SKKN Phương pháp giải một số bài tập về kim loại tác dụng với dung dịch axit

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI :
“PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP VỀ KIM LOẠI TÁC
DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT”
MỤC LỤC
A. MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài: 02
2. Mục tiêu nghiên cứu: 02
3. Nhiệm vụ nghiên cứu: 02
4. Đối tượng nghiên cứu: 02
5. Phương pháp nghiên cứu: 03
6. Giả thuyết khoa học: 03
B. NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÀI TẬP HÓA HỌC
I.Bài tập hóa học 04
1.Khái niệm về bài tập hóa học 04
2. Tầm quan trọng của BTHH: 05
3.Phân loại BTHH: 06
II. Tính chung của kim loại và axit: 07
1.Tính chất hóa học của kim loại: 07
2.Axit: 10
3.Một số phương pháp giải toán hóa vô cơ thông dụng: 11
CHƯƠNG 2: PHÂN LOẠI CÁC DẠNG BÀI TẬP KIM LOẠITÁC DỤNG VỚI DUNG
DỊCH AXIT
I. Một kim loại tác dụng với một axit: 16
II. Hai kim loại tác dụng với một axit: 23
III. Hai kim loại tác dụng với hai axit: 28
IV. Một kim loại tác dụng với 2 axit: 32
C. KẾT LUẬN: 34
TÀI LIỆU THAM KHẢO 35
A. MỞ ĐẦU:

1. Lí do chọn đề tài:
Việc nghiên cứu các bài tập hóa học từ trước đến nay có nhiều tác giả rất quan tâm
và cũng có nhiều công trình nghiên cứu ở mức độ khác nhau. Để góp phần nâng cao chất
lượng học tập môn Hóa học, giúp các em học sinh ở trường phổ thông ôn tập để có hệ
thống kiến thức cơ bản đến chuyên sâu nhằm rèn luyện cho các em khả năng tư duy, phân
tích các vấn đề trong bài tập. Trong dạy học hóa học , bài tập hóa học là phương tiện và
phương pháp rất có lợi để hình thành các kĩ năng phát triển năng lực tư duy cho học sinh.
Đối với môn hóa học vô cơ nói riêng và môn hóa học nói chúng ta thường gặp
nhiều dạng bài tập khác nhau, trong đó dạng bài tập kim loại tác dụng với dung dịch axit
là điển hình, cơ bản thường gặp nhất trong các kì thi tốt nghiệp THPT, tuyển sinh vào các
trường ĐH-CĐ, THCN.
Xuất phát từ những cơ sở trên nên tôi đã chọn đề tài nghiên cứu là: “Phương pháp
giải một số bài tập về kim loại tác dụng với dung dịch axit”.
Hóa học là ngành đặc thù có sự kết hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm, việc học tập
các cơ sở lí thuyết phải luôn đi đôi với việc vận dụng vào việc giải bài tập mới nắm vững
được kiến thức một cách sâu sắc nhất.
2. Mục tiêu nghiên cứu:
Nắm vững kiến thức về kim loại tác dụng với dung dịch axit, nhận dạng và phân
loại các bài tập trên trong chương trình và vận dụng vào việc giải các bài tập
Làm tài liệu cho giáo viên và học sinh tham khảo.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu:
Nghiên cứu cơ sở lí thuyết các bài tập kim loại tác dụng với dung dịch axit trong
chương trình hóa học phổ thông.
Phân loại và hệ thống hóa các bài tập kim loại tác dụng với dung dịch axit.
4. Đối tượng nghiên cứu:
Học sinh ở trường phổ thông
5. Phương pháp nghiên cứu:
Nghiên cứu lí luận.
6. Giả thuyết khoa học:
Nếu xác định các dạng bài tập và hiểu rõ các phương pháp giải sẽ giúp cho học sinh

tích cực, chủ động, sáng tạo trong học tập, sẽ đạt trình độ cao hơn.
B. NỘI DUNG:
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BÀI TẬP HÓA HỌC
I.Bài tập hóa học.
1.Khái niệm về bài tập hóa học.
Trong thực tiễn dạy học cũng như trong tài liệu giảng dạy ở THCS hay
THPT, các thuật ngữ, “Bài tập hóa học” được sử dụng cùng các thuật ngữ “ bài toán”,
“bài toán hóa học”, ở từ điển tiếng việt “ bài tập” và “bài toán” được giải nghĩa khác
nhau: bài tập là bài ra cho học sinh để vận dụng những kiến thức đã học nhằm giải quyết
những dạng BTHH bằng những phép toán nhất định và là một trong những phương pháp
học tập hăng sai của học sinh, BTHH còn là một thông tin truyền thụ kiến thức cho học
sinh, con đường lĩnh hội đào sâu kiến thức cho học sinh và làm cho học sinh “thích thú,
khoái trí” khi tìm ra đáp án cũng như lời giải của đề bài. Bài tập hóa học có tác dụng làm
cho học sinh năng cao kiến thức, hình thành kỹ năng, kỹ xảo khi nhận dạng bài tập hóa
học, làm cho học sinh cảm thấy vui sướng, ham thích học hóa học, có tính sáng tạo độc
lập khi giải bài tập. Đặc biệt BTHH là phương tiện tốt nhất để hệ thống hóa kiến thức và
kích thích khả năng tư duy của học sinh. Vậy bài tập hóa học là gì?
Theo các nhà lý luận dạy học của liên xô cũ cho rằng: “BTHH là một dạng bài làm
gồm những bài toán, những câu hỏi hay đồng thời cả bài toán và cả câu hỏi, mà trong khi
hoàn thành chúng, học sinh nắm được một tri thức hay kỹ năng nhất định hoàn thiện
chúng”.
Bài tập hóa học gồm có các dạng cơ bản sau: bài tập định tính, bài tập định lượng,
bài tập trắc nghiệm và bài tập tổng hợp. Để giải được những dạng BTHH này, học sinh
cần phải có trí sáng tạo, khả năng suy luận hệ thống hóa kiến thức về mối liên hệ tính
chất hóa học của các chất từ đó lập luận thật chặt chẽ theo yêu cầu của đề bài, có kỹ năng
nhận dạng bài tập hóa học, có trí tưởng tượng hóa học, biết cách tái hiện và vận dụng vào
các kiến thức đã học như: các khái niệm, định luật học thuyết, hiện tượng hóa học phép
toán, từ đó có cách giải hợp lý nhất. Để học sinh làm được vấn đề trên, giáo viên hóa
học ở trường phổ thông cần nắm vững kỹ năng vận dụng BTHH như: xác định đúng dạng
BTHH, áp dụng cách giải phù hợp đối với học sinh mà không làm quá tải hay nặng nề

kiến thức của học sinh.

2. Tầm quan trọng của BTHH:
Trong quá trình dạy học ở trường THCS hay THPT không thể thiếu BTHH,
BTHH là một biện pháp hết sức quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học , nó giữ
vững một vai trò lớn lao trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo: Nó vừa là mục đích, vừa
là nội dung, lại là phương pháp dạy học hiệu nghiệm. BTHH không những cung cấp cho
học sinh kiến thức mà còn là con đường giành lấy kiến thức và cả hứng thú say mê học
tập. BTHH có những ý nghĩa và vai trò hết sức quan trọng trong việc thực hiện các
nhiệm vụ trí dục, đức dục và giáo dục kỹ thuật tổng hợp.
a.Tác dụng trí dục
- BTHH có tác dụng giúp cho học sinh hiểu sâu hơn các kiến thức về
khái niệm, tính chất đã học.
- Ôn tập hệ thống hóa kiến thức một cách tích cực nhất, đào sâu, mở
rộng sự hiểu biết một cách sinh động, phong phú và không làm cho học sinh buồn chán
khi làm BTHH.
- BTHH có tác dụng giúp cho học sinh tư duy logic, tư duy sáng tạo và
năng lực giải quyết vấn đề được nâng cao.
- BTHH góp phần làm củng cố kiến thức đã học một cách thường
xuyên và hệ thống kiến thức một cách có hiệu quả.
- BTHH thúc đẩy thường xuyên sự rèn luyện các kỹ năng, kỹ xảo cần
thiết về hóa học.
- BTHH tạo điều kiện cho học sinh phát triển năng lực tư duy. Khi giải
BTHH, học sinh phải sử dụng các thao tác tư duy như: Phân tích, tổng hợp, so sánh, khái
quát hóa, hệ thống hóa, suy luận
b. Tác dụng đức dục
- Qua việc giải BTHH giúp học sinh rèn luyện được các phẩm chất
nhân cách: tính kiên nhẫn, trung thực, tính khoa học và tính độc lập, sáng tạo khi sử lí các
tình huống bài tập.
- Với việc tự giải các bài tập, còn rèn luyện cho học sinh tinh thần kỹ

luật, tính tự kiềm chế, tính kiên trì dũng cảm khắc phục khó khăn , có tính chính xác khoa
học, kích thích hứng thú bộ môn hóa học nói riêng và học tập nói chung.

c. Tác dụng giáo dục kỹ thuật tổng hợp.
- Các BTHH có nội dung về nhũng vấn đề kỹ thuật hóa học, công nghệ
hóa học, sản xuất hóa học, thưc tiễn hóa học, sẽ lôi cuốn học sinh suy nghĩ về hóa học,
làm học sinh ngày càng say mê và yêu thích hóa học.
3.Phân loại BTHH:
Hiện nay, BTHH được phân chia theo nhiều cách khác nhau chủ yếu dựa vào
các cơ sở sau:
- Dựa vào chủ đề (chương, mục, bài, )
- Dựa vào khối lượng kiến thức (Bài tập đơn giản, bài tập phức tạp, )
- Dựa vào nội dung bài tập ( bài tập dạng chuỗi phản ứng, tinh chế, tách, )
- Dựa vào mục đích dạy học (bài tập nghiên cứa tài liệu mới, bài tập cũng cố hoàn
thiện kiến thức, )
- Dựa vào hình thức hoạt động của học sinh khi làm bài tập (bài tập lí thuyết, bài tập
thực nghiệm , )
- Dựa vào phương pháp giải hay hình thức giải.
- Dựa vào đặc điểm bài tập.
- Dựa vào phương pháp hình thành kĩ năng, kĩ xảo khi giải bài tập.
- Dựa vào mối liên hệ giữa kiến thức đã học với thực tế,
Các cơ sở trên chưa có ranh giới rõ rệt, có những bài tập chứa nhiều nội dung, phức hợp
nhiều yêu cầu, nên rất khó tách riêng ra.
Hiện nay ở phổ thông bài tập hóa học phân ra các dạng như: tự luận, trắc nghiệm
và thực nghiệm.
- Bài tập tự luận : là bài tập khi làm HS phải viết câu trả lời, phải lí giải, lập
luận chứng minh bằng ngôn ngữ của chính mình.
- Bài tập trắc nghiệm: là bài tập khi làm HS chỉ phải đọc, suy nghĩ để lựa
chọn đáp án đúng trong số các phương án đã cho sẵn. Thời gian làm một bài trắc nghiệm
rất ngắn, chỉ khoảng 1-2 phút. Bài tập trắc nghiệm có các dạng sau: bài tập điền khuyết,

bài tập đúng sai, bài tập ghép đôi và bài tập nhiều lựa chọn.
- Bài tập thực nghiệm: là những bài tập cần vận dụng kiến thức lí thuyết để
giải quyết các vấn đề về thực nghiệm. Bài tập thực nghiệm là những bài tập vừa manh
tính chất lí thuyết vừa manh tính chất thưc nghiệm.
+ Tính chất lí thuyết: phải nắm vững lí thuyết và vận dụng lí thuyết để
vạch ra phương hướng cần giải quyết.
+ Tính chất thực nghiệm: vận dụng kỹ năng, kỹ xảo thực hành để thực
hiện các phương án đã vạch ra.
Tùy theo tính chất của các dạng bài tập mà người ta còn chia nhỏ ra thành bài tập
định tính (không có tính chất tính toán), bài tập định lượng (có tính toán) và bài tập hỗn
hợp (có sự kết hợp giữa định tính và định lượng).
Để giải được dễ dàng các bài toán hóa học yêu cầu học sinh:
Nắm vững tính chất hóa học của đơn chất, hợp chất để dự đoán các phản ứng
có thể xảy ra.
Nắm vững một số thủ thuật tính toán thích hợp để giải nhanh chóng và ngắn
gọn bài toán phức tạp.
Nắm vững ba loại phản ứng quan trọng trong hóa vô cơ: phản ứng trung hòa,
phản ứng trao đổi và phản ứng oxi hóa khử.
II. Tính chung của kim loại và axit:
1. Tính chất hóa học của kim loại:
Tính chất hóa học cơ bản của kim loại là tính khử.
+
→−
n
MneM

a. Tác dụng với phi kim:
* Tác dụng với oxi tạo thành oxit bazơ ( trừ Au, Ag, Pt)
4M + nO
2

→
o
t
2M
2
O
n
Hoặc 2xM + yO
2

→
o
t

2M
x
O
y
* Tác dụng với Cl
2
:
2M + nCl
2

→
o
t

2MCl
n

* Tác dụng với lưu huỳnh:
2M + nS
→
o
t

M
2
S
n
* Tác dụng với nitơ: Kim loại hoạt động tác dụng với nitơ ở nhiệt độ
cao tạo thành muối nitrua.
6M + nN
2

→
o
t
2M
3
N
n
Chú ý: M
3
N
n
+ 3nH
2
O
→

3M(OH)
n
+ nNH
3
* Tác dụng với H
2
: Các kim loại kiềm và kiềm thổ tác dụng với H
2
ở nhiệt độ cao tạo thành muối hiđrua.
2Li + H
2

 →
cao
o
pt ,
2LiH
2M + nH
2

 →
cao
o
pt ,
2MH
2
Chú ý: các hiđrua kim loại khi tác dụng với nước tạo thành kiềm và giải phóng H
2
.
MH

n
+ nH
2
O
→
M(OH)
n
+ nH
2

b. Tác dụng với nước:
Chỉ có kim loại kiềm (Li, Na, K ) và kiềm thổ (Ba, Ca ) tác dụng với
nước ở điều kiện thường tạo thành kiềm và giải phóng H
2

2M+2nH
2
O
→
2M(OH)
n
+ nH
2
c. Tác dụng với kiềm mạnh.
Chỉ có Be, Al, Zn mới tan trong dung dịch kiềm mạnh tạo thành muối
và giải phóng khí H
2.

Zn +2NaOH
→

Na
2
ZnO
2
+ H
2

2Al + 2H
2
O + 2NaOH
→
2NaAlO
2
+ 3H
2

Chú ý: trường hợp bài toán hòa tan kim loại kiềm A và một kim loại B hóa trị n
vào H
2
O thì phải xét đến 2 khả năng.
• B là kim loại trực tiếp tan như A (ví dụ: Ca, Ba)
• B là kim loại mà hiđroxit của nó lưỡng tính, lúc đó B sẽ phản ứng
với kiềm do A tạo ra.
Ví dụ: hòa tan hỗn hợp Na và Al vào nước có các phản ứng:
2Na + 2H
2
O
→
2NaOH + H
2


2Al + 2H
2
O + 2NaOH
→
2NaAlO
2
+ 3H
2

d. Tác dụng với axit.
* Tác dụng với HCl và H
2
SO
4
loãng tạo thành muối thông thường và
giải phóng khí hiđrô. Nếu axit tác dụng do ion H
+
(chất oxi hóa) chỉ có các kim loại đứng
trước H
2
trong dãy hoạt động hóa học là cho phản ứng tạo ra muối ứng với số oxi hóa
thấp của kim loại (nếu kim loại có nhiều hóa trị như Fe, Cr) và khí H
2
.
Fe + H
2
SO
4 (loãng)

→
FeSO
4
+ H
2

Cr + HCl
→
CrCl
2
+ H
2

Tổng quát: 2M + nH
2
SO
4 (loãng)

→
M
2
(SO
4
)
n
+ nH
2

2M + 2nHCl
→

2MCl
n
+ nH
2

* Tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh:
+ Tác dụng với H
2
SO
4
đặc (trừ Au, Pt):
VD: Cu + H
2
SO
4 (đặc)

→
o
t
CuSO
4
+ SO
2
+2H
2
O
Tổng quát: 2M + 2nH
2
SO
4 (đặc)

→
o
t
M
2
(SO
4
)
n
+ nSO
2
+2nH
2
O
Chú ý: H
2
SO
4
đặc oxi hóa kim loại đến số oxi hóa cao nhất.
H
2
SO
4
đặc nguội không tác dụng với Fe, Al, Cr. Các kim loại có tính khử mạnh
khi tác dụng với H
2
SO
4
đặc nóng, ngoài sản phẩm SO

2
có thể tạo thành S, H
2
S.
VD: 4Zn + 5H
2
SO
4 (đặc)

→
o
t
4ZnSO
4
+ H
2
S+4H
2
O
+ Tác dụng với HNO
3
( trừ Au, Pt) tạo thành muối + các khí NO
2
, NO, N
2
O,
N, NH
3
.
VD: Fe + 4HNO

3 (loãng)
→
o
t
Fe(NO
3
)
3
+ NO+2H
2
O
Chú ý: HNO
3
oxi hóa các kim loại về số oxi hóa cao nhất. Al, Fe, Cr không tác dụng với
HNO
3
đặc nguội. Khi HNO
3
đặc tác dụng với kim loại khí tạo thành là NO
2
. Khi HNO
3
loãng tác dụng với kim loại đứng trước hiđrô thì nitơ từ số oxi hóa +5 có thể bị khử về số
oxi hóa +2(NO) số oxi hóa +1 (N
2
O), số oxi hóa 0 (N
2
), số oxi hóa -3 (NH
4
NO

3
).
e. Tác dụng với dung dịch muối:
Các kim loại đứng trước đẩy được kim loại đứng sau (dãy hoạt động
hóa học) ra khỏi dung dịch muối của nó.
VD: Fe + CuSO
4

→
FeSO
4
+ Cu
* Chú ý: các kim loại tan trong nước tác dụng với dung dịch muối phản ứng xảy ra
phức tạp.
VD
1
: cho Na và dung dịch CuSO
4
2Na + 2H
2
O
→
NaOH + H
2

CuSO
4
+ 2NaOH
→
Cu(OH)

2
+ Na
2
SO
4
VD
2
: cho Na vào dung dịch Al
2
(SO
4
)
3
2Na + 2H
2
O
→
NaOH + H
2

6NaOH + Al
2
(SO
4
)
3

→
3Na
2

SO
4
+ 2Al(OH)
3

NaOH
(dư)
+ Al(OH)
3
→
NaAlO
2
+2H
2
O
2. Axit:
Từ axít có nguồn gốc từ tiếng Latinh acidus có nghĩa là "chua".
Nhà hóa học người Thụy Điển Svante Arrhenius định nghĩa axít, theo thuyết điện
li, là chất cho các ion (H
+
) khi hòa tan trong nước (sản phẩm của dung dịch, H
2
O + H
+
,
gọi là ion hiđrôni, H
3
0
+
) và anion gốc axit

Theo Bronsted và Lowry , axit là chất có khả năng cho proton.
Thuyết Lewis định nghĩa "Axít Lewis" như là chất nhận cặp điện tử.
a. Axit oxi hóa cực mạnh:
H
2
SO
4
đặc nóng, HNO
3
là những axit chứa nguyên tố oxi hóa cực mạnh
là S
+6
, N
+5
. Do độ âm điện của nguyên tố này mạnh hơn rất nhiều lần so với H
+
nên bán
kín nhận electron của nó mạnh hơn. Do đó:
Tất cả các kim loại trong dãy điện hóa (trừ Au,Pt) đều phản ứng với
dung dịch oxi hóa cực mạnh này. Khi đó kim loại bị bức toàn bộ số electron ở lớp vỏ
ngoài cùng và bị đẩy lên đến mức oxi hóa dương cao nhất.
Tất cả oxit, hiđrôxit, muối axit yếu của các ion kim loại đều phản ứng
với dung dịch axit oxi hóa cực mạnh này. Khi đó nếu kim loại hoặc phi kim có độ âm
điện yếu hơn chúng mà còn cho được electron thì quá trình oxi hóa khử vẫn tiếp tục xảy
ra. Còn nếu không cho được electron thì phản ứng chỉ xảy ra ở cấp độ trung hòa.
b. Axit oxi hóa mạnh:
Gồm H
2
SO
4

loãng, HX (với X: gốc axit) khi điện li trong nước tạo
thành ion H
+
và cation gốc axit. Do đó chỉ có ion H
+
trong các phân tử axit này đóng vai
trò oxi hóa (nhận electron).
Do đó:
Khi cho kim loại phản ứng với dung dịch axit này thì khả năng phản ứng
cũng như sản phẩm tạo thành phải tuân theo dãy hoạt động hóa học là chất khử mạnh tác
dụng với chất oxi hóa mạnh trước.
Tất cả các oxit, hiđrôxit, muối axit yếu không tan của kim loại (trừ CuS,
PbS) đều phản ứng với dung dịch axit này nhưng phản ứng chỉ xảy ra ở cấp độ trung hòa.
3. Một số phương pháp giải toán hóa vô cơ thông dụng:
a. Phương pháp dựa theo số mol để giải toán hóa học:
* Nguyên tắc áp dụng: trong mọi quá trình biến đổi hóa học số mol
mỗi nguyên tố trong các chất luôn được bảo toàn.
 Ví dụ:
Cho 10,4gam hỗn hợp bột Fe và Mg (có tỉ lệ số mol 1:2) hòa tan vừa hết trong
600ml dung dịch HNO
3
x(M), thu được 3,36 lít hỗn hợp 2 khí N
2
O và NO. Biết hỗn hợp
khí có tỉ khối d = 1,195. Xác định trị số x.
Hướng dẫn giải:
Theo đề bài ta có:
n
Fe
: n

Mg
= 1 :2 (*)
56.n
Fe
+24n
Mg
= 10,4 (**)
Từ (*) và (**) ta được :
n
Fe
= 0,1 mol
n
Mg
= 0,2 mol
Sơ đồ phản ứng :
Fe 0,1 (mol) Fe(NO
3
)
3
0,1 mol N
2
O a (mol)
+ HNO
3

→
+ + H
2
O
Mg 0,2 (mol) Mg(NO

3
)
2
0,2 mol NO b (mol)
Ta có:








×=
+
+
==+
29195,1
3044
)(15,0
4,22
36,3
ba
ba
molba
Suy ra:



=

=
)(1,0
)(05,0
molb
mola
Số mol HNO
3
đã phản ứng bằng:

)(9,0
1,005,0.22,0.21,0.3
223
233333
)()(
mol
nnnnnn
NOONNOMgNOFeNHNO
=
+++=
+++==
Nồng độ mol/l của dung dịch HNO
3
:

)(5,11000
600
9,0
)( MMx =⋅=
b. Phương pháp dựa vào định luật bảo toàn khối lượng:
* Nguyên tắc áp dụng: Dựa vào ĐLBT khối lượng: “Tổng khối lượng các

chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các chất tạo thành sau phản ứng”.
*Ứng dụng:
Dùng ĐLBT khối lượng để tính khối lượng của một hợp chất hoặc là
một hỗn hợp mà trong quá trình giải toán ta thấy:
- Nguyên tố được cho ở dạng ẩn số m.
- Phản ứng không có thứ tự ưu tiên mà tạo nhiều sản phẩm phức tạp.
Ví dụ:
Hòa tan vừa đủ 6 gam hỗn hợp A gồm hai kim loại X, Y có hóa trị tương ứng là I,
II vào dung dịch hỗn hợp hai axit HNO
3
và H
2
SO
4
, thì thu được 2,688 lít hỗn hợp khí NO
2
và SO
2
ở (đktc) nặng 5,88 gam cô cạn dung dịch sau cùng thì thu được m(g) muối khan.
Tính m?
Hướng dẫn giải:






==+
=+
)(12,0

4,22
688,2
)(88,56446
22
22
molnn
gnn
SONO
SONO






=
=
⇒
)(02,0
)(1,0
2
2
moln
moln
SO
NO
Các phương trình phản ứng:
X + 2HNO
3

→
XNO
3
+ NO
2
 + H
2
O (1)
Y + 4HNO
3

→
Y(NO
3
)
2
+ 2NO
2
 + 2H
2
O (2)
2X + 2H
2
SO
4

→
X
2
SO

4
+ SO
2
 + 2H
2
O (3)
Y + 2H
2
SO
4

→
YSO
4
+ SO
2
 + 2H
2
O (4)
Từ (1) và (2):





==
===
molnn
molnn
NOOH

NOHNO
1,0
2,01,0.22
22
23
Từ (3) và (4):





===
===
molnn
molnn
SOOH
SOSOH
04,002,0.2.2
04,002,0.2.2
22
242
Áp dụng ĐLBT khối lượng ta có:
m
kim loại
+ m
2 axit
= m
muối khan
+ m
khí

+ m
nước

⇒
m
muối khan
= 6 + (63.0,2 + 98.0,04) – 5,88 – 18.0,14 = 14,12 gam
c. Phương pháp bảo toàn nguyên tố:
* Nguyên tắc áp dụng:
Dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố: Tổng số mol nguyên tử của một
nguyên tố A trước phản ứng hóa học luôn bằng tổng số mol của nguyên tố A đó sau phản
ứng.
Ví dụ:
Trong phản ứng nhiệt nhôm xảy ra giữa a (mol) Al và b (mol) Fe
2
O
3

theo sơ đồ:
Fe
2
O
3
(còn dư) x(mol)
Al (còn dư) y(mol)
Fe
3
O
4
z(mol)

Al + Fe
2
O
3

→
o
t
FeO t(mol)
a(mol) b(mol) Fe u(mol)
Al
2
O
3
v(mol)
Ta luôn có:
∑
Fe
n
(trước phản ứng) =
∑
Fe
n
(sau phản ứng)
Hay: 2b = 2x + 3z + t + u
Và:
∑
Al
n
(trước phản ứng) =

∑
Al
n
(sau phản ứng)
Hay: a = y + 2v
d. Phương pháp bảo toàn electron:
* Nguyên tắc áp dụng: khi có nhiều chất oxi hóa và chất khử trong một hỗn
hợp phản ứng (nhiều phản ứng hoặc phản ứng qua nhiều giai đoạn) thì tổng số mol
electron mà các chất khử cho phải bằng tổng số mol elelectron mà các chất oxi hóa
nhận.
Dùng ĐLBT electron để giải bài toán về oxi hóa khử, đặc biệt là những dạng
toán phức tạp có nhiều nguyên tố oxi hóa và khử.
Đối với các bài toán cần phải biện luận nhiều trường hợp có thể xảy ra, áp
dụng phương pháp này rất có hiệu quả.
Ví dụ:
Hòa tan hoàn toàn 9,6 gam Mg trong một lượng dung dịch axit HNO
3
thì thu được
2,464 lít khí A (ở 27,3
o
C, 1 atm). Xác định công thức và gọi tên khí A.
Hướng dẫn giải:
Số mol của Mg:
)(4,0
24
6,9
moln
Mg
==
Số mol khí A:

)(1,0
)3,27273.(4,22
273.464,2.1
.
.
mol
TR
VP
n
A
=
+
==
Quá trình oxi hóa Mg và quá trình khử HNO
3
trong phản ứng oxi hóa - khử: hòa tan
Mg bằng dung dịch HNO
3
, có thể biểu diễn bằng sơ đồ cho nhận electron sau:
Mg - 2e
→
Mg
2+
0,4(mol) 0,8(mol)
N
+5
+ ne
→
A (khí có chứa nguyên tố N)
0,8(mol) 0,1(mol)

Theo phương trình bảo toàn electron dễ dàng suy ra: n=8
Do đó: trong hợp chất A, nitơ phải có số oxi hóa là: -3(NH
4
NO
3
) hay +1(N
2
O). Rõ ràng
khí A chỉ có thể là N
2
O (còn NH
4
NO
3
là muối tan.
Vậy khí A là N
2
O (Đinitơ oxit)
Chương 2 PHÂN LOẠI CÁC DẠNG BÀI TẬP KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI
DUNG DỊCH AXIT
I. Một kim loại tác dụng với một axit:
- Chú ý tới axit oxi hóa do ion H
+
hay do anion.
- Nếu kim loại với axit (đặc biệt HNO
3
) cho 2 phản ứng khác nhau. (ví dụ với
HNO
3
cho ra NO và NO

2
hoặc NO và N
2
O, ) nếu thấy viết 1 phương trình thấy khó
khăn khi cân bằng thì ta viết 2 phương trình phản ứng và xem như 2 phản ứng này độc
lập thì sẽ dễ dàng hơn. Chọn 2 ẩn (thường là số mol của 2 khí sản phẩm), lập 2 phương
trình để xác định 2 ẩn, từ đó có thể suy ra số mol của kim loại phản ứng và số mol axit.
- Kim loại tác dụng với axit là phản ứng oxi hóa - khử cũng có thể áp dụng ĐLBT
electron để giải bài tập.
Ví dụ 1:
Lấy 9,6 gam kim loại M có hóa trị II hòa tan hoàn toàn trong dung dịch HCl,
cô cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được 38 gam muối khan. Hãy xác định kim loại
M.
Hướng dẫn giải:
Cách 1:
M + 2HCl
→
MCl
2
+ H
2

Gọi M là nguyên tử khối của kim loại M ta có:

24
71
386,9
2
=⇒
+

=⇔
=
M
MM
nn
MClM
Vậy kim loại M là Mg
Cách 2 :Áp dụng định luật hợp phần khối lượng:
Khối lượng của nguyên tử Cl : m
Cl
= 38-9,6=28,4(g)
Số mol của nguyên tử Cl :
)(8,0
5,35
4,28
moln
Cl
==

⇒
Số mol của nguyên tử kim loại M là :

)(4,0
2
8,0
2
mol
n
n
Cl

M
===

24
4,0
6,9
==M
Vậy kim loại M là Mg.
* Nhận xét:
Cách giải 1 là cách giải đại số thông thường chỉ cần thuộc công thức là làm được.
Đối với cách giải 2 :
Khi xét số mol của các nguyên tố trong hợp chất ta phải luôn xét ở dạng
nguyên tử.
Theo định luật hợp phần khối lượng: “khối lượng của hợp chất bằng tổng
khối lượng của tất cả các nguyên tố hình thành nên hợp chất”.
Ứng dụng: dựa vào định luật hợp phần khối lượng để xác định số mol của
một loại nguyên tố thông qua khối lượng tăng lên hay giảm xuống của 1 hợp chất.
Ví dụ 2:
Hòa tan hoàn toàn 24,3 gam Al vào dung dịch HNO
3
loãng dư thu được hỗn
hợp khí NO và N
2
O có tỉ khối hơi so với hiđrô là 20,25 và dung dịch B không chứa
NH
4
NO
3
. Tính thể tích mỗi khí thoát ra.
Hướng dẫn giải

Cách 1: Phương pháp thông thường:
Gọi a, b lần lượt là số mol của NO và N
2
O ta có:
3
1
5,10
5,3
5,35,10
2.25,20
)(
4430
==⇔
=⇔
=
+
+
=
b
a
ba
ba
ba
M
Hay a : b = 1: 3
Số mol của Al là:
)(9,0
27
3,24
moln

Al
==
Phương trình phản ứng:
9Al + 34HNO
3

→
9Al(NO
3
)
3
+ NO + 3N
2
O + 17H
2
O
0,9(mol) 0,1(mol) 0,3(mol)
Vậy thể tích mỗi khí thoát ra là:

)(72,64,22.3,0
)(24,24,22.1,0
2
lV
lV
ON
NO
==
==
Cách 2: Phương pháp bảo toàn electron:
Áp dụng sơ đồ đường chéo cho hỗn hợp hai khí NO và N

2
O ta có:
NO 30 3,5
40,5
N
2
O 44 10,5

⇒
NO : N
2
O = 1 : 3
Số mol của Al là:
)(9,0
27
3,24
moln
Al
==
Gọi x là số mol của NO
⇒
số mol của N
2
O = 3x
Ta có:
Al - 3e
→
Al
3+

0,9(mol) 2,7(mol)

7N
+5
+ 27e
→
NO + 3N
2
O
27x(mol) x(mol) 3x(mol)
Áp dụng ĐLBT electron ta được:
27x = 2,7
Suy ra : x = 0,1(mol)
Hay:
)(3,0
)(1,0
2
moln
moln
ON
NO
=
=

Vậy thể tích mỗi khí thoát ra là:

)(72,64,22.3,0
)(24,24,22.1,0
2
lV

lV
ON
NO
==
==
* Nhận xét: