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.
  1. Lý thuyết:
  1. Tác dụng với phi kim
  1. Tác dụng với oxi:

Hầu hết kim loại (trừ Au, Pt, Ag…) + oxi  oxit.

2Mg + O2     2MgO

2Al + 3O2     2Al2O3

3Fe + O2     Fe3O4

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

Kim loại + phi kim -> muối.

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

Cu+ Cl2   CuCl2

Al + Cl  AlCl3

Fe+ Cl2   FeCl3

Nếu Fe dư:

Fe + 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

  1. Tác dụng với dung dịch axit

Kim loại +dung dịch axit (HCl…) -> muối + H2

Fe + HCl FeCl2 + H2

Zn + H2SO4 loãng ZnSO4 + H2

Chú ý: Với axit H2SO4 đặc

2Ag + H2SO4 đặc,  nóng Ag2SO+ SO2  + 2H2O

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

  1. Tác dụng với dung dịch muối

Kim lọại hoạt dộng mạnh hơn (trừ Na, K, Ba…) + muối của kim loại yếu hơn -> muối + kim loại mới.

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.

  1. 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 + H2SO4loãng  MgSO+ 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 + H2SO4loãng  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 + H2SO4loãng  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: nZn = nCuSO4 = 0,0125 mol mZn = 0,0125. 65 = 0,8125 (g)

nZnSO4 = 0,0125 mol mZnSO4 = 0,0125. 161 = 2,0125 (g)

Theo pt nCu = nCuSO4 = 0,0125 mol mCu= 64. 0,0125 = 0,8g

mdd sau phản ứng = mZn + mCuSO4 - mCu = 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 ⇒nCu(pư)=1,52/152=0,01 mol 

Theo pt nAgNO3 = 2.nCu = 2. 0,01 = 0,02 mol

Nồng độ dung dịch AgNO3: CM, AgNO3=n/V=0,02/0,02=1M 

  1. 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 ?

  1. 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 :

mFe+ mdd = mdd +(mFe - 0,4) + mH2 ->  mH2 = 0,4 (gam).

nH2 = 0,2 (mol).

Theo PTHH ta có :

nFe = nH2 = 0,2 (mol)

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

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

b/ 

Bài 19:

a/ nFe = 0,1 (mol);

nS = 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 :

nFeS = nS = 0,05 (mol)

nH2S = nFeS = 0,05 (mol)

nH2 = nFe(2) = 0,1 - 0,05 = 0,05 (mol)

nH2SO4 = nFe=0,1 (mol)

b/

b) mH2SO4 = 0,1.98=9,8 (g)

-> mH2SO4 = 50 (gam)

Bài 20:

a/ Pthh : CuO + 2HC1-> CuCl2 + H2O

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

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

b) Pthh :

CuO + H2SO4 -> CuSO4 + H2O

Cu + 2H2SO4 -> CuSO4 + SO2 + 2H2O

nCuO = 0,02 (mol)

nCu = 0,01 (mol).

Căn cứ các pthh ta có :

nCuSO4 = nCu + nCuO = 0,02 + 0,01 = 0,03 (mol).

-> mCuSO4 = 0,03.160 = 4,8 (gam).

CHÚC CÁC BẠN HỌC THẬT TỐT NHÉ <3

Bài viết gợi ý: