[HÓA 9] Bài 16: Tính chất hóa học của kim loại

CHƯƠNG 2: KIM LOẠI

Bài 16: Tính chất hóa học của kim loại

1. Kiến thức cần nhớ:

• Kim loại tác dụng với nhiều phi kim tạo thành muối hoặc oxit.
• Một số kim loại tác dụng với axit (HCl, H₂SO₄ loãng,...) tạo thành muối và giải phóng hiđro.
• Kim loại hoạt động hoá học mạnh hơn (trừ Na, K, Ca,...) có thể đẩy được kim loại yếu hơn ra khỏi dung dịch muối.
• Viết các pthh chứng minh những tính chất hoá học trên của kim loại.

2. Lý thuyết:

1. Tác dụng với phi kim

1. Tác dụng với oxi:

2Mg + O₂   →  2MgO

2Al + 3O₂  →   2Al₂O₃

3Fe + O₂   →  Fe₃O₄

2. Tác dụng với phi kim khác (Cl, S…):

• Tác dụng với Cl₂: tạo muối clorua (kim loại có hóa trị cao nhất)

Cu+ Cl₂  → CuCl₂

Al + Cl₂  → AlCl₃

Fe+ Cl₂  → FeCl₃

Nếu Fe dư:

Fe_dư + FeCl₃  → FeCl₂

• Tác dụng với lưu huỳnh: khi đun nóng tạo muối sunfua (trừ Hg xảy ra ở nhiệt độ thường)

Cu + S  → CuS

Fe + S → FeS

Hg + S → HgS

=> Khi cần gom thủy ngân dùng bột thủy ngân tuyệt đối không để tay tiếp xúc trực tiếp với thủy ngân. VD: vỡ cặp nhiệt độ

2. Tác dụng với dung dịch axit

Fe + HCl → FeCl₂ + H₂

Zn + H₂SO₄ loãng → ZnSO₄ + H₂

Chú ý: Với axit H₂SO₄ đặc

2Ag + H₂SO₄ đặc,  nóng→ Ag₂SO₄ + SO₂ ↑ + 2H₂O

2Al + 6H₂SO₄ đặc, nóng → Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑ + 6H₂O

3. Tác dụng với dung dịch muối

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

KẾT LUẬN: 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.

3. Ví dụ minh họa:

Bài 1:

Kim loại có những tính chất hóa học nào? Lấy ví dụ và viết các phương trình hóa học minh họa với kim loại magie.

Giải:

Kim loại có những tính chất hóa học chung:

1. Phản ứng của kim loại với phi kim:

2Mg + O₂ → 2MgO

Mg + Cl₂ → MgCl₂

2. Phản ứng của kim loại với dung dịch axit:

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂ ↑

Mg + H₂SO_4loãng → MgSO₄ + H₂ ↑

3. Phản ứng của kim loại với dung dịch muối:

Mg + CuSO₄ → MgSO₄ + Cu.

Bài 2:

Hãy hoàn thành các phương trình hóa học sau đây:

a) ... + HCl -> MgCl₂ + H₂

b) ... + AgNO₃ -> Cu(NO₃)₂ + Ag

c) ... + ... -> ZnO

d) ... + Cl₂ -> HgCl₂

e) ... + S -> K₂S.

Giải:

Phương trình hóa học:

a) Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂ ↑

b) Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag ↓

c) 2Zn + O₂ → 2ZnO

d) Hg + Cl₂ → HgCl₂

e) 2K + S → K₂S.

Bài 3:

Viết các phương trình hóa học xảy ra giữa các cặp chất sau đây:

a) Kẽm + axit sunfuric loãng.

b) Kẽm + dung dịch bạc nitrat.

c) Natri + lưu huỳnh.

d) Canxi + clo.

Giải:

Các phương trình phản ứng hóa học:

a) Zn + H₂SO_4loãng → ZnSO₄ + H₂ ↑

b) Zn + 2AgNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Ag

c) 2Na + S → Na₂S

d) Ca + Cl2 → CaCl₂.

Bài 4:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại, hãy viết các phương trình hóa học biểu diễn các chuyển hóa sau đây:

Giải:

(1) Mg + Cl₂ → MgCl₂

(2) 2Mg + O₂ → 2MgO

(3) Mg + H₂SO_4loãng → MgSO₄ + H₂ ↑

(4) Mg + 2AgNO₃ → Mg(NO₃)₂ + 2Ag ↓

(5) Mg + S → MgS

Bài 5:

Dự đoán hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra, khi:

a) Đốt dây sắt trong khí clo.

b) Cho một đinh sắt vào trong ống nghiệm đựng dung dịch CuCl₂.

c) Cho một viên kẽm vào dung dịch CuSO₄.

Giải:

a) Khối màu nâu tạo thành:

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

b) Dung dịch CuCl₂ nhạt màu xanh, kim loại màu đỏ bám vào đinh sắt.

Fe + CuCl₂ → FeCl₂ + Cu ↓

c) Zn tan dần, dung dịch CuSO₄ nhạt màu xanh, kim loại màu đỏ bám vào viên kẽm.

Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu ↓

Bài 6:

Ngâm một lá kẽm trong 20g dung dịch muối đồng sunfat 10% cho đến khi phản ứng kết thúc. Tính khối lượng kẽm đã phản ứng với dung dịch trên và nồng độ phần trăm của dung dịch sau phản ứng.

Giải:

Zn     +        CuSO4 -> ZnSO4                   +        Cu

1                 1                 1                           1

0,0125        0,0125        0,0125

Theo pt: n_Zn = n_CuSO4 = 0,0125 mol → m_Zn = 0,0125. 65 = 0,8125 (g)

n_ZnSO4 = 0,0125 mol → m_ZnSO4 = 0,0125. 161 = 2,0125 (g)

Theo pt n_Cu = n_CuSO4 = 0,0125 mol ⇒ m_Cu= 64. 0,0125 = 0,8g

m_dd sau phản ứng = m_Zn + m_CuSO4 - m_Cu = 0,8125 + 20 – 0,8 = 20,0125g

Bài 7:

Ngâm một lá đồng trong 20 ml dung dịch bạc nitrat cho tới khi đồng không thể tan thêm được nữa. Lấy lá đồng ra, rửa nhẹ, làm khô và cân thì thấy khối lượng lá đồng tăng thêm 1,52 g. Hãy xác định nổng độ mol của dung dịch bạc nitrat đã dùng (giả thiết toàn bộ lượng bạc giải phóng bám hết vào lá đồng).

Giải:

PTHH: Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag ↓

Theo PTHH: 1 mol Cu phản ứng vừa đủ với AgNO₃ thì tạo 2 mol Ag ⇒ khối lượng tăng là: 108.2 - 64 = 152g.

Theo bài khối lượng tăng 1,52g ⇒n_Cu(pư)=1,52/152=0,01 mol 

Theo pt n_AgNO3 = 2.n_Cu = 2. 0,01 = 0,02 mol

Nồng độ dung dịch AgNO₃: C_{M, AgNO3}=n/V=0,02/0,02=1M 

4. Bài tập:

Bài 1: 

Axit H₂SO₄ loãng phản ứng với tất cả các chất trong dãy nào dưới đây?

A. FeCl₃ , MgO, Cu, Ca(OH)₂                                               

B. NaOH, CuO, Ag, Zn

C. Mg(OH)₂ , CaO, K₂SO₃ , NaCl                                        

D. Al. Al₂O₃ , Fe(OH)₃ , BaCl₂

Bài 2:

Trong các cặp chất sau đây, cặp chất nào xảy ra phản ứng ?

A. Cu + ZnSO₄             

B. Ag + HCl                           

C. Ag + CuSO₄                  

D. Zn + Pb(NO₃)₂

Bài 3: 

Để oxi hóa hoàn toàn một kim loại R thành oxit phải dùng một lượng oxi bằng 40% lượng kim loại đã dùng. R là kim loại nào sau đây ?

A. Fe                                       B. Al                                      

C. Mg                                      D. Ca

Bài 4: 

Cho các kim loại Fe, Cu, Ag, Al, Mg. Trong các kết luận sau đây, kết luận nào sai ?

A. Kim loại tác dung với dung dịch HCl, H₂SO₄ loãng: Cu, Ag

B. Kim loại tác dụng với dung dịch NaOH: Al                                       

C. Kim loại không tác dụng với H₂SO₄ đặc nguội: Al, Fe

D. Kim loại không tan trong nước ở nhiệt độ thường: Tất cả các kim loại trên

Bài 5: 

Hóa tan hoàn toàn 18 gam một kim loại M cần dùng 800ml dung dịch HCl 2,5M. Kim loại M là kim loại nào sau đây? (biết hóa trị của kim loại trong khoảng từ I đến III).

A. Ca                                          B. Mg                        

C. Al                                                 D. Fe

Bài 6: 

Tính chất hóa học chung của kim loại gồm:

A. Tác dụng với phi kim, tác dụng với axit                               

B. Tác dụng với phi kim, tác dụng với bazơ, tác dụng với muối        

C. Tác dụng với phi kim, tác dụng với axit, tác dụng với muối        

D. Tác dụng với oxit bazơ, tác dụng với axit

Bài 7: 

Đốt cháy hoàn toàn 9,6 gam một kim loại M (chưa rõ hóa trị) trong bình chứa khí clo nguyên chất. Sau khi phản ứng kết thúc, để nguội thì thu được 20,25 gam muối clorua. Kim loại M là :

A. Fe                                       B. Al                                      

C. Cu                                                D. Zn

Bài 8: 

Để hòa tan hoàn toàn 1,3 gam kẽm thì cần 14,7 gam dung dịch H₂SO₄ 20%. Khi phản ứng kết thúc khối lượng hiđro thu được là:

A. 0,03 gam                   B. 0,06 gam                           

C. 0,04 gam                   D. 0,02 gam

Bài 9:

Trong hợp chất oxit của kim loại A thì oxi chiếm 17,02% theo khối lượng. Kim loại A là:

A. Cu                                B. Zn                                      

C. K                                   D. Na

Bài 10: 

Một bạn học sinh đã đổ nhằm dung dịch sắt (II) sunfat vào lọ chứa sẵn dung dịch kẽm sunfat. Để thu được dung dịch chứa duy nhất muối kẽm sunfat, theo em dùng kim loại nào ?

A. Đồng                        B. Sắt                                     

C. Kẽm                          D. Nhôm

Bài 11: 

Hòa tan 2,7 gam kim loại A bằng dung dịch H₂SO₄ loãng dư. Sau phản ứng thu được 3,36 lít H₂ (đktc). Kim loại A là:

A. Fe                              B. Sn                                      

C. Zn                                       D. Al

Bài 12:

Một kim loại có những tính chất (vật lí và hóa học) như sau:

• Hợp kim của nó với các kim loại khác, được ứng dụng trong công nghệ chế tạo máy bay, tên lửa.
• Phản ứng mãnh liệt với axit clohiđric.
• Phản ứng với dung dịch kiềm, giải phóng khí hiđro
• Nhẹ, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.

Đó là kim loại:

A. Kẽm                          B. Vàng                                   

C. Nhôm                       D. chì

Bài 13: 

Cho 1,08 gam kim loại Z vào dung dịch H₂SO₄ loãng dư. Lọc dung dịch, đem cô cạn thu được 6,84 gam một muối khan duy nhất. Vậy kim loại Z là:

A. Niken                                          B. Canxi                                 

C. Nhôm                                 D. Sắt

Bài 14: 

Kim loại nhôm bị hòa tan bởi H₂SO₄ loãng, thu được muối sunfat và khí hiđro. Hãy chọn phản ứng để mô tả hiện tượng trên.

A. Al + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + H₂                                       

B. 2Al + H₂SO₄ →   Al₂SO₄ + H₂                                                                                                    

C. Al + 3H₂SO₄ →   Al(SO₄)₃ + H₂       

D. 2Al + 3H₂SO₄ →  Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

Bài 15:

Dãy kim loại nào sau đây đều tác dụng được với dung dịch axit clohiđric ?

A. Mg, Cu, Pb, Sn, Fe.           B. Fe , Mg , Ni, Zn , Au.

C. Zn, Mg, Al, Ca.                 D. Mg , AI, Ag , Na.

Bài 16:

Cho 8,9 gam hỗn hợp hai kim loại hoá trị II tác dụng với dung dịch HC1 dư thu được 4,48 lít khí H2 (đktc). Khối lượng muối của hai kim loại thu được sau phản ứng là

A. 14,2 gam.                           B. 23,1 gam.

C. 28,2 gam.                           D. 46,2 gam.

Bài 17:

Dựa vào tính chất hoá học của kim loại, hãy viết các pthh thực hiện các chuyển đổi sau đây :

Bài 18:

Cho m gam sắt tác dụng vừa đủ với 100 gam dung dịch HCl. Sau khi phản ứng kết thúc, khối lượng dung dịch tăng (m - 0,4) gam.

a/ Tính khối lượng kim loại.

b/ Tính nồng độ phần trăm của dung dịch HCl.

Bài 19:

Trộn 5,6 gam bột sắt với 1,6 gam bột lưu huỳnh. Nung hỗn hợp trong điều kiện không có không khí, cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Chất rắn thu được đem phản ứng hết với axit H₂SO₄ 19,6% thu được V lít hỗn hợp khí A.

a/ Tìm tỉ khối của A so với Họ.

b/ Tính khối lượng dung dịch axit đã dùng.

Bài 20:

Hỗn hợp A gồm Cu và CuO có khối lượng 2,24 gam. Cho A tác dụng với lượng dư dung dịch HC1. Sau phản ứng còn lại 0,64 gam chất rắn không tan.

a/ Tính khối lượng các chất trong hỗn hợp ban đầu.

b/ Nếu hoà tan hoàn toàn hỗn hợp A trong dung dịch H₂SO₄ đặc thì thu được bao nhiêu gam muối ?

5. Đáp án:

1	2	3	4	5	6	7	8
D	D	D	A	C	C	C	C
9	10	11	12	13	14	15	16
C	C	D	C	C	D	C	B

Bài 17:

1. 2Zn + O₂—> 2ZnO

2. Zn + 2HC1 —> ZnCl₂ + H₂

3. Zn + CuSO₄ —> ZnSO₄ + Cu

4. Zn + S —>ZnS

Bài 18:

a/ Pthh : Fe + 2HC1 -> FeCl₂ + H₂

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :

m_Fe+ m_dd = m_dd +(m_Fe - 0,4) + m_H2 ->  m_H2 = 0,4 (gam).

n_H2 = 0,2 (mol).

Theo PTHH ta có :

n_Fe = n_H2 = 0,2 (mol)

n_HCl = 2. = 0,4 (moi).

m_Fe = 0,2.56 = 11,2 (gam).

b/ 

Bài 19:

a/ n_Fe = 0,1 (mol);

n_S = 0,05 (mol).

Pthh :        

Fe + S—>Fe + H₂SO₄ (1)

Fe + H₂SO₄ —> FeSO₄ + H₂ (2)

FeS + H₂SO₄ —> FeSO₄ + H₂S (3)

Căn cứ bài ra và các phương trình (1), (2), (3) ta có :

n_FeS = n_S = 0,05 (mol)

n_H2S = n_FeS = 0,05 (mol)

n_H2 = n_Fe(2) = 0,1 - 0,05 = 0,05 (mol)

n_H2SO4 = n_Fe=0,1 (mol)

b/

b) m_H2SO4 = 0,1.98=9,8 (g)

-> m_H2SO4 = 50 (gam)

Bài 20:

a/ Pthh : CuO + 2HC1-> CuCl₂ + H₂O

Chất rắn không tan là đồng kim loại : mCu = 0,64 (gam).

-> m_CuO = 2,24 - 0,64 = 1,6 (gam).

b) Pthh :

CuO + H₂SO₄ -> CuSO₄ + H₂O

Cu + 2H₂SO₄ -> CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

n_CuO = 0,02 (mol)

n_Cu = 0,01 (mol).

Căn cứ các pthh ta có :

n_CuSO4 = n_Cu + n_CuO = 0,02 + 0,01 = 0,03 (mol).

-> m_CuSO4 = 0,03.160 = 4,8 (gam).

CHÚC CÁC BẠN HỌC THẬT TỐT NHÉ <3

Bài viết gợi ý: