Tóm tắt lý thuyết và bài tập đại cương về kim loại

Phần 4 - hoá học kim loại
Chương 11. Đại cương về kim loại
A. tóm tắt lí thuyết
1. Vị trí kim loại trong bảng tuần hoàn và cấu tạo kim loại
a. Vị trí: Hơn 80% các nguyên tố hóa học đã biết là các kim loại. Vị trí các kim
loại chiếm phần lớn phía bên trái của bảng hệ thống tuần hoàn. Các kim loại bao gồm các
nguyên tố họ s, trừ hiđro. Các nguyên tố họ d, họ f. Nguyên tố p của nhóm IIIA (trừ bo).
b. Cấu tạo của kim loại: ở trạng thái rắn và nóng chảy, các kim loại tồn tại ở dạng
tinh thể. Có ba dạng tinh thể chính là lập phương tâm diện, lập phương tâm khối và lục
phưong. Dạng kém đặc khít nhất là dạng lập phương tâm khối, ví dụ các kim loại kiềm.
2. Tính chất vật lí chung của kim loại
Kim loại có tính dẻo, dẫn điện dẫn nhiệt tốt, có ánh kim. Các tính chất vật lí
chung của kim loại là do cấu trúc tinh thể kim loại quyết định.
3. Tính chất hoá học chung của kim loại
Tính chất hóa học chung là tính khử. Các kim loại nhường electron trong các phản
ứng với phi kim, dung dịch axit, dung dịch muối của kim loại kém hoạt động hơn. Ví dụ:
Mg + Cl
2
→ MgCl
2
3Fe + 2O
2
→ Fe
3
O
4
2Al + Fe
2
O
3
→ Al

2
O
3
+ 2Fe
Fe + 2HCl → FeCl
2
+ H
2
Fe + CuSO
4
→ Cu + FeSO
4
4. Dãy điện thế của các kim loại
Các kim loại có mức độ hoạt động hóa học khác
nhau.Quá trình hóa học xảy ra trong pin điện hóa Zn -
Cu
Cực âm Cực dương
Zn - 2e → Zn
2+
Cu
2+
+ 2e → Cu
Trong pin, năng lượng hóa học biến thành điện năng.
Người ta không xác định được giá trị tuyệt dối của thế điện cực của kim loại. Vì vậy
người ta sử dụng điện cực so sánh, đó là điện cực hiđro chuẩn. Điện cực hiđro chuẩn gồm
một bản platin hấp thụ khí hiđro ở áp suất 1atm, nồng độ H
+
là 1M. Người ta quy ước thế
điện cực của hiđro chuẩn bằng 0.
Thế điện cực chuẩn của kim loại: Thế điện cực của kim loại nhúng trong dung dịch ion

kim loại đó có nồng độ 1M được gọi là thế điện cực chuẩn của kim loại đó.
Khi nối một điện cực kẽm nhúng trong dung dịch Zn
2+
1M vơi điện cực hiđro chuẩn, kim
von kế chỉ 0,76V. Tương tự như vậy người ta xác định thể điện cực chuẩn của các kim
loại khác và lập thành dãy điện thế của các kim loại.
ý nghĩa của dãy thế điện cực của kim loại.
- Xác định được hiệu thế chuẩn của pin điện được tạo ra bởi hai điện cực bất kỳ.
Ví dụ: hiệu thế chuẩn của pin Zn - Cu = 0,34 - (-0,76) = 1,1V.
- Một kim loại hoạt động có thể đẩy được kim loại yếu hơn ra khỏi dung dịch
muối của nó.
- Kim loại có thế điện cực chuẩn càng âm càng dễ đẩy khí hiđro ra khỏi axit. Các
kim loại có thế điện cực chuẩn dương không đẩy được hiđro ra khỏi axit.
5. Hợp kim
Hợp kim là vật liệu gồm một kim loại và một hay nhiều nguyên tố hóa học khác. Trường
hợp hợp kim của thủy ngân gọi là hỗn hống.
Cấu tạo hóa học: Liên kết hóa học của hợp kim là liên kết kim loại hỗn tạp:
- Hỗn tạp kiểu thay thế, các ion khác nhau nhưng có bán kính gần như nhau thay
thế vị trí cho nhau; Ví dụ hợp kim Cu - Ni, Cu - Al
- Hỗn tạp kiểu xâm nhập, các ion kim loại hay phi kim bé hơn có thể xâm nhập
vào các chỗ trống giữa các ion trong kim loại. Ví dụ: Thép Fe - C
- Tinh thể kiểu hợp chất kim loại. Ví dụ MgZn
2
, CuAl
2

Hợp kim có các tính chất đặc trưng của kim loại. Độ dẫn điện, dẫn nhiệt kém hơn kimloại
tinh khiết. Hợp kim thường cứng và kém dẻo hơn các kim loại thành phần. Trong thực tế
hợp kim được sử dụng phổ biến hơn kim loại.
6. Ăn mòn và chống ăn mòn kim loại

Sự phá hủy bề mặt của kim loại và hợp kim bởi các chất ở môi trường xung quanh
được gọi là sự ăn mòn kim loại. Dựa vào cơ chế của quá trình ăn mòn người ta phân biệt
ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa học.
7. Điều chế kim loại
Có các phương pháp nhiệt luyện (dùng chất khử để khử oxit kim loại), phương
pháp thủy luyện và phương pháp điện phân.
B. đề bài
461. Những kim loại nào sau đây có thể được điều chế từ oxit, bằng phương pháp nhiệt
luyện nhờ chất khử CO?
A. Fe, Al, Cu. B. Zn, Mg, Fe.
C. Fe, Mn, Ni. D. Ni, Cu, Ca.
462. Kẽm tác dụng với dung dịch H
2
SO
4
loãng, thêm vào đó vài giọt dung dịch CuSO
4
.
Lựa chọn hiện tượng bản chất trong số các hiện tượng sau:
A. Ăn mòn kim loại. B. Ăn mòn điện hoá học.
C. Hiđro thoát ra mạnh hơn. D. Màu xanh biến mất.
463. Hoà tan 25g CuSO
4
.5H
2
O vào nước cất được 500ml dung dịch A. Đánh giá gần
đúng pH và nồng độ M của dung dịch A thu được là:
A. = 7 và 0,1M B. > 7 và 0,01M
C. < 7 và 0,2M D.> 8 và 0,02M
464. Cho dần dần bột sắt vào 50ml dung dịch CuSO

4
0,2M, khuấy nhẹ cho tới khi dung
dịch mất màu xanh. Lượng mạt sắt đã dùng là:
A. 5,6g B. 0,056g
C. 0,56g D. Phương án khác
465. Trường hợp nào sau đây là ăn mòn điện hoá?
A. Thép để trong không khí ẩm.
B. Kẽm trong dung dịch H
2
SO
4
loãng.
C. Kẽm bị phá huỷ trong khí clo.
D. Natri cháy trong không khí.
466. Sự biến đổi tính chất kim loại của các nguyên tố trong dãy Al - Fe - Ca - Ba là:
A. tăng. B. giảm.
C. không thay đổi . D. vừa giảm vừa tăng.
467. Độ dẫn điện của kim loại phụ thuộc vào các yếu tố nào sau đây?
A. Bản chất kim loại và pha bề mặt hay pha thể tích
B. Pha bề mặt hay pha thể tích và Nhiệt độ môi trường
C. Nhiệt độ môi trường
D. Bản chất kim loại, pha bề mặt hay pha thể tích và nhiệt độ môi trường
468. Khi nhiệt độ tăng, độ dẫn điện của các kim loại thay đổi theo chiều:
A. tăng. B. giảm.
C. không thay đổi. D. vừa giảm vừa tăng.
469. Cho các dãy kim loại sau, dãy nào được sắp xếp theo chiều tăng của tính khử ?
A. al, Fe, Zn, Mg. B. Ag, Cu, Mg, Al.
C. Na, Mg, Al, Fe. D. Ag, Cu, Al, Mg.
470. Hiện tượng hợp kim dẫn điện và dẫn nhiệt kém kim loại nguyên chất vì liên kết hoá
học trong hợp kim là:

A. liên kết kim loại.
B. liên kết ion.
C. liên kết cộng hoá trị làm giảm mật độ electron tự do.
D. liên kết kim loại và liên kết cộng hoá trị.
471. Cho a gam Al tác dụng hết với dung dịch HNO
3
loãng thì thu được 0,896 lít hỗn hợp
khí X, gồm N
2
O và NO ở đktc, tỷ khối của X so với hiđro bằng 18,5. Tìm giá trị của a?
A. 1,98 gam. B. 1,89 gam.
C. 18,9 gam. D. 19,8 gam.
472. Trong số các phương pháp điều chế kim loại sau, phương pháp nào được sử dụng để
sản xuất gang?
A. Điện phân dung dịch muối của sắt.
B. Điện phân muối nóng chảy của sắt.
C. Dùng phản ứng nhiệt nhôm.
D. Dùng chất khử là CO để khử oxit sắt trong lò cao.
473. Dãy kim loại nào sau đây được xếp theo chiều tính dẫn điện tăng?
A. Cu, Ag, Au, Ti.
B. Fe, Mg, Au, Hg.
C. Fe, Al, Cu, Ag .
D. Ca, Mg, Al, Fe.
474. Các kim loại ở trạng thái lỏng và rắn đều có khả năng dẫn điện vì lí do nào sau đây?
A. vì chúng có cấu tạo tinh thể.
B. trong tinh thể kim loại có các electron, liên kết yếu với hạt nhân, chuyển động
tự do trong toàn mạng.
C. vì kim loại có bán kính nguyên tử lớn.
D. vì kim loại có nhiệt độ nóng chảy lớn
475. Cặp nguyên tố hoá học nào sau đây có tính chất hoá học giống nhau nhất?

A. Ca, Be. B. Fe, Co. C. Ag , Ni. D. B, Al.
476. So sánh độ dẫn điện của hai dây dẫn bằng đồng tinh khiết, có khối lượng bằng nhau.
Dây thứ nhất chỉ có một sợi. Dây thứ hai gồm một bó hàng trăm sợi nhỏ. Độ dẫn điện của
hai dây dẫn là:
A. bằng nhau.
B. dây thứ hai dẫn điện tốt hơn dây thứ nhất.
C. dây thứ hai dẫn điện kém hơn dây thứ nhất.
D. không so sánh được.
477. Hòa tan hoàn toàn 10,0g hỗn hợp hai kim loại trong dung dịch HCl dư thấy tạo ra
2,24l khí H
2
(đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan. Giá trị
của m là:
A. 1,71g B. 17,1g
C. 3,42g D. 34,2g.
478. Tại sao khi điện phân các dung dịch KNO
3
và dung dịch KOH với các điện cực trơ,
sản phẩm thu được lại giống nhau? Cách giải thích nào sau đây là đúng?
A. Các ion K
+
, NO
3
-
, OH
-
chỉ đóng vai trò các chất dẫn điện.
B. Trường hợp điện phân dung dịch KNO
3
thực chất là điện phân H

2
O.
C. Trường hợp điện phân dung dịch KOH, ở cực âm H
2
O nhận e, ở cực dương
nhóm OH
-
nhường e.
D. B và C đúng.
479. Khi điện phân dung dịch muối bạc nitrat trong 10 phút đã thu được 1,08 gam bạc ở
cực âm. Cường độ dòng điện là:
A. 1,6A B. 1,8A
C. 16A D. 18A.
480. Cột sắt ở Newdheli, ấn độ đã có tuổi trên 1500 năm.
Tại sao cột sắt đó không bị ăn mòn? Điều lí giải nào sau đây là
đúng? Cột sắt bền là do:
A. được chế tạo bởi một loại hợp kim bền của sắt.
B. được chế tạo bởi sắt tinh khiết.
C. được bao phủ bởi một lớp oxit bền vững.
D. Chưa có lời giải thích thoả đáng.
481. Hợp kim của magie và sắt được dùng để bảo vệ mặt trong của các tháp chưng cất và
crackinh dầu mỏ. Vai trò của magie trong hợp kim này là:
A. anot hy sinh để bảo vệ kim loại.
B. tăng tuổi thọ của tháp chưng cất và crackinh dầu mỏ.
C. tăng độ bền của hợp kim so với sắt nguyên chất.
D. A, B, C đều đúng.
482. Những kim loại nào có thể điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện?
A. Kim loại có tính khử mạnh như Na, K, Ca…
B. Kim loại có tính khử trung bình như Zn, Fe, Sn…
C. Các kim loại như Al, Zn, Fe…

D. Các kim loại như Hg, Ag, Cu…
483. Khi nung 23,2 gam một muối sunfua của kim loại hoá trị II ở trong không khí rồi
làm lạnh sản phẩm thì thu được một chất lỏng và một chất khí. Lượng sản phẩm khí này
làm mất màu 25,4 gam iot. Kim loại đã cho là:
A. Hg B. Ag
Cét s¾t ë Newdehli
C. Cu D. Fe
484. Dung dịch FeCl
3
có pH là:
A. < 7
B. = 7
C. > 7
D. ≥ 7
485. Kim loại nào sau đây có phản ứng với dung dịch CuSO
4
?
A. Mg, Al, Ag.
B. Fe, Mg, Na.
C. Ba, Zn, Hg.
D. Na, Hg, Ni.
hướng dẫn trả lời và đáp số
461. C 462. B 463. C 464. C 465. A 466. D
467. D 468. B 469. D 470. D 471. A 472. B
473. C 474. A 475. B 476. B 477. B 478. D
479. A 480. B 481. D 482. B 483. A 484. A
485. B
477. Cách giải 1:
Ký hiệu hai kim loại A, B hóa trị n,m. Khối lượng nguyên tử là A, B là M
1

. M
2
, số
mol là x, y.
Phương trình hoá học:
2A + 2nHCl → 2ACl
n
+ nH
2
2B + 2mHCl → 2BClm + mH
2
Theo đầu bài ta có hệ phương trình:
M
1
x + M
2
y = 10
=
10
422
242
,
,
,
=
=> nx + my = 0,2
áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
2
HHClBABClACl
mmmmmm

mn
−+=+=
+
Thay số vào ta có:
m = 10 + (nx + my) 36,5 - 0,1 x 2
= 10 x 0,2 x 36,5 - 0,2 = 17,1 (g)
Cách giải 2:
Theo phương trình điện li
20
422
242
2 ,
,
,
xnn
HCl
===
+−
=> mmuối

= mhKl

+
−
Cl
m
= 10 + 0,2 + 35,5 = 17,1 (g)
=> Đáp án B.