onthicaptoc.com
CHUYÊN ĐỀ : ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI
A. LÝ THUYẾT
I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
1. Tính dẻo
- Kim loại có tính dẻo.
- Các kim loại khác nhau có tính dẻo khác nhau. Do có tính dẻo nên kim loại được rèn, kéo sợi, dát mỏng tạo nên các đồ vật khác nhau.
2. Tính dẫn điện
- Kim loại có tính dẫn điện.
- Các kim loại khác nhau có khả năng dẫn điện khác nhau. Kim loại có khả năng dẫn điện tốt nhất là Ag, sau đó đến Cu, Al, Fe,...Do có tính dẫn điện, một số kim loại được sử dụng làm dây dẫn điện.
+ Thí dụ như: Đồng (copper), Al (Aluminium) , ...
3. Tính dẫn nhiệt
- Kim loại có tính dẫn nhiệt .
- Kim loại khác nhau có tính dẫn nhiệt khác nhau. Kim loại nào dẫn điện tốt cũng thường dẫn nhiệt tốt.
- Dó có tính dẫn nhiệt và một số tính chất khác, Al, thép không gỉ (inox) được dùng để làm dụng cụ nấu ăn.
4. Ánh kim
- Kim loại có ánh kim. Nhờ tính chất này, một số kim loại được dùng làm đồ trang sức và các vật dụng trang trí khác.
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CHUNG CỦA KIM LOẠI
Tính chất đặc trưng của kim loại là tính khử
M → Mn+ + ne
1. Tác dụng với nước
a. Ở nhiệt độ thường
- Ở nhiệt độ thường thì kim loại kiềm và kiềm thổ sẽ tác dụng với nước và tạo thành kiềm và khí H2.
2M + 2nH2O → 2M(OH)n + nH2
+ Ví dụ:
b. Ở nhiệt độ cao
- Au và Ag không khử được
- Phản ứng của Al và Mg rất phức tạp:

- Fe, Cr, Zn và Mn sẽ phản ứng với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo thành oxide kim loại và hydrogen:

2. Tác dụng với phi kim
a. Tác dụng với oxygen
   2Mg + O2   2MgO
   3Fe + 2O2  Fe3O4
* Kết luận: Hầu hết các kim loại (trừ Ag, Au, Pt) phản ứng với oxygen ở nhiệt độ thường hoặc nhiệt độ cao tạo thành oxide.
b. Tác dụng với phi kim khác
- Tác dụng với Cl2: tạo muối chloride (kim loại có hóa trị cao nhất)
Cu + Cl2 CuCl2
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
- Tác dụng với lưu huỳnh (sulfur): khi đun nóng tạo muối sulfide (trừ Hg xảy ra ở nhiệt độ thường)
Fe + S FeS
Hg + S → HgS
=> Ứng dụng: dùng lưu huỳnh (sulfur) để thu hồi thủy ngân khi ống nhiệt kế bị vỡ.
* Kết luận: Hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt) phản ứng với phi kim khác ở nhiệt độ thường hoặc nhiệt độ cao tạo thành muối.
3. Tác dụng với dung dịch acid
a. Tác dụng với dung dịch HCl và H2SO4 loãng (trừ Cu, Ag, Au, Pt)
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Zn + H2SO4 loãng → ZnSO4 + H2
b. Tác dụng với axit H2SO4 đặc nóng và HNO3 đặc nóng
- Kim loại thể hiện nhiều số oxi hóa khác nhau khi phản ứng với H2SO4 đặc, HNO3 sẽ đạt số oxi hóa cao nhất.
- Hầu hết các kim loại phản ứng được với H2SO4 đặc nóng, HNO3 đặc nóng (trừ Pt, Au) và H2SO4 đặc nguội, HNO3 đặc nguội (trừ Pt, Au, Fe, Al, Cr…).
- Hầu hết các kim loại phản ứng được với HNO3 loãng (trừ Pt, Au), khi đó N+5 trong HNO3 bị khử thành (NO) ; (N2O) ; (N2) hoặc (NH4NO3) 
Ví dụ: 
2Fe + 6H2SO4 (đặc) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
4Mg + 5H2SO4 (đặc) 4MgSO4 + H2S + 4H2O
2Ag + H2SO4 đặc Ag2SO4 + SO2 ↑ + 2H2O
2Al + 6H2SO4 đặc Al2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O
Lưu ý: Al, Fe, Cr không tác dụng với H2SO4 đặc nguội, HNO3 đặc nguội.
4. Tác dụng với dung dịch muối
- Kim loại hoạt động hóa học mạnh hơn (trừ Na, K, Ca, Ba…) có thể đẩy kim loại hoạt động yếu hơn ra khỏi dung dịch muối, tạo thành muối mới và kim loại mới.
- Các kim loại Li, Na, K, Ca, Ba không tác dụng trực tiếp với muối mà tạo thành dung dịch kiềm khi phản ứng với nước và dung dịch kiềm tiếp tục phản ứng với muối (Base tác dụng với muối)
+ Ví dụ
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
Nhận xét: Cu hoạt động hóa học mạnh hơn Ag
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Nhận xét: Fe hoạt động hóa học mạnh hơn Cu
=> Hoạt động hóa học của Fe > Cu > Ag
III. DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC
K
Na
Ba
Ca
Mg
Al
Zn
Fe
Sn
Pb
H
Cu
Hg
Ag
Au
* Ý nghĩa của dãy hoạt động hóa học.
1. Mức độ hoạt động của các kim loại giảm dần từ trái qua phải.
2. Kim loại đứng trước Mg phản ứng với nước ở điều kiện thường tạo thành kiềm và giải phóng khí H2.
3. Kim loại đứng trước H phản ứng được với một số dung dịch acid (HCl, H2SO4 loãng) giải phóng khí H2.
4. Kim loại đứng trước (trừ K, Na, Ba, Ca…) đẩy được kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối.
IV. ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI.
 Trong tự nhiên chỉ có một số ít kim loại ở trạng thái tự do, hầu hết các kim loại đều tồn tại dưới dạng ion trong các hợp chất hóa học. Muốn chuyển hóa những ion này thành kim loại ta thực hiện quá trình khử ion kim loại:
Mn+ + ne → M
- Có 3 phương pháp điều chế kim loại.
1. Phương pháp thủy luyện
- Phương pháp thủy luyện (còn gọi là phương pháp ướt) được dùng điều chế những kim loại có tính khử yếu, như Cu, Hg, Ag, Au,... Cơ sở phương pháp này là dùng những dung dịch thích hợp như Acid, base, ... để hòa tan kim loại hoặc hợp chất của kim loại và tách ra khỏi phần không tan. Sau đó các ion kim loại trong dung dịch được khử bằng kim loại có tính khử mạnh hơn.
2. Phương pháp nhiệt luyện
- Phương pháp nhiệt luyện được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp dùng để điều chế những kim loại có độ hoạt động hóa học trung bình như Zn, Fe, Sn, Pb,...
- Nguyên tắc điều chế: khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử như Al, C, H2, CO.
• Điều chế sắt kim loại từ Fe3O4 hoặc Fe2O3 bằng CO hoặc phản ứng nhiệt nhôm:
• Điều chế kim loại Zinc (Zn) từ Zinc oxide (ZnO) bằng chất khử là C và CO:
- Trường hợp điều chế từ quặng là sunfide kim loại như Cu,S, ZnS, FeS,... Thì phải chuyển sunfide kim loại thành oxide kim loại. Sau đó khử oxide kim loại bằng chất khử thích hợp.
- Với những kim loại kém hoạt động như Hg, Ag chỉ cần đốt cháy quặng cũng đã thu được kim loại mà không cần thiết phải khử bằng các tác nhân khác:
3. Phương pháp điện phân
- Điều chế kim loại có tính khử mạnh như Li, Na, K, Al, ... bằng cách điện phân các hợp chất (muối, base, oxide) nóng chảy của chúng.
- Ví dụ:
+ Điều chế Al từ Al2O3
+ Điều chế kim loại zinc bằng phương pháp điện phân dung dịch zinc sunfate với điện cực trơ. Phương trình điện phân:
V. HỢP KIM
1. Khái niệm hợp kim
- Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa ít nhất một kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác.
Kim loại cơ bản là kim loại chiếm thành phần chính trong hợp kim.
+ Ví dụ: thép có kim loại cơ bản là sắt, đuy-ra (duralumin) có kim loại cơ bản là nhôm,...
2. Ưu điểm của hợp kim
- Hợp kim thường có nhiều ưu điểm vượt trội so với kim loại nguyên chất về độ cứng, độ bến, khả năng chống ăn mòn và gỉ sét, phù hợp với nhiều ứng dụng. Do đó, chúng được sử dụng phổ biến trong đời sống và trong công nghiệp.
3. Một số hợp kim phổ biến
- Gang và thép là hai hợp kim quan trọng của sắt với carbon và một số nguyên tố khác (carbon chiếm hàm lượng từ 2% đến 5% trong gang và dưới 2% trong thép).
- Hiện nay, chúng là những vật liệu kim loại phổ biến nhất trên thế giới.
+ Thép có nhiều ưu điểm hơn sắt về độ cứng, độ đàn hồi, khả năng chịu lực nên được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng, giao thông.
+ Gang cứng và giòn hơn thép, thường được dùng để đúc các chi tiết máy, ống dẫn nước, nắp cống....
+ Inox là một loại thép đặc biệt, ngoài sắt và carbon còn có các nguyên tố khác như chromium, nickel. Inox cứng và khó bị gỉ, được sử dụng làm đồ gia dụng, thiết bị y tế,...
+ Đuy-ra (duralumin) là hợp kim của nhôm với đồng, manganese, magnesium,... Đuy-ra nhẹ tương đương nhôm nhưng bên và cứng hơn nhiều, được dùng làm vật liệu chế tạo máy bay, ô tô,...
VI. SẢN XUẤT GANG – THÉP
Sắt tinh khiết hầu như không được sử dụng trong cuộc sống, nhưng các hợp kim của sắt là gang và thép lại được sử dụng phổ biến trong công nghiệp và đời sống.
1. Sản xuất gang từ nguồn quặng chứa iron (III) oxide
* Nguyên liệu: quặng sắt (thường là quặng hematite với thành phần chính là Fe2O3), than cốc và chất tạo xỉ như CaCO3, SiO2,...
- Quặng sắt, than cốc, đá vôi được đưa vào lò cao qua miệng lò, chuyển dần từ trên xuống. Không khí nóng được thổi từ dưới lên.
Các giai đoạn chính của quá trình sản xuất gang:
- Phản ứng tạo thành khí CO:
- Khí CO phản ứng với các oxide của sắt trong quặng:
Sắt nóng chảy hoà tan một lượng nhỏ carbon cùng một số nguyên tố khác tạo thành gang lòng.
- Đá vôi bị phân huỷ thành CaO. CaO kết hợp với các oxide như SiO2 trong quặng tạo thành xỉ:
+ Xỉ nhẹ nổi lên trên gang lỏng, được đưa ra ngoài qua cửa tháo xỉ.
+ Khí thải tạo thành trong lò cao được đưa ra ngoài qua cửa ở gần miệng lò.
2. Sản xuất thép
Nguyên liệu chính để sản xuất thép là gang (hoặc thép phế liệu) và khí oxygen. Trong quá trình sản xuất thép, khi oxygen được thổi vào lò đựng gang nóng chảy ở nhiệt độ cao, đốt cháy các tạp chất trong gang. Các oxide tạo thành ở dạng khí (CO2, SO2,...) sẽ thoát ra theo khí thải, còn các oxide dạng rắn (SiO2, MnO2,...) sẽ tạo xỉ nhẹ, nổi lên trên thép lỏng và được tách ra để thu lấy thép.
B. BÀI TẬP VẬN DỤNG
1. Bài tập Cu và Fe2O3 hoặc Fe3O4
Bài 1. Hoà tan hoàn toàn 12,48 gam hỗn hợp Fe và Fe2O3 bằng 210 ml dung dịch H2SO4 1M (loãng), thu được 1,4874 lít khí ở đkc và dung dịch X chỉ chứa muối sunfat. Dung dịch X có thể hoà tan tối đa m gam Cu. Giá trị của m là 
A. 3,648 B. 1,920 C. 1,824 D. 3,840
Hướng dẫn
-
- Đặt a, b là mol của Fe, Fe2O3 trong hỗn hợp đầu
- Đặt x là mol của Fe2(SO4)3 phản ứng Fe.
- Phương trình hóa học
- Theo phương trình hóa học (1,2) ta có:
Thay vào (I)
- Theo phương trình hóa học (2,3)
- Theo phương trình hóa học (4)

Bài 2. Cho hỗn hợp gồm 8 gam Cu và 8 gam Fe2O3 vào 400 ml dung dịch H2SO4 0,5M. Tính khối lượng chất rắn chưa tan?
A. 3,2 gam B. 8,0 gam C. 4,8 gam D. 6,4 gam
Hướng dẫn
-
- Phương trình hóa học
- Ta có: → H2SO4 dư.
- Theo pthh:
Bài 3. Cho 24,32 gam hỗn hợp Fe2O3 và Cu vào dung dịch HCl dư. Kết thúc phản ứng còn lại 1,92 gam chất rắn không tan. Phần trăm số mol của Cu trong hỗn hợp ban đầu là
A. 34,21%. B. 56,52%. C. 50,00%. D. 43,48%.
Hướng dẫn
- Sau phản ứng thấy còn chất rắn không tan nên muối thu được có FeCl2 và CuCl2.
- Phương trình hóa học
- Gọi a là mol của Fe2O3, theo pthh ta có:
- Theo bài:
Bài 4. Cho m gam hỗn hợp Cu và Fe2O3 tan vừa hết trong dung dịch HCl 18,25% thu được dung dịch X chỉ gồm hai muối. Cô cạn dung dịch X được 58,35 gam muối khan. Nồng độ % của CuCl2 trong dung dịch X là
A. 9,48%. B. 10,26 %. C. 8,42% . D.  11,20%.
Hướng dẫn
- Phương trình hóa học
- Dung dịch X gồm có FeCl2 và CuCl2.
- Gọi a là mol của Fe2O3, theo pthh ta có:
- Theo pthh:
- Theo phương trình hóa học:
- Khối lượng của hỗn hợp:
- Bảo toàn khối lượng:
Bài 5. Cho 50,0 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 và Cu vào dung dịch HCl dư. Kết thúc phản ứng còn lại 20,4 gam chất rắn không tan. Phần trăm khối lượng của Cu trong hỗn hợp X là
A. 40,8. B. 53,6. C. 20,4. D. 40,0.
Hướng dẫn
- Sau phản ứng thấy còn chất rắn không tan nên muối thu được có FeCl2 và CuCl2.
- Phương trình hóa học
- Gọi a là mol của Fe3O4, theo pthh ta có:
- Theo bài:
Bài 6. Hoà tan m gam hỗn hợp gồm Cu và Fe3O4 trong dung dịch HCl dư, sau phản ứng còn lại 8,32 gam chất rắn không tan và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 61,92 gam chất rắn khan. Giá trị của m là
A. 70,24. B. 43,84. C. 55,44. D. 103,67.
Hướng dẫn
- Phương trình hóa học
- Dung dịch X gồm có FeCl2 và CuCl2.
- Gọi a là mol của Fe3O4, theo pthh ta có:
Khối lượng của hỗn hợp:
Bài 7. Hoà tan 36 gam hỗn hợp copper và iron (II, III) oxide (ở dạng bột) theo tỉ lệ mol 2 : 1 bằng dung dịch HCl dư, phản ứng xong thu được dung dịch X và chất rắn Y. Khối lượng chất rắn Y bằng:
A. 12,8 gam B. 6,4 gam C. 23,2 gam D. 16,0 gam
Hướng dẫn
- Phương trình hóa học
- Sau phản ứng còn chất rắn → Dung dịch X gồm có FeCl2 và CuCl2.
- Gọi 2a là mol của Cu thì a là mol của Fe3O4, theo pthh ta có:
- Theo bài ta có:
- Theo phương trình hóa học (1,2)
Bài 8. Một hỗn hợp X (gồm 0,1 mol Cu; 0,1 mol Ag; và 0,1 mol Fe2O3) đem hòa tan vào dung dịch HCl dư, sau phản ứng thu được dung dịch Y và chất rắn Z. Khối lượng muối khan thu được khi cô cạn trong dung dịch Y và khối lượng chất rắn Z lần lượt là
A. 32,5 gam và 17,2 gam B. 38,9 gam và 10,8 gam
C. 38,9 gam và 14,35 gam D. 32,5 gam và 10,8 gam
Hướng dẫn
- Phương trình hóa học
- Theo phương trình hóa học: , sau phản ứng vẫn còn chất rắn không tan
→ Dung dịch Y gồm có FeCl2 và CuCl2; chất rắn Z gồm Ag
→ mAg = 0,1.108 = 10,8 (gam);
Bài 9. Hòa tan hết m gam hỗn hợp Y (gồm Cu và 2 oxide của sắt) bằng 260 ml dung dịch HCl 1M vừa đủ, thu được dung dịch Z chứa 2 muối với tổng khối lượng là 16,67 gam. Xác định m?
A. 11,60 B. 9,26 C. 11,34 D. 9,52
Hướng dẫn
- Gọi công thức chung của Iron oxide là FexOy.
- Vì sau phản ứng dung dịch chỉ chứa hai muối nên muối thu được trong Z là FeCl2 và CuCl2.
(Vì không rõ 2 oxide Fe là gì nên chỉ cần viết 1 phản ứng hóa học của oxide với HCl, kết hợp biện luận để giải).
- Phương trình hóa học
-
- Bảo toàn khối lượng:
* Cách khác: sử dụng pp bảo toàn
Bài 10. Cho 50,0 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4, Cu và Mg vào dung dịch HCl loãng dư, sau phản ứng được 2,479 lít H2 (đkc) và còn lại 18,0 gam chất rắn không tan. Phần trăm khối lượng Fe3O4 trong X là
A. 46,4% B. 59,2% C. 52,9% D. 25,92%
Hướng dẫn
- Sau phản ứng thấy còn chất rắn không tan nên muối thu được có FeCl2 và CuCl2, MgCl2.
- Phương trình hóa học
- Theo phương trình hóa học (1)
- Gọi x là mol của Fe3O4 và Mg theo pthh ta có:
- Theo bài:

→ Phần trăm khối lượng của Fe3O4 trong X:
2. Bài tập kim loại, hỗn hợp kim loại tác dụng với hỗn hợp acid HCl, H2SO4
* Phương pháp giải:
1. Khi cho kim loại vào hỗn hợp hai 2 acid A và B. Thì các acid sẽ phản ứng đồng thời theo đúng tỉ lệ mol của chúng, theo số mol, theo thể tích dung dịch hoặc theo nồng độ dung dịch.
hoặc
→ Đặt số mol phản ứng theo đúng tỉ lệ mol của acid
2. Khi cho hỗn hợp kim loại tác dụng với hỗn hợp acid HCl và H2SO4 cần phải xác định xem kim loại phản ứng hết hay acid đã phản ứng hết.
- Nếu đề cho a (gam) hỗn hợp kim loại (trong đó: MA > MB hoặc ngược lại) và số mol của các acid trong hỗn hợp acid ta xác định chất dư, chất hết bằng cách:
- Giả sử hỗn hợp kim loại chỉ có 1 kim loại có khối lượng mol lớn nhất
+ Nếu
+ Nếu
* Bài tập vận dụng
Bài 1. Hòa tan hết a gam Al trong dung dịch gồm HCl và H2SO4 loãng thu được 11,156 lít khí H2 (ở đkc). Giá trị của a là
A. 12,150. B. 8,1. C. 18,225. D. 6,075.
- Phương trình hóa học:
- Theo phương trình hóa học ta có:
Bài 2. Hoà tan hoàn toàn 1,08 gam Al vào lượng vừa đủ dung dịch gồm HCl 0,8M và H2SO4 0,8M, thu được V lít khí H2 (đkc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được m gam muối khan. Giá trị của m là
A. 7,76. B. 7,55. C. 6,34. D. 5,13.
- Khi cho kim loại vào hỗn hợp acid thì các acid sẽ phản ứng đồng thời theo đúng tỉ lệ mol của chúng.
→ Gọi x là mol của HCl và H2SO4
- Phương trình hóa học:
- Theo phương trình hóa học ta có:
- Bảo toàn khối lượng:
Bài 3. Hòa tan hoàn toàn m gam Al vào lượng vừa đủ V mL dung dịch gồm HCl 0,6M và H2SO4 0,3M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thấy khối lượng phần dung dịch tăng (m – 0,108) gam so với ban đầu. Giá trị V là
A. 90. B. 72. C. 144. D. 180.
- Ta có: → Gọi 2x là mol của HCl và x là mol H2SO4
- Phương trình hóa học:
- Theo phương trình hóa học (1, 2) ta có:
- Theo bài khối lượng phần dung dịch tăng:

Bài 4. Hoà tan 8,4 gam Fe vào 500 ml dung dịch X gồm HCl 0,2M và H2SO4 0,1M. Cô cạn dung dịch thu được sau phản ứng thì thu được bao nhiêu gam muối khan ?
A. 18,75 gam B. 16,75 gam C. 19,55 gam D. 13,95 gam
- Ta có:
- Phương trình hóa học:
- Theo phương trình hóa học (1, 2) ta có:

- Khối lượng muối khan thu được. Bảo toàn khối lượng ta có:
Bài 5. Hòa tan hoàn toàn 3 gam hỗn hợp gồm Al và Mg vào 100 mL dung dịch gồm HCl 0,8M và H2SO4 1M, thu được dung dịch X và 3,4706 lít khí H2 (đkc). Cô cạn X, thu được m gam muối khan. Giá trị của m là
A. 25,04. B. 25,52. C. 15,72. D. 15,44.
- Ta có:
- Phương trình hóa học:
- Theo phương trình hóa học ta có:

- Khối lượng muối khan thu được. Bảo toàn khối lượng ta có:
Bài 6. Cho 3,87 gam Mg và Al vào 200ml dung dịch X gồm HCl 1M và H2SO4 0,5M thu được dung dịch Y và 4,834 lít H2 ở đkc. Phần trăm khối lượng của Mg và Al trong hỗn hợp lần lượt là
A. 72,09% và 27,91%. B. 62,79% và 37,21%. C. 27,91% và 72,09%. D. 37,21% và 62,79%.
- Ta có:
- Phương trình hóa học:
- Theo phương trình hóa học ta có:

- Gọi x, y là mol của Mg và Al phản ứng. Theo bài và phương trình hóa học ta có:
- Phần trăm khối lượng của Mg và Al trong hỗn hợp lần lượt là
Bài 7. Cho m gam hỗn hợp Mg và Al có tỉ lệ số mol Mg : Al = 1:3 tan vào dung dịch hỗn hợp HCl 7,3% và H2SO4 9,8% vừa đủ thu được V lít H2 (đkc) và dung dịch chứa 67,71 gam chất tan. Giá trị của V là
A. 12,3 B. 16,3614 C. 17,259 D. 20,226
- Gọi x là mol của Mg thì 3x là mol của Al.
- Phương trình hóa học:
- Theo phương trình hóa học ta có:
- Lập tỉ lệ: → đặt 2a là mol của HCl và a là mol của H2SO4
- Theo phương trình hóa học:
- Bảo toàn khối lượng:
Bài 8. Hòa tan hoàn toàn 9,65 gam hỗn hợp 2 kim loại Fe, Al trong dung dịch hỗn hợp HCl và H2SO4 loãng, dư kết thúc thu được 8,05675 lít khí H2 (đkc). Phần trăm khối lượng của nhôm trong hỗn hợp ban đầu là:
A. 41,97%. B. 56,48%. C. 42,53%. D. 45,32%.
Bài 9*. Cho 8 gam hỗn hợp bột X (gồm Fe và Mg) vào 500 ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,6M, H2SO4 0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thể tích khí (đkc) thu được là:
A. 2,479 lít B. 12,395 lít C. 6,1975 lít D. 9,916 lít
- Ta có:
- Phương trình hóa học:
- Giả sử X chỉ có Mg ()
- Theo phương trình hóa học ta có:

- Giả sử X chỉ có Fe
- Vì acid dư, lượng hỗn hợp kim loại phản ứng đồng thời với hỗn hợp acid nên không xác định được lượng acid phản ứng chính xác →
Bài 10. Cho 4 gam hỗn hợp Zn và Fe vào cốc đựng 100 mL dung dịch gồm HCl 0,2M và H2SO4 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thấy khối lượng cốc tăng m gam so với ban đầu. Giá trị của m là
A. 4,12. B. 3,94. C. 4,00. D. 3,88.
- Ta có:
- Phương trình hóa học:
- Giả sử X chỉ có Fe
- Theo phương trình hóa học ta có:

- Theo phương trình hóa học:
- Theo bài, sau phản ứng thấy khối lượng cốc tăng:
Bài 11. Hòa tan hết 19,9 gam hỗn hợp bột kim loại Mg, Al, Zn, Fe cần dùng 400ml dung dịch hỗn hợp HCl 1M và H2SO4 1M (vừa đủ), thu được dung dịch X chứa m gam muối. Giá trị của m là
A. 77,5. B. 72,5. C. 62,5. D. 70,0.
- Ta có:
- Gọi chung các kim loại có hóa trị (II) là M
- Phương trình hóa học:
- Theo phương trình hóa học:
- Bảo toàn khối lượng:
Bài 12*. Cho 46,4 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3 , Fe3O4 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2O3) hoà tan hoàn toàn trong V lít dung dịch H2SO4 0,2 M và HCl 0,6 M (lấy dư 20% thể tích so với lượng cần thiết). V có giá trị là
A. 1,80 lít. B. 1,94 lít. C. 1,92 lít. D. 1,56 lít.
- Ta có:
- Gọi a là mol của FeO và Fe2O3; b là mol của Fe3O4
→ 72a + 160a + 232b = 46,4 → 232(a + b) = 46,4 → (a + b) = 0,2 (mol) (I)
→ Coi hỗn hợp chỉ có Fe3O4 (vì số mol của FeO và Fe2O3 bằng nhau nên quy đổi để bài tập trở nên dễ hơn khi giải)
- Phương trình hóa học:
- Theo phương trình hóa học:
- Lượng acid lấy dư 20% →
(Nếu không quy đổi, bài này sẽ thiếu dữ kiện và không giải được)
Bài 13*. Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Mg và MgO (tỉ lệ mol tương ứng 3:2) cần dùng vừa đủ 400 ml dung dịch chứa hai axit HCl 0,6M và H2SO4 0,45M. Giá trị của m là
A. 7,68. B. 10,08. C. 9,12. D. 11,52.
- Ta có:
- Gọi 3a là mol của Mg thì 2a là mol của MgO
- Phương trình hóa học:
- Theo phương trình hóa học:
- Khối lượng của hỗn hợp đầu:
Bài 14*. Cho 4 gam hỗn hợp Al và kim loại R vào dung dịch gồm HCl 0,3M và H2SO4 0,1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch E và 2,479 lít khí H2 (đkc) và còn lại 0,68 gam kim loại dư. Cô cạn E, thu được m gam muối khan. Giá trị của m là
A. 12,10. B. 13,12. C. 11,42. D. 7,37.
- Gọi x là hóa trị của kim loại R.
- Theo bài sau phản ứng còn loại kim loại dư nên xảy ra 2 trường hợp.
+ TH1: Kim loại R không tác dụng với HCl và H2SO4 loãng
- Phương trình hóa học:
- Ta có:
- Theo phương trình hóa học:

+ TH1: Kim loại R tác dụng với HCl và H2SO4 loãng, sau phản ứng hỗn hợp kim loại còn dư
- Phương trình hóa học:
- Hỗn hợp acid phản ứng đồng thời với kim loại theo đúng tỉ lệ:
→ đặt 3a là mol của HCl thì a là mol của H2SO4.
- Theo phương trình hóa học:
- Khối lượng của muối thu được, bảo toàn khối lượng:
Bài 15*. Hỗn hợp X gồm kim loại Fe và M hoá trị II( đứng trước H trong dãy hoạt động). Lấy 40g X tác dụng với dung dịch HCl dư kết thúc phản ứng thu được 24,79 lít khí H2 (đkc). Lấy 4,8g M hoà tan trong dung dịch HCl thì dùng không hết 500ml dung dịch HCl 1M. Kim loại M là :
A. Zn B. Ca C. Mg D. Ni
+ TH1: Kim loại R tác dụng với HCl và H2SO4 loãng, sau phản ứng hỗn hợp kim loại còn dư
- Phương trình hóa học:
- Theo bài: mà nên
- Theo bài 4,8 gam M không tác dụng hết với 0,5 mol dung dịch HCl.
Theo pthh (2) →
→ vì M có hóa trị II nên M là Mg.
C. CÂU HỎI TRÍCH TRONG ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI 9
Bài 15. TRÍCH HSG TỈNH PHÚ THỌ
1. Cho 13,9 gam hỗn hợp A gồm Al và Fe (tỉ lệ về số mol tương ứng là 1 : 2) vào 400 ml dung dịch B gồm Cu(NO3)2 và AgNO3, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 81 gam chất rắn C chỉ gồm một kim loại và dung dịch D (không tạo kết tủa với dung dịch NaCl). Mặt khác, nếu cho thanh sắt có khối lượng 150 gam vào 400 ml dung dịch B, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì khối lượng thanh sắt tăng 60,8 gam (giả thiết kim loại sinh ra đều bám hết lên thanh sắt).
a) Viết phương trình phản ứng học xảy ra.
b) Xác định nồng độ mol/l của các chất trong D (coi thể tích dung dịch không thay đổi).
2. Trộn 50 gam dung dịch muối sunfat của kim loại kiềm (dung dịch A) nồng độ 26,4% với 50 gam dung dịch NaHCO3, thu được dung dịch X có khối lượng nhỏ hơn 100 gam. Cho 0,1 mol BaCl2 vào dung dịch X thấy dư muối sunfat. Thêm tiếp vào đó 0,02 mol BaCl2 thì dung dịch thu được thấy dư BaCl2. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
a) Xác định công thức muối sunfat của kim loại kiềm.
b) Viết phương trình phản ứng hoá học xảy ra (nếu có) khi cho lần lượt các chất sau tác dụng với dung dịch A: Zn, Fe(OH)3, Fe3O4, Ba(OH)2 dư.
Hướng dẫn giải:
Ý 1
a) Phương trình phản ứng
Vì sau phản ứng thu được chất rắn C gồm 1 kim loại nên Al, Fe hết, Cu(NO3)2 chưa phản ứng

Nếu AgNO3 dư, xảy ra phản ứng

Khi cho Fe tác dụng với dung dịch B, xảy ra phản ứng

b)
Theo đề bài, ta có:

TH1: Không xảy ra phản ứng (3), bảo toàn nguyên tố nitơ, nhôm, sắt, bạc, ta có

TH2: Xảy ra phản ứng (3), khi đó dung dịch D gồm: Al(NO3)3: 0,1 mol; Fe(NO3)2; Fe(NO3)3; Cu(NO3)2.
Bảo toàn nguyên tố sắt, nitơ, bạc, nhôm, ta có:

Khi cho Fe vào dung dịch B khối lượng thanh sắt tăng 60,8 gam, ta có:

Vậy nồng độ các chất trong dung dịch D là

Ý 2
a) Ta có:
Phương trình phản ứng


- Nếu cho 0,1 mol BaCl2 vào X thì dư muối sunfat

- Nếu cho 0,12 mol BaCl2 vào X thì dư muối clorua

- Vậy

Vậy muối trong A có công thức là: NaHSO4
b)


Bài 16. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A gồm Mg, Cu vào lượng vừa đủ H2SO4 70% (đặc, nóng) thu được 1,12 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất của H2SO4) và dung dịch B. Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa C. Nung C đến khối lượng không đổi thu được hỗn hợp rắn E. Cho E tác dụng với lượng dư H2 nung nóng thu được 2,72 gam hỗn hợp chất rắn F. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
a) Tính khối lượng Mg, Cu trong hỗn hợp A.
b) Cho 6,8 gam H2O vào dung dịch B thu được dung dịch D. Tìm nồng độ phần trăm khối lượng các chất tan trong D (coi lượng nước bay hơi không đáng kể).
Hướng dẫn giải:
a)
- Phương trình phản ứng




- Theo phương trình phản ứng, ta có:
- Vậy khối lượng các chất trong A là: ;
b)
- Khối lượng dung dịch B là

- Nồng độ phần trăm các chất trong D là

Bài 17. [TRÍCH HSG TỈNH PHÚ THỌ]
1. Đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam muối sunfua của kim loại M (công thức MS) trong oxi dư, thu được chất rắn X. Hoàn tan X bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 36,75%, thu được dung dịch Y. Nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch Y là 41,67%, làm lạnh Y thu được 5,62 gam chất rắn Z tách ra và còn lại dung dịch muối có nồng độ 32,64%. Xác định công thức của Z.
2. Khi cho 1,859 gam chất A phản ứng nước dư, thu được 200 ml dung dịch B chỉ chứa một chất tan duy nhất. Cho lượng dư dung dịch Ba(NO3)2 vào B thu được 5,126 gam kết tủa trắng. Mặt khác, trung hòa 200 ml dung dịch B cần dùng 220 ml dung dịch KOH 0,2M, thu được dung dịch C chỉ chứa muối trung hoà.
a) Xác định công thức hoá học của A.
b) Tính nồng độ mol/l của chất tan trong dung dịch B.
Hướng dẫn giải:
Ý 1
- Phương trình phản ứng

- Coi M2On có số mol là 1 mol
Ta có:

- Khối lượng dung dịch sau khi tách chất rắn Z là
- Khối lượng Fe2(SO4)3 còn lại trong dung dịch là
- Khối lượng Fe2(SO4)3 trong Z là: (0,025 – 0,015)400 = 4 < 5,62

Ý 2
a) - Gọi công thức chất tan trong B có dạng: HnX
- Bảo toàn kali và X, ta có:


Vậy chất tan trong B là H2SO4
Nếu A là SO3
A là H2SO4.kSO3
b)
Bài 18. 1) Cho 4,32 gam hỗn hợp gồm 3 kim loại Na, Al và Fe vào nước dư thu được 896 ml khí (đktc) và một lượng chất rắn không tan. Tách lượng chất rắn không tan này cho tác dụng với 120 ml dung dịch CuSO4 1M, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 6,4 gam Cu và dung dịch X. Tách dung dịch X cho tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch KOH để thu được lượng kết tủa lớn nhất. Nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Y.
a) Viết các phương trình phản ứng có thể xảy ra.
b) Tính khối lượng từng kim loại có trong hỗn hợp ban đầu.
c) Tính khối lượng chất rắn Y.
2) Cần một lượng CuSO4.5H2O hòa tan trong m gam dung dịch CuSO4 x% để thu được dung dịch CuSO4 nồng độ C(M), có khối lượng riêng là d (g/ml). Lập công thức tính lượng CuSO4.5H2O cần thiết dùng theo m, x, C và d.
Hướng dẫn giải:
1.a
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (1)
2NaOH + 2Al + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (2)
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (3)
2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu (4)
6KOH + Al2(SO4)3 → 2Al(OH)3 + 3K2SO4 (5)
(6)
(7)
(8)

onthicaptoc.com Chuyen de 1 DAI CUONG KIM LOAI TINH CHAT DIEU CHE