Chuyên đề :Kim loại very hot

CHUYÊN ĐỀ KIM LOAI
A. TÓM TẮT CHUYÊN ĐỀ :
 VẤN ĐỀ 1 : Tìm nguyên tử lượng của kim loại.
 VẤN ĐỀ 2 : Kim loại tác dụng với nước và kim loại tác dụng với bazơ
kiềm .
 VẤN ĐỀ 3 : Kim loại tác dụng với axit .
 VẤN ĐỀ 4 : Kim loại tác dụng với dung dịch muối .
 VẤN ĐỀ 5 : Kim loại tác dụng với oxit kim loại .
 VẤN ĐỀ 6 : Phương pháp nhiệt luyện .
B. NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ :
I. VẤN ĐỀ 1:
1. Bài tập phân tích :
 Bài tập 1 : Cho 2,16 g một kim loại M hóa trị III tác dụng với dung
dịch HNO
3
loãng thu được 0,027 mol hỗn hợp khí N
2
O và N
2
có tỉ
khối hơi so với H
2
là 18,45 . Tìm M ? .
Bài Giải
10M + 36HNO
3
 10M(NO
3
)
3
+ 3N

2
+ 18H
2
O
8M + 30HNO
3
 10M(NO
3
)
3
+ 3N
2
O + 15H
2
O
Đặt n (N
2
) = x ; n( N
2
O) = y

Ta có : x + y = 0,027 (I)

245,18
4428
x
yx
yx
=
+

+
(II)
Từ (I) và (II) ta có : x=0,012 mol
y =0,015 mol
=>
.2708,0
16,2
=
=
M
=> M=Al
 Bài tập 2:
Có một hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M hóa trị không đổi , khối
lượng hỗn hợp là 15,06 g .Chia hỗn hợp A thành 2 phần bằng
nhau .
-Phần 1: hòa tan hết vào dd HCl được 3,696 l H
2
( đkc).
1
-Phần 2: hòa tan hết vào dd dịch HNO
3
loãng dư thu được 3,96 l NO
(đkc) . Tìm M.
Bài làm :
Khối lượng mỗi phần là :
g53,7
2
06,15
=
Trong mỗi phần đăt: n( Fe) = x ; n( M) = y .

Khối lượng mỗi phần : 56x + My = 7,53 (g) . (I)
Phần I : Fe + HCl  FeCl
3
+ H
2
x x
M + HCl  MCl
n
+
2
n
H
2
y
2
n
y
Phần II: Fe + 4HNO
3
 Fe(NO
3
)
3
+ NO + H
2
O
x x
3M + 4nHNO
3
 3M(NO

3
)
n
+ nNO + 2nH
2
O
Y
3
ny
Số mol H
2
: x +
2
n
y = 0,165 (II)
Số mol NO: x +
2
n
y = 0,15 (III)
Lấy III – II => x= 0,12 mol; My 0,81 g
II => n
y
= 0,33-0,12x2 = 0,09 mol
=>
nM
n
M
99
==>=
n 1 2 3

M 9 (loại ) 18 (loại ) 27 (nhận)
2. Bài tập bổ xung:
 Bài tập 1: Hỗn hợp X gồm Mg và hỗn hợp M.
• Hòa tan hoàn toàn 8 g hỗn hợp X vào một lượng dung dịch HCl
7,3% (D= 1,2 g/ml) vừa đủ thu được 4,48 l H
2
( 27,3
o
C ; 1,1atm
0 .
• Mặt khác cho 8(g) hỗn hợp X tác dụng với khí Cl
2
thì cần dùng
5,6 l Cl
2
(đkc) tạo ra 2 muối Clorua. Tìm thể tích dd HCl đã
dùng và khối lượng nguyên tử của M.
 Bài tập 2 : Đột 40,6 g một hợp kim gồm Al và Zn trong bình đựng
khí Clo dư thu được 65,45 g hỗn hợp rắn . Cho hỗn hợp rắn này tan
hết trong dd dịch HCl thì thu được V lit H
2
(đkc) .Dẫn V lit này qua
ống đựng 80 g đồng đun nóng sau một thời gian thấy trong ống còn
lại 73,32 g chất rắn và chỉ có 80 % H
2
tham gia phản ứng . Xác định
% khối lượng của các kim loại trong hợp kim Al và Zn .
2
 Bài tập 3: Cho 23,8 g X (Cu , Fe , Al ) tác dụng vừa hết với 14,56 l
Cl

2
(đkc) thu được hỗn hợp muối Y . Mặt khác 0,35 mol X tác dụng
với dd HCl có dư thu được 0,2 mol H
2
(đkc). Tìm phần trăm khối
lượng trong hỗn hợp Y.
II. VẤN ĐỀ 2: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI NƯỚC VÀ KIM LOẠI TÁC
DỤNG VỚI DD BAZƠ KIỀM .
1. Bài tập phân tích :
 Bài tập 1: Hai kim loại kiềm A và B có khối lượng bằng nhau . 17,9
g hỗn hợp A và B tan hoàn toàn trong 500 g nước thu được 500 ml
dd C 9 (d=1,03464 g/ml) >Tìm A và B .
Bài Làm :
A + H
2
O  AOH +
2
1
H
2
(1)
B + H
2
O  BOH +
2
1
H
2
(2)
Khối lượng H2 thoát ra khỏi dung dịch là :

(17,94 + 500b ) -500x1,03464 = 0,62 g.
(1), (2) => tổng mol kim loại A và B = 2 số mol H
2
=
molx 62,0
2
62,0
2
=
.
Nguyên tử lượng trung bình cưa A và B :


A
=
đVC9,28
62,0
94,17
=
Giả sử A,B ta có A < 28,9 <B
Khối lượng mỗi kim loại : m (A) =m (B) =
g97,8
2
94,17
=
Số mol A : n (A) =
A
97,8
.Điều kiện số mol của A :0<n(A)<0,62
 0<

A
97,8
<0,62 => 8,97 < 0,62A =>A>14,5
Điều kiện số mol của A :
14,5<A <28,9
A: kim loại kiềm
 A =Na .
 n(A) =
mol39,0
23
97,8
=
.
 n (B)b= o,62 – 0,39 = 0,23 mol.
 Nguyên tử lượng của B =
đVC39
23,0
97,8
=
 B=K
3
 Bài tập 2 : Cho một hỗn hợp Na và Al vào nước ( có dư).. Sau khi phản
ứng ngừng thu được 4,48 lít khí hiđro và còn dư lại một chất rắn khộng
tan . Cho Chất này tác dụng với H
2
SO
4
loãng (vừa đủ ) thì thu được
3,36 lit khí và một dd . Các khí đo điều kiện chuẩn . Tìm khồi lượng
của hỗn hợp đầu .

Bài Làm ;
Na- Al vào nước :
Na + H
2
O  NaOH + ½ H
2
(1)
Al + H
2
O + NaOH  NaAlO
2
+
2
3
H
2
(2)
Chất rắn còn dư lá Al :
2Al + 3H
2
SO
4
 Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2

(3)
Gọi x là số mol Na trong hỗn hợp đầu
(1) => n (NaOH) = x
(2) => n (Al ) tan trong dd dịch kiềm là x
(1) và (2) => Số mol H2 khi cho Na-Al vào nước :
molxxxx 1,02,0
4,22
48.4
2
2
3
2
1
==>===+
(2) => số mol Al dư tác dụng với H2SO4 : n(A) =
2
3
2
H
n
=0,1 mol
(3) Vậy số mol natr ban đầu = 0,1 mol => m (Na ) = 2,3 g .
(4) N (Al ban đầu ) = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol.
(5) => M (Al) = 0,2 .27 = 5,4 g .
2. Bài tập bổ xung :
 Bài tập 1 : Hỗn hợp X gồm kim loại kiềm m và kim loại M’ hóa tri
II . Cho 3,25 g hỗn hợp X tan hoàn toàn trong nước (có dư ) tạo ra
dd D và có 1108, 8ml khí bay ra 27,3
o
C ; 1atm ; . Chia dd D thành 2

phần bằng nhau :
- Phần I : đem cô cạn 2,03 g chất rắn A .
- Phần II : Cho tác dụng với 100ml dd HCl 0,35 mol tạo ra kết
tủa b . Các phản ứng xảy ra hoàn toàn .
Tìm M và M’ . Tìm khối lượng mỗi ki9m loại trong hỗn hợp X và
khối lương kết tuỷa B tạo thành .
 Bài tập 2 : Cho hỗn hợp gồm 2,15 g gồm kim loại A và kim loại
kiềm thổ b cả 2 trực tiếp đều tan trong nước cho 0,448 lít H2 (đ k
c ) và dd C .
a. Tính thể tích dd dịch HCl cần dùng dể trung hòa ½ dd C .
b. Cho ½ thể tích dd C tác dụng với H
2
SO
4
(dư ) thu được 1,165 g
kết tủa . Tìm 2 kim loại A và B trong các kim loại cho dưới đây ; Li
(7) ; Na ( 23 ) ; K (39); mg (24) ; Ca (40) ; Ba (137) .
4
 Bài tập 3 : Hòa tan hoàn toàn 23 g hỗn hợp Ba và 2 kim loại kiềm
A và b thuộc 2 chu kmyf liên tiếp nhau vào nước thu dược dd D 6,5
litf H
2
(đ k c ) .
a. Tìm thể tích H
2
SO
4
0,5 M vừa đủ đẻ trung hoàn toàn dd D . Cô cạn dd tạo
thành thu được bao nhieeu gam muối khan.
b. Nếu thêm 18m ml dd Na

2
SO
4
0,5 m vào dd D thì kết tủa Ba
2+
; nếu thêm
210 ml dd Na
2
SO
4
0,5 m vào dd D thì sau phản ứng còn dư Na
2
SO
4
.Tìm
A,B.
III. VẤN ĐỀ 3: KIM LOẠI TÁC DUNG VỚI AXIT .
1. Bài tập phân tích :
 Bài tập 1: Khi hòa tan cùng một lượng kim loại R vào dd HNO
3
đặc , nóng và vào dd H
2
SO
4
loãng thì thể tích NO thu được gấp 3lần
thể tích H
2
ở cung điều kiện nhiệt độ và áp suất . Khối lượng muối
sunfat thu được bằng 62,81% khối lượng muối tạo thành . Tìm kim
loại R.

Bài làm :
Gọi R có hóa trị m khi tác dụng với axit H
2
SO
4
loãng và có hóa trị n khi
tác dụng với HNO
3
.
A là số mol của R khi tham gia phản ứng
2R + 2H
2
SO
4
 R
2
(SO
4
)
m
+ mH
2

a ½ ma
R +2nHNO
3
 R(NO
3
)
n

+ nNO2 + nH
2
O
a na
Ta có : na = 3.0,5ma => n=1,2m => Chỉ có m=2 , n=3 là phù hợp .
R + H
2
SO
4
 R
2
SO
4
+H
2

a a
R +6HNO
3
 R(NO
3
)
3
+ 2NO
2
+ 3H
2
O
a a
TỪ m ( muối sunfat ) = 0,6281 m (muối nitrat) .

 (R+ 96 ) a = 0,628 (R+186)a  R =56 đVC.
 R= Fe .
 Bài tập 2 : Cho 3,87 g hỗn hợp A gồm Mg và Al vào 250 ml dd
chứa axit HCl 1M và H
2
SO
4
0,5M , được dd D và 4,368 lit H
2
(đ K
C ) .
a.Hãy chứng minh rằng trong dd D vẫn còn dư axit .
b.Tính phần % khối lượng trong hỗn hợp A .
Bài Làm :
a. Mg và Al tác dụng với HCl và H
2
SO
4
thực sự là tác dụng với H
+
của hỗn
hợp axit .
• n (HCl ) = 0,25mol.
HCl  H
+
+ Cl
-

5
0,25 0,25 0,25

• n (H
2
SO
4
) = 0,25 . 0,5 = 0,125 mol .
H2SO4  2H
+
+ SO4
2-
0,125 0,25 0,125
n (H
+
) trong dd axit : 0,25 + 0,25 = 0,5 mol .
Phản ứng : Mg + 2H
+
 Mg
2+
+ H
2
(1)
Al + 3H
+
 Al
3+
+H
2
(2)
(1)và (2) => n (H
+
) =2n (H

2
) =
.5,039,0
4,22
368,4.2
mol
<=
(2)n(H
+
) còn dư =0,5-0,39=0,11 mol.
 Như vậy trong dd B vẫn còn dư axit .
2. Bài tập bổ xung :
 Bài tập 1: Cho 12,45 g hỗn hợp X gồm Al và kịm loại M hóa trị II
tác dụng với dd HNO3 loãng lấy dư thu được 1,12lit hỗn hợp hợp 2
khí có tỷ khối hơi so với hiđro là 18,8 và dd Y.Cho dd Y tác dụng
với dd NaOH lấy dư thu được 0,448 lit NH3 .Cho biết số mol hỗn
hợp X là 0,25 mol; các khí đo ở đktc.
a. Viết các phản ứng xảy ra .
b. Tìm kim loại Mvaf khối lượng nmooix kim loại trong hỗn hợp X.
c. Tìm thể tích dd HNO3 vừa đủ dùng , biết rằng nồng độ mol là 2M .
 Bài tập 2: Cho hỗn hợp G ở dạng bột gồm Al , Fe , Cu .Hòa tan
23,4 g G bằng một lượng dư dd axit H
2
SO
4
đặc nóng thu được 15,12
lit khí SO
2
. Cho 23,4 g G vào bình A chứa 850 ml dd H
2

SO
4
1M
(loãng ) dư sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được khí B . Dẫn
toàn bộ lượng khí B vào ống đựng CuO lấy dư nun nóng thấy khối
lượng chất rắn giảm 7,2 g so với ban đầu .
a. Viết các phương trình hóa học xảy ra và tính phần trăm khối
lượng của mỗi chất trong hỗn hợp G .
b. Ch dd chứa m(g) NaNO3 vào bình A sau phản ứng giữa G với
H
2
SO
4
ở trên thấy thoát ra V lit khí NO (sản phẩm duy nhất ) .
Tính giá trị nhỏ nhất của m để V lớn nhất . Giả thiết các phản
ứng đều hoàn toàn . các khí đo ở đkc .
 Bài tập 3 : Hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg và Zn có khối lượng
46,2 g . Chia X thành 2 phần trong đó phần 2 gấp đôi phần 1 . Cho
phần 1 tác dụng với 200ml dd H
2
SO
4
1m được Vlit H
2
.Cho phần 2
tác dụng với 800ml dd H
2
SO
4
1M được 13,44 lit H

2
.
a. Viết các phản ứng và tính V .
b. Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X .
6