skkn “phương pháp giải nhanh bài toán kim loại tác dụng với dung dịch muối”

I. Tên sáng kiến và lĩnh vực áp dụng
1. Tên sáng kiến: “Phương pháp giải nhanh bài toán kim loại tác dụng với dung
dịch muối”
2. Lĩnh vực áp dụng
Xuất phát từ mục tiêu của Bộ Giáo dục và Đào Tạo hiện nay là thi theo hình
thức trắc nghiệm , đòi hỏi người học phải có phương pháp giải nhanh và hướng tuy
duy đúng thì mới đáp ứng được yêu cầu của kì thi. Bài toán “Kim loại tác dụng với
dung dịch muối” là bài toán thường gặp trong các kì thi Cao Đẳng , Đại học và hiện
nay là kì thi Trung học Phổ thông Quốc gia .Trong quá trình dạy học chúng tôi nhận
thấy học sinh làm bài còn rất chậm, không có kinh nghiệm giải nhanh, hay mắc sai
lầm trong cách tư duy dẫn đến giải sai bài toán dạng này. Vì vậy qua các năm dạy học
đặc biệt là qua quá trình ôn thi Đại học chúng tôi đã đúc rút ra kinh nghiệm giải
nhanh bài toán “ Kim loại tác dụng với dung dịch muối” nhằm giúp học sinh hệ
thống lại được các dạng bài toán kim loại tác dụng với dung dịch muối, xây dựng
được phương pháp giải nhanh cho từng dạng, phân tích những sai lầm mà học sinh
thường gặp trong quá trình giải bài toán dạng này
Chính vì vậy, khi viết sáng kiến này, chúng tôi mong được góp thêm một vài y
kiến của mình để nâng cao chất lượng dạy và học khi giải bài toán “kim loại tác dụng
với dung dịch muối” trong chương trình hóa học lớp 12 đồng thời giúp các đồng
nghiệp có thêm một phương pháp tham khảo trong giảng dạy để nâng cao hiệu quả
dạy và học.
II.

Nội dung sáng kiến

1. Giải pháp cũ thường làm
- Chi tiết giải pháp cũ: Trong quá trình giải bài tập Hóa phần kim loại với dung dịch
muối, cách giải cũ thường là viết phương trình phản ứng, từ đó dựa vào số liệu rồi
suy ra yêu cầu bài toán
- Ưu điểm, nhược điểm và những tồn tại cần khắc phục:

1


+ Ưu điểm: Học sinh hiểu kỹ về bản chất phản ứng, sản phẩm tạo thành và có
kỹ năng cân bằng phản ứng tốt
+ Nhược điểm: Cách làm này lâu, không phù hợp với hình thức thi trắc nghiệm
+ Khắc phục: Yêu cầu học sinh có nắm rõ bản chất phản ứng, áp dụng các
phương pháp giải nhanh tìm ra yêu cầu bài toán
2. Giải pháp mới cải tiến:
- Mô tả bản chất của giải pháp mới: Dựa vào sự biến đổi bản chất hóa học giữa
các chất, mối liên hệ chặt chẽ giữa các nguyên tố với hóa trị của chúng; từ đó áp
dụng các phương pháp giải nhanh như định luật bảo toàn electron; định luật bảo toàn
mol nguyên tố; bảo toàn khối lượng; tăng giảm khối lượng… để tối ưu hóa việc giải
toán hóa tìm ra kết quả
- Tính mới, tính sáng tạo của giải pháp: Có thể áp dụng tổng thể cho các dạng
toán hóa; phù hợp hình thức thi trắc nghiệm; cải thiện nỗi lo sợ của học sinh về các
phản ứng phức tạp nhưng vẫn hiểu bản chất và tìm ra cách giải nhanh nhất.
A. Một số dạng toán cơ bản
Dạng 1: Bài toán sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng
1. Dấu hiệu nhận biết:
Dạng bài tập này thường cho dưới dạng nhúng một lá kim loại vào một dung
dịch muối. Sau phản ứng lấy lá kim loại ra khỏi dung dịch rồi cân lại thấy khối lượng
lá kim loại thay đổi.
Thực ra, đối với dạng bài tập trên, phương pháp cũ vẫn chủ yếu sử dụng là
phương pháp tăng giảm khối lượng. Tuy nhiên, cách trình bày còn dài, học sinh mất
thời gian viết phương trình phản ứng, cân bằng, lập luận…v…v.. Đặc biệt, học sinh
rất hay nhầm lẫn trong việc xác định kim loại nào tan ra, kim loại nào bám vào, khối
lượng thanh kim loại tăng hay giảm. Với cách giải mới sau đây, chúng tôi hi vọng sẽ
giúp học sinh giải dạng toán này một cách nhanh nhất và chính xác nhất.
2. Phương pháp giải:

Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng và cân bằng: bA → aB
2


Trong đó:




A là kim loại tham gia phản ứng ( tan ra)
B là kim loại tạo thành sau phản ứng (bám vào)
a, b là tỉ lệ của hiệu số oxi hóa của kim loại A và B trước và sau phản ứng (Lấy

số lớn trừ số nhỏ) – tỉ lệ này thường là tỉ lệ hóa trị của kim loại A, B.
Ví dụ: phương trình: Fe + CuSO4 → Fe + CuSO4 thì có sơ đồ là: Fe → Cu
Hoặc với phương trình: 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu thì có sơ đồ: 2Al → 3Cu
Bước 2:
+ Nếu đề bài cho khối lượng lá kim loại thay đổi là m thì áp dụng như sau:
∆m = mB - mA
Trong đó ∆m mang dấu “-” nếu khối lượng thanh kim loại giảm, ∆m mang dấu “+”
nếu khối lượng thanh kim loại tăng sau khi phản ứng kết thúc.
+ Nếu đề bài cho khối lượng lá kim loại thay đổi là x% thì ta áp dụng như sau:
∆m = mB - mA = +mban đầu
∆m = mB - mA =- mban đầu

x
nếu khối lượng thanh kim loại tăng
100

x

nếu khối lượng thanh kim loại giảm
100

3. Một số bài tập minh họa áp dụng theo phương pháp tăng giảm khối lượng
Câu 1: Ngâm một đinh sắt trong 200 ml dung dịch CuSO4 x M. Sau khi phản ứng kết
thúc lấy đinh sắt ra khỏi dung dịch rửa nhẹ, làm khô thấy khối lượng đinh sắt tăng
thêm 1,6 gam. Giá trị của x là:
A.

1,000

B. 0,001

C. 0,040

HƯỚNG DẪN GIẢI
Phương pháp cũ:
Gọi a là số mol CuSO4 tham gia phản ứng
3

D. 0,200


Phương trình hóa học:
Fe
Mol: a
Theo đề bài ta có:

� FeSO4 + Cu
+ CuSO4 ��

a
a

mCu baùm - mFe tan = mFe taêng
64a - 56a = 1,6 � Giải ra a = 0,2

Nồng độ mol/l CuSO4: CM =

0, 2
n
= 0, 2 = 1 M
V

� Chọn A

Phương pháp mới:
Gọi a là số mol CuSO4 phản ứng và cũng là số mol Cu tạo thành.
Fe → Cu
a

a

mol

→ ∆m = a(64 – 56 ) = + 1,6 → a = 0,2 → x = 1M → Chọn A
Nhận xét: Mặc dù về bản chất đều là phương pháp tăng giảm khối lượng nhưng ở
phương pháp mới đã rút ngắn được thời gian viết phương trình phản ứng; thời gian
lập luận, tính toán để đưa ra kết quả. Việc rút ngắn thời gian làm bài tập là rất cần
thiết trong việc thi trắc nghiệm như hiện nay.
Câu 2: Ngâm lá kẽm trong dung dịch chứa 0,1 mol CuSO4. Phản ứng xong thấy khối

lượng lá kẽm:
A. tăng 0,1 gam.

B. tăng 0,01 gam. C. giảm 0,1 gam.
HƯỚNG DẪN GIẢI

Phương pháp cũ:
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
0,1

0,1

0,1

mol

Khối lượng Zn tan ra: mZn tan = 0,1.65 = 6,5 gam
Khối lượng Cu bám vào: mCu bám = 0,1.64 = 6,4 gam
Thấy mZn tan > mCu bám → khối lượng lá kẽm giảm.
MZn giảm = 6,5 – 6,4 = 0,1 gam → Chọn C
4

D. không thay đổi.


Phương pháp mới:
Zn → Cu
0,1

0,1

mol

→ ∆m = 0,1 (64 – 65) = - 0,1 gam → Chọn C
Nhận xét: Ở ví dụ trên, nếu giải theo phương pháp cũ mà học sinh không nắm được
khái niệm kim loại nào tan ra, kim loại nào bám vào hoặc không so sánh khối lượng
của Zntan và khối lượng của Cubám thì sẽ rất dễ chọn đáp án A. Việc sử dụng phương
pháp giải mới đã khắc phục được toàn bộ những nhược điểm đó.
Câu 3: Nhúng 1 thanh nhôm nặng 50 gam vào 400ml dung dịch CuSO4 0,5M. Sau
một thời gian lấy thanh nhôm ra cân nặng 51,38 gam. Hỏi khối lượng Cu thoát ra là:
A. 0,64gam.

B. 1,28gam.

C. 1,92gam.

D. 2,56gam.

HƯỚNG DẪN GIẢI
Phương pháp cũ:
nCuSO4  0, 4.0, 5  0, 2 mol

mAl tăng = 51,38 -50 = 1,38 gam
Đặt số mol Cu thoát ra mà a mol
Phương trình phản ứng: 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu
2a/3
Khối lượng Al tan ra: mAl tan =

a

a

mol

27.2a
 18a gam
3

Khối lượng Cu bám vào: mCu bám = 64a gam
Khối lượng thanh Al tăng lên: mAl tăng = mCu bám – mAl tan = 64a – 18a = 1,38 gam
→ a = 0,03 mol → mCu thoát ra = 0,03.64 = 1,92 gam → Chọn C
Phương pháp mới:
5


Đặt số mol Cu thoát ra là a mol
Sơ đồ:

2Al → 3Cu
2a/3 a

→ ∆m = 64a -

27.2a
 51,38  50  1, 38 � a  0, 03 mol
3

→ MCu thoát ra = 0,03.64 = 1,92 gam → Chọn C
Câu 4: Cho một thanh sắt nặng 20 gam vào 200 ml dung dịch CuSO4 0,5M. Sau khi
phản ứng xảy ra hoàn toàn thì khối lượng thanh sắt sau khi đem ra khỏi dung dịch và

sấy khô là:
A.
19,2 gam
HƯỚNG DẪN GIẢI

B. 6,4 gam

C. 5,6 gam

D. 20,8 gam

Phương pháp cũ:
Ta có khối lượng thanh Fe ban đầu bằng 20 gam
Số mol CuSO4 = 0,5 . 0,2 = 0,1 mol
Phương trình hóa học:

Fetan

Mol: 0,1
Theo đề bài ta có:

� FeSO4 + Cubám
+ CuSO4 ��

0,1

0,1

mCu baùm = 64.0,1 = 6,4 gam
mFe tan = 56.0,1 = 5,6 gam

mCu baùm > mFe tan → Khối lượng thanh tăng sau phản ứng.
mFe tăng = 6,4 – 5,6 = 0,8 gam
� Khối lượng thanh Fe khi lấy ra khỏi dung dịch là:

Mthanh Fe = 20 + 0,8 = 20,8 gam → Chọn D
Phương pháp mới:
nCu  nCuSO4 0, 2.0,5  0,1 mol

Sơ đồ: Fe → Cu
0,1

0,1 → ∆m = 0,1 (64 – 56) = + 0,8 gam

→ Khối lượng thanh sắt tăng 0,8 gam → Khối lượng thanh sắt sau khi lấy ra
khỏi dung dịch là: 20 + 0,8 = 20,8 gam → Chọn D
Nhận xét: Trong bài này, khi làm theo phương pháp cũ, nếu học sinh không hiểu
6


bản chất và bỏ qua bước so sánh mCu baùm và mFe tan thì có thể cho rằng khối lượng
thanh sắt giảm dẫn tới việc chon đáp án A.
Câu 5: Nhúng thanh kim loại M vào 100 ml dung dịch FeCl2 0,5M. Sau khi phản
ứng hoàn toàn khối lượng thanh kim loại giảm 0,45 gam. Kim loại M là:
A.

Al

B. Mg

C. Zn

D. Cu

HƯỚNG DẪN GIẢI
Phương pháp cũ:
nFeCl2  0,5.0,1  0, 05 mol

Giả sử kim loại M hóa trị n, có phương trình phản ứng:
2M + nFeCl2 → 2MCln + nFe
0,1
n

0,05

Khối lượng kim loại M tan ra:

mM tan 

0,05

mol

0,1M
gam
n

Khối lượng kim loại Fe bám vào: mFe bám = 0,05.56 = 2,8 gam
Do khối lượng thanh kim loại M giảm nên mM tan > mFe bám
Ta có: mM tan – mFe bám =

0,1.M
 2,8  0, 45
n

Dựa vào 4 đáp án, lần lượt thử n = 2 và n = 3
Với n = 2: M = 65 → M là kim loại Zn → Chọn C
Phương pháp mới:
nFeCl2  0,5.0,1  0, 05 mol

Theo 4 đáp án, Al hóa trị III, ba kim loại còn lại hóa trị II. Vậy giả sử M hóa trị II,
ta có sơ đồ:
M
0,05

→

Fe
0,05

mol

∆m = 0,05 (56 – M) = -0,45 → M = 65 → kim loại cần tìm là Zn, chọn C

7


Câu 6: Ngâm một lá Zn trong dung dịch có hòa tan 4,16 gam CdSO4. Phản ứng xong
khối lượng lá Zn tăng 2,35% với ban đầu. Khối lượng lá Zn trước khi phản ứng là:
A.

1,3 gam

B. 40 gam

C. 3,25 gam

D. 54,99 gam

HƯỚNG DẪN GIẢI
Phương pháp cũ:
Gọi mbđ là khối lượng lá Zn ban đầu
Số mol CdSO4

n=

4,16
= 0,02 mol
208

Phương trình hóa học:

Zntan
0,02

� ZnSO4 + Cdbám
+ CdSO4 ��
0,02
0,02 mol

Theo đề bài ta có:

mCd baùm - mZn tan = mbđ 100

2,35

112.0,02 - 65.0,02 = mbđ

2,35
� Giải ra: mbđ = 40 gam → Chọn B
100

Phương pháp mới:
nCdSO4  nCd  0, 02mol

Sơ đồ:

Zn

→

0,02

Cd
2,35
0,02 → ∆m = 0,02 (112 – 65) = + mbđ. 100

→ mbđ = 40 gam → Chọn B
Câu 7: Lấy 2 thanh kim loại M hóa tri II khối lượng ban đầu bằng nhau và bằng a
(g). Nhúng thanh thứ nhất vào dung dịch Cu(NO3)2. Nhúng thang thứ 2 vào dung dịch

Pb(NO3)2. Sau một thời gian lấy 2 thanh kim loại ra và cân lại thấy thanh thứ nhất
giảm 0,2% ; thanh thứ 2 tăng 28,4% ( so với khối lượng ban đầu ). Cho biết Cu(NO3)2
và Pb(NO3)2 phản ứng với số mol bằng nhau. Kim loại M là:
A.

Zn

B. Fe
C. Mg
HƯỚNG DẪN GIẢI

Phương pháp cũ:
Đặt số mol Cu(NO3)2 và Pb(NO3)2 là x mol
Thanh 1 :
8

D. Ni


M + Cu(NO3)2 → M(NO3)2 + Cu
x

x

khối lượng thanh kim loại giảm : (M-64)x (g) .
% khối lượng thanh kim loại giảm :

( M  64) x.100%
0,2%
a

(I)

Thanh 2:
M + Pb(NO3)2 →M(NO3)2 + Pb
x

x

Khối lượng thanh kim loại tăng : (207 –M )x (g) .
% khối lượng thanh kim loại tăng :

(207  M ) x.100%
28,4% (II)
a

(I )
M  64
2


M 65đVC.
( II ) 207  M 284

→ M là Zn → Chọn A
Phương pháp giải mới:
Đặt nCu ( NO )  nPb ( NO )  nCu  nPb = x mol
3 2

Thanh 1:

3 2

M → Cu
x

Thanh 2:

x

→ ∆m = x (64 – M) = - a

(1)

M → Pb
x

x

→ ∆m = x (207 – M) = + a.

28, 4
(2)
100

Lấy (1) chia (2) được:
64  M
0, 2

→ M = 65 → Kim loại M là Zn → Chọn A

207  M 28, 4

Nhận xét: Ở câu 6 và câu 7, rõ ràng giải theo cách mới ngắn gọn, tiết kiệm thời gian
hơn cho học sinh so với cách giải cũ. Thêm nữa, ở bài 5, nếu học sinh không nắm
được bản chất của hiện tượng khối lượng thanh kim loại tăng , đặc biệt là hiện tượng
9


khối lượng thanh kim loại giảm thì sẽ không thể tìm ra đáp án của bài toán. Trong khi
đó, với phương pháp giải mới, học sinh chỉ cần nhớ: khối lượng giảm – mang dấu
“-”; khối lượng tăng – mang dấu “+” sẽ tránh được các sai lầm khi giải bài toán dạng
này.
Dạng 2: Bài toán sử dụng phương pháp bảo toàn electron
1. Dấu hiệu nhận biết:
Sử dụng phương pháp bảo toàn electron thường rơi vào các dạng bài toán sau:


Một kim loại tác dụng với dung dịch chứa một muối mà không thuộc dạng 1 đã

trình bày ở trên

Một kim loại tác dụng với dung dịch chứa hỗn hợp muối

Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa một muối

Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa hỗn hợp muối
2. Phương pháp:
Dạng toán này đòi hỏi học sinh phải hiểu sâu sắc y nghĩa của dãy điện hóa. Với
phương pháp cũ, học sinh sẽ phải xét xem các phản ứng hóa học có xảy ra hay không,
thứ tự phản ứng xảy ra sao và phương trình hóa học của phản ứng đó được viết như

thế nào. Rõ ràng, nếu thực hiện đầy đủ các bước trên để giải bài tập thì rất mất thời
gian, ảnh hưởng tới kết quả thi của học sinh đặc biệt là khi các bài thi hiện nay đều
theo hình thức trắc nghiệm. Bên cạnh đó, học sinh thường gặp khó khăn trong việc
xác định thứ tự của phản ứng nhất là trong những bài toán có hỗn hợp kim loại hoặc
dung dịch chứa hỗn hợp muối. Để khắc phục những nhược điểm trên của phương
pháp giải cũ, chúng tôi mạnh dạn đưa ra các bước giải bài toán như sau:
Bước 1: Lập sơ đồ tóm tắt bài toán theo mẫu sau:
A

B

Xn+

Ym+

Kim loại

Muối
10


Trong đó: Kim loại A đứng trước kim loại B trong dãy điện hóa
Xn+đứng trước Ym+ trong dãy điện hóa
Bước 2: Xác định thứ tự của phản ứng và sản phẩm phản ứng như sau:
Chất phản ứng: “kim loại - trước; ion – sau” nghĩa là kim loại đứng trước phản ứng
trước, ion kim loại đứng sau phản ứng trước.
Ví dụ, theo sơ đồ trên, kim loại A sẽ phản ứng với ion Ym+ trước. Nếu sau phản ứng A
vẫn dư thì A sẽ phản ứng tiếp với ion Xn+. Ngược lại, nếu sau phản ứng A hết thì kim
loại B sẽ phản ứng với ion Ym+ rồi đến Xn+.
Sản phẩm phản ứng:

Muối: kim loại A sẽ tạo muối trước rồi đến kim loại B
Kim loại: ion Ym+ tạo kim loại Y rồi tới Xn+ tạo kim loại X
Để học sinh dễ hình dung, chúng tôi sử dụng mũi tên xác định thứ tự phản ứng và sản
phẩm như ở sơ đồ trên.
Bước 3: Sử dụng định luật bảo toàn electron để giải bài toán:
nkim loại A. Hóa trị của A + nkim loại B. Hóa trị của B = n.nXn+ + m.nYm+
Nếu vắng mặt kim loại hoặc ion kim loại nào thì cho số mol của kim loại hoặc ion
của kim loại đó bằng không
3. Một số bài tập minh họa áp dụng theo phương pháp cũ và phương pháp mới
Câu 1: Cho hỗn hợp A gồm Al, Mg, Fe tác dụng với dung dịch Cu(NO3)2 đến khi
phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X chứa 2 muối. Các muối trong X là
A. Cu(NO3)2 và Fe(NO3)2.

B. Mg(NO3)2 và Fe(NO3)2.

C. Al(NO3)3 và Cu(NO3)2.

D. Al(NO3)3 và Mg(NO3)2.

HƯỚNG DẪN GIẢI
11


Phương pháp cũ:
Thứ tự phản ứng của các kim loại lần lượt là: Mg, Al, Fe
Phương trình phản ứng lần lượt là:
Mg + Cu(NO3)2 → Mg(NO3)2

+ Cu (1)

2Al + 3Cu(NO3)2 → 2Al(NO3)3 + 3Cu (2)
Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2

+ Cu

(3)

Dung dịch X chứa 2 muối → Chỉ xảy ra (1), (2); Cu(NO3)2 hết → 2 muối là
Mg(NO3)2 và Al(NO3)3 → Chọn D
Phương pháp mới:
Sơ đồ:

Mg

Al

Cu2+

Fe

Kim loại

Muối

Theo sơ đồ, 2 muối trong dung dịch X là Mg(NO3)2 và Al(NO3)3 → Chọn D
Câu 2: Cho hỗn hợp A gồm Al, Mg, Zn tác dụng với dung dịch B gồm Cu(NO3)2 và
AgNO3 đến khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn Y gồm 3 kim loại. Các kim loại
trong Y là:
A. Al, Cu và Ag.

B. Cu, Ag và Zn.

C. Mg, Cu và Zn.

D. Al, Ag và Zn.

Phương pháp cũ :
Thứ tự phản ứng của kim loại lần lượt là: Mg, Al, Zn
Thứ tự phản ứng của muối lần lượt là: AgNO3, Cu(NO3)2
12


Các phương trình phản ứng xảy ra theo thứ tự sau:
Mg + 2AgNO3 → Mg(NO3)2 + 2Ag

(1)

Mg + Cu(NO3)2 → Mg(NO3)2 + Cu

(2)

Al + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag

(3)

2Al + 3Cu(NO3)2 → 2Al(NO3)3 + 3Cu

(4)

Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag

(5)

Zn + Cu(NO3)2 → Zn(NO3)2 + Cu

(6)

Do sau phản ứng thu được chất rắn Y gồm 3 kim loại nên Mg, Al, Cu(NO3)2, AgNO3
hết, Zn dư. Hỗn hợp Y gồm 3 kim loại: Ag, Cu và Zn dư → Chọn B
Phương pháp mới:
Sơ đồ :

Mg

Al

Zn

Cu2+

Ag+

Kim loại

Muối

Hỗn hợp Y gồm 3 kim loại: Ag, Cu và Zndư → Chọn B
Câu 3: Cho hỗn hợp A gồm Mg và Fe tác dụng với dung dịch B chứa Cu(NO3)2 và
AgNO3 đến khi phản ứng xong thu được chất rắn Y gồm 3 kim loại. Chất chắc chắn
phản ứng hết là

A. Fe, Cu(NO3)2 và AgNO3.

B. Mg, Fe và Cu(NO3)2.

C. Mg, Cu(NO3)2 và AgNO3.

D. Mg, Fe và AgNO3.

HƯỚNG DẪN GIẢI
Phương pháp cũ:
13


Kim loại tham gia phản ứng theo thứ tự: Mg, Fe
Thứ tự muối tham gia phản ứng lần lượt là: AgNO3, Cu(NO3)2
Các phương trình phản ứng lần lượt xảy ra theo thứ tự:
Mg + 2AgNO3 → Mg(NO3)2 + 2Ag

(1)

Mg + Cu(NO3)2 → Mg(NO3)2 + Cu

(2)

Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag

(3)

Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu

(4)

Dựa vào các phương trình phản ứng cho thấy hỗn hợp Y gồm 3 kim loại: Ag, Cu và
Fe dư → Chất chắc chắn hết là: Mg, AgNO3 và Cu(NO3)2 → Chọn C
Phương pháp mới:
Sơ đồ:

Mg

Fe

Cu2+

Ag+

Kim loại

Muối

→ 3 kim loại gồm: Ag, Cu và Fe dư → Chất chắc chắn hết là: Mg, AgNO3 và
Cu(NO3)2 → Chọn C
Nhận xét: Qua 3 bài tập trên nhận thấy, việc sử dụng sơ đồ tóm tắt bài toán và
phương pháp giải mới làm cho việc giải bài toán kim loại tác dụng với dung dịch
muối, đặc biệt là các bài toán hỗn hợp trở nên đơn giản và nhanh chóng hơn rất nhiều
so với phương pháp giải cũ. Điều đó cũng góp một phần nào trong việc tạo hứng thú
giải bài tập hóa học cho học sinh.
Câu 4: Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm AgNO3 0,1M
và Cu(NO3)2 0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và
m gam chất rắn Y. Giá trị của m là:
14

A.
2,8
HƯỚNG DẪN GIẢI

B. 2,16

C. 4,08

D. 0,64

Phương pháp cũ:
Nhận xét: Trong hỗn hợp dung dịch gồm ion Ag+ và ion Cu2+, mà ion Ag+ có tính oxi
hóa mạnh hơn nên phản ứng trước, khi Ag+ hết mà số mol Fe vẫn còn thì xảy ra tiếp
phản ứng với Cu2+.
Số mol AgNO3 = nAg  = 0,02 mol; Số mol Cu(NO3)2 = nCu2+ = 0,1 mol;
Số mol Fe = 0,04 mol
Phương trình: Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag
Mol

0,01

0,02

(1)

0,02

Sau phản ứng Fe còn 0,04 – 0,01 = 0,03 mol, phản ứng tiếp với Cu(NO3)2

Fe + Cu(NO3)2  Fe(NO3)2 + Cu
Mol

0,03

0,03

(2)

0,03

Khối lượng rắn = mAg + mCu = 0,02.108 + 0,03.64 = 4,08 gam →

Chọn C

Phương pháp mới:
Fe

Sơ đồ:

0,04

Thử:

Cu2+

Ag+

0,1

0,02

0,02.1 = 0,02 < 0,04.2= 0,08 < 0,02.1 + 0,1.2 = 0,22
Ag+ vừa hết

Fe hết

cả Ag+ và Cu2+ hết

→ Fe hết, Ag+ hết, Cu2+ phản ứng một phần. Chất rắn thu được gồm Ag và Cu.
Đặt số mol Cu2+ phản ứng là x.
Theo định luật bảo toàn electron ta có: 0,04.2 = 0,02 + 2x → x = 0,03
Khối lượng chất rắn thu được: m = 0,02.108 + 0,03.64 = 4,08 gam → Chọn C
15


Câu 5: Cho m gam kim loại Fe vào 1 lít dung dịch chứa AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2
0,1 M. Sau khi phản ứng người ta thu được 15,28 gam chất rắn và dung dịch X. Giá
trị của m là:
A.

6,72

B. 2,8

C. 8,4

D. 17,2

HƯỚNG DẪN GIẢI

Phương pháp cũ:
Nhận xét: do ion Ag+ có tính oxi hóa mạnh hơn ion Cu2+ nên phản ứng trước với Fe,
nhưng do chưa biết số mol Fe nên bài toán có thể xảy ra những trường hợp sau:
TH1: Chỉ xảy ra phản ứng : Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag
Mol 0,05

0,1

(1)

0,1

Khối lượng rắn = mAg = 0,1 . 108 = 10,8 gam < 15,28 gam
TH2: Xảy ra phản ứng: Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag
Mol 0,05

0,1

0,1

Fe + Cu(NO3)2  Fe(NO3)2 + Cu
Mol 0,1

(1)

0,1

(2)

0,1

Khối lượng rắn = mAg + mCu = 0,1.108 + 0,1.64 = 17,28 gam > 15,28 gam
Như vậy bài toán xảy ra trường hợp 3:
TH3: Sau phản ứng (2) Fe hết và Cu(NO3)2 dư, với x là số mol Fe tham gia phản ứng
(2)
Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag
Mol

0,05

0,1

(1)

0,1

Fe + Cu(NO3)2  Fe(NO3)2 + Cu
16

(2)


Mol

x

x

x

Khối lượng chất rắn: mAg + mCu = 0,1.108 + 64.x = 15,28

→ x = 0,07 mol

Kiểm tra lại: CuSO4 dư: 0,1 – x = 0,1 – 0,07 = 0,03 mol
Khối lượng Fe: mFe = (0,05 + 0,07).56 = 6,72 gam →

Chọn A

Phương pháp mới:
Fe
Sơ đồ tóm tắt:

Thử:

Cu2+

Ag+

0,1

0,1

0,1.108 = 10,8 < 15,28 < 0,1.108 + 0,1.64 = 17,2
Ag+ vừa hết

Cả Ag+ và Cu2+ đều hết

→ Ag+ hết, Cu2+ phản ứng 1 phần. Chất rắn thu được là Ag (nAg = 0,1 mol) và Cu
nCu 2 p.u 

15, 28  10,8
 0, 07 mol
64

AD ĐLBT electron:

m
2  0,1.1  0, 07.2 � m  6, 72 gam → Chọn A
56

Câu 6: Cho 29,8 gam hỗn hớp bột gồm Zn và Fe vào 600 ml dung dịch CuSO4 0,5M.
Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và 30,4 gam hỗn hợp
kim loại. Phần trăm về khối lượng của Fe trong hỗn hợp ban đầu là:
A.

56,37%

B. 64,42%

C. 43,62%

D. 37,58%

HƯỚNG DẪN GIẢI
Phương pháp cũ:

Phương trình: Zn + CuSO4  ZnSO4

+

Cu

(1)

Vì sau phản ứng là hỗn hợp kim loại nên sau phản ứng (1) Zn dư hoặc vừa đủ phản ứng,
CuSO4 hết. Lúc đó khối lượng Cu thu được, mCu = 0,3.64 = 19,2 gam. Khối lượng Zn
tham gia phản ứng mZn = 0,3 . 65 = 19,5 gam → mFe = 10,3 gam → m rắn = 19,2 + 10,3 =
17


29,5g.
Như vậy, sau phẳn ứng (1) Zn phải hết, CuSO4 dư phản ứng tiếp với Fe.
Phương trình: Fe + CuSO4

 FeSO4

+

Cu

(2)

Để thu được hỗn hợp kim loại thì sau phản ứng (2) Fe phải dư và CuSO4 hết, vì đề bài
cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Gọi a là số mol Zn, b là số mol của Fe
Phương trình: Zn + CuSO4  ZnSO4
Mol:

a

(0,3-a)

Cu

a

(1)

a

Phương trình: Fe + CuSO4
Mol:

+

 FeSO4

+

(0,3-a)

Cu

(2)

(0,3-a)

30,4 gam hỗn hợp kim loại gồm: Cu: 0,3 mol, Fe dư: [b – (0,3-a)] mol
Ta có hệ phương trình:

65a +

56b = 29,8

64.0,3 + 56.[b – (0,3-a)] = 30,4

(*)
(*)(*)

Giải (*) và (*)(*) ta được: a= 0,2, b = 0,3
%mFe 

0,3.56
100  56,37% → Chọn A
29,8

Phương pháp mới:

Zn

Fe

Cu2+

Sơ đồ tóm tắt:
0,3

Do sau phản ứng thu được hỗn hợp chất rắn nên có thể xảy ra các trường hợp sau:
TH1: Cu2+ phản ứng hết. Hỗn hợp kim loại gồm: Cu, Fe chưa phản ứng và Zn dư

AD ĐLBT electron: nZn phản ứng . 2 = 2. 0,3 → nZn phản ứng = 0,3 mol
→ m(Fe chưa phản ứng + Zn dư) = 29,8 – 0,3.65 = 10,3 gam
mhh chất rắn sau phản ứng =m(Fe chưa phản ứng + Zn dư) + mCu=10,3 + 0,3.64 = 29,5 gam # 30,4 gam →
18


Loại

19


TH2: Cu2+ phản ứng hết. Hỗn hợp kim loại gồm: Cu và Fe dư
Đặt nZn = x mol, nFe phản ứng = y mol
Theo ĐLBT electron: 2x + 2y = 0,3.2 = 0,6 → x + y = 0,3

(1)

mhh chất rắn sau phản ứng = mCu + mFe dư = 0,3.64 + 29,8 – 65x – 56y = 30,4 gam
→ 65x + 56y = 18,6

(2)

Giải (1) và (2) được x = 0,2; y = 0,1 → mFe = 29,8 – 0,2.65 = 16,8 gam
16,8

→ %mFe  29,8 100  56,37% → Chọn A
Câu 7: Một hỗn hợp X gồm 6,5 gam Zn và 4,8 gam Mg cho vào 200 ml dung dịch Y
gồm Cu(NO3)2 0,5M và AgNO3 0,3M thu được chất rắn A. Khối lượng chất rắn A là:
A. 21,06 gam

B. 20,16 gam

C. 16,2 gam

D. 26,1 gam

HƯỚNG DẪN GIẢI
Phương pháp cũ:
nZn = 0,1 mol

nMg = 0,2 mol

nCu ( NO3 )2  0, 2.0,5  0,1mol

n AgNO3  0, 2.0,3  0, 06mol

Các phương trình phản ứng lần lượt xảy ra theo thứ tự:
Mg

+

2AgNO3

0,03

→

Mg(NO3)2

+

0,06

2Ag
0,06

(1)
mol

Sau phản ứng (1) AgNO3 hết, Mg dư 0,2 – 0,03 = 0,17 mol
Mg
0,1

+

Cu(NO3)2

→

Mg(NO3)2 + Cu

0,1

0,1

(2)
mol

Sau phản ứng (2) Cu(NO3)2 hết, Mg vẫn còn dư 0,17 – 0,1 = 0,07 mol
→ Chất rắn sau khi phản ứng kết thúc gồm: Ag, Cu, Mg dư và Zn chưa tham gia phản

ứng
mrắn = 0,06.108 + 0,1.64 + 0,07.24 + 6,5 = 21.06 gam → Chọn A
Phương pháp mới:
+
Cu Zn 2++ Fe2+3+Cu+2+2+Ag+2+ Ag
FeFe
Zn
Mg
+
Cu
Ag Fe Ag
Cu CuAg
Al
Zn Al Fe
Mg Zn Zn 20

0,05
0,1
1,2 0,22
x
x 0,2
y0,2 0,1

0,1
0,02 1
0,1
2+ 2
0,4
0,4
0,1

0,3 0,0750,06
Cu


21