ly thuyet hoa dinh

TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HểA H C 12

D&3H

Chơng 5. ĐạI CƯƠNG Về KIM LOạI
I. Kiến thức trọng tâm
a) Tính chất chung của kim loại
Ôn lại phần liên kết kim loại và 3 kiĨu m¹ng tinh thĨ kim lo¹i (líp 10).
– Kim loại chỉ thể hiện tính khử trong các phản ứng hãa häc :

M → Mn+ + ne
b) Pin ®iƯn hãa
HiĨu rõ quá trình oxi hóa - khử xảy ra tại các điện cực trong pin điện hóa.
c) Thế điện cực chuẩn và dÃy điện hóa
- Từ thế điện cực hiđro chuÈn : E o + / H = 0,00 V Giá trị thế điện cực
H
2

chuẩn các kim loại

Eo n+ / M .
M

DÃy điện hóa chuẩn theo chiều Eo tăng dần :
Tính oxi hóa tăng dần
Mg2+ Al3+ Mn2+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Ag+ Au3+
-----------------------------------------------(axit)----------------------Mg

Al

Mn

Zn

Fe

Ni

Sn

Pb (H) Cu Fe2+ Ag Au

Tính khử giảm dần
- ý nghĩa dÃy điện hãa : cation trong cỈp oxi hãa - khư cã thế điện cực
chuẩn lớn hơn có thể oxi hóa kim loại trong cặp có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn.
Trong các chất đangxét: Chất oxi hoá mạnh nhất oxi hoá chất khử mạnh
nhất, sinh ra chất oxi hoá yếu hơn và chất khử yếu hơn (quy tắc ).
Cu2+

Ag+

Cu

Ag

Tính suất ®iƯn ®éng chn cđa pin ®iƯn hãa :
E o = E o dơng E o âm
pin
cực
cực

o

o

o

( Cách nhớ : lấy E có giá trị lớn trừ cho E có giá trị nhỏ E pin > 0)

c) Ăn mòn kim loại
Phân biệt :


D&3H

TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HĨA H C 12

– ¡n mßn hãa häc : không phát sinh dòng điện.
Ăn mòn điện hóa học : phát sinh dòng điện.
+ Điều kiện để có ăn mòn điện hóa.
+ Cơ chế ăn mòn điện hóa.
Cách chống ăn mòn kim loại : bảo vệ bề mặt và bảo vệ điện hóa.
e) Điện phân
Nắm vững thứ tự oxi hóa - khử tại các điện cực :
Khả năng nhận electron tăng dần tại catot :
+

2+

+

2+

3+

2+

3+

2+

2+

2+

+

2+

K Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Ni Pb H Cu Fe
– Khả năng nhờng electron tăng dần tại anot :

3+

+

Ag Au

3+

2
SO2 − NO3 CO3 − H 2 O O2 − OH − Cl − Br − I − anot tan
4

Chó ý :
+ Trong dung dịch nớc, các ion gốc axit có oxi không bị điện phân.
+ Nếu anot làm bằng các kim loại (trừ Pt) thì kim loại làm anot nhờng
electron (điện phân anot tan).
+ Phân biệt dấu các điện cực :
Bình điện phân :
catot là cực ; anot là cực +
Trong pin điện hóa : catot là cực + ; anot là cực
AIt
Vận dụng công thức : m =
để tính khối lợng chất sinh ra tại các
nF
điện cực.
f) Điều chế kim loại
Chọn phơng pháp điều chế kim loại thÝch hỵp
K Ca Na Mg Al
Zn Cr Fe Ni Sn Pb Cu Hg Ag Hg Pt Au
Điện phân nóng chảy
Nhiệt luyện, thủy luyện, điện phân dung dịch
Kĩ năng
Nắm vững các phơng pháp giải bài tập kim loại nh : phân tử khối trung
bình, định luật bảo toàn electron ...
Tính suất điện động của pin điện hóa.
áp dụng quy tắc để xét chiều và thứ tự của phản ứng oxi hóa - khử.
Giải các bài tập ®iƯn ph©n.

TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HểA H C 12

D&3H

II. Bài tập áp dụng
A. Trắc nghiệm khách quan
1.

2.

3.

Các kim loại trong dÃy nào sau đây có khả năng tác dụng với nớc ở nhiệt
độ th−êng ?
A. Na, Ca, Li, Ba
B. Na, Ca, Be, Li
C. Na, Ca, Mg, Be
D. Na, Be, Li, Ba
Nhận định nào sau đây đúng ?
A. Các kim loại đều có số electron lớp ngoài cùng 4.
B. Các nguyên tố nhóm B đều là kim loại.
C. Các nguyên tố có 1, 2 3 electron đều là các kim loại.
D. Các nguyên tố ở các nhóm IA, IIA, IIIA (không kể hiđro) đều là kim loại.
Kim loại dẫn đợc điện là nhờ có
A. các ion dơng kim loại và electron.
B. cấu tạo mạng tinh thể kim loại.
C. các electron tự do.

D. các ion dơng và ion âm.

4.

5.

2+

2+

2+

+

Từ các cặp oxi hoá - khư sau : Zn /Zn, Mg /Mg, Cu /Cu vµ Ag /Ag, số
pin điện hoá có thể lập đợc tối đa là
A. 3.
B. 4.
C. 5.
D. 6.
Điện phân là quá trình
A. oxi hóa và khử xảy ra trên bề mặt các điện cực dới tác dụng dòng điện
một chiều của các ion.
B. phân hủy các chất trên bề mặt các điện cực dới tác dụng của dòng điện
một chiều.
C. oxi hóa và khử của các ion hay phân tử xảy ra trên bề mặt các điện cực
nhờ dòng điện một chiều.
D. phân li các chất thành các ion dới tác dụng của dòng điện một chiều.

6.

Trong quá trình điện phân dung dịch Pb(NO3)2 với các điện cực trơ, ion Pb
di chuyển về
A. cực dơng và bị oxi hoá.
B. cực dơng và bị khử.
C. cực âm và bị oxi hoá.

D. cực âm và bị khử.

2+


TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HểA H C 12

7.

D&3H

Tác dụng của cầu muối trong pin điện hóa là
A. cho các muối ở hai cốc pha trộn với nhau.
B. cho các anion và cation di chuyển qua lại.
C. cho dòng electron di chuyển từ cực âm đến cực dơng.

8.

D. cân bằng nồng độ các muối ở hai cốc.
So sánh pin điện hóa và ăn mòn kim loại, điều nào sau đây không đúng ?
A. Tên các điện cực giống nhau : catot là cực âm và anot là cực dơng.
B. Pin điện hóa phát sinh dòng điện, ăn mòn kim loại không phát sinh

dòng điện.
C. Kim loại có tính khử mạnh hơn luôn là cực âm.
D. Chất có tính khử mạnh hơn bị ăn mòn.

9.

Cho các chất Cu, Fe, Ag và các dung dịch HCl, CuSO4, FeCl2, FeCl3. Số cặp
chất có phản ứng với nhau là
A. 2.
B. 3.
C. 4.
D. 5.

10.

Cho CO d đi qua hỗn hợp gồm CuO, Al2O3, MgO. Sau khi phản ứng kết
thúc chất rắn thu đợc là
A. Al, Cu, MgO.
C. Cu, Al, Mg.

11.

12.

B. Cu, Al2O3, MgO.
D. Mg, Cu, Al2O3.

Nhóng mét thanh đồng kim loại vào 200 ml dung dịch AgNO3 0,1M. Sau
một thời gian lấy thanh đồng ra khỏi dung dịch thì thấy khối lợng thanh
đồng tăng lên 0,76 gam. Nồng độ dung dịch AgNO3 sau phản ứng là

A. 0,05M.
B. 0,075M.
C. 0,025M.
D. 0,0375M.
DÃy gồm các kim loại có thể điều chế bằng phơng pháp điện phân dung
dịch muối là
A. Al, Fe, Cr.
B. Fe, Cu, Ag.

13.

C. Mg, Zn, Cu.
D. Sr, Ag, Au.
D·y gồm các kim loại có thể điều chế bằng phơng pháp thủy luyện là
A. Al, Fe, Cr.
B. Hg, Cu, Ag.

14.

C. Mg, Zn, Cu.
D. Sr, Ag, Au.
DÃy gồm các kim loại có thể điều chế bằng phơng pháp nhiệt luyện là
A. Al, Fe, Cr.
B. Zn, Cu, Sn.
C. Mg, Zn, Cu.

D. Sr, Ag, Au.


TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC

TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HểA H C 12

15.

D&3H

DÃy gồm các kim loại chỉ có thể điều chế bằng phơng pháp điện phân nóng
chảy là
A. Al, Fe, Cr.
B. K, Ba, Al.
C. Mg, Zn, Cu.

D. Sr, Ag, Au.

B. Tr¾c nghiƯm tù ln
1.

2.

3.

a) ViÕt cÊu hình electron chung của nguyên tử và ion các nguyên tố nhóm
IA, IIA.
b) Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố kim loại Fe, Cu và
các ion của chúng.
c) So sánh số electron lớp ngoài cùng của các ion kim loại nhóm A và nhóm B.
Sắp xếp theo chiều tăng dần :
a) Bán kính nguyên tử của : Na ; Mg ; K ; Ba.
b) TÝnh dÉn ®iƯn vµ nhiƯt cđa : Ag ; Cu ; Al ; Fe.
c) Khối lợng riêng của : Li, Al, Fe, Os.

d) Nhiệt độ nóng chảy của : Hg ; Cr ; W.
e) TÝnh cøng cña Na ; Mg ; Cr ; Cu.
Cho các thế điện cực chuẩn sau :
E o 2 + / Pb = – 0,13 V ; E o 2 + / Fe = (– 0,44 V) ; E o + / Ag = 0,80 V.
Ag
Pb
Fe
a) TÝnh st ®iƯn động của các cặp pin đợc hình thành từ các cặp oxi hóa khử trên.

4.

5.

b) Cho bột Fe vào dung dịch chứa hỗn hợp Pb(NO3)2 và AgNO3. Phản ứng
oxi hóa - khử đầu tiên xảy ra là phản ứng nào ?
Ag +
Zn 2+
Fe2+
Cu 2+
Fe3+
Cho trËt tù d·y ®iƯn hãa :
Zn
Fe
Cu
Ag
Fe2+
Khi cho hỗn hợp Zn và Fe vào dung dịch chứa hỗn hợp AgNO3 và
Cu(NO3)2. Sau phản ứng ngời ta thu đợc 3 kim loại. HÃy viết các phản
ứng oxi hóa - khử lần lợt xảy ra.
HÃy nêu và giải thích hiện tợng trong các thí nghiệm :

a) Cho đinh sắt vào dung dịch HCl.
b) Cho lá Cu vào dung dịch HCl.
c) Kẹp chặt lá đồng vào đinh sắt và cho vào dung dịch HCl.


TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HểA H C 12

D&3H

6.

HÃy giải thích vai trò của thiếc và kẽm, khi chúng đợc tráng lên các đồ vật
bằng sắt để chống ăn mòn kim loại.

7.

Chọn phơng pháp thích hợp để điều chế các kim loại từ các chất : CaCl2,
Al2O3, NaOH, Fe3O4, CuO, Ag2S.
Nêu một số ví dụ về ứng dụng của sự điện phân trong việc điều chế một số
kim loại, phi kim, hợp chất, tinh chế kim loại, mạ điện. Mỗi ứng dụng viết
một phơng trình hóa học xảy ra (nếu có).

8.

9.

Điện phân dung dịch chứa hỗn hợp CuSO4 và H2SO4 với điện cực trơ, cờng
độ dòng là 5A, trong thời gian 9650 giây. Sau khi ngừng điện phân, dung
dịch vẫn còn màu xanh, tính khối lợng các chất sinh ra ở các điện cực.

10.

Cho 1,93 gam hỗn hợp gồm Fe và Al vào dung dịch chứa hỗn hợp Cu(NO3)2
và 0,03 mol AgNO3. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu đợc 6,44 gam 2 kim
loại. Tính khối lợng Fe và Al có trong hỗn hợp đầu.
Điện phân dung dịch muối sunfat kim loại bằng điện cực trơ với cờng độ
dòng 3A. Sau 1930 giây thấy khối lợng catot tăng 1,92 gam. Khối lợng
dung dịch sau phản ứng tăng hay giảm bao nhiêu gam ?

11.

12.

Cho hỗn hợp gồm 9,75 gam Zn và 5,6 gam Fe vào dung dịch HNO3 loÃng
rồi khuấy kĩ. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu đợc 1,12 lít khí N2 (sản phẩm
khử duy nhất đo ở đktc). Tính tổng khối lợng muối trong dung dịch sau
phản ứng.

III. Hớng dẫn giải Đáp án
A. Trắc nghiệm khách quan
Câu
ĐA

1
A

2
B

3
C

4
D

5
A

6
D

7
B

8
B

9
C

10
B

11
A

B. Trắc nghiệm tự luận
1.

a) CÊu h×nh electron cđa :
1

+

Nhãm IA : [khÝ hiÕm] ns → R : [khÝ hiÕm]
2

2+

Nhãm IIA : [khÝ hiÕm] ns → R : [khÝ hiÕm]
b) CÊu h×nh electron cđa :

12
B

13
B

14
B

15
B


TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HÓA H C 12

6

Cu : [khÝ hiÕm] d

2.

3.

10

4s

Fe

2

1

2+

: [khÝ hiÕm] 3d

6

Fe

Fe : [khÝ hiÕm] 3d 4s

3+

: [khÝ hiÕm] 3d

D&3H

5

+

Cu : [khÝ hiÕm] 3d

10

2+
9
→
Cu : [khÝ hiÕm] 3d
c) C¸c ion kim loại nhóm A có 8 electron lớp ngoài cùng, còn các ion kim
loại nhóm B không có 8 electron lớp ngoài cùng.
Sắp xếp theo chiều tăng dần :
a) Bán kính nguyên tử : Mg < Na < K< Ba.
b) Tính dẫn điện và nhiệt : Fe < Al < Cu < Ag.
c) Khối lợng riêng : Li < Al < Fe < Os.
d) Nhiệt độ nóng chảy : Hg < Cr < W.
e) TÝnh cøng : Na < Mg < Fe < Cr.
a) Suất điện động của các pin :

Pin Fe-Pb : E o = E o 2 + / Pb – E o 2 + / Fe = – 0,13V – (– 0,44 V) =
pin
Pb
Fe
0,31V

Pin Fe-Ag : E o = E o + / Ag – E o 2 + / Fe = 0,80 V – (– 0,44 V) = 1,24V
pin
Ag
Fe
Pin Pb-Ag : E o = E o + / Ag – E o 2 + / Pb = 0,80 V – (– 0,13 V) = 0,93V
pin
Ag
Pb
b) Suất điện động của pin Fe-Ag lớn nhất nên phản ứng oxi hóa - khử xảy ra
+
2+
đầu tiên là : Fe + 2Ag → Fe + 2Ag

4.

Tr−íc tiªn :

+

2+

Zn + 2Ag → Zn + 2Ag
2+

→ Zn2+ + Cu

2+

→ Fe2+ + Cu

+

2+

Nếu còn Zn :

Zn + Cu

và

Fe + Cu
+

Nếu hết Zn và còn Ag :
Fe + 2Ag Fe + 2Ag
+

(Ag không d nên không có phản ứng : Fe
và

Fe + Cu

2+

→ Fe

2+

2+

+

+ Ag → Fe

+ Cu

+

NÕu hÕt Zn vµ hÕt Ag chØ cã ph¶n øng :
2+

5.

2+

Fe + Cu → Fe + Cu
a) Cho đinh sắt vào dung dịch HCl :
Hiện tợng : Đinh sắt mòn dần và có bọt khí bay ra.

3+

+ Ag)


TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HểA H C 12

2+

D&3H

+

Giải thích : Thế điện cùc chn cđa cỈp Fe /Fe < 2H / H2 nên có phản ứng
+

Fe
+
2H

Fe
b) Cho lá Cu vào dung dịch HCl.
Hiện tợng : không có phản ứng xảy ra.

2+

+

H2

2+

+

Giải thích : Thế điện cực chuẩn của cặp Cu /Cu > 2H / H2 nên không có
phản ứng.
c) Kẹp chặt lá đồng vào đinh sắt và cho vào dung dịch HCl
Hiện tợng : Đinh sắt mòn dần và có bọt khí bay ra ở cả đinh sắt lẫn lá đồng.
Giải thích : Lá đồng tiếp xúc với đinh sắt tạo ra cặp pin điện hoá Zn-Cu đợc
nhúng vào dung dịch HCl nên xảy ra ăn mòn điện hoá :

Cực âm là Zn :

Zn Zn

2+

+ 2e

+

Cực dơng là Cu : 2H + 2e → H2 ⇒ cã bät khÝ bay ra ë lá Cu.
Đồng thời còn xảy ra ăn mòn hoá học :
+

6.

2+

Fe + 2H → Fe + H2 ⇒ cã bät khí bay ra ở đinh sắt.
Vai trò của chống ăn mòn kim loại của thiếc và kẽm :
Thiếc và kẽm trong tự nhiên đợc bao phủ bởi lớp oxit mỏng bền, kín nên
khi tráng lên các vật bằng sắt thì chúng có tác dụng bảo vệ bề mặt không
cho không khí, nớc thấm qua.
Khi bị xây sát sâu đến lớp sắt phía trong thì :
+ Đối với Zn : hình thành pin điện hoá Zn Fe.
2+

Kẽm có tính khử mạnh hơn Fe nên : Zn Zn + 2e
Zn bị ăn mòn cho đến khi Zn hết thì đồ vật bằng sắt mới bị ăn mòn. Nên
Zn vừa bảo vệ bề mặt vừa bảo vệ điện hoá.

+ Đối với Sn : hình thành pin điện hoá Fe - Sn.

Sn có tính khử yếu hơn Fe. Nên : Fe Fe2+ + 2e.
Vì vậy Fe bị ăn mòn nhanh hơn khi không có Sn. Nên Sn chỉ có vai trò bảo
vệ bề mặt.
7.

Phơng pháp thích hợp để điều chế các kim loại từ các chất : CaCl2, Al2O3,
NaOH, Fe3O4, CuO, Ag2S.
Điều chế Ca bằng cách điện phân nóng chảy CaCl2
đpnc

CaCl2 Ca + Cl2

Điều chế Al bằng cách điện phân nóng chảy Al2O3.


TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HểA H C 12

D&3H

3
O2
2
Điều chế Na bằng cách điện phân nóng chảy NaOH
đpnc

Al2O3 2Al +

đpnc

4NaOH 4Na + O2 + 2H2O

Điều chế Fe và Cu bằng cách khư Fe3O4, CuO víi CO :
to

Fe3O4 + 4CO  3Fe + 4CO2
→
to

→
CuO + CO  Cu + CO2
§iỊu chÕ Ag từ Ag2S bằng phơng pháp thủy luyện :
Ag2S + 4NaCN → 2Na[Ag(CN)2] + Na2S
2Na[Ag(CN)2] + Zn → Na2[Zn(CN)4] + 2Ag

8.
– §iỊu chÕ mét sè kim lo¹i nh− : kim lo¹i kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm...
VD :

đpnc

2NaCl 2Na + Cl2

đpnc

2Al2O3 4Al + 3O2

Điều chế một số phi kim nh : H2,O2, F2, Cl2

đp có vách ngăn


VD : 2NaCl + H2O  2NaOH + H2 + Cl2
H SO

2
4
2H2O 2H2 + O2

đp

Điều chế một số hợp chất : NaOH, H2O2, NaClO, KClO3 ...
đp không vách ngăn

VD : NaCl + H2O NaClO + H2

đp không vách ngăn
80 C

KCl + 3H2O  KClO3 + 3H2
→
o
– Tinh chÕ mét sè kim lo¹i : Cu, Pb, Zn, Fe, Ag, Au ...
Sử dụng phong pháp điện phân anot tan. Ngời ta dùng các kim loại cần
tinh chế để làm anot. Khi quá trình điện phân xảy ra, các kim loại cần tinh
chÕ sÏ chun tõ anot sang catot.
VD : §Ĩ cã vàng tinh khiết, ta dùng anot tan là vàng thô, vàng ở anot sẽ
chuyển sang catot nên vàng thu đợc có độ tinh khiết rất cao.
Mạ kim loại : Sử dụng phơng pháp điện phân anot tan.

+ Catot là vật cần mạ.
+ Để mạ kim loại nào thì anot làm bằng kim loại đó.


TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HểA H C 12

D&3H

VD : Để mạ bạc một chiếc thìa bằng sắt thì catot là chiếc thìa và anot làm
bằng bạc. Sau khi điện phân chiếc thìa sẽ đợc phủ một lớp bạc.

9.

2+

+

Tại catot : Cu và H
Sau khi ngừng điện phân, dung dịch vẫn còn màu xanh tại catot chỉ có
2+
phản ứng : Cu + 2e Cu
64.5.9650
Khối lợng Cu =
= 16 (gam) .
2.96500
Tại anot : SO2 và H2O
4
+

10.

Chỉ có H2O tham gia điện phân : 2H2O → 4H + O2 + 4e
32.5.9650
= 4 (gam) .
Khối lợng O2 =
4.96500
Sau phản ứng còn 2 kim loại phải là Cu và Ag.
2+

+

+

Vì Cu có tính oxi hóa yếu hơn Ag nên Ag phản ứng hết mới ®Õn Cu
⇒ n Ag = n Ag+ = 0, 03mol ⇒ m Ag = 0, 03 × 108 = 5, 24 (gam)

mCu tạo thành = 6,44 5,24 = 3,2 (gam) ⇒ nCu = 0,05 mol
2+

Sau ph¶n øng cã Cu nên dung dịch chỉ tạo ra Fe :
2+

Fe
a



Fe + 2e
2a

Al
b



Al

Ag
0,03

+

+

1e
0,03

2+

+

3+

+ 3e
3b


Ag
0,03

2e

Cu
0,1
0,05
Theo định luật bảo toàn electron :
2a + 3b = 0,1 + 0,03 = 0,13
và
65a + 27b = 2,11
Giải hệ phơng trình a = 0,02
Khối lợng của Fe = 0,02.56= 1,12 (gam)
⇒ Khèi l−ỵng cđa Al = 1,93 – 1,12 = 0,81 (gam)
Cu

11.

®p

2R2(SO4)n + 2nH2O  4R + nO2 + 2nH2SO4
→

(1)
(2)

2+


TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HĨA H C 12

D&3H

AIt
nmF n × 1, 92 ì 96500
A=
=
= 32n
nF
It
3 ì 1930
Nghiệm thích hợp là n = 2 vµ A = 64 A lµ Cu
1, 92
⇒ nCu =
= 0, 03 (mol)
64
Theo phơng trình điện phân :
n
1
n O2 = n Cu = 0, 03 = 0, 015 (mol) ⇒ m O2 = 0, 015.32 = 0, 48 (gam)
2
4
Khèi lợng dung dịch giảm (vì Cu và O2 tách ra) = 1,92 + 0,48 = 2,4 (gam)
9,75
5,6
1,12
n Zn =
= 0,15 (mol) ; n Fe =
= 0,1 (mol) ; n N 2 =
= 0,05 (mol)

65
56
22,4
m=

12.

2+

Zn
0,15

→

Zn + 2e
0,15
0,3

Fe
0,1

→

Fe + 3e
0,1
0,1

+5

2N +

3+

0

10e → N 2

0,1
0,5
0,05
Tæng sè mol e cho (0,3 + 0,3 = 0,6 mol) > tæng sè mol e nhËn (0,5 mol) : vô
3+
lí Phải có thêm một chất nhận electron vµ chØ cã thĨ lµ Fe :
3+

2+

Fe + 1e → Fe
x
x
x
Theo định luật bảo toàn electron : 0,6 = 0,5 + x x = 0,1
Dung dịch tạo thành cã 0,1 mol Fe(NO3)2 vµ 0,15 mol Zn(NO3)2
⇒ Tỉng khèi lợng các muối = 0,1.180 + 0,15.18,9 = 46,35 (gam).


TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HểA H C 12

D&3H

Chơng 6. KIM LOạI KIềM - KIềM THổ - NHÔM
I. Kiến thức trọng tâm
A. Kim loại kiềm
1

Lớp e ngoài cùng : ns
R nguyên tử lớn so vói các nguyên tố trong cùng chu kì.
I1 nhỏ và I1<< I2
tính khử mạnh : M → M + + e
o

o

+

– E (kim lo¹i kiỊm) < E (H2O/H2 và H /H2 ) phản ứng với H2O và H
của dung dịch axit ở điều kiện thờng.
Điều chế :
+ Kim loại kiềm : điện phân muối halogenua hay hiđroxit nóng chảy.
+ Nớc Gia-ven : điện phân dung dịch NaCl không có vách ngăn.
+ NaOH : điện phân dung dịch NaCl có vách ngăn.

+

o

+ KClO3 : điện phân dung dịch KCl không có vách ngăn ở 70 – 80 C.

Chó ý : Trõ Li, c¸c kim loại kiềm tác dụng với O2 khi đun nóng khô t¹o ra

M2O2.
+O

,t o

+H O

2 khan
2
M  M 2 O2  MOH + H 2 O2
→
→

B. Kim lo¹i kiỊm thỉ
2

– Líp ngoài cùng : ns
R nguyên tử lớn (nhỏ thua R nguyên tử kim loại kiềm) so vói các nguyên
tố trong cùng chu kì.
I1, I2 nhỏ và I1, I2 << I3
⇒ tÝnh khư m¹nh : M → M 2+ + 2e

Phản ứng với H2O :
+ Be không phản ứng ở mọi điều kiện
+ Mg phản ứng khi đun nóng
+ Ba, Sr, Ca phản ứng ở điều kiện thờng
BeO và Be(OH)2 là các hợp chất lỡng tính
Điều chế kim loại kiềm thổ : điện phân muối halogenua nãng ch¶y.

TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HểA H C 12

D&3H

Biết tác hại của nớc cứng và cách làm mềm nớc cứng.
Biết đợc ứng dụng của kim loại kiềm thổ và các hợp chất của chúng nh
: đá vôi, thạch cao, vôi sống...

C. Nhôm
2

1

Lớp ngoài cùng : 3s 3p
R nguyên tử lớn (nhỏ thua R nguyên tử kim loại kiềm và kiềm thổ) so vói
các nguyên tố trong cùng chu kì.
I1, I2, I3 nhá vµ I3 << I4
⇒ tÝnh khư mạnh : Al Al3+ + 3e

Phản ứng với dung dịch kiềm, thụ động hóa với HNO3 và H2SO4 đặc
nguội.
Al2O3 và Al(OH)3 là các hợp chất lỡng tính.
Điều chế nhôm : điện phân Al2O3 nóng chảy, hiểu đợc các công đoạn và
công dụng của criolit.
Biết đợc ứng dụng của nhôm và các hợp chất của nhôm.
Kĩ năng
Viết các phơng trình hóa học dạng ion thu gọn để minh hoạ cho tính
chất của kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm và hợp chất của chúng, sử dụng
phơng trình để giải nhanh các bài tập định lợng.

Phân biệt các kim loại và các hợp chất dựa vào các phản ứng đặc trng.
Giải thích một số hiện tợng trong tự nhiên, trong các thí nghiệm và các ứng
dụng dựa vào các tính chất đặc trng của các chất.

II. Bài tập áp dụng
A. Trắc nghiệm khách quan
1.

Chất X tác dụng với dung dịch K[Al(OH)4] theo phơng trình hoá học
X + 3K[Al(OH)4] 4Al(OH)3 + 3KCl
Chất X là
A. AlCl3.
C. K2CO3.

2.

B. Al2O3.
D. Al(OH)3.
1

Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s . Nhận
xét nào sau đây không đúng ?


TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HĨA H C 12

D&3H

A. X chØ ph¶n øng với nớc khi đun nóng.

B. X có tính khử mạnh nhất so với các nguyên tố trong cùng chu kì.
C. Trong hợp chất, X chỉ có số oxi hóa là +1.
D. X tạo hợp chất X2O2 khi cháy trong oxi khô.

3.

2

Nguyên tử của nguyên tố Y có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s . Nhận
xét nào sau đây không đúng về Y ?
A. Y là một trong các kim loại kiềm thổ.
B. Các nguyên tố cùng nhóm với Y đều tác dụng với nớc ở điều kiện thờng.
C. Công thức oxit bậc cao nhất của Y là YO.
D. Y dẫn nhiệt và dẫn điện đợc.

4.

2

2

6

2

1

Kim loại R có cấu hình electron nguyên tử là 1s 2s 2p 3s 3p . Nhận xét về
R nào sau đây đúng ?
A. Thuộc chu kì 3, nhóm IA.

B. Công thức oxit bậc cao nhất là R2O.
C. Trong hợp chất, R có số oxi hãa bỊn lµ +3.

5.

D. ThĨ hiƯn tÝnh oxi hãa khi tác dụng với phi kim.
Nớc tự nhiên có tính cứng là do trong nớc có các ion
2+

và Mg .

2+

và Cr .

A. Ca
C. Fe

6.

2+

3+

2+

2+

vµ Zn .

D. chØ cã thĨ lµ 6,72 lít.

Cho dung dịch chứa a mol NaOH vào dung dịch chứa b mol AlCl3. Điều
kiện để thu đợc lợng kết tủa lớn nhất sau phản ứng là
A. a > 4b.
B. 3 < a < 4b.
C. a = 3b.

8.

D. Fe

DÉn khí CO2 vào 100 ml dung dịch Ba(OH)2 2M thấy xt hiƯn 19,7 gam
kÕt tđa. ThĨ tÝch khÝ CO2 (ë đktc) tham gia phản ứng
A. chỉ có thể là 2,24 lÝt.
B. 2,24 lÝt hay 3,36 lÝt.
C. 2,24 lÝt hay 6,72 lÝt.

7.

2

B. Cl–, HCO3– vµ SO4 –.

D. a = 4b.

DÉn 4,48 lít khí CO2 (ở đktc) vào 300 ml dung dịch NaOH 1M, sau khi phản
ứng xong thu đợc
A. 0,1 mol Na2CO3 vµ 0,1 mol NaHCO3.
B. 0,3 mol NaHCO3.

TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HĨA H C 12

D&3H

C. 0,1 mol NaHCO3 vµ 0,2 mol Na2CO3.
D. 0,2 mol NaHCO3.

9.

DÃy nào sau đây gồm các chất đều không tan trong nớc nhng tan đợc
trong n−íc cã hßa tan CO2 ?
A. MgCO3,BaCO3, CaCO3
B. MgCO3, CaCO3, Al(OH)3
C. MgCO3, CaCO3, Al2O3
D. Mg(NO3)2, Ca(HCO3)2, MgCO3

10.

Cho dung dÞch NaOH d vào các dung dịch AlCl3, BeCl2, FeCl3, CuCl2,
MgCl2. Số kết tủa thu đợc là
A. 2.
B. 3.
C. 4.
D. 5.

11.

Cho một Ýt Al (1) ; Al(OH)3 (2) ; Al2O3 (3) vµo dung dịch NaOH d thì có
hiện tợng sau :
A. (1) ; (2) ; (3) tạo dung dịch trong suốt, (1) cã khÝ bay ra.
B. (1) ; (2) ; (3) t¹o dung dÞch trong suèt, (3) cã khÝ bay ra.
C. (2) ; (3) tạo dung dịch trong suốt, (1) không có hiện tợng.

12.

D. (1) ; (2) ; (3) tạo dung dịch trong suốt, không có khí thoát ra.
Chất nào sau đây kh«ng cã tÝnh l−ìng tÝnh ?
A. Al(OH)3

B. Al2O3

C. Al2(SO4)3

D. NaHCO3

13. Nhóm các chất nào sau đây đều có thể phản øng víi n−íc khi ®un nãng?
A. Na, CaO, Al2O3.
B. Na2O, Al(OH)3, Al2O3.
.
C. Mg, Ca, CaO, .
D. Be, BeO, Be(OH)2.
14. Dung dịch Na2CO3 và dung dịch Al2(SO4)3 lần lợt có
A. pH >7 vµ pH <7 .
B. pH <7 vµ pH >7 .
C. pH >7 vµ pH =7 .
D. pH =7 vµ pH =7
15. ứng dụng nào sau đây không đúng?

A. Natri kim loại dùng chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp.
B. Natri cacbonat là nguyên liệu trong công nghiệp sản xuất xà phòng.
C. Natri đợc dùng để sản xuất muối ăn.
D. Natri hiđrocacbonat đợc dùng làm nguyên liệu sản xuất nớc giải khát .


D&3H

TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HĨA H C 12

B. Tr¾c nghiƯm tù ln
1.

ViÕt các phơng trình hóa học của dÃy chuyển hóa sau :

KCl

(1)

KClO3

(2)

KCl

(3)

KOH

(4)

KHCO3

(5)

Na2CO3

(6)

(14)

(7)

K[Al(OH)4]
(13)

Al2O3

2.

NaCl

(12)

Na
Al(OH)3

(11)

Na[Al(OH)4]

(10)

NaOH

(9)

(8)

Na2O2

Cho các dung dịch sau : NaOH, Na2CO3, Ca(OH)2, HCl. Dung dịch nào có
thể làm giảm tính cứng tạm thời của nớc ? Giải thích và viết các phơng
trình hóa học để minh họa.

3.

4.

Từ CaCO3, NaCl, H2O viết các phơng trình hóa học điều chế các chất :
NaOH, NaClO3, NaClO, CaOCl2, Na2CO3. Nêu một số ứng dụng chính của
các sản phẩm.
Nêu hiện tợng và viết phơng trình hóa học trong mỗi trờng hợp sau :
a) Cho dung dịch NH3 d vào dung dịch AlCl3.
b) Cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch AlCl3.
c) Cho dung dịch Na[Al(OH)4] vào dung dịch AlCl3.

5.
6.

d) Cho dung dịch NH4Cl vào dung dịch Na[Al(OH)4].
Tại sao có thể dùng các đồ vật bằng nhôm để nấu thức ăn ? Giải thích hiện
tợng các đồ vật bằng nhôm bị hỏng khi dùng để chứa nớc vôi.
a) Bằng phơng pháp hoá học, hÃy phân biệt các dung dịch : NaCl, MgCl2,
BaCl2, AlCl3, ZnCl2.
b) Phân biệt 5 chất rắn chứa trong 5 lä : Na2SO4, Na2CO3, NaHCO3, BaSO4,
BaCO3.

7.

c) Chän mét thuốc thử để phân biệt các lọ mất nhÃn chứa : AlCl3, K2CO3,
NH4NO3, NaNO3 chỉ với một lợt thử.
Thêm từ từ dung dịch HCl 1M vào dung dịch chứa 5,25 gam hỗn hợp muối
cacbonat của 2 kim loại kiềm kế tiếp đến khi có 0,336 lít (đktc) khí thoát ra
thì dừng lại. Cho dung dịch thu đợc tác dụng với dung dÞch Ca(OH)2 d−
sinh ra 3 gam kÕt tđa.
a) TÝnh thể tích dung dịch HCl đà dùng.
b) Xác định khối lợng mỗi muối trong hỗn hợp đầu.


D&3H

TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HểA H C 12

8.

Chia hỗn hợp kim loại Ba và Al làm 2 phần bằng nhau.
Phần (1) : Cho vào lợng d nớc thấy thoát ra 8,96 lít khí H2 (đktc).

Phần (2) : Cho vào dung dịch NaOH d thu đợc 12,32 L khí H2 (đktc).
Tính % khối lợng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu.

9.

Trộn bột nhôm d− víi 16 gam bét Fe2O3 råi thùc hiƯn ph¶n ứng nhiệt nhôm
(không có không khí). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu đợc hỗn hợp
rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch KOH d thu đợc 6,72 lít khí H2 và
còn lại chất rắn Y.
a) Tính khối lợng bột nhôm ban đầu và khối lợng chất rắn Y.
b) Cho chất rắn Y phản ứng hết với dung dịch HNO3 loÃng, d thu đợc
V (lít) khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Viết phơng trình hóa học và tính
V.

III. Hớng dẫn giải Đáp án
A. Trắc nghiệm khách quan

Câu
Đáp án

1
A

2
A

3
B

4

C

5
A

6
C

7
C

8
A

9
B

B. Trắc nghiệm tự luận
1.
đp,80o C

KCl + 3H2O  KClO3 + 3H2
→
MnO , t o

2
2KClO3  2KCl +3O2
→

®p có vách ngăn

2KCl + 2H2O 2KOH + H2 + Cl2
→
KOH + CO2 → KHCO3
2KHCO3 + 2NaOH → K2CO3 + Na2CO3 + 2H2O
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O
®pnc

2NaCl  2Na + Cl2
→
2Na + O2 → Na2O2
Na2O2 + 2H2O H2O2 + 2NaOH

10
B

11
A

12
C


TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HÓA H C 12

D&3H

NaOH + Al(OH)3 → Na[Al(OH)4]
Na[Al(OH)4] + CO2 → Al(OH)3 + NaHCO3

to

→
2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O
Al2O3 + 2KOH + 3H2O → 2K[Al(OH)4]
K[Al(OH)4] + 4HCl → KCl + AlCl3 + 4H2O

2.

Các chất NaOH, Na2CO3 và Ca(OH)2 có khả năng phản ứng với
M(HCO3)2 (M là Mg, Ca) để tạo các kết tủa MCO3 nên làm giảm nồng ®é
2+
2+
Mg vµ Ca .
VÝ dơ : 2NaOH + Mg(HCO3)2 → Na2CO3 + MgCO3 + 2H2O
Na2CO3 + Ca(HCO3)2 → CaCO3 + 2NaHCO3
Ca(OH)2 + Mg(HCO3)2 → CaCO3 + MgCO3 + 2H2O
– Dung dịch HCl có phản ứng với Mg(HCO3)2 và Ca(HCO3)2 nhng không
2+
2+
làm giảm nồng độ Mg và Ca nên không làm giảm tính cứng tạm thời của
nớc.
Ví dụ : 2HCl + Mg(HCO3)2 → MgCl2 + 2CO2 + 2H2O
+

2+

−
(Thùc chÊt lµ : H + HCO3 → CO2 + H2O ⇒ nång ®é Mg không đổi).

3.

Điều chế NaOH :
đp có vách ngăn

2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2


(1)

Điều chế NaClO3 :
đp,80o C

NaCl + 3H2O NaClO3 + 3H2

Điều chế NaClO :
đp

NaCl + 3H2O  NaClO + 3H2
→
§iỊu chÕ CaOCl2 : dïng Cl2 ë ph¶n øng (1)
to

CaCO3  CaO + CO2
→

(2)

CaO + H2O → Ca(OH)2 : d¹ng bét Èm
Ca(OH)2 + Cl2 → CaOCl2 + H2O

Điều chế Na2CO3 : Dùng NaOH ở phản ứng (1) và CO2 ở phản ứng (2)
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

øng dơng :
– NaOH : ®Ĩ chÕ biến dầu mỏ, luyện nhôm, sản xuất xà phòng, giấy, dÖt...


TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HĨA H C 12

D&3H

– Na2CO3 : s¶n xt xà phòng, chất tẩy rửa, giấy, thủy tinh...
NaClO3 : chÕ biÕn thùc phÈm, thc nỉ...
– NaClO, CaOCl2 : lµm chất tẩy rửa, sát trùng...

4.

a) Cho dung dịch NH3 d vào dung dịch AlCl3 :

Hiện tợng : có kết tủa keo trắng xuất hiện và kết tủa không tan trong NH3
d vì NH3 là bazơ yếu.
AlCl3 + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3+ 3NH4Cl
b) Cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch AlCl3 :
Hiện tợng : có kết tủa keo trắng xuất hiƯn vµ cã khÝ bay ra
3Na2CO3 + 2AlCl3 + 3H2O → 2Al(OH)3 + 6NaCl + 3CO2
c) Cho dung dÞch Na[Al(OH)4] vào dung dịch AlCl3 :
Hiện tợng : có kết tủa keo tr¾ng xt hiƯn
3Na[Al(OH)4] + AlCl3 → 4Al(OH)3 + 3NaCl
d) Cho dung dịch NH4Cl vào dung dịch Na[Al(OH)4].

Hiện tợng : có kết tủa keo trắng xuất hiện và khí mùi khai bay ra

5.

NH4Cl + Na[Al(OH)4] → Al(OH)3 + NH3 + NaCl
Các đồ vật bằng nhôm luôn đợc bao phủ một lớp oxit nhôm mỏng, nhng
rất kín và bền. Lớp oxit này bảo vệ cho nhôm không bị phá hủy bởi các tác
nhân nh nớc hay oxi không khí ngay cả khi đun nóng nên có thể dùng các
đồ vật bằng nhôm để đun nấu.
Khi dùng các vật dụng bằng nhôm để chứa nớc vôi thì :
Trớc tiên, màng bảo vệ Al2O3 bị phá huỷ trong dung dịch kiềm




Al2O3 + 2OH + 3H2O 2[Al(OH)4]
Tiếp đến Al phản ứng với nớc tạo ra màng hiđroxit

(1)

2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2

(2)

Và màng Al(OH)3 bị phá huỷ tiếp trong dung dịch kiềm


Al(OH)3 + OH

[Al(OH)4]

Phản ứng (2) và (3) xảy ra luân phiên cho đến khi nhôm tan hết.

6.

a) Cho NH3 từ từ đến d vào các mÉu thư :
– Cã kÕt tđa xt hiƯn sau ®ã tan lµ ZnCl2 :
ZnCl2 + 2NH3 + 2H2O → Zn(OH)2↓ + 2NH4Cl

(3)


TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HÓA H C 12

D&3H

Zn(OH)2 + 4NH3 → [Zn(NH3)4](OH)2
– Cã kÕt tđa xt hiƯn, kh«ng tan trong NH3 d− lµ MgCl2 vµ AlCl3 :
MgCl2 + 2NH3 + 2H2O → Mg(OH)2↓ + 2NH4Cl
AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4Cl
Cho tiếp dung dịch NaOH vào 2 kết tủa này, kết tủa tan là Al(OH)3, ta
phân biệt đợc 2 lọ này.
NaOH + Al(OH)3 Na[Al(OH)4]
Hai mẫu thử không có kết tuả là NaCl và BaCl2. Cho vào vài giọt dung
dịch H2SO4 loÃng, mẫu thử tạo kết tủa là BaCl2
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl
– MÉu thư cßn lại là NaCl.

b) Phân biệt 5 chất rắn chứa trong 5 lä : Mg2SO4, Na2CO3, NaHCO3, BaSO4,
BaCO3.
Cho 5 mÉu thö vào nớc :
2 mẫu thử không tan là BaSO4, BaCO3
Cho dung dịch HCl vào 2 mẫu thử : có khí bay ra là BaCO3, còn lại là BaSO4
BaCO3 + 2HCl → CO2 + BaCl2 + H2O
– 3 mÉu thö tan tạo ra 3 dung dịch, cho vào 3 dung dịch vài giọt dung dịch
NaOH, mẫu thử tạo kết tủa lµ MgSO4 :
MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + Na2SO4
Cho vµo 2 mẫu thử còn lại và giọt dung dịch BaCl2, mẫu thử tạo kết tủa là
Na2CO3, mẫu thử còn lại là NaHCO3
Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl
c) Phân biệt các lọ mất nhÃn chứa : AlCl3, K2CO3, NH4NO3, NaNO3
Đề bài chỉ cho thử một lợt nên ta chọn thuốc thử tạo 4 hiện tợng khác biệt
nhau đối với 4 mÉu thư.
Ta chän thc thư lµ dd Ba(OH)2 , råi cho từ từ đến d vào 4 mẫu thử :
Mẫu thử có kết tủa, sau đó tan là AlCl3
3Ba(OH)2 + 2AlCl3 → 2Al(OH)3 + 3BaCl2
2Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba[Al(OH)4]2
– MÉu thư cã kÕt tđa kh«ng tan trong Ba(OH)2 d− lµ K2CO3


TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HÓA H C 12

D&3H

K2CO3 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + 2NaOH
– MÉu thö cã khÝ mïi khai bay ra lµ NH4NO3
2NH4NO3 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O

7.

– Mẫu thử không có hiện tợng gì là NaNO3.
0,336
3
a) n CO2 =
= 0, 03 (mol)
= 0,015 (mol) ; n CaCO3 =
22,4
100
Gọi R là kí hiệu chung của 2 kim loại kiềm công thức chung 2 muối là
R2CO3
R2CO3 + 2HCl →
0,015
2.0,015

2RCl + CO2 + H2O
(1)
0,015
2.0, 015
⇒ ThĨ tÝch dung dÞch HCl cÇn dïng =
= 0, 03 (lÝt)
1
b)
R2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2ROH
(2)
0,03
0,03
Tõ (1) vµ (2) ⇒ tỉng sè mol hỗn hợp muối = 0,015 + 0,03 = 0,045 (mol).

5, 25
⇒
M=
= 116, 67 (g / mol)
0, 045

116, 67 − 60
= 28,33 2 kim loại kiềm kế tiếp là Na và K.
2
Gọi a và b lần lợt là số mol cđa Na2CO3 vµ K2CO3
⇒
106a + 138b = 5,25 gam
a + b = 0,045 mol
Giải hệ phơng trình, ta có : x = 0,03 mol và y = 0,015 mol


R=

Khối lợng Na2CO3 = 0,03.106 = 3,18 (gam)

8.

Khèi l−ỵng K2CO3 = 0,015.138 = 2,07 (gam)
Gäi x vµ y lµ sè mol Ba và Al trong mỗi phần.
Ba + 2H2O Ba
x

2+

(2)

2Al + 6H2O + 2OH
2x

2x

–

+ 2OH
2x

+ H2
x
–

→ 2Al(OH)4

(1)
+ 3H2
3/2x


TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HĨA H C 12

3
PhÇn (1) : n H2 = x + x = 0, 4 ⇒ x = 0,16 mol
2

–
–
2Al + 6H2O + 2OH → 2[Al(OH)4] + 3H2
y
d−
3/2y
PhÇn (2) : Tõ (1) vµ (3)
3
⇒ n H2 = x + y = 0,55 ⇒ y = 0,3 mol
2
⇒ mBa = 137.0,16 = 21,92 (gam)

D&3H

(3)

⇒ mAl = 27. 0,3 = 0,81 (gam)
21, 92
% mBa =
= 96, 44%
21, 92 + 0, 81

% mAl = 100 – 96,44 = 3,56%.

9.

a)

to

2Al + Fe2O3  Al2O3 + 2Fe
→

(1)

ChÊt r¾n X gåm : Al2O3, Fe vµ Al d−.
Al2O3 + 2KOH + 3H2O → 2K[Al(OH)4]
+ 2KOH + 6H2O → 2K[Al(OH)4] + 3H2↑
16
6, 72
Sè mol Fe2O3 =
= 0,1 (mol), sè mol H2 =
= 0,3 (mol)
160
22, 4
2Al

Theo (1) : sè mol Al = 2 sè mol Fe2O3 = 2.0,1 = 0,2 (mol)
2
2
Theo (3) : sè mol Al d− = sè mol H2 = .0,3 = 0,2 (mol)
3
3
Tæng sè mol Al = 0,2 + 0,2 = 0,4 (mol)
⇒ Khèi l−ỵng Al = 0,4.27= 10,8 (gam)
Theo (1) : sè mol Fe = 2 sè mol Fe2O3 = 2.0,1 = 0,2 (mol)
⇒ Khèi l−ỵng Fe = 0,2.56 = 11,2 (gam)
b)
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
⇒ sè mol NO = sè mol Fe = 0,2 (mol)

⇒ VNO = 0,2.22,4 = 4,48 (lÝt).

(2)
(3)


TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HểA H C 12

D&3H

Chơng 7. CROM - SắT - ĐồNG
I. Kiến thức trọng tâm
A. Crom và hợp chất cđa crom
1. Crom
5

1

– CÊu h×nh electron : [Ar] 3d 4s ;

↑ ↑ ↑ ↑ ↑

↑

⇒ Crom cã 6 electron ®éc thân có số oxi hóa từ +1 đến +6
Các sè oxi hãa th−êng gỈp : +2, +3, +6.
– CÊu tạo đơn chất : mạng tinh thể lục phơng với cấu trúc đặc khít, liên
kết kim loại bền vững Cr là kim loại nặng, cứng nhất trong các kim loại, nhiệt
độ nóng chảy cao.

Tính chất :
+ Crom là kim loại rất cứng, màu trắng sáng, dẫn nhiệt, dẫn ®iƯn tèt.
2+

+ ë nhiƯt ®é cao ph¶n øng víi nhiỊu phi kim → Cr

3+

hay Cr .

+ E o 2 + / Cr = 0,86 V, nhng Cr không phản ứng với nớc do có màng
Cr
+

2+

oxit bảo vệ, phản ứng đợc với ion H Cr

+ H2

+ Do đợc một lớp màng oxit Cr2O3 bảo vệ, crom không bị oxi hoá trong
không khí.
+ Crom thụ động hóa với HNO3 và H2SO4 đặc, nguội.

2. Hợp chất của crom
Tính axit
CrO
Cr2O3
CrO3
Cr(OH)2

Cr(OH)3
2+
Cr
3+
Cr

ì
ì
ì

Tính bazơ
ì
ì

Tính khử
ì
ì

ì
ì

ì
ì
Mạnh
ì

Tính oxi hóa
ì
ì
Rất mạnh

Màu sắc
Đen
Lục thẫm
Đỏ
Vàng nâu
Lục xám

CrO2
4

ì
ì
Mạnh

Vàng

Cr2 O2
7

Mạnh

Da cam


TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HĨA H C 12

D&3H

– Mét sè ph¶n øng ®Ỉc tr−ng :
3+

Zn + 2Cr

2+

→ 2Cr

+ Zn

2+

+H O

+2H O

2
2
H2Cr2O7 ← 2CrO3 2H2CrO4

Da cam
Đỏ
Vàng

+

Cr2 O2 + H2O
7

CrO2 + 2H
4

Cr2 O2 + 2OH– → CrO2− + H2O
7
4
+

CrO2− + 2H →
4
3+

Cr

–

+ Cl2 + OH

Cr2 O2− + H2O
7
–

→ CrO2− + Cl
4

+ H2O

– §iỊu chế : tách Cr2O3 từ quặng FeO.Cr2O3, sau đó điều chế Cr bằng
phơng pháp nhiệt nhôm.
to

Cr2O3 + 2Al Al2O3 + 2Cr
→
– øng dơng :
+ Crom dïng ®Ĩ ®iỊu chÕ hợp kim cứng, mạ kim loại...
+ Phèn kali-crom dùng để thuộc da, làm chất cầm màu của vải...

B. Sắt và hợp chất của sắt
1. Sắt
6

Cấu hình electron : [Ar] 3d 4s





2







Các số oxi hóa thờng gặp : +2, +3.
Cấu tạo đơn chất : tồn tại 2 kiểu mạng tinh thể là lập phơng tâm khối và
lập phơng tâm diện.
Tính chất :
+ Sắt là kim loại màu xám trắng, dẫn nhiệt, dẫn điện rất tốt.

+ ở nhiệt độ cao ph¶n øng víi nhiỊu phi kim → Fe

2+

3+

hay Fe .
+

2+

+ E o 2 + / Fe = –0,440 V phản ứng đợc với ion H Fe +H2
Fe
+ Sắt thụ động hóa với HNO3 và H2SO4 đặc, nguội.
+ Víi n−íc :
t o <570o C

3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2


TRỌNG TÂ KIẾN THỨC VÀ GIẢI BÀ TẬP HÓ HỌC
TR NG TÂM KI N TH C VÀ GI I BÀI T P HÓA H C 12

D&3H

t o >570o C

Fe + H2O FeO + H2

2. Hợp chất của Fe

Tính khử
ì

Fe2O3

Tính bazơ
ì
ì

Tính oxi hóa
ì
ì

Màu sắc
Đen
Nâu thẫm

Fe3O4

ì

ì

ì

Đen

Fe(OH)2

ì

ì

Fe(OH)3

ì

FeO

Trắng xanh
Nâu đỏ

Fe

2+

ì

ì

Lục nhạt

Fe

3+

ì

ì

Vàng

Một số phản øng cÇn l−u ý :
to

2Fe(NO3)2  Fe2O3 + 2NO2 +
→

5
O2
2

1
to
O2  Fe2O3 + 2H2O
→
2
Fe3O4 + 8HI → 3FeI2 + I2 + 4H2O

2Fe(OH)2 +

2Fe

3+

+ H2S → 2Fe

2+

2Fe

3+

2
+ 3CO3 − + 3H2O → 2Fe(OH)3 + 3CO2

+ S + 2H

+

3. Hỵp kim cđa sắt
a) Gang
Gang là hợp kim sắt cacbon (C chiếm từ 2% đến 5% khối lợng) và
lợng nhỏ Si, Mn, P, S...
Gang trắng : cứng, giòn. Chứa ít C, rÊt Ýt Si, nhiỊu Fe3C. Dïng ®Ĩ lun thÐp.
– Gang xám ít cứng và ít giòn hơn. Chứa nhiều C và Si. Dùng để đúc các
vật dụng.
b) Thép
Thép là hợp kim sắt cacbon và một lợng rất ít các nguyên tố Si, Mn... (C
chiếm từ 0,01% đến 2% khối l−ỵng).
– ThÐp th−êng hay thÐp cacbon chøa Ýt C, Si, Mn và rất ít S, P.
Thép đặc biệt là thÐp cã chøa thªm S, Mn, Cr, Ni, W, V...
c) S¶n xuÊt gang, thÐp