ÔN TẬP HỖN HỢP KIM LOẠI

HỖN HỢP KIM LOẠI.
Thường gặp dưới dạng kim loại phản ứng
với axit, bazơ, muối và với nước.
Ý NGHĨA CỦA DÃY HOẠT ĐỘNG HOÁ
HỌC
K Na Ba Ca Mg Al Zn Fe Ni
Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
- Dãy được sắp xếp theo chiều giảm dần tính
hoạt động hoá học (từ trái sang phải)
- Một số kim loại vừa tác dụng được với axit
và với nước: K, Na, Ba, Ca
Kim loại + H
2
O > Dung dịch bazơ + H
2

- Kim loại vừa tác dụng với axit, vừa tác
dụng với bazơ: (Be), Al, Zn, Cr
2A + 2(4 – n)NaOH + 2(n – 2)H
2
O > 2Na
4 –
n
AO
2
+ nH
2

Ví dụ: 2Al + 2NaOH + 2H
2
O > 2NaAlO

2
+
3H
2
2Al + Ba(OH)
2
+ 2H
2
O > Ba(AlO
2
)
2
+ 3H
2
Zn + 2NaOH > Na
2
ZnO
2
+ H
2
Zn + Ba(OH)
2
> BaZnO
2
+ H
2
- Kim loại đứng trước H tác dụng với dung
dịch axit HCl, H
2
SO

4
loãng tạo muối và giải
phóng H
2
.
Kim loại + Axit > Muối + H
2
Lưu ý: Kim loại trong muối có hoá trị thấp
(đối với kim loại đa hoá trị)
- Kể từ Mg trở đi kim loại đứng trước đẩy
được kim loại đứng sau ra khỏi muối của
chúng. theo quy tắc:
Chất khử mạnh + chất oxi hóa mạnh
→
chất
oxi hoá yếu + chất khử yếu.
Lưu ý: những kim loại đầu dãy (kim loại tác
dụng được với nước) thì không tuân theo quy
tắc trên mà nó xảy ra theo các bước sau:
Kim loại kiềm (hoặc kiềm thổ) + H
2
O
→
Dung dịch bazơ + H
2

Sau đó: Dung dịch bazơ + dung dịch muối
→
Muối mới + Bazơ mới (*)
Điều kiện(*): Chất tạo thành phải có ít nhất 1

chất kết tủa (không tan).
VD: cho Ba vào dung dịch CuSO
4
.
Trước tiên: Ba + 2H
2
O
→
Ba(OH)
2
+ H
2

Ba(OH)
2
+ CuSO
4

→
Cu(OH)
2
+ BaSO
4

Đặc biệt: Cu + 2FeCl
3
> CuCl
2
+ 2FeCl
2

Cu + Fe
2
(SO
4
)
3
> CuSO
4
+
2FeSO
4

Các bài toán vận dụng số mol trung bình và
xác định khoảng số mol của chất.
1/ Đối với chất khí. (hỗn hợp gồm có 2 khí)
Khối lượng trung bình của 1 lit hỗn hợp khí ở
đktc:
M
TB
=
V
VMVM
4,22
2
1
21
+
Khối lượng trung bình của 1 mol hỗn hợp khí
ở đktc:

M
TB
=
V
VMVM
2211
+
Hoặc: M
TB
=
n
nnMnM )(
1211
−+
(n là tổng số mol
khí trong hỗn hợp)
Hoặc: M
TB
=
1
)1(
1211
xMxM −+
(x
1
là % của khí thứ
nhất)
Hoặc: M
TB
= d

hh/khí x
. M
x
2/ Đối với chất rắn, lỏng. M
TB của hh
=
hh
hh
n
m
Tính chất 1:
M
TB của hh
có giá trị phụ thuộc vào thành
phần về lượng các chất thành phần trong hỗn
hợp.
Tính chất 2:
M
TB của hh
luôn nằm trong khoảng khối
lượng mol phân tử của các chất thành phần
nhỏ nhất và lớn nhất.
M
min
< n
hh
< M
max
Tính chất 3:
Hỗn hợp 2 chất A, B có M

A
< M
B
và có
thành phần % theo số mol là a(%) và b(%)
Thì khoảng xác định số mol của hỗn hợp là.
B
B
M
m
< n
hh
<
A
A
M
m
Giả sử A hoặc B có % = 100% và chất kia có
% = 0 hoặc ngược lại.
Lưu ý:
- Với bài toán hỗn hợp 2 chất A, B (chưa biết
số mol) cùng tác dụng với 1 hoặc cả 2 chất X,
Y (đã biết số mol). Để biết sau phản ứng đã
hết A, B hay X, Y chưa. Có thể giả thiết hỗn
hợp A, B chỉ chứa 1 chất A hoặc B
- Với M
A
< M
B
nếu hỗn hợp chỉ chứa A thì:

n
A
=
A
hh
M
m
> n
hh
=
hh
hh
M
m
Như vậy nếu X, Y tác dụng với A mà còn dư,
thì X, Y sẽ có dư để tác dụng hết với hỗn hợp
A, B
- Với M
A
< M
B
, nếu hỗn hợp chỉ chứa B thì:
n
B
=
B
hh
M
m
< n

hh
=
hh
hh
M
m
Như vậy nếu X, Y tác dụng chưa đủ với B thì
cũng không đủ để tác dụng hết với hỗn hợp A,
B.
Nghĩa là sau phản ứng X, Y hết, còn A, B dư.
Ví dụ 1: Cho 22,2 gam hỗn hợp gồm Fe, Al
tan hoàn toàn trong HCl, ta thu được 13,44 lít
H
2
(đktc). Tính thành phần % khối lượng mỗi
chất trong hỗn hợp và khối lượng muối clorua
khan thu được.
Bài giải
Vì phản ứng hoàn toàn nên ta có thể thay hỗn
hợp Fe, Al bằng kim loại tương đương
M
có
hoá trị
n
. Gọi x là số mol Fe trong 1 mol hỗn
hợp.
M
= 56.x + 27(1 - x)
n
= 2.x + 3(1 - x)

PTHH:
M
+
n
HCl
→

M
Cl
n
+
2
n
H
2

M
2,22

M
2,22
M
2,22
.
2
n
Theo bài ra:
M
2,22
.

2
n
= n
H
2

=
4,22
44,13
= 0,6 (mol)
→

[ ]
[ ]
2.)1(2756
)1(322,22
xx
xx
−+
−+
= 0,6
→
x = 0,6 mol Fe và 0,4 mol Al
M
= 0,6.56 + 27.0,4 = 44,4 (g/mol)
% Fe =
4,44
56.6,0
.100% = 75,67%
% Al = 100 - 75,67 = 24,33%

Ta có
n
= 0,6.2 + 0,4.3 = 2,4 (mol)
Khối lượng muối clorua khan:
m =
M
2,22
(
M
+ 35,5.
n
) = 22,2 +
4,44
4,2.5,35
.22,2 =
64,8 gam.
Chú ý : Có thể áp dụng KLMTB của một hỗn
hợp vào bài toán xác định tên kim loại. Thông
thường đó là bài toán hỗn hợp hai kim loại
thuộc 2 chu kỳ, hai phân nhóm kế tiếp,
Ví dụ 2: Khi cho 3,1 gam hỗn hợp hai kim loại
kiềm thuộc hai chu kỳ liên tiếp tác dụng hết
với nước ta thu được 1,12 lít H
2
(đktc). Xác
định hai kim loại và tính thành phần % theo
khối lượng của hỗn hợp.
Bài giải
Vì phản ứng xảy ra hoàn toàn nên ta có thể
thay thế hỗn hợp hai kim loại kiềm bằng một

kim loại tương đương
A
có hoá trị 1 (kim loại
kiềm)
2
A
+ 2H
2
O
→
2
A
OH + H
2

(1)
Theo (1)
→
n
A
= 2n
H
2
= 2
4,22
12,1
= 0,1 (mol)

→

A
=
1,0
1,3
= 31 g/mol
→
Na = 23 <
A
= 31 < K = 39
Mặt khác:
A
= 31 =
2
3923 +

→
số mol hai chất
bằng nhau nghĩa là trong 1 mol hỗn hợp
mỗi kim loại có 0,5 mol. Thành phần %
khối lượng:
% Na =
31
23.5,0
.100 = 37,1% và % K = (100 -
37,1)% = 62,9%.
Nhận xét: Sử dụng các đại lượng trung
bình sẽ cho phép chúng ta giải quyết
nhanh các bài tập hoá học.