Kim loại TD với Acid

Trường THPT Trần Phú – Bà Rịa Vũng Tàu
Tài liệu ôn tập Hóa Học 12
BÀI TOÁN KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI AXÍT
A – NHỮNG LƯU Ý KHI VIẾT PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG
I – AXÍT LOẠI 1: HCl, H
2
SO
4
loãng, …
Kim loại M +



2 4
HCl
H SO
→
Muối + Khí H
2
↑
(M đứng trước hidro) (M có hóa trị thấp nhất)
Ví dụ:
Cu + HCl
→
Không xảy ra
Fe + 2HCl
→
FeCl
2
+ H
2

↑
II – AXÍT LOẠI 2: HNO
3
, H
2
SO
4
đặc (có tính oxihóa mạnh)
Kim loại M +
3



2 4
HNO
H SO
→
Muối + Sản phẩm khử chứa N hoặc S + H
2
O
(trừ Au và Pt) (M có hóa trị cao nhất)
 Với HNO
3
:
2 2 2 4 3 3
NO , NO, N O, N , NH NO (NH )
 Với H
2
SO
4

:
2 2
SO , S, H S
“Tùy yêu cầu của từng bài cụ thể để chọn sản phẩm khử sinh ra cho phù hợp”
Ví dụ:
Cu + 4HNO
3

đặc

→
Cu(NO
3
)
2
+ 2NO
2
↑ + 2H
2
O
2Fe + 6H
2
SO
4

đặc

0
t C
→

Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
↑ + 6H
2
O
Lưu ý:
“Al, Fe, Cr bị thụ động hóa (không tác dụng) với dung dịch HNO
3
đặc, nguội và H
2
SO
4
đặc, nguội”
B – MỘT VÀI DẠNG CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM THƯỜNG GẶP – AXÍT LOẠI 1
I – AXÍT HCl
n 2
n
M + n HCl MCl + H
2
→ ↑
Lưu ý:
1 – Quan hệ giữa số mol khí hidro thoát ra với số mol HCl phản ứng
2
H HCl

n = 2 . n
(Ia)
2 – Các công thức tính nhanh áp dụng làm bài tập trắc nghiệm
HCl
n
M MCl
→
m gam m’ gam
a – Công thức tính số mol axít HCl phản ứng:
HCl
Cl
m' m
n n
35,5
−
−
= =
(Ib)
b – Công thức tính khối lượng muối thu được sau phản ứng:
2
H
m' m n . 71
= +
(Ic)
HCl
m' m n . 35,5
= +
(Ic’)
Giáo viên: Nguyễn Xuân Khởi Email: Page 1
Trường THPT Trần Phú – Bà Rịa Vũng Tàu

Tài liệu ôn tập Hóa Học 12
Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 8 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg và Fe bằng m gam dung dịch HCl
20% vừa đủ thu được dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thu được 22,2 gam hỗn hợp muối khan. Giá trị
của m là:
A. 53 gam B. 63 gam C. 73 gam D. 29,2 gam
Bài giải
Cách 1: Giải theo cách thông thường – Bài toán hỗn hợp
Phương trình phản ứng:
2 2
Mg + 2 HCl MgCl + H (1)
x 2x x
→ ↑
→ →
2 2
Fe + 2 HCl FeCl + H (2)
y 2y y
→ ↑
→ →
Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg và Fe có trong hỗn hợp X.
Từ phương trình (1), (2) và giả thiết ta có hệ phương trình:
X
m
m 24x 56y 8
x 0,1

m 95x 127y 22,2 y 0,1
= + =
=



⇒
 
= + = =


Từ (1) và (2) ta có:
HCl HCl
n 2x 2y 2.0,1 2.0,1 0,4 mol m 0,4.36,5 14,6 gam
= + = + = ⇒ = =
Khối lượng dung dịch HCl 20% đã dùng là:
HCl
m
14,6
m = . 100% = . 100% = 73gam
C% 20%
Cách 2: Giải nhanh – Áp dụng công thức (Ib)
Ta có sơ đồ sau:
HCl
2 2
Mg, Fe MgCl , FeCl
8 gam 22,2 gam
→
→
Áp dụng công thức (Ib), ta có :
HCl
m' m 22,2 8
n 0,4 mol
35,5 35,5
− −
= = =

HCl
m 0,4 . 36,5 14,6 gam
⇒ = =
Khối lượng dung dịch HCl 20% đã dùng là:
HCl
m
14,6
m = . 100% = . 100% = 73gam
C% 20%
Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 7,5 gam hỗn hợp X gồm Mg và Al bằng dung dịch HCl dư được dung dịch Y
và V lít khí H
2
(ở đktc). Cô cạn dung dịch Y thu được 32,35 gam hỗn hợp muối khan. Giá trị của V là:
A. 5,6 lít B. 3,36 lít C. 6,72 lít D. 7,84 lít
Bài giải
Cách 1: Giải theo cách thông thường – Bài toán hỗn hợp
Phương trình phản ứng:
2 2
Mg + 2 HCl MgCl + H (1)
x x x
→ ↑
→ →
3 2
2Al + 6 HCl 2AlCl + 3H (2)
y y 1,5y
→ ↑
→ →
Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg và Fe có trong hỗn hợp X.
Từ phương trình (1), (2) và giả thiết ta có hệ phương trình:

X
m
m 24x 27y 7,5
x 0,2

m 95x 133,5y 32,35 y 0,1
= + =
=


⇒
 
= + = =


Từ (1) và (2) ta có:
2 2
H H
n x 1,5y 0,2 1,5.0,1 0,35 mol V 0,35 . 22,4
= + = + = ⇒ = =
7,84 lit
Giáo viên: Nguyễn Xuân Khởi Email: Page 2
Trường THPT Trần Phú – Bà Rịa Vũng Tàu
Tài liệu ôn tập Hóa Học 12
Cách 2: Giải nhanh – Áp dụng công thức (Ic)
Ta có sơ đồ sau:
HCl
2 3
Mg,Al MgCl , AlCl
7,5 gam 32,35 gam

→
→
Áp dụng công thức (Ic), ta có:
2 2
H H
m' m 32,35 7,5
m' m 71 . n n 0,35 mol
71 71
− −
= + ⇒ = = =

2
H
V 0,35 . 22,4
⇒ = =
7,84 lit
Ví dụ 3: Để hòa tan hoàn toàn 6,4 gam hỗn hợp gồm hai kim loại X, Y cần dùng vừa hết 200 ml dung
dịch HCl 2M thu được dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thì thu được bao nhiêu gam muối khan ?
A. 20,6 gam B. 26,0 gam C. 15,45 gam D. 25,75 gam
Bài giải
Ta có:
HCl
n 0,2 . 2 0,4 mol= =
Áp dụng công thức (Ic’), ta có:
HCl
m' m n . 35,5 m' 6,4 0,4 . 35,5 =
= + ⇒ = +
20,6 gam
Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 3,52 gam hỗn hợp hai kim loại X, Y bằng dung dịch HCl dư thu được dung
dịch A và 1,456 lít khí H

2
(ở đktc). Cô cạn dung dịch A thu được m’ gam hỗn hợp muối khan. Giá trị của
m’ là:
A. 8,315 gam B. 8,135 gam C. 8,513 gam D. 5,831 gam
Bài giải
Ta có:
2
H
1,456
n 0,065 mol
22,4
= =
Áp dụng công thức (Ic), ta có:
2
H
m' m n . 71 m' 3,52 0,065 . 71 =
= + ⇒ = +
8,135 gam
Ví dụ 5: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm 3 kim loại bằng dung dịch HCl dư thấy thoát ra 1,456
lít khí H
2
(ở đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 7,045 gam hỗn hợp muối khan. Giá trị của m
là:
A. 2,43 gam B. 2,34 gam C. 3,24 gam D. 4,32 gam
Bài giải
Ta có:
2
H
1,456
n 0,065 mol

22,4
= =
Áp dụng công thức (Ic), ta có:
2 2
H H
m' m n . 71 m m' n . 71 m 7,045 0,065 . 71 =
= + ⇒ = − ⇒ = −
2,43 gam
Ví dụ 6: Để hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm 3 kim loại cần dùng vừa hết 100 gam dung dịch
HCl 4,38%. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 7,57 gam hỗn hợp muối khan. Giá trị của m là:
A. 2,648 gam B. 1,33 gam C. 3,13 gam D. 3,31gam
Bài giải
Ta có:
HCl HCl
4,38
m 100 . 4,38% 4,38 gam n 0,12 mol
36,5
= = ⇒ = =
Áp dụng công thức (Ic’), ta có:
HCl HCl
m' m n . 35,5 m m' n . 35,5 m' 7,57 0,12 . 35,5 =
= + ⇒ = − ⇒ = −
3,31 gam
Giáo viên: Nguyễn Xuân Khởi Email: Page 3
Trường THPT Trần Phú – Bà Rịa Vũng Tàu
Tài liệu ôn tập Hóa Học 12
II – AXÍT H
2
SO
4

LOÃNG
2 4 2 4 n 2
2M + n H SO loang M (SO ) + n H
→ ↑
Lưu ý:
1 – Quan hệ giữa số mol khí hidro thoát ra với số mol H
2
SO
4
phản ứng
2
2 4
H
H SO
n = n
(IIa)
2 – Các công thức tính nhanh áp dụng làm bài tập trắc nghiệm
2 4
H SO
2 4 n
M M (SO )
→
m gam m’ gam
a – Công thức tính số mol axít H
2
SO
4
loãng phản ứng
2
2 4

4
H SO
SO
m' m
n n
96
−
−
= =
(IIb)
b – Công thức tính khối lượng muối thu được sau phản ứng
2
H
m' m n . 96
= +
(IIc)
2 4
H SO
m' m n . 96
= +
(IIc’)
Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Mg và Zn bằng một lượng vừa đủ dung dịch H
2
SO
4

5% (loãng) thấy thoát ra 2,24 lít khí H
2
(ở đktc). Khối lượng dung dịch H
2

SO
4
5% (loãng) đã dùng là:
A. 169 gam B. 129 gam C. 196 gam D. 291 gam
Bài giải
Ta có:
2 4 2 2 4
H SO H H SO
2,24
n n 0,1 mol m 0,1 . 98 9,8 gam
22,4
= = = ⇒ = =
Khối lượng dung dịch H
2
SO
4
5% (loãng) đã dùng là:
2 4
2 4
H SO
dd H SO
m
9,8
m . 100% 100%
C% 5%
= = =
196 gam
Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 1,32 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe trong 200 gam dung dịch H
2
SO

4
loãng
(vừa đủ) thu được dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thu được 4,68 gam hỗn hợp muối khan. Nồng độ %
của dung dịch H
2
SO
4
đã dùng là:
A. 1,715% B. 1,175% C. 5,117% D. 1,517%
Bài giải
Cách 1: Giải theo cách thông thường – Bài toán hỗn hợp
Phương trình phản ứng:
2 4 4 2
Mg + H SO loang MgSO + H (1)
x x x
→ ↑
→ →
2 4 4 2
Fe + H SO loang FeSO + H (2)
y y y
→ ↑
→ →
Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg và Fe có trong hỗn hợp X.
Từ giả thiết và phương trình (1), (2) ta có hệ phương trình:
hhX
hh muoi
m 24x 56y 1,32
x 0,02

m 120x 152y 4,68

y 0,015
= + =
=


⇒
 
= + =
=


Từ phương trình (1) và (2) ta có:
2 4 2 4
H SO H SO
n x y 0,02 0,015 0,035 mol m 0,035 . 98 3,43 gam
= + = + = ⇒ = =
Nồng độ % của dung dịch H
2
SO
4
đã dùng là:
Giáo viên: Nguyễn Xuân Khởi Email: Page 4
Trường THPT Trần Phú – Bà Rịa Vũng Tàu
Tài liệu ôn tập Hóa Học 12
2 4
2 4
2 4
H SO
ddH SO
ddH SO

m
3,43
C% . 100% . 100%
m 200
= = =
1,715%
Cách 2: Giải nhanh – Áp dụng công thức (IIb)
Ta có sơ đồ sau:
2 4
H SO
4 4
Mg, Fe MgSO , FeSO
1,32 gam 4,68 gam
→
Áp dụng công thức (IIb), ta có:
2 4
H SO
m' m 4,68 1,32
n 0,035 mol
96 96
− −
= = =
Nồng độ % của dung dịch H
2
SO
4
đã dùng là:
2 4
2 4
2 4

H SO
ddH SO
ddH SO
m
0,035 . 98
C% . 100% . 100%
m 200
= = =
1,715%
Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 13,2 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại (A, B) bằng dung dịch H
2
SO
4
loãng
dư, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 46,8 gam hỗn hợp muối khan. Thể tích khí H
2
(ở đktc) thu
được là:
A. 3,36 lít B. 1,68 lít C. 6,72 lít D. 7,84 lít
Bài giải
Áp dụng công thức (IIc), ta có:
2
H
m' m 46,8 13,2
n 0,35 mol
96 96
− −
= = =
Thể tích khí hidro (ở đktc) thu được là:
2

H
V 0,35 . 22,4
= =
7,84 lit
Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 11 gam hỗn hợp A gồm hai kim loại (X và Y) trong dung dịch H
2
SO
4
loãng
(vừa đủ) thấy thoát ra 8,96 lít khí H
2
(ở đktc) và dung dịch B. Cô cạn dung dịch B thì thu được hỗn hợp
muối khan có khối lượng là:
A. 49,4 gam B. 44,9 gam C. 45,0 gam D. 94,4 gam
Bài giải
Ta có:
2
H
8,96
n 0,4 mol
22,4
= =
Áp dụng công thức (IIc)
,
ta có:
2
H
m' m n . 96 m' 11 0,4 . 96
= + ⇒ = + =
49,4 gam

Ví dụ 5: Để hòa tan hoàn toàn 1,19 gam hỗn hợp X gồm Al và Zn cần dùng vừa hết 100 gam dung dịch
H
2
SO
4
3,92% thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thì thu được hỗn hợp muối khan có khối lượng
là:
A. 3,05 gam B. 5,03 gam C. 5,3 gam D. 3,5 gam
Bài giải
Cách 1: Giải theo cách thông thường – Bài toán hỗn hợp
Phương trình phản ứng:
2 4 2 4 3 2
2Al + 3H SO loang Al (SO ) + 3H (1)
x
x 3x
2
→ ↑
→ →
2 4 4 2
Zn + H SO loang ZnSO + H (2)
y y y
→ ↑
→ →
Theo giả thiết và các phương trình (1), (2) ta có hệ phương trình:
Giáo viên: Nguyễn Xuân Khởi Email: Page 5