SKKN Phương pháp giải nhanh bài tập kim loại phản ứng với dung dịch axit vô cơ

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI:
"PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TẬP KIM LOẠI PHẢN ỨNG
VỚI DUNG DỊCH AXIT VÔ CƠ"
1
Phần I : đặt vấn đề
I .1Lý do chọn đề tài:
Để giúp học sinh nắm vững kiến thức hoá học , biết khai thác, vận dụng để giải quyết
vấn đề gặp phải khi học tập hoá học đặc biệt biết vận dụng để giải toán nhanh trong các
kỳ thi tốt nghiệp, thi đại học là một nhiệm vụ thường xuyên ,quan trọng trong quá trình
giảng dạy môn hoá học ở bậc THPT. Bên cạnh việc khắc sâu kiến thức còn phải giúp học
sinh tiếp cận với các quy luật tự nhiên và thực tiễn khách quan, có cách nhìn khoa học
hơn để nhận biết sự việc , hiện tượng.
Nhằm mục đích này, đồng thời để giúp học sinh có thể tự nghiên cứu , tự học tập và áp
dụng cho những trường hợp khác, khi giảng dạy trên lớp cũng như khi ôn thi tốt nghiệp
,ôn thi đại học cho học sinh THPT, tôi đã tìm hiểu các dạng bài tập, tìm ra phuơng pháp
giải nhanh giúp học sinh dễ tiếp thu và vận dụng trong qua trình giải toán hoá học một
cách đơn giản và hiệu quả nhất.
Qua quá trình giảng dạy nhiều năm thấy rõ sự lúng túng của đa số học sinh khi giải các
bài tập liên quan đến hỗn hợp mà các dữ kiện thường không đủ để học sinh lập hệ
phương trình để giải và đồng thời trong thời gian 2 phút để giải quyết một bài tập trắc
nghiệm với kết quả đúng. Qua nghiên cứu các đề thi đại học gần đây tôi thấy trong đề thi
có nhiều bài tập kim loại hoặc hỗn hợp kim loại phản ứng với axit vô cơ mà nhiều học
sinh lúng túng khi chọn phương pháp giải nhanh , hiệu quả. Vì vậy tôi chọn đề tài này
nhằm hệ thống lại các dạng bài tập kim loại phản ứng với axit vô cơ có thể sử dụng
phương pháp giải nhanh để giải bài tập giúp học sinh dễ hiểu, giải quyết vấn đề nhanh,
chính xác, đầy đủ và gọn gàng hơn. Đồng thời giúp học sinh có khả năng tư duy độc lập
để vận dụng trong những các trường hợp khác.
2
I. 2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu :
- Tìm hiểu cơ sở lý luận của đề tài.

- Phân loại các dạng bài tập của phần kim loại trên cở sở bản chất của phản ứng, tìm ra
điểm chung của các dạng bài tập này.
- Hệ thống các dạng bài tập tương ứng với mỗi loại phản ứng có chung hệ số trong
phương trình, phân tích những khó khăn mà học sinh có thể gặp phải, và đưa ra cách giải
hợp lý , đơn giản.
- Hình thành kỹ năng tư duy cho học sinh , giúp học sinh tự nghiên cứu, thao tác với
các dạng bài tập ứng với các phản ứng khác và rút ra cách nhận xét các trường hợp phản
ứng tương tự.
I.3.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu :
+ Các bài tập trắc nghiệm vô cơ phần kim loại ( chủ yếu dạng kim loại phản ứng
với axit, oxit kim loại phản ứng với axit).
+ Các dạng bài tập trong chương trình THPT và trong các đề thi tốt nghiệp, thi đại
học hàng năm.
- Phạm vi nghiên cứu : Quá trình giảng dạy hoá học trong trường THPT và trong các
kỳ ôn luyên thi tốt nghiệp, thi đại học.
I.4. Nhiệm vụ nghiên cứu:
Để đạt đươc mục đích trên phải hoàn thành nhiệm vụ sau:
- Nghiên cứu lý thuyết về phản ứng hoá học.
3
- Tìm hiểu chương trình môn hoá học THPT, các tài liệu hướng dẫn giải các bài tập hoá
học , các đề thi tốt nghiệp, thi đại học các năm gần đây.
- Hệ thống , sắp xếp các dạng bài tập theo đặc điểm chung, đưa ra cách giải chung cho
từng dạng.
I.5. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận của giảng dạy bài toán hoá học trong nhà trường.
- Nghiên cứu tài liệu, sách giáo khoa, sách giáo viên, sách bài tập, sách tham khảo, các
đề thi đại học có liên quan.
- Phương pháp điều tra cơ bản: test, phỏng vấn, dự giờ
- Thực nghiệm. Phương pháp thống kê toán học và sử lý kết quả thực nghiệm

Phần II. Nội Dung
A. Cơ sở lý thuyết:
II.1.1.Một số tính chất của kim loại:
4
1. Tính chất của kim loại phản ứng với axit: Có thể chia làm hai loại chính:
a) Gốc axit không có tính oxi hoá ( axit có tính oxy hoá do ion H
+
)
- Đó là các axit HCl, HBr, H
2
SO
4
loãng, H
3
PO
4
, CH
3
COOH Chỉ có kim loại có tính
khử mạnh đứng trước hiđro ở trong dãy điện hoá kim loại (hoặc có thế điện cực chuẩn
thấp hơn hiđro) tác dụng với axit tạo thành muối và giải phóng hiđro.
M + 2H
+
-> M
n+
+ n/2H
2

b) Gốc axit có tính oxi hoá mạnh hơn ion H

+
: Đó là HNO
3
, H
2
SO
4
đặc nóng, HClO
4
thì
- Tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Au, Pt , thường đưa kim loại về số oxi hoá cao.
- Tuỳ vào nồng độ của axit và độ hoạt động hoá học của kim loại mà thu được những sản
phẩm khử khác nhau.
M + HNO
3
-> M(NO
3
)
n
+ NO, N
2
O, NO
2
,NH
4
NO
3
, N
2
+ H

2
O
M + H
2
SO
4
đn-> M
2
(SO
4
)
n
+ SO
2
, H
2
S, S + H
2
O
- Các kim loại Al, Fe, Cr bị thụ động trong dung dịch HNO
3
, H
2
SO
4
đặc nguội.
2. Tính chất của oxit kim loại phản ứng với dung dịch axit.
a) Gốc axit không có tính oxi hoá ( axit có tính oxy hoá do ion H
+
)

- Đó là các axit HCl, HBr, H
2
SO
4
loãng, H
3
PO
4
, CH
3
COOH phản ứng với ôxit kim
loại tạo thành muối và nước.
M
x
O
y
+ 2yH
+
-> xM
+2y/x
+ 2yH
2
O
b) Gốc axit có tính oxi hoá mạnh hơn ion H
+
: Đó là HNO
3
, H
2
SO

4
đặc nóng, HClO
4
thì phản ứng với những oxit kim loại có tính khử ( FeO, Fe
3
O
4
) thì xảy ra phản ứng
oxi hoá khử
5
M
x
O
y
+ HNO
3
-> M(NO
3
)
n
+ NO, N
2
O, NO
2
,NH
4
NO
3
, N
2

+ H
2
O
M
x
O
y
+ H
2
SO
4
đn-> M
2
(SO
4
)
n
+ SO
2
, H
2
S, S + H
2
O
3. Kim loại phản ứng với dung dịch muối:
- Kim loại mạnh có thể đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi dung dịch muối nóng chảy
VD : 3Na(n/c) + AlCl
3
-> 3NaCl + Al
- Kim loại kiềm, Ca, Ba, Sr khi phản ứng với dung dịch muối thì trước hết phản ứng với

nước tạo thành dung dịch kiềm , sau đó dung dịch kiềm phản ứng với dung dịch muối
VD : Cho Na vào dung dịch CuSO
4
ta có
Na + H
2
O -> NaOH + 1/2H
2

2NaOH + CuSO
4
-> Cu(OH)
2
+ Na
2
SO
4
- Kim loại từ Mg trở đi thì kim loại đứng trước đẩy kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch
muối . VD : Fe + CuSO
4
-> FeSO
4
+ Cu
II.1.2.Một số dạng toán thường gặp :
1. Dạng 1: Kim loại hoạt động phản ứng với dung dịch axit HCl, H
2
SO
4
loãng
a.Phương trình phản ứng : 2M + 2nHCl -> 2MCl

n
+ nH
2

* Nhận xét : - Số mol gốc clorua = 2 lần số mol H
2
và số mol HCl = 2lần số mol H
2

- Cho m gam hỗn hợp nhiều kim loại hoạt động tan hoàn toàn trong dung dịch HCl loãng
dư thu được V lít khí H
2
duy nhất ở đktc. Nếu bài toán cần tính a gam khối lượng muối
clorua thu được thì áp dụng nhanh công thức :

a= m
muối
= m
Kl
+ m
Cl-
= m
Kl
+ 71.n
H2
(1)
6
b.Phương trình phản ứng: xM + yH
2
SO

4
-> M
x
(SO
4
)
y
+ yH
2

*Nhận xét: - Số mol gốc sunfat = Số mol H
2
và số mol H
2
SO
4
= số mol H
2

- Cho m gam hỗn hợp nhiều kim loại hoạt động tan hoàn toàn trong dung dịch H
2
SO
4
loãng dư thu được V lít khí H
2
duy nhất ở đktc. Nếu bài toán cần tính b gam khối lượng
muối sunfat thu được thì áp dụng nhanh công thức :

b= m
muối

= m
Kl
+ m
SO42-
= m
Kl
+ 96.n
H2
(2)
2. Dạng 2: Kim loại (hoặc hỗn hợp oxit kim loại) phản ứng với axit HNO
3
a.Dạng toán: Kim loại phản ứng với dung dịch HNO
3

Phản ứng : M + HNO
3
-> M(NO
3
)
n
+ NO, NO
2
,N
2
, N
2
O, NH
4
NO
3

+ H
2
O
( Al, Fe, Cr không tác dụng với HNO
3
đặc nguội)
* Nhận xét : - Số mol HNO
3
(môi trường)= số mol gốc NO
3
-
trong muối M(NO
3
)
n
= số
eletron trao đổi x số mol sản phẩm khử.
- Số mol HNO
3
( đóng vai trò chất oxi hoá) = số mol nguyên tử nitơ trong sản phẩm khử.
- Số mol HNO
3
tác dụng = số mol HNO
3
(môi trường) + số mol HNO
3
đóng vai trò chất
oxi hoá.Cụ thể:
NO
3

-
+ 2H
+
+ 1e -> NO
2
+ H
2
O n
HNO3
= 2n
NO2
NO
3
-
+ 4H
+
+ 3e -> NO + 2H
2
O n
HNO3
= 4n
NO
2NO
3
-
+ 10H
+
+ 8e -> N
2
O + 5H

2
O n
HNO3
= 10n
N2O
7
2NO
3
-
+ 12 H
+
+ 10e -> N
2
+ 6H
2
O n
HNO3
= 12n
N2
NO
3
-
+ 10H
+
+ 8e -> NH
4
+
+ 3H
2
O n

HNO3
= 11n
NH4NO3
b.Ví dụ : Nung m gam Fe trong không khí, sau một thời gian ta thu được a gam hỗn hợp
chất rắn X gồm Fe, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
,FeO. Hoà tan hết a gam hỗn hợp X vào dung dịch HNO
3
dư thu được V lít khí NO
2
(hoặc NO, N
2
,N
2
O) ở đktc là sản phẩm khử duy nhất và dung
dịch muối sau khi làm khan được b gam . Nếu bài toán cần tính một trong các giá trị m, a,
b, V thì dùng phương pháp bảo toàn e lập được các công thức và áp dụng nhanh các công
thức dưới đây:
*. Trường hợp 1: Tính khối lượng sắt ban đầu trước khi bị oxi hoá thành m gam hỗn hợp
X gồm Fe, Fe
2
O
3
,Fe

3
O
4
, FeO.
7a + 56n
e

m
Fe
= (3) trong đó n
e
= V/ 22,4 mol
10
- Nếu sản phẩm khử là NO thì n
e
= 3. V/22,4 (mol)
- Nếu sản phẩm khử là N
2
O thì n
e
= 8. V/22,4 (mol)
- Nếu sản phẩm khử là N
2
thì n
e
= 10.V/22,4 (mol)
*.Trường hợp 2: Tính khối lượng a gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe
2
O
3

,Fe
3
O
4
, FeO.
10m
Fe
- 56n
e

8
m
hh
= (4) trong đó n
e
tương tự như trường hợp 1
7
*.Trường hợp 3: tính khối lượng b gam muối tạo thành khi cho a gam hỗn hợp Fe, Fe
2
O
3
,
Fe
3
O
4
, FeO.vào dung dịch HNO
3
.
n

Fe(NO3)3
= n
Fe
= m
Fe
/56 = y mol ; b = m
Fe(NO3)3
= 242y gam (3)
3 Dạng 3: Kim loại (hoặc hỗn hợp oxit kim loại) phản ứng với axit H
2
SO
4
a.Dạng toán: Kim loại phản ứng với dung dịch H
2
SO
4
Phản ứng : M + H
2
SO
4
-> M
x
(SO
4
)
y
+ SO
2
, S, H
2

S + H
2
O
( Al, Fe, Cr không tác dụng với H
2
SO
4
đặc nguội)
* Nhận xét : - Số mol H
2
SO
4
(môi trường)= số mol gốc SO
4
2-
trong muối M
x
(SO
4
)
y
=1/2
(số eletron trao đổi x số mol sản phẩm khử).
- Số mol H
2
SO
4
( đóng vai trò chất oxi hoá) = số mol nguyên tử S trong sản phẩm khử.
- Số mol H
2

SO
4
tác dụng = số mol H
2
SO
4
(môi trường) + số mol H
2
SO
4
đóng vai trò chất
oxi hoá.Cụ thể:
SO
4
2-
+ 4H
+
+ 2e -> SO
2
+ 2H
2
O
SO
4
2-
+ 8H
+
+ 6e -> S + 4H
2
O

SO
4
2-
+ 10 H
+
+ 8e -> H
2
S + 4H
2
O
b.Ví dụ : Tính khối lượng muối tạo thành khi cho m gam hỗn hợp Fe, Fe
2
O
3
,Fe
3
O
4
, FeO
vào dung dịch H
2
SO
4
đặc nóng dư .
n
Fe2(SO4)3
= 1/2n
Fe
= m
Fe

/ 112 = x mol ; m
Fe2(SO4)3
= 400. x (gam) (4)
9
B. Ví dụ minh hoạ :
2.1. Dạng 1: Kim loại hoạt động phản ứng với dung dịch axit HCl, H
2
SO
4
loãng
a. Phản ứng kim loại với axit HCl :
Bài toán 1 : Hoà tan hết 9,9 gam hỗn hợp 3 kim loại trong dung dịch HCl thu được dung
dịch A và 8,96 lít khí ở đktc. Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối khan. m có giá
trị: A. 24,1gam B. 38,3 gam C. 17gam D. 66,7 gam.
Lời giải: Số mol gốc Cl
-
= 2. số mol H
2
= (8,96/22,4). 2= 0,8mol
m
muôi
= m
KL
+ m
Cl-
= 9,9 + 0,8. 35,5= 38,3 gam Chọn B
Bài toán 2: Hoà tan 10,4 gam hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung dịch
HCl thu được 7,84 lít khí X ở đktc và 1,54gam chất rắn Y và dung dịch Z. Cô cạn dung
dịch Z thu được m gam muối . Giá trị của m là:
A. 21,02gam B. 33,45gam C. 14,81 gam D. 18,60gam

Lời giải: áp dụng nhanh công thức :
m= m
KL
+ m
Cl-
= ( 10,4-1,54) + 0,7. 35,5= 33,45 gam Chọn B
Bài toán 3: Hoà tan hoàn toàn m
1
gam hỗn hợp 3 kim loại A, B (đều có hoá trị II), C
( hoá trị III) vào dung dịch HCl dư thấy có V lít khí thoát ra ở đktc và dung dịch X, cô
cạn dung dịch X thì được m
2
gam muối khan. Biểu thức liên hệ giữa m
1
, m
2
, V là:
A. m
2
= m
1
+ 71V B. 112m
2
= 112m
1
+ 355V C. m
2
= m
1
+ 35,5V

D. 112m
2
= 112m
1
+ 71V.
Lời giải: n
Cl-
= 2n
HCl
= 2n
H2
= 2. V/22,4 = V/11,2
m
2
= m
KL
+ m
Cl-
= m
1
+ 35,5.V/11,2 = m
1
+ 355V/112 Chọn B
10
b. Phản ứng kim loại với axit H
2
SO
4
loãng :
Bài toán 1: Hoà tan hết 11,1 gam hỗn hợp 3 kim loại trong dung dịch H

2
SO
4
loãng dư thu
được dung dịch A và 8,96 lít khí ở đktc. Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối khan.
m có giá trị:
A. 59,1 gam B. 35,1 gam C. 49,5 gam D. 30,3 gam.
Lời giải: áp dụng nhanh công thức:
m
muối
= m
KL
+ m
SO42-
= m
KL
+ 96.n
H2
= 11,1 + (8,96/22,4). 96= 49,5 gam .Chọn C
Bài toán 2 : Cho 0,52 gam hỗn hợp 2 kim loại Mg, Al tan hoàn toàn trong dung dịch
H
2
SO
4
loãng dư thu được 0,336 lít khí ở đktc. Khối lượng muối sunfat thu được là:
A. 1,24gam B. 6,28gam C. 1,96gam D. 3,4gam.
Lời giải: áp dụng nhanh công thức :
m
muối
= m

KL
+ m
SO42-
= 0,52+ 0,015. 96= 1,96 gam Chọn C
Bài toán 3: Cho 2,81 gam hỗn hợp gồm 3 oxit Fe
2
O
3
, MgO, ZnO tan vừa đủ trong 300ml
dung dịch H
2
SO
4
0,1M thì khối lượng muối sunfat khan tạo thành là:
A. 5,33gam B. 5,21gam C. 3,52gam D. 5,68gam.
Lời giải: áp dụng nhanh công thức:
m
muối
= 2,81 + ( 96-16).0,03= 2,81 + 2,4 = 5,21gam Chọn B
2.2. Dạng 2: Kim loại phản ứng với dung dịch axit HNO
3
, H
2
SO
4
đặc nóng
1) Phản ứng của kim loại với dung dịch axit HNO
3
:
a. Tìm khối lượng muối:

Kim loại + HNO
3
-> muối + sản phẩm khử + H
2
O
11
Khối lượng muối được tính bằng công thức sau đây:
m
muối
= m
KL
+ (3n
NO
+ n
NO2
+ 10n
N2
+ 8n
N2O
+ 8n
NH4NO3
). 62(5)
Bài toán 1 : Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dung dịch HNO
3
thu
được hỗn hợp khí gồm 0,01mol NO, 0,04mol NO
2
. Khối lượng muối tạo thành trong
dung dịch sau phản ứng là:
A. 5,69gam B. 3,79gam C. 8,53gam D. 9,48gam

Lời giải: áp dụng nhanh công thức :
m
muối
= m
KL
+ 62. (3.n
NO
+ n
NO2
) = 1,35 + (0,01.3 + 0,04.1) .62 = 5,69 gam Chọn A
Bài toán 2 : Cho tan hoàn toàn 58 gam hỗn hợp A gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch HNO
3
2M loãng nóng thu được dung dịch B và 0,15mol khí NO và 0,05mol NO
2
. Cô cạn dung
dịch B lượng muối khan thu được là:
A. 120,4gam B. 89,8gam C. 116,9gam D. 73,45 gam
Lời giải: áp dụng nhanh công thức : m
muối
= m
KL
+ m
NO3-
m
muối
= 58 + (3. 0,15 + 8.0,05).62 = 116,9 gam Chọn C
b. Tìm số mol axit phản ứng:
Bài toán 1 : Hoà tan hết m gam hỗn hợp gồm 3 kim loại bằng dung dịch HNO
3
thu được

dung dịch A và hỗn hợp khí gồm 0,12mol NO, 0,08mol N
2
O , 0,06mol N
2
và dung dịch
B. Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy thoát ra 3,36 lít khí NH
3
. Số
mol HNO
3
tác dụng là :
12
A. 3,0 mol B. 2,75mol C. 3,5mol D. 2,2mol
Lời giải: áp dụng :
Số mol HNO
3
tác dụng =số mol HNO
3
(môi trường) +số mol HNO
3
đóngvai trò chất oxi
hoá.
n
HNO3

tác dụng
= 4n
NO
+ 10n
N2O

+ 12n
N2
+ 10n
NH4+

n
HNO3 tác dụng
= 0,12.4 + 0,08.10 + 0,06.12+(3,36/22,4).10 = 3,5mol Chọn C
Bài toán 2 : Hoà tan hết m gam hỗn hợp gồm 3 kim loại bằng dung dịch HNO
3
thu được
dung dịch A và hỗn hợp khí gồm 0,12mol NO, 0,08mol N
2
O , 0,06mol N
2
và dung dịch
B. Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy thoát ra 3,36 lít khí NH
3
. Số
mol HNO
3
tác dụng là :
A. 3,0 mol B. 2,75mol C. 3,5mol D. 2,2mol
Lời giải: áp dụng :
Số mol HNO
3
tác dụng =số mol HNO
3
(môi trường) +số mol HNO
3

đóngvai trò chất oxi
hoá.
n
HNO3

tác dụng
= 4n
NO
+ 10n
N2O
+ 12n
N2
+ 10n
NH4+

n
HNO3 tác dụng
= 0,12.4 + 0,08.10 + 0,06.12+(3,36/22,4).10 = 3,5mol Chọn C
c. Tìm sản phẩm khử:
A A(NO
3
)
n
B + HNO
3
-> B(NO
3
)
m
+ sp khử N

t
x
(NO,NO
2
,N
2
,N
2
O, NH
4
NO
3
)
C C(NO
3
)
p
13
Vậy i
KL
= số oxi hoá cao nhất của kim loại , i
spk
= (5-x)t=> i
NO
=3; i
NO2
=1; i
N2
=10;
i

N2O
=8;i
NH4NO3
= 8
Do đó:
i
A
n
A
+ i
B
n
B
+ i
c
n
C
= 3n
NO
+ n
NO2
+ 10n
N2
+ 8n
N2O
+ 8n
NH4NO3
(6)
Bài toán1 : Hoà tan hoàn toàn 11,2 gam Fe vào dung dịch HNO
3

dư thu được dung dịch A
và 6,72 lít hỗn hợp khí B gồm NO và một khí X, với tỉ lệ 1:1. Xác định khí X
Giải: áp dụng (6): ( 11,2:56)3 = 0,15.3+0,15.i
X
=> i
X
= 1=> khí X là NO
Bài toán 2: Cho 5,95 gam hỗn hợp Al, Zn có tỉ lệ mol là 2:1 bằng dung dịch HNO
3
loãng
, dư thu được 0,896 lít khí X là sản phẩm khử duy nhất. Xác định X?
Giải: ta có 27x+ 65y=5,95 và x= 2y .Do đó x= 0,1 và y= 0,05 , n
X
= 0,04
áp dụng (6) ta có: 0,1.3+ 0,05.2= 0,04i
X
=> i
X
= 10 => X là N
2

2. Kim loại phản ứng với dung dịch axit H
2
SO
4
đặc nóng :
a. Tìm khối lượng muối:
A + H
2
SO

4(đặc)
-> A
2
(SO
4
)
n
+ sp khử (S, SO
2
, H
2
S) + H
2
O
m
muối
= m
KLp/ư
+ (6n
S
+2n
SO2
+ 8n
H2S
). 96/2 (7)
Bài toán 1 : Cho 15,82 gam hỗn hợp Al, Fe, Cu tác dụng hết với dung dịch H
2
SO
4
đặc

nóng thu được dung dịch A và 9,632 lít khí SO
2
ở đktc. Cô cạn dung dịch A sẽ thu được
số gam muối khan là:
14
A. 57,1gam B. 60,3 gam C. 58,8 gam D. 54,3 gam
Lời giải: áp dụng nhanh công thức : m
muối
= m
KL
+ m
SO42-

n
SO42-

môi trường
= n
SO2
= 9,632/22,4 = 0,43mol
m
muối
= 15,82 + 0,43. 96= 57,1 gam Chọn A
Bài toán 2: Cho 13,428 gam một kim loại M tác dụng với dung dịch H
2
SO
4
đặc nóng dư
thu được V lít khí H
2

S ở đktc và dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thu được 66,24 gam
muối khan. V có giá trị là :
A. 2,4640lít B. 4,2112 lít C. 4,7488lít D. 3,0912lít
Lời giải: áp dụng công thức : n
H2S
= 1/4. số mol gốc SO
4
2-
trong muối
n
H2S
= 1/4.[(66,24-13,428)/96] = 0,1375 mol => V= 0,1375. 22,4= 3,0912lít Chọn D
Bài toán 3 : Cho 18 gam kim loại M tác dụng với dung dịch H
2
SO
4
đặc nóng dư thu được
3,36 lít khí SO
2
ở đktc và 6,4 gam S và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được số
gam muối khan là:
A. 75gam B. 90gam C. 96gam D. 86,4gam
Lời giải: n
SO42-
tạo muối

= n
SO2
+ 3n
S

= 0,15 + 3.0,2= 0,75mol
m
muối
= m
KL
+ m
SO42-
= 18 + 0,75. 96= 90 gam Chọn C
b. Tìm số mol axit phản ứng:
A + H
2
SO
4(đặc)
-> A
2
(SO
4
)
n
+ sp khử (S, SO
2
, H
2
S) + H
2
O
n
H2SO4
= 4n
S

+2n
SO2
+ 5n
H2S
(8)
15
Bài toán 1: Hoà tan hoàn toàn 12,9 gam hỗn hợp A gồm Zn và một kim loại M hoá trị II
vào dung dịch H
2
SO
4
đặc thu được 4,144 lít hỗn hợp gồm SO
2
và H
2
S có tỉ khối so với
hiđro bằng 31,595. Tìm số mol axit H
2
SO
4
đặc đã phản ứng.
Giải: áp dụng (8) n
H2SO4
= 2n
SO2
+ 5n
H2S
= 2.0,18 + 5.5.10
-3
= 0,385mol

Bài toán 2: Cho 45 gam hỗn hợp Zn và Cu tác dụng vừa đủ với dung dịch H
2
SO
4
đặc
nóng 98% thu được 15,68 lít khí SO
2
(đktc). Tính khối lượng dung dịch H
2
SO
4
đã dùng?
Giải: áp dụng (8) số mol H
2
SO
4
đã dùng là; 2.15,68/22,4 = 1,4 mol
m
H2SO4
= 1,4.98.100/98 = 140 gam
c. Tìm sản phẩm khử:
A A
2
(SO
4
)
n
B + H
2
SO

4 đặc
-> B
2
(SO
4
)
m
+ sp khử S
x
(SO
2
, S, H
2
S )
C C
2
(SO
4
)
p
áp dụng định luầt bảo toàn eletron ta có:
n.n
A
+ m.n
B
+ p.n
C
= 8n
H2S
+ 6n

S
+ 2.n
SO2
( 9)
Vậy i
KL
= số oxi hoá cao nhất của kim loại , i
spk
= (6-x) => i
SO2
=2; i
H2S
=8; i
S
= 6
Do đó:
i
A
n
A
+ i
B
n
B
+ i
c
n
C
= 8n
H2S

+ 6n
S
+ 2.n
SO2
(9)
Bài toán1 : Cho 2,52 gam hỗn hợp gồm Al và Mg trộng theo tỉ lệ mol là 2:3 tác dụng với
dung dịch H
2
SO
4
đặc thì thu được muối sunfat và 0,03mol một chất khử duy nhất chứa
lưu huỳnh. Xác định sản phẩm khử?
16
Giải: Gọi a là số oxi hoá của S trong chất khử thu được
Ta có: n
Mg
= 0,06 mol ; n
Al
= 0,04 mol . áp dụng biều thức (9)
0,06.2 + 0,04.3 = 0,03(6-a) => a= -2 > Vậy chất khử là H
2
S
Bài toán 2: Cho 9,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch H
2
SO
4
đặc thấy có 49 gam axit
phản ứng thu được muối, sản phẩm khử X và nước. Xác định X?
Giải: n
Mg

= 0,4 mol ; n
H2SO4
= 0,5mol . Ta có: 0,4.2= (6-a).n
X
.Mà n
X
= 0,1 mol
Do đó: a= -2 => Sản phẩm khử là H
2
S
2.3. Dạng 3:
Hỗn hợp oxit kim loại phản ứng với dung dịch axit HNO
3
, H
2
SO
4
đặc nóng
a. Phản ứng của hỗn hợp oxit kim loại với axit HNO
3
:
Bài toán 1: (Đề tuyển sinh khối A-2008) Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe
2
O
3
và
Fe
3
O
4

phản ứng hết với dung dịch HNO
3
loãng dư thu được 1,344 lít khí NO sản phẩm
khử duy nhất ở đktc và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X sau phản ứng thu được m gam
muối khan. Giá trị của m là:
A. 34,36 gam B. 35,50gam C. 49,09gam D. 38,72gam.
Lời giải : áp dụng nhanh công thức:
7a + 56n
e
7.11,36 + 56.0,06 . 3
m
Fe
= = = 8,96 gam
10 10
n
Fe(NO3)3
= n
Fe
= 8,96/56 = 0,16mol ; m
Fe(NO3)3
= 0,16. 242 = 38,72gam Chọn D
17
Bài toán 2: Nung 8,4 gam Fe trong không khí , sau phản ứng thu được m gam X gồm Fe,
FeO, Fe
2
O
3
, Fe
3
O

4
. Hoà tan m gam hỗn hợp X bằng HNO
3
dư thu được 2,24 lít khí NO
2
sản phẩm khử duy nhất ở đktc. Giá trị của m là:
A. 11,2 gam B. 25,2gam C. 43,87gam D. 6,8gam.
Lời giải : áp dụng nhanh công thức :
10m
Fe
- 56n
e
10.8,4 - 56.0,1
m
hh
= = = 11,2 gam Chọn A
7 7
Bài toán 3: Hoà tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
, FeO trong dung dịch
HNO
3
đặc nóng thu được 4,48 lít khí NO
2

duy nhất ở đktc. Cô cạn dung dịch sau phản
ứng thu được 145,2 gam muối khan. Giá trị của m là:
A. 78,4gam B. 139,2gam C. 46,4gam D. 46,256gam
Lời giải: áp dụng nhanh công thức :
n
Fe
= n
Fe(NO3)3
= 145,2/242= 0,6mol => m
Fe
= 0,6.56 = 33,6 gam
10m
Fe
- 56n
e
10.33,6 - 56.0,2
m
hh
= = = 46,4 gam Chọn C
7 7
b. Phản ứng của hỗn hợp oxit kim loại với axit H
2
SO
4
:
Bài toán 1: Hoà tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe
2
O
3
, Fe

3
O
4
bằng dung
dịch H
2
SO
4
đặc nóng thu được dung dịch Y và 8,96 lít khí SO
2
ở đktc. Thành phàn % về
khối lượng của oxi trong hỗn hợp X và khối lượng muối trong dung dịch Y lần lượt là:
18
A. 20,97% và 140 gam B. 37,50% và 140gam
C. 20,97% và 180gam D. 37,50% và 120 gam
Lời giải: áp dụng nhanh công thức :
7a + 56n
e
7.49,6 + 56.0,4 . 2
m
Fe
= = = 39,2 gam
10 10
=> %O = (49,6-39,2).100/49,6 = 20,97%
n
Fe2(SO4)3
= 1/2n
Fe
= 39,2/112 = 0,35mol => m
muối

= 0,35. 400= 140gam Chọn A
Bài toán 2: Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe
3
O
4
, Fe
2
O
3
cần 0,05mol
H
2
. Mặt khác hoà tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X trong dung dịch H
2
SO
4
đặc nóng thì
thu được thể tích V ml SO
2
ở đktc. Giá trị của V là:
A. 112ml B. 224ml C. 336ml D. 448ml
Lời giải: áp dụng nhanh công thức:
n
O
= n
H
= 0,05mol , m
O
= 0,05.16 = 0,8gam , m
Fe

= m
oxit
- m
O
= 2,24 gam
n
Fe
= ( 10.22,4 - 7.3,04)/56 .2 = 0,01mol => V
SO2
= 0,01.22,4 = 0,224lít Chọn B
C. Bài toán vận dụng:
3.1. Dạng 1: Kim loại hoạt động phản ứng với dung dịch axit HCl, H
2
SO
4
loãng
Bài 1:(Đề tuyển sinh- khối A- 2009) Cho 3,68 gam hỗn hợp gồm Al và Zn tác dụng với
một lượng vừa đủ dung dịch H
2
SO
4
10% thu được 2,24 lít khí H
2
ở đktc. Khối lượng
dung dịch thu được sau phản ứng là:
A. 101,48gam B. 101,68gam C. 97,80gam D. 88,20gam
19
Bài 2: Hoà tan 9,14 gam hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl thu
được 7,84 lít khí X ở đktc và 2,54 gam chất rắn Y và dung dịch Z. Lọc bỏ chất rắn Y , cô
cạn cẩn thận dung dịch Z thu được lượng muối khan là:

A. 19,025gam B. 31,45gam C. 33,99gam D. 56,30gam
Bài 3: Hoà tan hết 3,53 gam hỗn hợp A gồm ba kim loại Mg, Al, Fe trong dung dịch HCl
có 2,352 lít khí hiđro thoát ra ở đktc và thu được dung dịch D. Cô cạn dung dịch D được
m gam muối khan. Giá trị của m là:
A. 12,405gam B. 10,985gam C. 11,195gam D. 7,2575gam.
Bài 4: Cho 20 gam hỗn hợp gồm Ca và 1 kim loại M có tỉ lệ số mol n
Ca
: n
M
= 3:5 tan hết
trong dung dịch HCl dư thu được dung dịch A và V lít khí H
2
ở đktc. Cô cạn dung dịch A
thu được 48,4 gam chất rắn khan. M là:
A. Mg B. Al C. Ba D. Fe
Bài 5: Cho m gam hỗn hợp X gồm Ba , Mg, Fe ( trong đó Mg chiếm 19,91 % về khối
lượng hỗn hợp X) tác dụng với dung dịch HCl dư thu được dung dịch A và 8,96 lít khí H
2
ở đktc. Cô cạn dung dịch A thu được 52,5 gam chất rắn khan. Khối lượng Mg có trong
hỗn hợp X là: A. 4,80gam B. 10,80gam C. 7,20gam D. 4,56gam.
Bài 6:(đề tuyển sinh ĐH- khối A-2007) Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe
2
O
3
,
MgO, ZnO trong 500ml dung dịch H
2
SO
4
0,1M vừa đủ. Cô cạn dung dịch sau phản ứng

thì thu được số gam muối khan là:
A. 6,81gam B. 4,81gam C. 3,81gam D. 5,81gam.
Bài 7: Hoà tan hết 1,72 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al, Zn, Fe bằng dung dịch H
2
SO
4
loãng thu được V lit khí ở đktc và 7,84 gam muối sunfat khan. Giá trị của V là:
A. 1,344lít B. 1,008lít C. 1,12 lít D. 3,36lít
20
Bài 8: Hoà tan hết hỗn hợp X gồm Fe, và 0,24mol kim loại M trong dung dịch H
2
SO
4
loãng dư thu được dung dịch A và 10,752 lít khí H
2
ở đktc. Cô cạn dung dịch A thu được
59,28 gam muối khan. M là :
A. Mg B. Ca C. Al D. Na
Bài 9: Cho 21 gam hỗn hợp 3 kim loại Fe, Zn, Al tan hoàn toàn trong dung dịch H
2
SO
4
0,5M thu được 6,72 lít khí H
2
( đo ở 0
0
C và 2atm) . Khối lượng muối khan thu được sau
khi cô cạn dung dịch và thể tích dung dịch axit tối thiểu cần dùng là:
A. 78,6gam và 1,2 lít B. 46,4gam và 2,24lít
C. 46,4gam và 1,2 lít D. 78,6gam và 1,12 lít.

Bài 10: Cho m gam hỗn hợp 3 kim loại hoạt động tác dụng với 147 gam dung dịch
H
2
SO
4
20% thu được dung dịch X và V lít khí H
2
ở đktc. Để trung hoà lượng axit dư
trong X cần 32 gam dung dịch NaOH 15% thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y
thu được 38,02 gam muối khan. Giá trị của m là:
A. 6,46gam B. 7,1gam C. 7,46gam D. 7,58gam.
3.2. Dạng 2: Kim loại phản ứng với dung dịch axit HNO
3
, H
2
SO
4
đặc nóng
Bài 1: Cho tan hoàn toàn 58 gam hỗn hợp A gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch HNO
3
2M
dư thu được 0,15mol NO, 0,05mol N
2
O và dung dịch D. Cô cạn dung dịch D làm khan
được m gam muối . Giá trị của m là:
A. 120,4 gam B. 89,8 gam C. 110,7 gam D. 125,6 gam.
Bài 2: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Pb trong dung dịch HNO
3
dư
thu được 3,584 lít hỗn hợp khí gồm NO, NO

2
có tỷ khối so với hiđro là 21 và dung dịch
A. Cô cạn dung dịch A thu được 30,34 gam muối khan. Giá trị của mlà:
21
A. 12,66gam B. 15,46gam C. 14,73gam D. 21,13gam.
Bài 3: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al và Mg có tỷ lệ khối lượng là 1:1 tác dụng với dung
dịch HCl dư thu được 14,112 lít H
2
ở đktc. Mặt khác nếu cho m gam X tác dụng với
HNO
3
thu được 3,584 lít ở đktc hỗn hợp khí A(gồm NO, N
2
O) có tỷ khối so với H
2
là
20,25 và dung dịch A. Số mol HNO
3
tác dụng là:
A. 1,540mol B. 1,585mol C. 1,250mol D. 1,486mol.
Bài 4: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Fe và Cu bằng dung dịch HNO
3
dư thu được
6,72 lít hỗn hợp khí gồm NO và NO
2
ở đktc có khối lượng 12,2gam . Cô cạndung dịch
sau phản ứng thu được 43 gam hỗn hợp 2 muối khan. Nếu hoà tan m gam hỗn hợp kim
loại ban đầu với HCl dư thì sau phản ứng còn 8m/15 gam chất rắn không tan và dung
dịch X. Đem cô cạn dung dịch X sẽ thu được số gam muối khan là:
A. 15,24gam B. 12,7 gam C. 10,16gam D. 19,05gam.

Bài 5: (Đề tuyển sinh ĐH - khối B-2008) Cho m gam hỗn hợp X gồm Al và Cu tronng
dung dịch HCl dư sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 3,36 lít khí ở đktc. Nếu cho m gam
hỗn hợp trên vào một lượng dư HNO
3
đặc nguội sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 6,72 lít
khí NO
2
sản phẩm khử duy nhất ở đktc. Giá trị của m là:
A. 11,5 B. 10,5 C. 12,3 D. 15,6
Bài 6: Hoà tan hỗn hợp A gồm 16,8gam Fe, 2,7gam Al, 5,4gam Ag tác dụng với dung
dich H
2
SO
4
đặc nóng chỉ thoát ra khí SO
2
. Số mol H
2
SO
4
tác dụng là:
A. 0,95mol B. 0,9mol C. 1,25mol D. 0,85mol.
Bài 7: Hỗn hợp X gồm 2 kim loại Cu và Ag. Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X trong
dung dịch chứa 2 axit HNO
3
, H
2
SO
4
thu được dung dịch Y chứa 7,06 gam muối và hỗn

hợp khí Z chứa 0,05mol NO
2
và 0,01mol SO
2
. Giá trị của m là:
22
A. 2,85gam B. 3,32gam C. 3,00gam D. 0,85gam
Bài 8: Cho M là kim loại hoá trị II. Cho m gam M tácdụng vớidung dịch H
2
SO
4
đặc nóng
dư thu được 0,672 lít khí có tỷ khối so với amoniac là 2 và dung dịch A. Cô cạn dung
dịch A thu được 14,4 gam muối khan . M là:
A. Ca B. Mg C. Zn D . Ba
Bài 9: Cho m gam hỗn hợp gồm 2 kim loại tác dụng với H
2
SO
4
đặc nóng dư thu được
3,36 lít khí SO
2
( đktc); 2,88 gam S và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 52,8
gam muối khan. Mặt khác nếu hoà tan hết m gam hỗn hợp kim loại ban đầu với dung
dịch HCl dư thu được 8,064 lít khí H
2
ở đktc. Hỗn hợp 2 kim loại đầu là:
A. Be và Mg B. Mg và Fe C. Zn và Fe D. Zn và Ba
Bài 10: ( Đề tuyển sinh 2009- khối A) Hoà tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch
HNO

3
loãng dư thu được dung dịch X và 1,344 lít hỗn hợp khí Y gồm 2 khí N
2
O và N
2
.
Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với khí H
2
là 18. Cô cạn dung dịch X thu được m gam chất
rắn khan. Giá trị của m là:
A. 97,98 B. 106,38 C. 38,34 D. 34,08
3.3. Dạng 3:
Hỗn hợp oxit kim loại phản ứng với dung dịch axit HNO
3
, H
2
SO
4
đặc nóng
Bài 1 : ( Đề tuyển sinh 2007-khối B) Nung m gam bột Fe trong oxi thu được 3 gam hỗn
hợp rắn X. Hoà tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO
3
dư thoát ra 0,56 lít ở đktc khí
NO là sản phẩm khử duy nhất.Giá trị của m là:
A. 2,52 B. 2,22 C. 2,62 D. 2,32
23
Bài 2 : ( Đề tuyển sinh 2009-khối A) Hoà tan hoàn toàn 20,88 gam một oxit sắt bằng
dung dịch H
2
SO

4
đặc nóng thu được dung dịch X và 3,248 lít khí SO
2
là sản phẩm khử
duy nhất ở đktc. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối sunfat khan. Giá trị của m là:
A. 108,9 B. 151,5 C. 137,1 D. 97,5.
Bài 3 : Hoà tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
bằng dung
dịch H
2
SO
4
đặc nóng thu được dung dịch Y và 8,96 lít khí SO
2
ở đktc. Thành phần % về
khối lượng của oxi trong hỗn hợp X và khối lượng muối trong dung dịch Y lần lượt là:
A. 20,97% và 140gam B. 37,50% và 140 gam
C. 20,97% và 180 gam D. 37,5% và 120 gam.
Bài 4: Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe
3
O
4
, Fe

2
O
3
cần 0,05mol H
2
. mặt
khác hoà tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X trong dung dịch H
2
SO
4
đặc nóng thì thu
được thể tích V ml SO
2
ở đktc. Giá trị của V là:
A. 112ml B. 224ml C. 336ml D. 448ml
Bài 5 : Một chiếc kim bằng sắt lâu ngày bị oxi hoá sau đó người ta cân được 8,2 gam sắt
và các oxit sắt cho toàn bộ vào dung dịch HNO
3
đặc nóng thu được 4,48 lít khí màu nâu
duy nhất ở đktc và dung dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y thu được m gam muối
khan
1. khối lượng chiếc kim bằng sắt là:
A. 6,86gam B. 3,43gam C. 2,42gam D. 6,26gam
2. Gía trị của m gam muối là:
A. 29,645gam B. 29,5724gam C. 31,46gam D. 29,04 gam
D. Kết quả thực nghiệm sư phạm:
24
1. Mục đích thực nghiệm sư phạm:
* Mục đích của thực nghiệm sư phạm là nhằm kiểm tra tác dụng phát triển tư
duy hoá học cho học sinh của hệ thống bài tập và áp dụng phương pháp giải nhanh bài

tập trắc nghiệm phần kim loại phản ứng với dung dịch axit vô cơ.
* Thực nghiệm sư phạm nhằm trả lời câu hỏi : Sử dụng phương pháp giải
nhanh bài tập trắc nghiệm phần kim loại tác dụng với dung dịch axit vô cơ có giúp ích
thật nhiều cho học sinh, tiết kiệm thời gian giải một bài tập trắc nghiệm, có gây hứng thú
học tập cho học sinh hay không ?
2. Nội dung thực nghiệm:
Dạy thực nghiệm các tiết lý thuyết và luyện tập có lồng ghép hệ thống phương
pháp giải và các bài tập vận dụng sử dụng giải nhanh bài tập trắc nghiệm.
3. Phương pháp thực nghiệm:
a. Chọn mẫu thực nghiệm:
Chọn các lớp 11C
8
, 11C
9
của trường làm mẫu thực nghiệm. Qua kiểm tra các lớp
được chọn có điểm trung bình môn hoá học tương đương nhau. Trong quá trình giảng
dạy chọn lớp 11C
9
làm đối chứng , lớp 11C
8
làm lớp thực nghiệm.
b. Kiểm tra mẫu trước thực nghiệm:
Sau khi được chọn học sinh của 2 lớp tham gia một bài kiểm tra có 100 % trắc
nghiệm và có 40 câu trong thời gian 60 phút về kiến thức phần vô cơ và phương pháp
giải bài tập. Kết quả của bài kiểm tra được xem là một yếu tố đầu để khẳng định cách
chọn mẫu thực nghiệm và sự tương đương của 2 lớp.
4. Kết quả kiểm tra thực nghiệm:
25