2010 10 06 tai lieu mot so kim loai khac

CÁC KIM LOẠI KHÁC
I. ĐỒNG VÀ MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA ĐỒNG
1. Cấu tạo
- Đồng là nguyên tố kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm IB, chu kì 4, số hiệu nguyên tử là 29.
- Cấu hình electron : 1s22s22p63s23p63d104s1, hoặc viết gọn là [Ar]3d104s1.
- Trong các hợp chất, đồng có số oxi hoá phổ biến là +1 và +2. Cấu hình electron của các ion
đồng là Cu+ : [Ar]3d10 ; Cu2+ : [Ar]3d9.
- So với kim loại nhóm IA, đồng có bán kính nguyên tử nhỏ hơn, ion đồng có điện tích lớn hơn.
Kim loại đồng có cấu tạo kiểu mạng tinh thể lập phương tâm diện là tinh thể đặc chắc, do vậy liên kết
trong đơn chất đồng bền vững hơn.
2. Tính chất hóa học
Đồng là kim loại kém hoạt động, có tính khử yếu. Tính chất này được chứng minh qua những
phản ứng hoá học sau.
a) Tác dụng với phi kim
Khi đốt nóng, Cu không cháy trong khí oxi mà tạo thành màng CuO màu đen bảo vệ Cu không
bị oxi hoá tiếp tục :
o

t
2Cu + O2 
→ 2CuO

Nếu tiếp tục đốt nóng Cu ở nhiệt độ cao hơn (800 – 1000OC), một phần CuO ở lớp bên trong oxi
hoá Cu thành Cu2O màu đỏ :
o

t
CuO + Cu 
→ Cu2O

Trong không khí khô, Cu không bị oxi hoá vì có màng oxit bảo vệ. Nhưng trong không khí ẩm,

với sự có mặt của CO2, đồng bị bao phủ bởi màng cacbonat bazơ màu xanh CuCO3.Cu(OH)2.
Đồng có thể tác dụng với Cl2, Br2, S,... ở nhiệt độ thường hoặc đun nóng :
Cu + Cl2 → CuCl2
Cu + S

o

t
→ CuS

b) Tác dụng với axit
Đồng không tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng. Tuy vậy, với sự có mặt của oxi trong
không khí, Cu bị oxi hoá thành muối Cu(II).
2Cu + 4HCl + O2 → 2CuCl2 + 2H2O
Đồng bị oxi hoá dễ dàng trong H2SO4 đặc nóng và HNO3 :
o

Cu

t
+ 2H2SO4 (đặc) 
→ CuSO4 + SO2↑ + 2H2O

Cu

+ 4HNO3 (đặc)


→ Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

3Cu + 8HNO3 (loãng) 
→ 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
-1-


c) Tác dụng với dung dịch muối
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag↓
3. Một số hợp chất của đồng
a. Đồng(II) oxit, CuO
- CuO là chất rắn màu đen.
- CuO được điều chế bằng cách nhiệt phân các hợp chất Cu(OH)2, Cu(NO3)2, CuCO3.Cu(OH)2,...
o

t
2Cu(NO3)2 
→ 2CuO + 4NO2↑ + O2↑
o

t
CuCO3.Cu(OH)2 
→ 2CuO + CO2↑ + H2O

- CuO có tính oxi hoá :
o

t
CuO + CO 
→ Cu + CO2↑
o

t
3CuO + 2NH3 
→ N2↑ + 3Cu + 3H2O

b. Đồng(II) hiđroxit, Cu(OH)2
- Cu(OH)2 là chất rắn, màu xanh.
- Điều chế Cu(OH)2 từ dung dịch muối đồng(II) và dung dịch bazơ.
- Cu(OH)2 có tính bazơ, không tan trong nước nhưng tan dễ dàng trong dung dịch axit.
- Cu(OH)2 tan dễ dàng trong dung dịch NH3 tạo ra dung dịch có màu xanh thẫm gọi là nước
Svayde.
Cu(OH)2 + 4NH3 → [ Cu(NH 3 )4 ] (OH)2
c. Đồng (II) sunfat, CuSO4
CuSO4 ở dạng khan là chất rắn màu trắng. Khi hấp thụ nước tạo thành muối hiđrat CuSO4.5H2O
là tinh thể màu xanh trong suốt. Do vậy CuSO4 khan được dùng để phát hiện dấu vết của nước trong các
chất lỏng.

II. BẠC
Bạc là nguyên tố kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm IB, chu kì 5, số hiệu nguyên tử là 47 trong bảng tuần
hoàn.
Trong các hợp chất, bạc có số oxi hoá phổ biến là +1, ngoài ra bạc còn có số oxi hoá là +2 và +3.
Cấu hình electron nguyên tử Ag : [Kr] 4d105s1
Bạc có tính mềm, dẻo (dễ kéo sợi và dát mỏng), màu trắng, dẫn nhiệt và dẫn điện tốt nhất trong các kim
loại.
Bạc là kim loại nặng (khối lượng riêng là 10,5 g/cm3), nóng chảy ở 960,5OC.
o

Bạc có tính khử yếu, nhưng ion Ag+ có tính oxi hoá mạnh ( E Ag + / Ag = +0,80V).
- Bạc không bị oxi hoá trong không khí, dù ở nhiệt độ cao.
-2-

- Bạc không tác dụng với HCl, H2SO4 loãng, nhưng tác dụng với axit có tính oxi hoá mạnh, như
HNO3 hoặc H2SO4 đặc nóng.
Ag + 2HNO3 (đặc) → AgNO3 + NO2↑ + H2O
- Bạc có màu đen khi tiếp xúc với không khí hoặc nước có mặt hiđro sunfua :
4Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S↓(đen) + 2H2O

III. VÀNG
Vàng là nguyên tố kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm IB, chu kì 6, số hiệu nguyên tử là 79 trong bảng
tuần hoàn. Trong các hợp chất, vàng có số oxi hoá phổ biến là +3, ngoài ra vàng còn có số oxi hoá +1.
Cấu hình electron nguyên tử Au : [Xe] 4f145d106s1
1. Tính chất
Vàng là kim loại mềm, màu vàng, dẻo (người ta có thể cán lá vàng mỏng hơn 0,0002 mm, từ 1 g vàng
có thể kéo thành sợi mảnh dài tới 3,5 km). Vàng có tính dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, chỉ kém bạc và đồng.
Vàng có khối lượng riêng là 19,3 g/cm3, nóng chảy ở 1063oC.
o

Vàng có tính khử rất yếu ( E Au3 + / Au = +1,50V).
Vàng không bị oxi hoá trong không khí dù ở nhiệt độ nào và không bị hoà tan trong axit, kể cả HNO3
nhưng vàng bị hoà tan trong :
- Nước cường toan (hỗn hợp 1 thể tích HNO3 và 3 thể tích HCl đặc)
Au + HNO3 + 3HCl → AuCl3 + 2H2O + NO↑
−

- Dung dịch muối xianua của kim loại kiềm, như NaCN, tạo thành ion phức [ Au(CN)2 ] .
- Thuỷ ngân, tạo thành hỗn hống với Au (chất rắn, màu trắng). Đốt nóng hỗn hống, thuỷ ngân bay
hơi còn lại vàng (chú ý tính độc hại của thí nghiệm này).

IV. NIKEN
Niken là nguyên tố kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm VIIIB, chu kì 4, có số hiệu nguyên tử là 28

trong bảng tuần hoàn. Trong các hợp chất, niken có số oxi hoá phổ biến là +2, ngoài ra còn có số oxi hoá
là +3.
Cấu hình electron nguyên tử Ni : [Ar] 3d84s2
Tính chất
Niken có thể tác dụng được với nhiều đơn chất và hợp chất : khi đun nóng có thể phản ứng với
một số phi kim như oxi, clo,.... ; phản ứng được với một số dung dịch axit, đặc biệt là tan dễ dàng trong
dung dịch axit HNO3 đặc nóng.
Thí dụ :

500o C

2Ni + O2 
→ 2NiO
0

t
Ni + Cl2 
→ NiCl2

-3-


V. KẼM
Kẽm là kim loại có màu lam nhạt, giòn ở nhiệt độ phòng, dẻo ở nhiệt độ 100 -150OC, giòn trở lại
ở nhiệt độ trên 200OC. Kẽm có khối lượng riêng bằng
7,13 g/cm3, nóng chảy ở 419,5OC, sôi ở 906OC.
o
Kẽm là kim loại hoạt động, có tính khử mạnh, thế điện cực chuẩn của kẽm E Zn 2 + / Zn = -0,76 V.

Kẽm tác dụng được với nhiều phi kim và các dung dịch axit, kiềm, muối. Tuy nhiên, kẽm không bị oxi

hoá trong không khí, trong nước vì trên bề mặt kẽm có màng oxit hoặc cacbonat bazơ bảo vệ.

VI. THIẾC
- Trong các hợp chất, Sn có số oxi hoá +2 và +4.
- Cấu hình electron nguyên tử Sn : [Kr] 4d105s25p2.
Tính chất
Thiếc là kim loại có tính khử yếu hơn kẽm và niken :
- Trong không khí ở nhiệt độ thường, Sn không bị oxi hoá ; Ở nhiệt độ cao, Sn bị oxi hoá thành
SnO2.
- Thiếc tác dụng chậm với các dung dịch HCl, H2SO4 loãng tạo thành muối Sn(II) và H2. Với
dung dịch HNO3 loãng tạo muối Sn(II) nhưng không giải phóng hiđro. Với H2SO4, HNO3 đặc tạo ra hợp
chất Sn(IV).
- Thiếc bị hoà tan trong dung dịch kiềm đặc (NaOH, KOH). Trong tự nhiên, thiếc được bảo vệ
bằng màng oxit, do vậy thiếc tương đối bền về mặt hoá học, bị ăn mòn chậm.

VII. CHÌ
Chì là kim loại thuộc nhóm IVA, chu kì 6, số hiệu nguyên tử là 82 trong bảng tuần hoàn. Nguyên
tử chì có 6 lớp electron, lớp ngoài cùng có 4e, lớp sát ngoài cùng có 18e. Trong các hợp chất, Pb có số
oxi hoá +2 và +4. Hợp chất có số oxi hoá +2 là phổ biến và bền hơn.
Cấu hình electron nguyên tử Pb : [Xe]4f145d106s26p2.
Tính chất
Chì có màu trắng hơi xanh, mềm (có thể cắt bằng dao), dễ dát mỏng và kéo sợi. Chì là kim loại
nặng, có khối lượng riêng là 11,34 g/cm3, nóng chảy ở 327,4OC, sôi ở 1745OC.
o
Chì có tính khử yếu. Thế điện cực chuẩn của chì E Pb 2 + / Pb = −0,13 V.

Chì không tác dụng với các dung dịch HCl, H2SO4 loãng do các muối chì không tan bao bọc
ngoài kim loại. Chì tan nhanh trong H2SO4 đặc nóng và tạo thành muối tan là Pb(HSO4)2. Chì tan dễ
dàng trong dung dịch HNO3, tan chậm trong HNO3 đặc.

-4-


Chì cũng tan chậm trong dung dịch bazơ nóng (như NaOH, KOH). Trong không khí, chì được bao phủ
bằng màng oxit bảo vệ nên không bị oxi hoá tiếp, khi đun nóng thì tiếp tục bị oxi hóa tạo ra PbO. Chì không
tác dụng với nước. Khi có mặt không khí, nước sẽ ăn mòn chì tạo ra Pb(OH)2.

Bài tập. Một số kim loại
1. Câu nào sai trong các câu sau ?
A. Crom có tính khử yếu hơn sắt.
B. Cr2O3 và Cr(OH)3 có tính lưỡng tính.
C. Cu2O vừa có tính oxi hoá, vừa có tính khử.
D. CuSO4 khan có thể dùng để phát hiện nước có lẫn trong xăng hoặc dầu hoả.
2. Dãy các ion được sắp xếp theo chiều tính oxi hoá tăng dần từ trái sang phải là
A. Ni2+, Fe2+, Cu2+, Ag+, Fe3+, Au3+

B. Fe2+, Ni2+, Cu2+, Fe3+, Ag+, Au3+

C. Ni2+, Fe2+, Cu2+, Fe3+, Ag+, Au3+

D. Fe2+, Ni2+, Cu2+, Ag+, Fe3+, Au3+

3. Để loại CuSO4 lẫn trong dung dịch FeSO4 cần dùng thêm chất nào sau đây ?
A. Zn

B. Al

C. Fe

D. Ni

4. Chọn câu đúng trong các câu sau :
A. Thép là hợp kim của sắt với cacbon (2 - 4%).
B. Gang là hợp kim của sắt với cacbon (2 - 5%).
C. Gang xám chứa ít cacbon hơn gang trắng.
D. Để luyện được những loại thép chất lượng cao, người ta dùng phương pháp lò điện.
5. Kim loại khi tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng cho thể tích khí NO2 lớn hơn cả là
A. Fe

B. Cu

D. Zn

D. Ag

6. Vàng bị hoà tan trong dung dịch nào sau đây ?
A. hỗn hợp 1 thể tích HNO3 đặc và 3 thể tích HCl đặc
B. 3 thể tích HNO3 và 1 thể tích HCl đặc
C. HNO3
D. H2SO4 đặc, nóng
Dãy các kim loại được sắp xếp theo chiều giảm dần tính khử là
A. Fe, Zn, Ni, Cr, Cu, Ag, Au

B. Zn, Cr, Fe, Ni, Cu, Ag, Au

C. Zn, Fe, Cr, Ni, Cu, Ag, Au

D. Zn, Cr, Ni, Fe, Cu, Ag, Au

8. Các chất trong dãy nào sau đây vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử ?

A. Fe2O3, Cu2O, Cr2O3, FeCl2

B. Fe3O4, Cu2O, CrO, FeCl2

C. CrO3, FeO, CrCl3, Cu2O

D. Fe2O3, Cu2O, CrO, FeCl2
-5-


9. Dãy kim loại bị thụ động trong axit HNO3 đặc, nguội và H2SO4 đặc, nguội là
A. Fe, Al, Cu

B. Fe, Zn, Cr

B. Fe, Al, Ag

D. Fe, Al, Cr

10. Tổng hệ số (các số nguyên, tối giản) của tất cả các chất trong phương trình hoá học của phản ứng
giữa FeSO4 với dung dịch KMnO4 trong H2SO4 là
A. 33

B. 34

C. 35

D. 36

11. Ngâm một đinh sắt vào 200 ml dung dịch CuSO 4 1M, sau một thời gian thấy khối lượng đinh sắt

tăng 0,8 g. Khối lượng đồng tạo ra là
A. 8,4 g

B 6,4 g

C. 9,6 g

D. 6,9 g

12. Ngâm một lá kim loại có khối lượng 10 g trong dung dịch H 2SO4. Sau khi thu được 448 ml khí H 2
(đktc) thì khối lượng kim loại giảm 11,2%. Kim loại đã dùng là
A. Zn

B. Fe

C. Al

D. Cu

13. Trong các phản ứng dưới đây, phản ứng nào không phải là phản ứng

oxi hoá – khử ?

A. Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2
o

t
B. 2Cr(OH)3 
→ Cr2O3 + 3H2O

C. Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag↓
D. K2Cr2O7 + 14HCl → 2CrCl3 + 2KCl + 3Cl2 + 7H2O
14. Cho luồng khí H2 dư qua hỗn hợp các oxit CuO, FeO, ZnO và Al 2O3 nung ở nhiệt độ cao. Sau phản
ứng, hỗn hợp chất rắn còn lại là
A. Cu, FeO, ZnO, Al2O3

B. Cu, Fe, ZnO, Al2O3

C. Cu, Fe, Zn, Al2O3

D. Cu, Fe, Zn, Al

15. Muối amoni đicromat bị nhiệt phân theo phương trình :
o

t
(NH4)2Cr2O7 
→ Cr2O3 + N2 + 4H2O

Khi phân huỷ 48 g muối thấy còn 30 g gồm chất rắn và tạp chất không bị biến đổi. Phần trăm tạp
chất có trong muối là
A. 5,5%
16.

B. 6,5%

C. 7,5%

D. 8,5%

Hoà tan hoàn toàn 2,56 g đồng vào dung dịch HNO 3 đặc. Sục khí thu được vào dung dịch NaOH
dư. Khối lượng muối của natri thu được là
A. 7,16 g

B. 6,16 g

C. 7,18 g

D. 6,18 g

17. Cho 10,8 g hỗn hợp Fe và Cr tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 4,48 lít khí H2 (đktc).
Tổng khối lượng muối khan thu được là
A. 18,7 g

B. 19,7 g

C. 25,0 g

D. 16,7 g

18. Khối lượng đồng thu được ở catot sau 1 giờ điện phân dung dịch CuSO 4 với cường độ dòng điện 2
ampe là
-6-


A. 2,4 g
19.

B. 2,6 g

C. 3,0 g

D. 2,8 g

Thổi một luồng khí CO dư qua hỗn hợp Fe 2O3 và CuO nung nóng đến phản ứng hoàn toàn thu
được 3,04 g chất rắn. Khí thoát ra sục vào bình đựng nước vôi trong dư thấy có 5 g kết tủa. Khối
lượng hỗn hợp ban đầu là
A. 3,48 g

B. 3,28 g

C. 3,84 g

D. 3,82 g

20. Cho 3,6 g hỗn hợp CuS và FeS tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 896 ml khí (đktc). Khối lượng
muối khan thu được là
A. 4,16 g

B. 4,61 g

C. 5,08 g

D. 5,61 g

21. Hoà tan hoàn toàn 8,32 g Cu vào dung dịch HNO 3 thu được dung dịch A và 4,928 lít hỗn hợp NO
và NO2 (đktc). Khối lượng của 1 lít hỗn hợp hai khí này ở đktc là
A. 1,98 g

B. 1,89 g

C. 1,78 g

D. 1,87 g

22. Khử hoàn toàn 6,64 g hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 3O4 và Fe2O3 bằng CO dư. Dẫn hỗn hợp khí thu
được sau phản ứng vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 8 g kết tủa. Khối lượng sắt thu được là
A. 5,36 g

B. 4,4 g

C. 3,12 g

D. 5,63 g

23. Cho hỗn hợp gồm 0,3 mol Fe + 0,15 mol Fe 2O3 + 0,1 mol Fe3O4 tác dụng hết với dung dịch H2SO4
loãng, dư thu được dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa
đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn C. Tính m.
A. 70 gam

B. 65 gam

C. 72 gam

D. 75 gam

24. Cho 13,5 gam hỗn hợp A gồm Fe và Zn vào 200 ml dung dịch Z chứa CuCl 2 và FeCl3. Phản ứng
xong thu được chất rắn B nguyên chất có khối lượng và dung dịch C. Cho C tác dụng với dung
dịch NaOH dư thu được kết tủa D và dung dịch E. Sục CO 2 đến dư vào dung dịch E, lọc kết tủa
đem nung đến khối lượng không đổi thu được 8,1 gam chất rắn. Thành phần % theo khối lượng

của Fe và Zn trong A lần lượt là
A. 51,85% và 48,15%

B. 50,85% và 49,15%

C. 49,85% và 50,15%

D. 30,85% và 69,15%

25. Hoà tan 32 gam CuSO4 vào 200 gam dung dịch HCl 3,285% thu được dung dịch X. Lấy 1/3 lượng
dung dịch X đem điện phân với điện cực trơ có màng ngăn với cường độ dòng điện I = 1,34A
trong 2 giờ. Biết hiệu suất điện phân là 100%. Khối lượng kim loại thoát ra ở catot và thể tích khí
(đktc) thoát ra ở anot lần lượt là
A. 1,18 gam và 1,172 lít

B. 1,30 gam và 1,821 lít

C. 3,2 gam và 1,12 lít

D. 2,01 gam và 2,105 lít

26. Điện phân 500 ml dung dịch AgNO3 với điện cực trơ cho đến khi catot bắt đầu có khí thoát ra thì
ngừng. Để trung hoà dung dịch sau điện phân cần 800 ml dung dịch NaOH 1M. Tính thời gian
điện phân, biết khi điện phân người ta dùng dòng điện cường độ 20A.
-7-


A. 4013 giây

B. 3728 giây

C. 3918 giây

D. 3860 giây

27. Hoà tan hoàn toàn 17,4 gam hỗn hợp ba kim loại Al, Fe, Mg trong dung dịch HCl thấy thoát ra
13,44 lít khí H2 (đktc). Mặt khác nếu cho 8,7 gam hỗn hợp đó tác dụng với dung dịch KOH dư
thì thu được 3,36 lít khí H2 (đktc). Nếu cho 8,7 gam hỗn hợp đó tác dụng với dung dịch CuSO 4
dư, lọc lấy toàn bộ chất rắn thu được sau phản ứng tác dụng với dung dịch HNO 3 thì thu được
bao nhiêu lít khí NO (ở đktc) ?
A. 4,48 lít

B. 3,36 lít

C. 8,96 lít

D. 2,24 lít

28. Hoà tan hoàn toàn 10 gam hỗn hợp muối khan FeSO 4 và Fe2(SO4)3 thu được dung dịch A. Cho A
phản ứng hoàn toàn với 1,58 gam KMnO 4 trong môi trường axit H2SO4. Thành phần phần trăm
theo khối lượng của FeSO4 và Fe2(SO4)3 lần lượt là
A. 76% và 24%

B. 50% và 50%

C. 60% và 40%

D. 55% và 45%

29. Cho 0,1 mol FeCl 3 tác dụng hết với dung dịch Na 2CO3 dư thu được kết tủa X. Đem nung kết tủa ở

nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được chất rắn có khối lượng m. Giá trị của m là
A. 7 gam

B. 8 gam

C. 9 gam

D. 10 gam

30. Hoà tan hoàn toàn y gam một oxit sắt bằng H 2SO4 đặc, nóng thấy thoát ra khí SO2 duy nhất. Trong
thí nghiệm khác, sau khi khử hoàn toàn cũng y gam oxit sắt đó bằng CO ở nhiệt độ cao rồi hoà
tan lượng sắt tạo thành bằng H2SO4 đặc, nóng thì thu được lượng khí SO 2 nhiều gấp 9 lần lượng
khí SO2 ở thí nghiệm trên. Công thức của oxit sắt là
A. FeO

B. Fe2O3

C. Fe3O4

D. Fe2O2

31. Nung hỗn hợp gồm bột Al và bột Fe 3O4 trong điều kiện không có không khí (giả sử chỉ xảy ra phản
ứng nhôm khử oxit sắt thành sắt kim loại). Hỗn hợp sau phản ứng, nếu cho tác dụng với dung
dịch NaOH dư thì thu được

6,72 lít khí hiđro (đktc) ; còn nếu cho tác dụng với HCl dư sẽ thu

được 26,88 lít khí hiđro (đktc). Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Thành phần % khối lượng Al và
Fe3O4 trong hỗn hợp ban đầu là
A. 19,30% và 80,70%

B. 22,15% và 77,85%

C. 27,95% và 72,05%

D. 18,20% và 81,80%

32. Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500 ml axit H2SO4 0,1M (vừa đủ).
Sau phản ứng, hỗn hợp muối sunfat khan thu được khi cô cạn dung dịch có khối lượng là
A. 6,81 gam

B. 4,81 gam

-8-

C. 3,81 gam

D. 5,81 gam


Đáp án bài tập một số kim loại
1. A
6. A
11. B
16. B
21. A
26. D
31. C

2. B

7. B
12. B
17. C
22. A
27. A
32. A

3. C
8. B
13. B
18. A
23. C
28. A

-9-

4. B
9. D
14. B
19. C
24. A
29. B

5. A
10. D
15. A
20. C
25. C
30. C