mol a mol
→
2H2O + 2.1e H2 + 2OH- (1’)
Anot: SO42-, H2O.
→
2H2O O2 + 4H+ + 2.2e.
0,07 mol
0,109 ¬ 0,0545 mol
Suy ra 2a + 0,109 = 0,28 vậy a = 0,0855 và MM = 64.
Khi điện phân t giây
Trang 6
0,28 mol
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
Catot: M2+, H2O
Anot: SO42-, H2O.
→
→
Cu2+ + 2e Cu (1)
2H2O O2 + 4H+ + 2.2e.
0,0855 mol
0,035 mol
0,14 mol
0,14 mol 0,07 mol
Suy ra y = 0,07.64 = 4,88 gam
Bài 6- ĐHB2012: Người ta điều chế H2 và O2 bằng phương pháp điện phân dung
dịch NaOH với điện cực trơ, cường độ dòng điện 0,67A trong thời gian 40 giờ.
Dung dịch thu được sau điện phân có khối lượng 100 gam và nồng độ NaOH là 6%.
Nồng độ dung dịch NaOH trước điện phân là (giả thiết lượng nước bay hơi không
đáng kể)
A. 5,08%.
B. 6,00%.
C. 5,50%.
D. 3,15%
HƯỚNG DẪN GIẢI
Na+ + OH-.
→
Phương trình điện li: NaOH
40.3600.0,67
96500
Ta có: số mol electron treo đởi = 1 mol
Các quá trình xảy ra ở điện cực:
Catot: Na+, H2O
Anot: OH-, H2O
→
→
2H2O + 2.1e H2 + 2OH-.
2H2O O2 + 4H+ + 2.2e.
¬
→
1 mol 0,5 mol
0,25
1 mol
100.6
=6gam
Khối lượng NaOH trước phản ứng là 100
Khối lượng dung dịch NaOH trước phản ứng là 100 + 0,5.2 + 0,25.32 = 109 gam
6.100
C% của NaOH ban đầu là 109 =5,5%
C. BÀI TẬP TỰ LUYỆN:
1. Điện phân 1 lít dung dịch AgNO3 với điện cực trơ, dung dịch sau điện phân có pH
= 2. Coi thể tích dung dịch sau điện phân không thay đổi. Khối lượng bạc bám ở catot
là: A. 2,16 g
B. 0,108 g
C. 1,08 g
D. 0,54 g
2. Điện phân 200ml một dd có hịa tan Cu(NO3 ) 2 và AgNO3 với cướng độ dòng điện là
0,804A, đến khi bọt khí bắt đầu thốt ra ở cực âm thì mất thời gian là 2 giờ, khi đó
khối lượng cực âm tăng 3,44g. Nồng độ mol của mỗi muối Cu(NO3 ) 2 và AgNO3 trong
dd ban đầu là:
A. 0,1M và 0,2M B. 0,1M và 0,1M C. 0,2M và 0,3M D. 0,1M và 0,4M
3. Điện phân 100ml dd CuSO4 0,2M và AgNO3 0,1M, với cường độ dịng điện
I=1,93A. Tính thời gian địên phân để được một khối lượng kim loại bám trên catot là
1,72g. A. 500s
B. 1000s
C. 1500s
D. 250s
4. Điện phân dung dịch muối sunfat của kim loại M có hố trị II. Khi ở anot thu được
0,448 lít khí (đktc) thì khối lượng ở catot tăng 2,368 g . M là kim loại nào sau đây:
A. Cd
B. Ca
C. Mg
D. Ni
5. Có 400 ml dung dịch chứa HCl và KCl đem điện phân trong bình điện phân có
vách ngăn, cường độ dịng điện là 9,65ª trong 20 phút thì dung dịch thu được có chứa
Trang 7
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
1 chất tan có pH = 13, thể tích dung dịch khơng thay đổi. Nồng độ mol của dung dịch
HCl, KCl lần lượt là:
A. 0,15M và 0,1M B. 0,3M và 0,15M.C. 0,3M và 0,1M D. 0,2M và 0,1M.
6. Điện phân dd CuSO4 và NaCl với số mol nCuSO4 < ½ nNaCl, dung dịch có chứa vài
giọt q tím. Điện phân với điện cực trơ. Màu của q tím sẽ biến đởi như thế nào
trong quá trình điện phân ?
A. Đỏ sang xanh B. Tím sang đỏ
C. Xanh sang đỏ D. Tím sang xanh
7. Cho các dd sau: KCl, Na 2SO4, KNO3, AgNO3, ZnSO4, NaCl, NaOH, CaCl2, H2SO4.
dd nào khi điện phân thực chất là phân nước?
A. KCl, Na2SO4, KNO3
B. Na2SO4, KNO3, H2SO4, NaOH.
C. Na2SO4, KNO3, CaCl2, H2SO4, NaOH
D. KNO3, AgNO3, ZnSO4, NaCl, NaOH.
8. Điện phân dung dịch gồm NaCl và HCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp). Trong quá
trình điện phân, so với dung dịch ban đầu, giá trị pH của dung dịch thu được
A. Tăng lên
B. Không đổi
C. Giảm xuống
D. Tăng lên sau đó giảm xuống.
(Trích Đề thi Cao đẳng 2013)
9. Điện phân nóng chảy Al2O3 với các điện cực bằng than chì, thu được m kilogam Al
ở catot và 89,6 ml (đkc) hỗn hợp khí X ở anot. Tỷ khối của X so với H 2 bằng 16,7.
Cho 1,12 lít X (đkc) phản ứng với Ca(OH) 2 dư thu được 1,5 gam kết tủa. Biết các
phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là
A. 144
B. 104
C. 82,8
D. 115,2
(Trích Đề thi Đại học khối B năm 2013)
10. Tiến hành điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO 4 và NaCl (hiệu suất
100%, điện cực trơ, màng ngăn xốp), đến khi H 2O bắt đầu điện phân ở cả 2 điện cực
thì ngừng điện phân, thu được dung dịch X và 6,72 lít khí (đkc) ở anot. Dung dịch X
hòa tan tối đa 20,4 gam Al2O3. Gái trị của m là
A. 25,6
B. 51,1
C. 50,4
D. 23,5
(Trích Đề thi Đại học khối A năm 2013)
Đáp án của bài tập tự luyện:
1. C 2. B 3. C 4. D 5. D 6. A 7. D 8. A 9. B 10. B
Phần thứ hai là. “KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI”
Nhiệm vụ của đề tài và phạm vi nghiên cứu: Giúp học sinh giải dạng bài tập cơ
bản có trong sách giáo khoa của chương đại cương về kim loại hóa học 12, đồng thời
giúp cho học sinh hệ thống được các dạng bài toán kim loại tác dụng với dung dịch
muối và xây dựng các phương pháp giải cho 04 dạng như sau:
Dạng I: Một kim loại tác dụng với dung dịch chứa một muối.
Dạng II: Một kim loại tác dụng với dung dịch chứa nhiều muối.
Dạng III: Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa một muối.
Dạng IV: Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa hỗn hợp muối.
Kim loại A tác dụng với dung dịch muối của kim loại B tạo thành dung dịch
muối mới và kim loại B. Do vậy kim loại A là các kim loại (trừ IA, Ca, Sr, Ba) và
E 0 n+ /A
A
E 0 n+
nhỏ hơn B /B
I. Phương pháp giải bài toán một kim loại tác dung với dung dịch chứa một muối
Trang 8
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
1. Cơ sở lý thuyết:
Dạng bài tập này thường cho dưới dạng nhúng một lá kim loại vào một dung
dịch muối,sau phản ứng lấy lá kim loại ra khỏi dung dịch rồi cân lại thấy khối lượng
lá kim loại thay đởi.
Phương trình: kim loạitan + muối Muối mới + kim loại mớibám.
+ Nếu đề bài cho khối lượng lá kim loại tăng hay giảm là m thì áp dụng như
sau:
Khối lương lá kim loại tăng lên so với trước khi nhúng ta có:
mkim loại bám vào - mkim loại tan ra = mtăng
Khối lương lá kim loại giảm so với trước khi nhúng ta có:
mkim loại tan ra - mkim loại bám vào = mgiảm
+ Nếu đề bài cho khối lượng lá kim loại tăng hay giảm là x% thì ta áp dụng như
sau:
Khối lương lá kim loại tăng lên x% so với trước khi nhúng ta có:
x
= mbđ* 100
m kim loại bám vào - mkim loại tan ra
Khối lương lá kim loại giảm xuống x% so với trước khi nhúng ta có:
x
= mbđ* 100
mkim loại tan ra - mkim loại bám vào
Với mbđ là khối lượng ban đầu của thanh kim loại hoặc đề sẽ cho sẵn khối
lượng kim loại ban đầu.
2. Một số bài tập mẫu:
Câu 1: Ngâm một đinh sắt trong 200 ml dung dịch CuSO 4. Sau khi phản ứng kết thúc
lấy đinh sắt ra khỏi dung dịch rửa nhẹ, làm khô thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm
1,6 gam. Nồng độ mol/lít của CuSO4 là
A. 1,6 M
B. 0,001 M
C. 0,64 M
D. 0,2 M
HƯỚNG DẪN GIẢI
Gọi a là số mol CuSO4 tham gia phản ứng
→
Phương trình hóa học:
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
Mol: a <------- a--------------------------> a
Theo đề bài ta có:
mCu
64a
CM =
- mFe tan = mFe tăng
- 56a = 1,6 ⇒ Giải ra a = 0,2
baùm
n
0,2
=
V dd 0,2 = 1 M
⇒ Chọn A
Nồng độ mol/l CuSO4:
Phương án nhiễu đáp án B (nếu học sinh không đổi đơn vị 200 ml = 0,2 lít).
Phương án nhiễu đáp án C (trường hợp học sinh chuyển công thức sai).
Phương án nhiễu đáp án D (trường hợp học sinh lấy kết quả vừa tìm được để
làm đáp án)..
Câu 02: Nhúng thanh kim loại M vào dung dịch FeCl2 0,5 M. Sau khi phản ứng xảy
ra hoàn toàn khối lượng thanh kim loại giảm 0,45 g. Kim loại M là
A. Al
B. Mg
C. Zn
D. Cu
HƯỚNG DẪN GIẢI
Trang 9
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
Phân tích: Kim loại cần xác định chưa biết hóa trị, các đáp án chỉ có Al là hóa trị III,
do đó để giải quyết bài tốn đơn giản hơn ta có thể giả sử kim loại M có hóa trị II để
giải, nếu tìm khơng phải kim loại hóa trị II ta chọn đáp án Al. Nếu các đáp án là
những kim loại có hóa trị biến đởi từ I đến III, khi đó ta giải trường hợp tởng qt với
n là hóa trị của kim loại M.
Giả sử kim loại có hóa trị II
Số mol của FeCl2 là 0,5.0,1 = 0,05 mol
→
Phương trình hóa học: M +
FeCl2 MCl2 + Fe
¬ 0,05
→
0,05
0,05
Ta có 0,05 M – 56.0,05 = 0,45 Suy ra M = 65 Chọn C.
Câu 03: Ngâm một lá Zn trong dung dịch có hịa tan 4,16gam CdSO 4. Phản ứng
xong khối lượng lá Zn tăng 2,35% so với ban đầu. Khối lượng lá Zn trước khi phản
ứng là
A. 1,3 gam
B. 40 gam
C. 3,25 gam
D. 54,99 gam
HƯỚNG DẪN GIẢI:
4,16
Số mol của CuSO4 là: 208 = 0,02 mol
→
Zn +
CdSO4 ZnSO4 + Cd
¬
→
0,02
0,02
0,02
2,35
Ta có: 0,02.112 – 0,02. 65 = 100 mZn ban đầu
Suy ra mZn ban đầu = 40 gam Chọn B
Phương án nhiễu đáp án A (nếu học sinh lấy 0,02. 65 = 1,3 gam).
Phương án nhiễu đáp án C (nếu 112x – 65x = 2,35 suy ra x = 0,05 Suy ra
0,05.65 = 3,25 g.
→
Phương án nhiễu đáp án D (nếu HS sai hóa trị 2Zn + CdSO4 Zn2SO4 +
Cd).
Chú ý: Một số dạng bài toán kim loại tác dụng với dung dịch muối nhưng không phải
sau phản ứng khối lượng thanh kim loại tăng lên hay giảm xuống. Dạng tốn này địi
hỏi học sinh phải biết vận dụng ý nghĩa của dãy điện hóa để xét phản ứng đó có xảy ra
hay khơng và phương trình của phản ứng hóa học đó được viết như thế nào.
Dạng toán này thường gặp trong các kỳ thi Cao đẳng và Đại học, muốn giải được học
sinh phải biết vận dụng nhiều đến kiến thức tổng hợp vô cơ như cân bằng phản ứng
oxi hóa – khử, xác định chiều của 2 cặp oxi hóa – khử, dự đoán được phản ứng diễn
ra như thế nào
Câu 04: Cho 0,12 mol Fe vào dung dịch có chứa 0,4 mol HNO3 lỗng để tạo V lít
(đkc) khí NO, và thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối
khan. Giá trị của m là
A. 24,2
B. 29,04
C. 10,8
D. 25,32
HƯỚNG DẪN GIẢI
Trang 10
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
Phương trình hóa học: Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1)
Mol:
0,1<---- 0,4 ---------> 0,1
Sau phản ứng: Fedư = 0,12 – 0,1 = 0,02 mol
Trong dung dịch có chứa ion Fe3+ nên tiếp tục xảy ra phản ứng
Fe + 2Fe(NO3)3 3Fe(NO3)2
(2)
Mol: 0,02----->0,04 ------------> 0,06
Dung dịch X gồm: Fe(NO3)2: 0,06 mol, Fe(NO3)3 còn lại: 0,1 – 0,04 = 0,06 mol
Khối lượng muối trong dung dịch X: (180 + 242).0,06 = 25,32 gam ⇒ Chọn D
- Đáp án A: Đây là phương án sẽ có nhiều học sinh chọn nhất bằng cách chỉ
tính khối lượng muối Fe(NO3)3 = 0,1 . 242 = 24,2 gam
- Đáp án B: Phương án nhiễu này được tính bằng cách lấy số mol của Fe là
0,12 để suy ra số mol của muối Fe(NO3)3 và tính khối lượng = 0,12.242 = 29,04 gam
- Đáp án C: Học sinh đã làm hồn thiện đến phương trình (2), nhưng khi tính
khối lượng chỉ lấy số mol của Fe(NO3)2 và tính khối lượng muối sau phản ứng là
0,06.180 = 10,8 gam. Không cộng khối lượng muối Fe(NO3)3 dư. Phương án này cũng
sẽ có nhiều học sinh chọn.
Câu 05: Cho 0,01 mol Fe tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,025 mol AgNO3, sau
phản ứng thu được chất rắn X và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được m gam
muối khan. Giá trị của m là
A. 2,11 gam
B. 1,8 gam
C. 1,21 gam
D. 2,65 gam
HƯỚNG DẪN GIẢI
Phương trình hóa học: Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag
(1)
Mol:
0,01---> 0,02 ---------> 0,01----->0,02
Sau phản ứng: AgNO3dư = 0,025 – 0,02 = 0,005 mol
Trong dung dịch có chứa ion Fe2+ lại có ion Ag+ nên tiếp tục xảy ra phản ứng
Fe(NO3)2 + AgNO3 Fe(NO3)3 + Ag (2)
Mol: 0,005<------0,005 -----> 0,005
Dung dịch X gồm: Fe(NO3)3: 0,005 mol, Fe(NO3)2 còn lại: 0,01 – 0,005 = 0,005 mol
Khối lượng muối trong dung dịch X: (180 + 242).0,005 = 2,11 gam ⇒ Chọn A
- Đáp án B: Đây là phương án sẽ có nhiều học sinh chọn nhất, do nghĩ rằng chỉ
xảy ra phản ứng (1) rồi kết thúc. Khối lượng Fe(NO3)2 = 0,01.180 = 1,8 gam.
- Đáp án C: Đây cũng là phương án nhiễu tốt, học sinh đã làm hoàn chỉnh đến
pt (2) nhưng khi tính khối lượng chỉ tính của Fe(NO3)3 = 0,005.242 = 1,21 gam
- Đáp án D: Phương án này được xây dựng sau khi học sinh đã viết được
phương trình (1), đặt đúng số mol và tính khối lượng muối bằng:
m Fe( NO ) + m AgNO = 0,01.180 + 0,005.170 = 2,65 gam
Học sinh không viết được phương trình (2) và sẽ có rất nhiều em cho rằng phản
ứng (2) không xảy ra do cùng gốc muối NO3-.
2. Phương pháp giải bài toán một kim loại tác dung với dung dịch chứa hỗn hợp
muối:
a. Phương pháp:
3 2
3dö
Trang 11
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
Lưu ý đến thứ tự các phản ứng: Ion kim loại trong các dung dịch muối lần lượt
bị khử theo thứ tự giảm dần tính oxi hóa. Nghĩa là kim loại sẽ tác dụng với ion kim
loại có tính oxi hóa mạnh trước.
Ví dụ: Cho Mg (z mol) phản ứng với dung dịch chứa đồng thời FeSO4 a mol và
CuSO4 b mol thì ion Cu2+ sẽ bị khử trước và bài toán dạng này thường giải theo 3
trường hợp:
Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu (1)
Mg + FeSO4 → MgSO4 + Fe (2)
TH 1: Chỉ xảy ra pứ(1). Nghĩa là pứ(1) xảy ra vừa đủ lúc đó dung dịch sau phản
ứng gồm: MgSO4, FeSO4 chưa phản ứng và chất rắn chỉ có Cu.
TH 2: Xảy ra cả 2 pứ(1) và (2) vừa đủ. Nghĩa là dung dịch thu được chỉ có MgSO4
và chất rắn gồm Cu và Fe.
TH 3: Pứ(1) xảy ra hết và pứ(2) xảy ra một phần, lúc này lại có 2 khả năng xảy ra
- Sau phản ứng (2) FeSO4 dư:
Số mol FeSO4 dư là (a-x) mol với x là số mol FeSO4 tham gia phản ứng (2).
Lúc đó dung dịch sau phản ứng gồm: MgSO4, FeSO4dư và chất rắn gồm Cu và
Fe.
- Sau phản ứng (2) Mg dư:
Số mol Mg dư là z – (a+b) với (a+b) là số mol Mg phản ứng với 2 muối.
Lúc đó dung dịch sau phản ứng gồm: MgSO 4 và chất rắn gồm Cu, Fe và Mg
dư.
Bài toán dạng này thường chỉ xảy ra trường hợp 3, để giải được ta cần chú ý
qui tắc sắp xếp của dãy điện hóa, cặp chất nào xảy ra trước và chú ý cách đặt số mol
vào phương trình cho phù hợp. Phải xác định được dung dịch và chất rắn sau phản
ứng gồm những chất nào với số mol bao nhiêu.
b. Một số bài tập mẫu:
Câu 01: Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp AgNO 3 0,1 M và
Cu(NO3)2 0,5 M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và m
gam chất rắn Y. Giá trị của m là
A. 2,8
B. 2,16
C. 4,08
D. 0,64
(Trích Đề thi TSĐH khối B năm 2009)
HƯỚNG DẪN GIẢI
2+
2+
3+
+
Ta có: Fe Cu Fe Ag .
Fe
Cu
Fe2+ Ag
Số mol của Fe là 0,04, mol của Ag+ 0,02, mol của Cu2+ 0,1 mol
Thứ tự phản ứng xảy ra (1), rồi đến (2). Do trong (1) Fe cịn dư
Phương trình: Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag
(1)
Mol 0,01 <----0,02------------------------->0,02
Sau phản ứng Fe còn 0,04 – 0,01 = 0,03 mol, phản ứng tiếp với Cu(NO3)2
Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu
(2)
Mol 0,03----->0,03------------------------->0,03
Khối lượng rắn = mAg + mCu = 0,02.108 + 0,03.64 = 4,08 gam ⇒ Chọn C
Trang 12
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
- Đáp án B: Đây là phương án nhiễu mà nhiều học sinh sẽ chọn, học sinh chỉ
tính khối lượng rắn = mAg từ phương trình (1) 0,02.108 = 2,16 gam
- Đáp án A: Học sinh sẽ tính khối lượng Fe tham gia phản ứng = 0,01.56 =
0,56 gam và khối lượng rắn = mFe tgpư + mFe bđ = 0,56 + 2,24 = 2,8 gam.
- Đáp án D: Học sinh tính khối lượng rắn = 2,8 – mAg = 0,64 gam.
Câu 02: Cho m1 gam Al vào 100 ml dung dịch gồm Cu(NO3)2 0,3 M và AgNO3 0,3
M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m2 gam chất rắn X. Nếu cho m2
gam X tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thu được 0,336 lít khí (đkc). Giá trị của
m1 và m2 lần lượt là
A. 8,1 và 5,43
B. 1,08 và 5,43
C. 0,54 và 5,16
D. 1,08 và 5,16
(Trích Đề thi TSĐH khối B năm 2009)
HƯỚNG DẪN GIẢI
Nhận xét: Các kim loại sau phản ứng có phản ứng với dung dịch HCl, chứng tỏ
rằng Al dư.
Số mol AgNO3 = nAg + = 0,03 mol; Số mol Cu(NO3)2 = nCu2+ = 0,03 mol;
Phương trình: Al + 3AgNO3 Al(NO3)3 + 3Ag
(1)
Mol 0,01 <----0,03------------------------->0,03
Sau phản ứng Fe còn 0,04 – 0,01 = 0,03 mol, phản ứng tiếp với Cu(NO3)2
2Al + 3Cu(NO3)2 2Al(NO3)3 + 3Cu
(2)
Mol 0,02<-----0,03----------------------------->0,03
Phương trình: 2Aldư + 2HCl 2AlCl3 + 3H2.
Mol
0,01<---------------------------------0,015
Giá trị m1 = mAl = (0,01+0,02+0,01 ).27 = 1,08 gam
Giá trị m2 = mAg + mCu = 0,03.108 + 0,03.64 = 5,16 gam ⇒ Chọn D
Khi tìm được giá trị m1 = 1,08 gam ta chỉ còn 2 đáp án là B và D, học sinh sẽ
chọn đáp án B nếu tính khối lượng rắn m2 = mAg + mCu + mAl dư = 5,43 gam
- Đáp án C: Học sinh tính khối lượng m1 = mAl (phản ứng 3) = 0,02 . 27 = 0,54 gam
- Đáp án A: Đây là đáp nhiễu cho khối lượng m2.
Câu 03: Cho m gam kim loại Fe vào 1 lít dung dịch chứa AgNO3 0,1 M và Cu(NO3)2
0,1M. Sau phản ứng thu được 15,28 gam chất rắn và dung dịch X. Giá trị của m là
A. 6,72
B. 2,8
C. 8,4
D. 17,2
HƯỚNG DẪN GIẢI
TH1: Nếu chỉ xảy ra phản ứng : Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag
(1)
Mol 0,05<-----0,1------------------------->0,1
Khối lượng rắn = mAg = 0,1 . 108 = 10,8 gam < 15,28 gam
TH2: Xảy ra phản ứng: Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag
(1)
Mol 0,05<-----0,1------------------------->0,1
Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu
(2)
Mol 0,1<-----0,1------------------------->0,1
Khối lượng rắn = mAg + mCu = 0,1.108 + 0,1.64 = 17,28 gam > 15,28
gam
TH3: Sau phản ứng (2) Fe hết và Cu(NO3)2 dư, với x là số mol Fe tham gia phản ứng
(2)
Trang 13
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag
(1)
Mol 0,05<-----0,1------------------------->0,1
Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu
(2)
Mol x---------> x -------------------------> x
Khối lượng chất rắn: mAg + mCu = 0,1.108 + 64.x = 15,28 ⇒ x = 0,07 mol
Kiểm tra lại: CuSO4 dư: 0,1 – x = 0,1 – 0,07 = 0,03 mol
Khối lượng Fe: mFe = (0,05 + 0,07).56 = 6,72 gam ⇒ Chọn A
- Đáp án B: Học sinh chỉ tính khối lượng của Fe từ phương trình (1):
mFe = 0,05.56 = 2,8 gam.
- Đáp án C: Học sinh tính khối lượng của Fe từ phương trình (1) và (2):
mFe = 0,05.56 + 0,1.56 = 8,4 gam.
- Đáp án D: Học sinh tính m bằng cách lấy khối lượng Cu và khối lượng Ag
trường hợp (2) cộng lại:
Khối lượng rắn = mAg + mCu = 0,1.108 + 0,1.64 = 17,28 gam.
3. Phương pháp giải bài toán hỗn hợp kim loại tác dung với dung dịch chứa một
muối
a. Phương pháp:
Khi cho hỗn hợp kim loại vào dung dịch chứa 1 muối ta cần chú ý đến thứ tự
của các phản ứng xảy ra: Kim loại nào có tính khử mạnh hơn sẽ phản ứng với ion
kim loại trong dung dịch muối trước. Nếu sau phản ứng ion kim loại vẫn cịn thì phản
ứng tiếp với kim loại có tính khử mạnh tiếp theo.
Đối với những bài toán chưa cho số mol cụ thể ta phải lập các trường hợp để giải.
Ví dụ: Cho hỗn hợp Mg (a mol) và Fe (b mol) tác dụng với dung dịch chứa x mol
CuSO4 thì Mg sẽ phản ứng trước, khi nào Mg hết mà CuSO4 vẫn cịn thì phản ứng
tiếp với Fe. Bài tốn này cũng có 3 trường hợp có thể xảy ra theo thứ tự như sau:
Mg
+ CuSO4 → MgSO4+ Cu
(1)
Mol
a ----------->a-------------------->a
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
(2)
Mol
x <------------x-------------------->x
TH 1: Chỉ xảy ra phản ứng (1). Lúc đó dung dịch chỉ có MgSO4 và chất rắn gồm
Cu, Fe cịn ngun và có thể có Mg cịn dư.
TH 2: Xảy ra cả 2 phản ứng (1) và (2) vừa đủ. Lúc đó dung dịch gồm MgSO4 và
FeSO4 và chất rắn chỉ có Cu.
TH 3: Phản ứng (1) xảy ra hết và phản ứng (2) xảy ra một phần và thường có 2
khả năng
- Sau phản ứng Fe cịn dư.
Mg
+ CuSO4 → MgSO4+ Cu
(1)
Mol
a ----------->a----------->a------>a
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
(2)
Mol
x <------------x-------->x-------->x
+ Dung dịch sau phản ứng gồm: MgSO4: a mol,FeSO4: x mol
+ Chất rắn sau phản ứng gồm: Cu (a+x)mol và Fe dư: (b-x)mol
Trang 14
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
- Sau phản ứng CuSO4 còn dư.
Mg
+ CuSO4 → MgSO4+ Cu
(1)
Mol
a ----------->a----------->a------>a
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
(2)
Mol
b ----------->b------------>b----->b
+ Dung dịch sau phản ứng gồm: MgSO 4: a mol, FeSO4: x mol, CuSO4 dư: [x(a+b)] mol
+ Chất rắn sau phản ứng gồm: Cu (a+b)mol .
- Bài tốn dạng này có 3 trường hợp, với phần thi trắc nghiệm và bài tập cho
hỗn hợp kim loại thường chỉ xảy ra trường hợp 3, trong trường hợp 3 lại có 2 khả
năng và thường nếu đề cho khối lượng chất rắn sau phản ứng ta giải trường hợp
kim loại dư. Cịn nếu bài tốn cho dữ kiện sau phản ứng là dung dịch ta giải
trường hơp dung dịch muối dư.
- Đây chỉ là một trong những phương pháp để giải dạng bài toán này, tuy
nhiên tùy thuộc vào câu hỏi và đề bài mà có cách làm phù hợp, đặc biệt là với
dạng toán trắc nghiệm nên chú ý thêm đến một số thủ thuật và phương pháp giải
nhanh.
b. Một số bài tập mẫu:
Câu 01: Cho hỗn hợp rắn A gồm 5,6 gam Fe và 6,4 gam Cu tác dụng với 300 ml
dung dịch AgNO3 2M khi phản ứng xảy ra hoàn toàn khối lượng chất rắn thu được là
A. 21,6 gam
B. 43,2 gam
C. 54 gam
D. 64,8 gam
HƯỚNG DẪN GIẢI
Nhận xét: Đây là bài toán đã biết trước các số mol nên ta chỉ cần nắm ý nghĩa
của dãy điện hóa là có thể làm được.
Áp dụng thứ tự dãy điện hóa
Fe2+ Cu2+ Fe3+ Ag+
Fe
Cu
Fe2+ Ag.
Phương trình: Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag
(1)
Mol
0,1------->0,2---------->0,1-------->0,2
Sau phản ứng AgNO3 còn 0,6 – 0,2 = 0,4 mol, phản ứng tiếp với Cu
Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag
(2)
Mol 0,1-------->0,2-------------0,1------> 0,2
Sau phản ứng AgNO3 còn 0,4 – 0,2 = 0,2 mol, phản ứng tiếp với Fe(NO3)2
Phương trình: AgNO3 dư + Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 + Ag
(3)
Mol 0,1<-----------0,1-----------------------> 0,1
Khối lượng rắn mAg = (0,2+0,2+0,1).108 = 54 gam ⇒ Chọn C
Câu 02: Cho 29,8 gam hỗn hợp bột gồm Zn và Fe vào 600 ml dung dịch CuSO4 0,5
M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và 30,4 gam hỗn
hợp kim loại. Phần trăm về khối lượng của Fe trong hỗn hợp ban đầu là
A. 56,37%
B. 64,42%
C. 43,62%
D. 37,58%
(Trích Đề thi TSĐH khối A năm 2010)
Trang 15
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
HƯỚNG DẪN GIẢI
Nhận xét: Khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp kim loại.
Ta có thể phân tích bài tốn trên như sau: Đầu tiên sẽ xảy ra
Phương trình: Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu
(1)
Vì sau phản ứng là hỗn hợp kim loại nên sau phản ứng (1) Zn dư hoặc vừa đủ phản
ứng, CuSO4 hết. Lúc đó khối lượng Cu thu được, mCu = 0,3.64 = 19,2 gam. Khối
lượng Zn tham gia phản ứng mZn = 0,3 . 65 = 19,5 gam ⇒ mFe = 10,5 gam ⇒ m rắn =
19,2 + 10,5 = 29,7g. Khác với 30,4 gam
Như vậy, sau phẳn ứng (1) Zn phải hết, CuSO4 dư phản ứng tiếp với Fe.
Phương trình: Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
(2)
Để thu được hỗn hợp kim loại thì sau phản ứng (2) Fe phải dư và CuSO4 hết, vì đề bài
cho các phản ứng xảy ra hồn toàn.
Gọi a là số mol Zn, b là số mol của Fe
Phương trình: Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu
(1)
Mol:
a -------->a----------------------------->a
Phương trình: Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
(2)
Mol:
(0,3-a)<--(0,3-a)--------------------->(0,3-a)
30,4 gam hỗn hợp kim loại gồm: Cu: 0,3 mol, Fe dư: [b – (0,3-a)] mol
Ta có hệ phương trình:
65a + 56b = 29,8
(*)
64.0,3 + 56.[b – (0,3-a)] = 30,4
(*)(*)
Giải (*) và (*)(*) ta được: a= 0,2, b = 0,3
0,3.56
.100 =
29,8
Fe
%m =
56,37% ⇒
Chọn A
Câu 03: Cho m gam hỗn hợp bột Zn và fE vào lượng dư dung dịch CuSO4. Sau khi
kết thúc các phản ứng lọc bỏ phần dung dịch thu được m gam bột rắn. Thành phần %
theo khối lượng của Zn trong hỗn hợp ban đầu là
A. 90,27%
B. 85,3%
C. 82,2%
D. 12,67%
(Trích Đề thi TSĐH khối B năm 2007)
HƯỚNG DẪN GIẢI
Nhận xét: Vì đề bài cho CuSO4 dư nên Zn và Fe phản ứng hết
Gọi a là số mol Zn, b là số mol của Fe
Phương trình: Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu
(1)
Mol:
a -------->a----------------------------->a
Phương trình: Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
(2)
Mol:
b -------->b----------------------------->b
Ta có: 65a + 56b = 64(a + b) ⇒ a = 8b
(3)
mZn
65a
65.8b
.100 =
.100 =
.100 = 90, 27%
mhh
65a + 56b
65.8b + 56b
⇒
=
%m Zn
Chọn A
4. Phương pháp giải bài toán hỗn hợp kim loại tác dung với dung dịch chứa hỗn
hợp muối: Đây là dạng bài tốn khó nhất trong 04 dạng của kim loại tác dụng với
dung dịch muối
Trang 16
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
a. Phương pháp:
Đối với dạng bài tập này có rất nhiều trường hợp có thể xảy ra, và do biết số mol nên
ta áp dụng định luật bảo tồn electron để giải.
Ví dụ: Cho hỗn hợp Mg và Zn tác dụng với dung dịch chứa Cu(NO 3)2 và
AgNO3. Nếu sau phản ứng thu được hỗn hợp 3 kim loại thì 3 kim loại này chỉ
có thể là: Cu, Ag, Zn (cịn ngun hoặc dư). Do Zn còn nên AgNO 3 và
Cu(NO3)2 đều đã phản ứng hết.
Gọi a, b lần lượt là số mol Mg, Zn ban đầu
c là số mol Zn còn dư.
x, y là số mol AgNO3, Cu(NO3)2 đã dùng
Ta có các quá trình cho và nhận electron như sau
Qúa trình cho electron
Mg → Mg2+ + 2e
a---------------> 2a
Zn → Zn2+ + 2e
(b-c)------------> 2(b-c)
Qúa trình nhận electron
Ag + 1e → Ag
x------> x
Cu2++ 2e → Cu
y------>2y
∑ nelectron
∑ nelectron cho=2a+2(b-c)
nhận= x+2y
Áp dung định luật bảo tồn electron ta có: 2a +2(b-c) = x + 2y
b. Một số bài tập mẫu :
Câu 01 : Cho hỗn hợp gồm 1,2 mol Mg và x mol Zn vào dung dịch chứa 2 mol Cu2+
và 1 mol Ag+ đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch chứa 3 ion
kim loại. Trong các giá trị sau đây, giá trị nào của x thỏa mãn trường hợp trên ?
A. 1,8
B. 1,5
C. 1,2
D. 2
(Trích Đề thi Đại học khối A năm 2009)
+
HƯỚNG DẪN GIẢI
Theo định luật bảo tồn electron ta có
Qúa trình cho electron
Mg → Mg2+ + 2e
Mol: 1,2--------------->2,4
Zn → Zn2+ + 2e
Mol: x----------------> 2x
∑n
electron
cho
=2,4+2x
Qúa trình nhận electron
Ag+ + 1e → Ag
Mol : 1------> 1
Cu2+ + 2e → Cu
Mol : 2------>4
∑ nelectron
nhận= 1+4 = 5 mol
Áp dung định luật bảo tồn electron ta có: 2,4 + 2x= 5 ⇒ x = 1,3 mol
- Nếu x = 1,3 mol thì phản ứng xảy ra vừa đủ, dung dịch lúc này chỉ có 2 ion
tạo ra là Mg2+ và Zn2+. Do đó để dung dịch có 3 ion kim loại thì Zn tham gia phản ứng
khơng hết 1,3 mol, sau phản ứng dung dịch sẽ có CuSO 4 dư (chứa ion Cu2+) và 2 ion
tạo ra là Mg2+ và Zn2+.
Trang 17
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
- Chỉ có đáp án 1,2 là thỏa mãn trường hợp trên ⇒ Chọn C.
Câu 02: Dung dịch X có chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 có cùng nồng độ. Thêm một
lượng hỗn hợp gồm 0,03 mol Al và 0,05 mol Fe vào 100 ml dung dịch X cho đến khi
phản ứng kết thúc thu được chất rắn Y gồm 3 kim loại. Cho Y vào dung dịch HCl dư
thu được 0,07 gam khí. Nồng độ mol/lít của hai muối là
A. 0,3
B. 0,4
C. 0,63
D. 0,42
HƯỚNG DẪN GIẢI
Nhận xét: vì chất rắn Y chứa 3 kim loại và Y tác dụng với HCl dư tạo khí H2 suy ra
phải có Fe chưa phản ứng hoặc Fe dư
Al + 3AgNO3 Al(NO3)3 + 3Ag
(1)
Khi rắn Y tác dụng với HCl chỉ có Fe phản ứng:
Fedư + 2HCl FeCl2 + H2
Mol 0,035<---------------------------0,035
Suy ra Fe tham gia phản ứng với muối là: 0,05 – 0,035 = 0,015 mol
Gọi x (M) là nồng độ mol/l của 2 dung dịch muối AgNO3 và Cu(NO3)2
Ta có 2 q trình cho và nhận electron như sau:
Qúa trình cho electron
Al → Al3+ + 3e
Mol: 0,03---------->0,09
Fe → Fe2+ + 2e
Mol: 0,015--------> 0,03
∑n
electron
cho
= 0,09 + 0,03 = 0,12 mol
Qúa trình nhận electron
Ag+ + 1e → Ag
Mol : 0,1---->0,1x
Cu2+ + 2e → Cu
Mol : 0,1---->0,2x
∑ nelectron
nhận= 0,3x mol
Áp dung định luật bảo tồn electron ta có:
0,12 = 0,3x ⇒ x = 0,4 mol ⇒ Chọn B.
Câu 03: Hỗn hợp gồm 0,02 mol Fe và 0,03 mol Al phản ứng vừa đủ với dung dịch
chứa đồng thời x mol AgNO3 và y mol Cu(NO3)2 tạo ra 6,44 gam chất rắn. Vậy x, y
lần lượt có giá trị là
A. 0,05 và 0,04
B. 0,03 và 0,05
C. 0,01 và 0,06
D. 0,07 và 0,03
HƯỚNG DẪN GIẢI
Nhận xét: vì đề bài cho phản ứng là vừa đủ
Ta có 2 q trình cho và nhận electron như sau:
Qúa trình cho electron
Al → Al3+ + 3e
Mol: 0,03---------->0,09
Qúa trình nhận electron
Ag+ + 1e → Ag
Mol : x------->x---->x
Trang 18
Sáng kiến kinh nghiệm
Fe → Fe2+ + 2e
Mol: 0,02--------> 0,04
∑n
electron
cho
= 0,09 + 0,04 = 0,13 mol
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
Cu2+ + 2e → Cu
Mol : y----->2y----->y
∑ nelectron
nhận= x + 2y
Áp dung định luật bảo tồn electron ta có: x + 2y = 0,13 (1)
Ngoài ra: 108.x + 64.y = 6,44 (2)
Giải (1) và (2) ta được: x = 0,03 , y = 0,05 ⇒ Chọn B.
Câu 04: Hòa tan một hỗn hợp chứa 0,1 mol Mg và 0,1 mol Al vào dung dịch hỗn hợp
chứa 0,1 mol Cu(NO3)2 và 0,35 mol AgNO3. Khi phản ứng xảy ra hồn tồn thì khối
lượng (gam) chất rắn thu được là
A. 21,6
B. 37,8
C. 42,6
D. 44,2
HƯỚNG DẪN GIẢI
Nhận xét: vì đề bài khơng cho phản ứng vừa đủ
Ta có 2 q trình cho và nhận electron như sau:
Qúa trình cho electron
Qúa trình nhận electron
3+
Al → Al + 3e
Ag+ + 1e → Ag
Mol: 0,1------------>0,3
Mol : 0,35--->0,35
2+
Mg → Mg + 2e
Cu2+ + 2e → Cu
Mol: 0,1--------------> 0,2
Mol : 0,1---->0,2
∑ nelectron
∑ nelectron cho= 0,5 mol
nhận= 0,55 mol
Áp dung định luật bảo toàn electron ta thấy:
số mol elecetron nhận lớn hơn số mol electron cho do đó ta có
Qúa trình nhận electron
Ag+ + 1e → Ag
Mol : 0,35----->0,35---->0,35
Cu2+ + 2e → Cu
Mol : 0,075<-----0,15--->0,075
∑ nelectron
nhận= 0,5 mol
Khối lượng rắn = mAg + mCu = 0,35.108 + 0,075.64 = 42,6 ⇒ Chọn C.
5. BÀI TẬP THAM KHẢO VÀ ĐÁP ÁN
1
5.1. Một kim loại tác dung với dung dịch chứa một muối.
Cho hỗn hợp Fe, Cu phản ứng với dung dịch HNO3 lỗng. Sau khi phản ứng
hồn tồn, thu được dung dịch chỉ chứa một chất tan và kim loại dư. Chất tan đó
là
A. Fe(NO3)3.
B. Fe(NO3)2.
C. HNO3.
D. Cu(NO3)2.
Trang 19
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
Cho một thanh Cu nặng 50g vào 200ml dung dịch AgNO3 . Khi phản ứng kết
thúc đem thanh đồng ra cân lại thấy khối lượng là 51,52 g . Nồng độ mol/lít dung
dịch AgNO3 ban đầu là
A. 0,05M.
B. 0,01M.
C. 0,20M.
D. 0,10M.
3
Cho 0,15 mol Fe vào dd chứa 0,4 mol HNO 3 loãng để tạo V lít (đktc) khí NO, và
thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị
của m là
A. 24,20.
B. 21,60.
C. 10,80 .
D. 27,00.
4
Ngâm một vật bằng đồng có khối lượng 10gam trong 250gam dung dịch AgNO 3
4%. Khi lấy vật ra khỏi dd thì khối lượng AgNO 3 trong dung dịch giảm 17%.
Khối lựợng của vật sau phản ứng là
A. 0,76gam.
B. 10,76gam.
C. 1,08gam.
D. 17,00gam.
5
Một thanh kim loại M hóa trị II nhúng vào 1 lít dd CuSO 4 0,5M sau khi lấy thanh
M ra khỏi dd thấy khối lượng tăng 1,6g, nồng độ CuSO 4 gỉam còn 0,3M. Kim
loại M là
A. Zn.
B. Fe.
C. Mg.
D. Ca.
6
Nhúng một lá kẽm vào dung dịch CuSO4 sau một thời gian lấy lá Zn ra cân thấy
nhẹ hơn 0,025g so với trước khi nhúng. Khối lượng Zn đã tan ra và lượng Cu đã
bám vào là
A. mZn=1,600g;mCu=1,625g.
B. mZn=1,500g;mCu=2,500g.
C. mZn=2,500g;mCu=1,500g.
D. mZn=1,625g;mCu=1,600g.
7
Nhúng một lá sắt nặng 8gam vào 500 ml dung dịch CuSO4 2M. Sau một thời gian
lấy lá sắt ra cân lại nặng 8,8gam xem thể tích dung dịch khơng thay đởi thì nồng
độ mol CuSO4 trong dung dịch sau phản ứng là
A. 2,30M.
B. 0,27M.
C. 1,80M.
D. 1,36M.
8
Cho 7,2 gam Mg vào dung dịch chứa 0,2 mol FeCl 3, sau khi các phản ứng xảy ra
hoàn toàn thu được dung dịch X, cô cạn dung dịch X được m gam muối khan.
Giá trị của m là A. 34,9.
B. 44,4.
C. 25,4.
D. 28,5.
9
Cho hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch axit H 2SO4 đặc, nóng đến khi các
phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y và một phần Fe khơng tan.
Chất tan có trong dung dịch Y là
A. MgSO4 và Fe2(SO4)3.
B. MgSO4.
C. MgSO4 và FeSO4.
D. MgSO4, Fe2(SO4)3 và FeSO4.
10 Hai lá kim loại cùng chất, có khối lượng bằng nhau, có khả năng tạo ra hợp chất
hóa trị II. Một lá ngâm vào dung dịch Pb(NO 3)2 và một lá ngâm vào dung dịch
Cu(NO3)2. Sau một thời gian người ta thấy lá kim loại ngâm trong muối Pb(NO 3)2
tăng 19%, khối lượng lá kim loại kia giảm 9,6%. Biết rằng trong 2 phản ứng trên
lượng kim loại bị hòa tan là bằng nhau. Tên lá kim loại là
A. Zn.
B. Fe.
C. Mg.
D. Cd.
5.2. Một kim loại tác dung với dung dịch chứa hỗn hợp muối.
11 Cho 4,8g Mg vào dung dịch chứa 0,02 mol Ag +, 0,15mol Cu2+. Khối lượng chất
rắn thu được là
A. 11,76.
B. 8,56.
C. 7,28.
D. 12,72.
2
Trang 20
Sáng kiến kinh nghiệm
12
13
14
15
16
17
18
19
20
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
Cho 2,24g Fe vào 200ml dung dịch Cu(NO3)2 0,1M và AgNO3 0,1M. Khuấy đều
cho đến phản ứng hoàn toàn. Khối lượng (gam) chất rắn thu được là
A. 4,080.
B. 1,232.
C. 8,040.
D. 12,320.
Hịa tan hồn toàn 2,4 gam bột Mg vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,1 mol
Cu(NO3)2 và 0,1 mol AgNO3. Khi phản ứng xảy ra hồn tồn thì khối lượng (gam)
chất rắn thu được là
A. 6,4.
B. 10,8.
C. 14,0.
D. 17,2.
Nhúng một thanh sắt nặng 100 gam vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm
Cu(NO3)2 0,2M và AgNO3 0,2M. Sau một thời gian lấy thanh kim loại ra, rửa
sạch làm khô cân được 101,72 gam (giả thiết các kim loại tạo thành đều bám hết
vào thanh sắt). Khối lượng (gam) sắt đã phản ứng là
A. 1,40.
B. 2,16.
C. 0,84.
D. 1,72.
(Trích Đề thi TSĐH khối B – năm 2009)
Cho một lượng bột Zn vào dung dịch X gồm FeCl 2 và CuCl2. Khối lượng chất rắn
sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn nhỏ hơn khối lượng bột Zn ban đầu là 0,5
gam. Cô cạn phần dung dịch sau phản ứng thu được 13,6 gam muối khan. Tổng
khối lượng (gam) các muối trong X là
A. 13,1.
B. 17,0.
C. 19,5.
D. 14,1.
(Trích Đề thi TSĐH khối B – năm 2008)
5.3. Hỗn hợp kim loại tác dung với dung dịch chứa một muối.
Cho hh gồm Fe và Zn vào dung dịch AgNO3 đến khi các phản ứng xảy ra hoàn
toàn, thu được dung dịch X gồm hai muối và chất rắn Y gồm hai kim loại. Hai
muối trong X là
A. Fe(NO3)3 và Zn(NO3)2.
B. Zn(NO3)2 và Fe(NO3)2.
C. AgNO3 và Zn(NO3)2.
D. Fe(NO3)2 và AgNO3.
Cho hh bột gồm 0,48 g Mg và 1,68 g Fe vào dung dịch CuCl 2, rồi khuấy đều đến
phản ứng hồn tồn thu được 3,12 g phần khơng tan X. Số mol CuCl 2 tham gia
phản ứng là
A. 0,03.
B. 0,05.
C. 0,06.
D. 0,04.
Cho hỗn hợp gồm 2,7 gam Al và 2,8 gam Fe vào 550 ml dung dịch AgNO 3 1M.
Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là
A. 43,2.
B. 48,6.
C. 32,4.
D. 54,0.
Cho 8 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe tác dụng hết với 200 ml dung dịch CuSO 4
đến khi phản ứng kết thúc, thu được 12,4 gam chất rắn Z và dung dịch Y. Cho
dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc và nung kết tủa ngồi khơng
khí đến khối lượng không đổi thu được 8 gam hỗn hợp gồm 2 oxit. Khối lượng
(gam) Mg và Fe trong X lần lượt là:
A. 4,8 và 3,2.
B. 3,6 và 4,4.
C. 2,4 và 5,6.
D. 1,2 và 6,8.
Cho 9,7 gam hỗn hợp X gồm Cu và Zn vào 0,5 lít dung dịch FeCl 3 0,5M. Phản
ứng kết thúc thu được dung dịch Y và 1,6 gam chất rắn Z. Cho Z vào dung dịch
H2SO4 loãng khơng thấy khí bay ra. Dung dịch Y phản ứng vừa đủ với 200 ml
dung dịch KMnO4 xM trong H2SO4. Giá trị của x là
A. 0,250.
B. 0,125.
C. 0,200.
D. 0,100.
Trang 21
Sáng kiến kinh nghiệm
21
22
23
24
25
26
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
5.4. Hỗn hợp kim loại tác dung với dung dịch chứa hỗn hợp muối.
Cho m (g) hỗn hợp Y gồm 2,8g Fe và 0,81g Al vào 200ml dung dịch X chứa
AgNO3 và Cu(NO3)2. Khi phản ứng kết thúc được dung dịch Z và 8,12g rắn T
gồm 3 kim loại. Cho rắn T tác dụng với dung dịch HCl dư thì được 0,672 lít
H2(đktc). Nồng độ mol (M)các chất trong dung dịch X lần lượt là:
A. 0,15 và 0,25. B. 0,10 và 0,20. C. 0,50 và 0,50. D. 0,05 và 0,05.
Cho hỗn hợp bột Al, Fe vào dung dịch chứa Cu(NO 3)2 và AgNO3. Sau khi các
phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn gồm ba kim loại là:
A. Al, Cu, Ag.
B. Al, Fe, Cu.
C. Fe, Cu, Ag.
D. Al, Fe, Ag.
Cho 2,4g Mg và 3,25g Zn tác dụng với 500ml dung dịch X chứa Cu(NO 3)2 và
AgNO3. Sau phản ứng thu được dung dịch Y và 26,34g hỗn hợp Z gồm 3 kim
loại. Cho Z tác dụng với dd HCl được 0,448lít H 2(đktc). Nồng độ mol (M) các
chất trong dd X lần lượt là:
A. 0,44 và 0,04. B. 0,03 và 0,50. C. 0,30 và 0,50. D. 0,30 và 0,05.
Cho hỗn hợp chứa 0,05 mol Fe và 0,03 mol Al tác dụng với 100 ml dung dịch Y
gồm AgNO3 và Cu(NO3)2 có cùng nồng độ mol. Sau phản ứng thu được chất rắn
Z gồm 3 kim loại. Cho Z tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,035 mol khí.
Nồng độ mol (M) của mỗi muối trong Y là
A. 0,30.
B. 0,40.
C. 0,42.
D. 0,45.
Một hỗn hợp X gồm Al và Fe có khối lượng 8,3g. Cho X vào 1 lít dung dịch A chứa
AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2 0,2M. Sau khi phản ứng kết thúc được rắn Y và dung dịch
Z đã mất màu hồn tồn. Y hồn tồn khơng tan trong dung dịch HCl. Khối lượng
(gam) của Y là
A. 10,8.
B. 12,8.
C. 23,6.
D. 28,0.
Cho 0,03 mol Al và 0,05mol Fe tác dụng với 100ml dung dịch X chứa Cu(NO 3)2
và AgNO3. Sau phản ứng thu được dung dịch Y và 8,12 g rắn Z gồm 3 kim loại.
Cho Z tác dụng với dung dịch HCl dư được 0,672 lít H 2(đktc). Nồng độ mol
(M)các chất trong dung dịch X lần lượt là:
A. 030 và 0,50.
B. 0,30 và 0,05. C. 0,03 và 0,05. D. 0,30 và 0,50.
ĐÁP ÁN BÀI TẬP THAM KHẢO
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3
B D D B B D C D C D D D C
1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2
4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6
A A B D B C A A C A B C D
IV. KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ : (Thời gian 90 phút)
1. Khi điện phân dd muối, giá trị pH ở gần 1 điện cực tăng lên. Dung dịch muối đó là:
A. KCl
B. CuSO4
C. AgNO3
D. K2SO4
Trang 22
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
2. Điện phân (điện cực trơ, có vách ngăn) một dd có chứa các ion: Fe 2+, Fe3+, Cu2+.
Thứ tự xảy ra sự khử ở catot lần lượt là:
A. Fe3+,Cu2+,Fe2+.
B. Cu2+,Fe3+,Fe2+. C. Fe3+,Fe2+,Cu2+. D. Fe2+,Fe3+, Cu2+.
3. Cho dd chứa các ion: Na+, Al3+, Cu2+, Cl-, SO42-, NO3- Các ion không bị điện phân
khi ở trạng thái dung dịch là:
A. Na+, Al3+, SO42-, NO3B. Na+, SO42-, Cl-, NO3C. Na+, Al3+, Cl-, NO3D. Al3+, Cu2+, Cl-, NO34. Điện phân (có màng ngăn, điện cực trơ) một dung dịch chứa hỗn hợp CuSO 4 và
NaCl. Dung dịch sau điện phân có thể hồ tan bột Al 2O3. Dung dịch sau điện phân có
thể chứa:
A. H2SO4 hoặc NaOH
B. NaOH
C. H2SO4.
D. H2O.
5. Cho 4 dd muối: CuSO4, K2SO4, NaCl, KNO3. Dd nào sau điện phân cho ra một dd
axit. A. K2SO4
B. CuSO4
C.NaCl
D. KNO3
KNO 3 , AgNO3 , ZnSO4 , NaCl, NaOH , CaCl2 ,
6. Cho các dung dịch sau: KCl , Na 2SO 4 ,
H 2SO 4 . Sau điện phân dung dịch nào cho môi trường bazơ?
A. KCl, Na 2SO 4 , KNO 3 , NaCl
B. KCl , NaCl, NaOH , CaCl 2
C. NaCl, NaOH , CaCl2 , H 2SO 4
D. AgNO3 , ZnSO 4 , NaCl, NaOH
7. Khi điện phân hỗn hợp dung dịch NaCl và CuSO 4, nếu dung dịch sau khi điện phân
hoà tan Al2O3 thì xảy ra trường hợp nào?
A. NaCl dư.
B. CuSO4 dư.
C. NaCl dư hoặc CuSO4 dư.
D. NaCl và CuSO4 bị điện phân hết.
8. Điện phân 200ml dung dịch CuSO4 0,2M với cường độ dòng điện là 10A trong thời
gian a, thấy có 224ml khí (đktc) thốt ra ở anot. Biết điện cực trơ và hiệu suất điện
phân là 100%. Khối lượng kim loại bám ở catot là:
A. 1,38 g
B. 1,28 g
C. 1,52 g
D. 2,56 g
9. Điện phân 250ml dung dịch CuSO 4 với điện cực trơ, khi ở catot bắt đầu có bọt khí
thì ngừng điện phân và thấy khối lượng catot tăng 4,8 gam. Nồng độ mol/lít của dung
dịch CuSO4 là: A. 0,3M
B. 0,35M
C. 0,15M
D. 0,45M
10. Điện phân nóng chảy hoàn toàn 1,9 g muối MCl 2 được 0,48 g kim loại M ở catot.
Công thức phân tử của muối MCl2 là công thức nào sau đây:
A. ZnCl2
B. CaCl2
C. MgCl2
D. CuCl2
11. Điện phân 400ml dung dịch CuSO4 0,2M với cường độ dòng điện I=10A trong
thời gian t, ta thấy có 224ml khí (đktc) thốt ra ở anot. Giả thiết rằng điện cực trơ và
hiệu suất là 100%. Thời gian điện phân là:
A. 6 phút 26 giây B. 3 phút 10 giây C. 7 phút 20 giây D. 5 phút 12 giây
12. Điện phân 400ml dung dịch AgNO3 0,2M và CuSO4 0,1M với cường độ dòng
điện I=10A trong thời gian t, ta thấy có 224ml khí (đktc) thốt ra ở anot. Giả thiết
rằng điện cực trơ và hiệu suất là 100%. Thời gian điện phân là:
A. 386s
B. 1158s
C. 772s
D. 193s
13. Điện phân 200ml dung dịch CuSO4 0,1M và MgSO4 0,1 M cho đến khi bắt đầu
xuất hiện khí bên catot thì ngừng điện phân. Tính khối lượng kim loại bám trên catot
và thể tích khí thu được bên anot:
A. 1,28g; 1,12 lít B. 1,76g; 224 ml C. 0,64g; 2,24 lít D. 1,28g; 224 ml
Trang 23
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
14. Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 0,2M với cường độ dòng điện là I = 9,65A.
Khối lượng Cu bám trên catot khi thời gian điện phân là t1 = 200s và t 2 = 500s (hiệu
suất điện phân là 100%)
A. 0,32g, 0,64g B. 0,32g, 1,28 g
C. 0,64g, 1,28 g D. 0,64g, 1,6 g.
15. Điện phân dd NaOH với cường độ dòng điện là 10A trong thời gian 268giờ. Sau
khi điện phân cịn lại 100g dd NaOH có nồng độ 24%. Nồng độ % của dd NaOH
trước khi điện phân là:
A. 42%
B. 2,4%
C. 1,4%
D. 4,8%
16.Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 1M và FeSO4 0,2M trong 1158s với cường độ
dòng điện là 25A. Khối lượng kim loại bám ở điện cực là:
A. 9,2 gam
B. 7,52 gam
C. 6,4 gam
D. 4,6 gam
Bài toàn: (Dành cho câu 17 và 18) Cho 2 lít dung dịch hỗn hợp FeCl 2 0,1M và BaCl2
0,2M (dung dịch X)
Câu 17. Điện phân dung dịch X với cường độ dòng đệin là 5A đến khi kết tủa hết ion
kim loại trên catot thì thới gian đệin phân là bao nhiêu?A. 7720s
B. 7700s
C.
3860s
D. 7750s.
Câu 18. Điện phân dung dịch X thêm một thời gian nữa đến khi dung dịch sau điện
phân có pH = 13 thì tởng thể tích khí thốt ra ở anot (đkc) là: (điện phân dung dịch X
có màng ngăn.
A. 3,36 lít
B. 6,72 lít
C. 7,72 lít
D. 6,92 lít.
19. Sau một thời gian điện phân 200 ml dung dịch CuCl 2 thu được 1,12 lít khí (đkc) ở
anot. Ngâm đinh sắt sạch trong dung dịch còn lại sau khi điện phân. Phản ứng xong,
nhận thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 1,2 gam. Nồng độ mol ban đầu của dung
dịch CuCl2 là: A. 1M
B. 1,5M
C. 1,2M
D. 2M.
20. Điện phân 400 ml dung dịch AgNO 3 0,2M và Cu(NO3)2 0,1M với I = 10A, anot
bằng bạch kim. Sau thời gian t ta ngắt dòng điện, thấy khối lượng catot tăng thêm m
gam trong đó có 1,28g Cu. Giá trị của m là:
A. 11,2g
B. 1,28g
C. 9,92g
D. 2,28g.
21. Kim loại X tác dụng với dung dịch muối Y thu được kết tủa Z. kết tủa Z tan hoàn
toàn trong dung dịch H2SO4 loãng. Vậy kim loại X là
A. Fe
B. Cu
C. Mg
D. K.
22. Cho kim loại Na vào dung dịch CuSO4. Hiện tượng xảy ra là
A. Kim loại màu đỏ Cu tạo thành.
B. Sủi bọt khí H2 và kim loại màu đỏ Cu tạo thành.
C. Sủi bọt khí khơng màu và xuất hiện kết tủa xanh lam. D. Tạo kết tủa xanh lam
23. Ngâm một lá Zn có khối lượng 1 gam trong V ml dung dịch Cu(NO3)2 2 M. Phản
ứng xong khối lượng lá Zn giảm xuống 10% so với ban đầu. Giá trị của V là
A. 50
B. 0,05
C. 0,2
D. 100
24. Cho một thanh sắt nặng 20 gam vào 200 ml dung dịch CuSO4 0,5 M. Khi phản
ứng xảy ra xong thì khối lượng thanh sắt sau khi đem ra khỏi dung dịch và sấy khô là
A. 19,2 gam
B. 6,4 gam
C. 5,6 gam
D. 20,8 gam
Trang 24
Sáng kiến kinh nghiệm
GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung
25. Cho hỗn hợp X gồm 0,1 mol Fe2O3 và 0,05 mol Cu tác dụng vừa đủ với dung dịch
HCl, sau phản ứng thu được dung dịch Y, cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối
khan. Giá trị của m là
A. 19,45 gam
B. 51,95 gam
C. 35,7 gam
D. 32,5 gam
26. Cho 4,8 gam Mg vào dung dịch có chứa 0,2 mol FeCl3, sau khi các phản ứng xảy
ra hoàn toàn thu được dung dịch X, cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan.
Giá trị của m là A. 34,9
B. 25,4
C. 31,7
D. 44,4
27. Tiến hành thí nghiệm sau
Thí nghiệm 01: Cho m gam bột Fe dư vào V1 lít dung dịch Cu(NO3)2 1M.
Thí nghiệm 02: Cho m gam bột Fe dư vào V2 lít dung dịch AgNO3 0,1 M
Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng chất rắn thu được ở 2 thí nghiệm
trên đều bằng nhau. Giá trị của V1 so với V2 là
A. V1 = V2.
B. V1 = 10 V2
C. V1 = 5 V2
D. V1 = 2 V2.
(Trích Đề thi TSĐH khối B – năm 2008)
28. Cho 0,2 mol Fe vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,2 mol Fe(NO3)3 và 0,2 mol AgNO3.
Khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, số mol Fe(NO3)3 trong dung dịch là
A. 0,3
B. 0,2
C. 0,4
D. 0,0
29. Cho 19,3 gam hỗn hợp bột gồm Zn và Cu có tỷ lệ mol tương ứng là 1: 2 vào dung
dịch chứa 0,2 mol Fe2(SO4)3. Sau các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kim
loại. Giá trị của m là
A. 6,4
B. 16,53
C. 12
D. 12,8
(Trích Đề thi TSĐH khối B năm 2010)
30. Cho hỗn hợp bột gồm 2,7 gam Al và 5,6 gam Fe vào 550 ml dung dịch AgNO3
1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là
(biết thứ tự trong dãy thế điện hóa Fe3+/Fe2+ đứng trước cặp Ag+/Ag)
A. 59,4
B. 64,8
C. 32,4
D. 54.
(Trích Đề thi TSĐH khối A năm 2008)
Đáp án: 1. A
2. A 3. A 4. A 5. B 6. B 7. C 8. B 9. A 10. C
11. A 12. A 13. D 14. C 15. B 16. B 17. A 18. B 19. A 20. C
21 D 22 C 23 A 24 D 25 C 26 C 27 A 28 D 29 A 30 A
V. HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI:
1. Thái độ của học sinh đối với giải pháp của đề tài:
Giải pháp:
Trong khoảng thời gian học tập chương V ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI thì nội
dung lý thuyết và bài tập mẫu giảng dạy 04 tiết (tiết học phụ đạo trái b̉i), sau đó cho
bài tập mẫu, giới thiều sách tham khảo đến học sinh để học sinh tự ôn tập như là tài
liệu tổng ôn tập hóa học đại cương và vơ cơ của tác giả TS Cao Cự Giác, Phương
pháp mới giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học vơ cơ của tác giả Đỗ Xuân Hưng, ....
Cuối chương V dành 02 tiết 90 phút (học sinh làm bài kiểm tra chuyên đề) cũng
vào giờ học phụ đạo trái buổi.
Thái độ của học sinh: Phạm vi khảo sát 04 lớp học sinh lớp 12 A1, 12 A2, 12
A3, 12 A4 tổng số học sinh là 174 HS
Khơng Bình
Đồng Rất
Trang 25