A – KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
1.Tính chất hóa học của kim loại
Dãy hoạt động hóa học của kim loại
K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au.
Tác dụng với phi kim
Tác dụng với nước.
Tác dụng với dung dịch axit.
Tác dụng với dung dịch muối.
2.Tính chất hóa học của kim loại sắt và nhôm
Giống nhau:
- Đều có tính chất hóa học của kim loại.
- Đều không phản ứng với HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội.
Khác nhau:
- Nhôm phản ứng với kiềm.
- Sắt có hai hóa trị (II) và (III)
3.Gang, thép
|
|
Gang: Hàm lượng cacbon 2-5% |
Thép: Hàm lượng cacbon <2% |
|
Tính chất |
Giòn, không rèn, không dát mỏng được |
Đàn hồi, dẻo, cứng. |
|
Sản xuất |
Trong lò cao Nguyên tắc: CO khử oxit sắt ở nhiệt độ cao 3CO + Fe2O3 →(to) 3CO2 + 2Fe |
Trong lò luyện thép Nguyên tắc: oxi hóa các nguyên tố C, Mn, Si,… FeO + C →(to) Fe + CO |
4. Sự ăn mòn kim loại và bảo vệ kim loại khỏi ăn mòn
Sự phá hủy kim loại, hợp kim do tác dụng của hóa học tron môi trường được gọi là sự ăn mòn kim loại. Sự ăn mòn kim loại không xảy ra hoặc xảy ra nhanh hay chậm phụ thuộc vào thành phần của môi trường mà nó tiếp xúc.
Nhiệt độ cao sẽ làm cho sự ăn mòn kim loại xảy ra nhanh hơn
Để bảo vệ các đồ vật bằng kim loại khỏi bị ăn mòn:
- Ngăn không cho kim loại tác dụng với môi trường
- Chế tạo hợp kim ít bị ăn mòn
Bài tập minh họa
Bài 1: Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch CuSO4 0,05M.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:
Hướng dẫn:
\[Fe+CuS{{O}_{4}}\to FeS{{O}_{4}}+C{{u}_{\downarrow }}\]
\[\text{0},\text{01}\leftarrow \text{0},\text{01}\to \text{0},\text{01}\]
mchất rắn = mCu + m Fe dư = 0,01.64 + (0,04-0,01).56 = 2,32 (gam)
Bài 2: Cho 6,5 gam bột Zn vào dung dịch CuSO4 dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là:
Hướng dẫn:
Phương trình phản ứng:
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
nZn = 0,1 (mol) ⇒ nCu = 0,1 (mol) ⇒ m = 6,4 (gam)
Bài 3: Cho m gam hỗn hợp bột Zn và Fe vào lượng dư dung dịch CuSO4. Sau khi kết thúc các phản ứng, lọc bỏ phần dung dịch thu được m gam bột rắn. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Zn trong hỗn hợp bột ban đầu là:
Hướng dẫn:
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
a → a
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
b → b
Đặt số mol của Zn và Fe lần lượt là a, b
Ta có: 65a + 56b = m = 64a + 64b
⇒ a = 8b ⇒ %mZn = 90,3%
B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI
Câu 1.(Trang 69 SGK)
Hãy viết hai phương trình hoá học trong mỗi trường hợp sau đây :
a) Kim loại tác dụng với oxi tạo thành oxit bazơ.
b) Kim loại tác dụng với phi kim tạo thành muối.
c) Kim loại tác dụng với dung dịch axit tạo thành muối và giải phóng khí hiđro.
d) Kim loại tác dụng với dung dịch muối tạo thành muối mới và kim loại mới.
Hướng dẫn giải
a) 4Na + O2 → 2Na2O
b) 2Fe + 3Cl2 →(to) 2FeCl3
c) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
d) Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4
Câu 2.(Trang 69 SGK)
Hãy xét xem các cặp chất sau đây, cặp chất nào có phản ứng ? Không có phản ứng ?
a) Al và khí Cl2 ;
b) Al và HNO3 đặc, nguội;
c) Fe và H2SO4 đặc, nguội;
d) Fe và dung dịch Cu(NO3)2.
Viết các phương trình hoá học (nếu có).
Hướng dẫn giải
Các phản ứng xảy ra là:
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
Fe + Cu(NO3)2 → Cu + Fe(NO3)2
Do nhôm, sắt bị thụ động trong axit đặc nguội nên phản ứng không xảy ra.
Câu 3.(Trang 69 SGK)
Có 4 kim loại: A, B, C, D đứng sau Mg trong dãy hoạt động hoá học. Biết rằng :
a) A và B tác dụng với dung dịch HCl giải phóng khí hiđro.
b) C và D không có phản ứng với dung dịch HCl.
c) B tác dụng với dung dịch muối của A và giải phóng A.
d) D tác dụng được với dung dịch muối của C và giải phóng C.
Hãy xác định thứ tự sắp xếp nào sau đây là đúng (theo chiều hoạt động hoá học giảm dần):
a) B, D, C, A;
b) D, A, B, C ;
c) B, A, D, C ;
d) A, B, C, D ;
e) C, B, D, A.
Hướng dẫn giải
a) A và B tác dụng với dung dịch HCl giải phóng khí hiđro => A, B đứng trước H
b) C và D không có phản ứng với dung dịch HCl => C,D đứng sau H
c) B tác dụng với dung dịch muối của A và giải phóng A => B đứng trước A
d) D tác dụng được với dung dịch muối của C và giải phóng C =>D đứng trước C
=>Thứ tự sắp xếp các kim loại theo chiều hoạt động hoá học giảm dần: c) B, A, D, C.
Câu 4.(Trang 69 SGK)
Viết phương trình hoá học biểu diễn sự chuyển đổi sau đây :
\[a)Al\overset{(1)}{\mathop{\to }}\,A{{l}_{2}}{{O}_{3}}\overset{(2)}{\mathop{\to }}\,Al{{(OH)}_{3}}\overset{(3)}{\mathop{\to }}\,A{{l}_{2}}{{O}_{3}}\overset{(4)}{\mathop{\to }}\,Al\overset{(5)}{\mathop{\to }}\,AlC{{l}_{3}}\]
\[b)Fe\overset{(1)}{\mathop{\to }}\,FeS{{O}_{4}}\overset{(2)}{\mathop{\to }}\,Fe{{(OH)}_{2}}\overset{(3)}{\mathop{\to }}\,FeC{{l}_{2}}\]
c) \[FeC{{l}_{3}}\overset{(1)}{\mathop{\to }}\,Fe{{(OH)}_{3}}\overset{(2)}{\mathop{\to }}\,F{{e}_{2}}{{O}_{3}}\overset{(3)}{\mathop{\to }}\,Fe\overset{(4)}{\mathop{\to }}\,F{{e}_{3}}{{O}_{4}}\]
Hướng dẫn giải
а)
(1) 2A1 + O2 \[\overset{{{t}^{0}}}{\mathop{\to }}\,\]Al2O3
(2) Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
(3) AlCl3 + 3NaOH (vừa đủ) → 3NaCl + Al(OH)3
(4) 2Al(OH)3 \[\overset{{{t}^{0}}}{\mathop{\to }}\,\]) Al2O3+ ЗН2О
(5) 2Al2O3 →(đpnc) 4Al + 3O2
(6) 2Al + 3Cl2 \[\overset{{{t}^{0}}}{\mathop{\to }}\,\]2AlCl3
b)
(1) Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
(2) FeSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Fe(OH)2
(3) Fe(OH)2 + 2HCl → FeCl2 + 2H2O
c)
(1) 2Fe + 3Cl2 \[\overset{{{t}^{0}}}{\mathop{\to }}\,\]2FeCl3
(2) FeCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Fe(OH)3
(3) 2Fe(OH)3 → Fe203 + 3H2O
(4) Fe2O3 + 3CO \[\overset{{{t}^{0}}}{\mathop{\to }}\,\]2Fe + 3CO2
(5) 3Fe + 2O2 \[\overset{{{t}^{0}}}{\mathop{\to }}\,\]Fe3O4
Câu 5.(Trang 69 SGK)
Cho 9,2 gam một kim loại A phản ứng với khí clo dư tạo thành 23,4 gam muối. Hãy xác định kim loại A, biết rằng A có hoá trị I.
Hướng dẫn giải
A có hóa trị I nên công thức của muối clorua là ACl
PTHH: 2A + Cl2 → 2Acl
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
mCl2 = mmuối – mkim loại = 23,4 - 9,2 = 14,2
=>nCl2 = \[\frac{14,2}{71}\] = 0,2 mol
Theo phương trình hóa học => nA = 2 nCl2 = 0,4 mol
Suy ra 0,4.A = 9,2. Vậy А = 23 (Na).
Câu 6.(Trang 69 SGK)
Ngâm một lá sắt có khối lượng 2,5 gam trong 25 ml dung dịch CuSO4 15% có khối lượng riêng là 1,12 g/ml. Sau một thời gian phản ứng, người ta lấy lá sắt ra khỏi dung dịch, rửa nhẹ, làm khô thì cân nặng 2,58 gam.
a) Hãy viết phương trình hoá học.
b) Tính nồng độ phần trăm của các chất trong dung dịch sau phản ứng.
Hướng dẫn giải
mddCuSO4 = 25.1,12 = 28 g
=>Số mol CuSO4 có trong dd là : nCuSO4 = 28.15% = 0,02625 mol
a) Gọi số mol của Fe phản ứng là x (mol)
PTHH Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
(mol) x x x x
Khối lượng là sắt tăng là : 64x - 56x = 0,08 => x = 0,01 mol
b) Trong dung dịch sau phản ứng có hai chất tan là FeSO4 0,01 mol và CuSO4 dư 0,01625 mol.
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
mdd = mddCuSO4 + mFe(p.ư) – mCu = 25.1,12 + 0,01.56 - 0,01.64 = 27,91 g
Nồng độ phần trăm các chất trong dd là:
C%, CuS04 =\[0,01625.\frac{160}{27,91}\]100% ≈ 9,32%
C%, FeSO4 = \[0,01.\frac{152}{27,91}\]100% ≈ 5,45%
Câu 7.(Trang 69 SGK)
Cho 0,83 gam hỗn hợp gồm nhôm và sắt tác dụng với dung dịch H2S04 loãng, dư. Sau phản ứng thu được 0,56 lít khí ở đktc.
a) Viết các phương trình hoá học.
b) Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong hổn hợp ban đầu
Hướng dẫn giải
Gọi x, у là số mol của Al, Fe =>27x + 56y = 0,83 gam (*)
PTHH 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (1)
(mol) x l,5x
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 (2)
(mol) y y
Từ phương trình hóa học (1) và (2) ta có nH2 = 0,56/22,4 = 0,025 = 1,5x + y (**)
Từ (*) và (**) =>x = y = 0,01 = nAl = nFe
Phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu là:
%Al = \[0,01.\frac{27}{0,83}\]. 100% = 32,53% ;
%Fe = 100 - 32,53 = 67,47%
