CHƯƠNG 2: KIM LOẠI
Bài 17: Dãy hoạt động hóa học của kim loại
- Kiến thức cần nhớ:
- Dãy hoạt động hoá học của kim loại : K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb,(H),Cu, Ag, Au.
- Ý nghĩa dãy hoạt động hoá học :
+ Mức độ hoạt động hoá học của kim loại giảm dần từ trái sang phải.
+ Một số kim loại đứng trước Mg tác dụng với nước giải phóng Họ.
+ Mg và các kim loại có tính khử yếu hơn đẩy được kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối. Kim loại đứng trước H tác dụng được với một số dung dịch axit (HCl, H2SO4 loãng,...) giải phóng H2.
- Lý thuyết:
Dãy hoạt động hóa học của kim loại
- Người ta sắp xếp dãy hoạt động kim loại như sau:
K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Ag, Hg, Pt, Au.
a/ Tính kim giảm dần từ trái sang phải: K là kim loại hoạt động mạnh nhất và Au là kim loại hoạt động kém nhất.
b/ Các kim loại mạnh như: K, Na, Ca, Ba + nước .png)
kiềm + H2.
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑
c/ Kim loại đứng trước H + dung dịch axit (HCl; H2SO4 loãng,….) -> muối + H2
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑
Cu + 2HCl → không phản ứng (vì Cu đứng sau H)
d/ Kim loại không tan trong nước (từ Mg trở về sau) đẩy được kim loại đứng sau nó ra khỏi dung dịch muối
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
Chú ý: Khi cho Na vào dung dịch CuCl2 thì:
- Na phản ứng với nước trước: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
- Sau đó xảy ra phản ứng: CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + 2Ag
- Ví dụ minh họa:
Bài 1:
Dãy kim loại nào sau đây được sắp xếp đúng theo chiều hoạt động hóa học tăng dần?
A. K, Mg, Cu, Al, Zn, Fe.
B. Fe, Cu, K, Mg, Al, Zn.
C. Cu, Fe, Zn, Al, Mg, K.
D. Zn, K, Mg, Cu, Al, Fe.
E. Mg, K, Cu, Al, Fe.
Giải:
Chỉ có dãy C gồm các kim loại: Cu, Fe, Zn, Al, Mg, K được sắp xếp theo chiều hoạt động hóa học tăng dần
Bài 2:
Dung dịch ZnSO4 có lẫn tạp chất là CuSO4. Dùng kim loại nào sau đây để làm sạch dung dịch ZnSO4? Giải thích và viết phương trình phản ứng.
a) Fe.
b) Zn.
c) Cu.
d) Mg.
Giải:
b) Zn. Dùng kẽm vì có phản ứng:
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu ↓
Nếu dùng dư Zn, Cu tạo thành không tan được tách ra khỏi dung dịch và thu được dung dịch ZnSO4 tinh khiết.
Bài 3:
Viết các phương trình hóa học:
a) Điều chế CuSO4 từ Cu.
b) Điều chế MgCl2 từ mỗi chất sau: Mg, MgSO4, MgO, MgCO3 (các hóa chất cần thiết coi như có đủ).
Giải:
a) Sơ đồ chuyển hóa: Cu → CuO → CuSO4
PTHH: 2Cu + O2 .png)
2CuO
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
Hoặc: Cu + 2H2SO4đặc .png)
CuSO4 + SO2 + 2H2O
b) Cho mỗi chất Mg, MgO, MgCO3 tác dụng với dung dịch HCl, cho MgSO4 tác dụng với BaCl2 ta thu được MgCl2.
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 ↑
MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O
MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + CO2 ↑ + H2O
MgSO4 + BaCl2 → MgCl2 + BaSO4 ↓.
Bài 4:
Hãy cho biết hiện tượng nào xảy ra khi cho:
a) Kẽm vào dung dịch đồng clorua.
b) Đồng vào dung dịch bạc nitrat.
c) Kẽm vào dung dịch magie clorua.
d) Nhôm vào dung dịch đồng clorua.
Viết các phương trình phản ứng hóa học nếu có.
Giải:
Hiện tượng xảy ra:
a) Zn tan dần, dung dịch CuCl2 nhạt màu xanh, chất rắn màu đỏ bám vào viên kẽm.
CuCl2 + Zn → ZnCl2 + Cu ↓
b) Cu tan dần, chất rắn màu trắng bám vào bề mặt đồng (Đồng đẩy được Ag ra khỏi dung dịch muối), màu xanh lam dần xuất hiện trong dung dịch.
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag ↓
c) Không có hiện tượng gì xảy ra và không có phản ứng.
d) Al tan dần, màu xanh lam của dung dịch nhạt dần, có chất rắn màu đỏ bám vào bề mặt nhôm.
2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu ↓
Bài 5:
Cho 10,5g hỗn hợp hai kim loại Cu, Zn vào dung dịch H2SO4 loãng dư, người ta thu được 2,24 lít khí (đktc).
a) Viết phương trình hóa học.
b) Tính khối lượng chất rắn còn lại trong dung dịch sau phản ứng.
Giải:
nkhi=2,24/22,4=0,1mol
a) Phương trình hóa học của phản ứng:
Zn + H2SO4 loãng → ZnSO4 + H2
Cu đứng sau H trong dãy hoạt động hóa học nên không phản ứng với dung dịch H2SO4loãng
b) Chất rắn còn lại là Cu
Theo pt nZn = nH2 = 0,1 mol ⇒ mZn = 65.0,1 = 6,5g
Khối lượng chất rắn còn lại: mCu = 10,5 – 6,5 = 4g.
- Bài tập:
Bài 1:
Dãy kim loại nào sau đây sắp xếp theo đúng chiều tăng dần độ hoạt động hoá học từ trái sang phải ?
A. K, Mg, Ca, Cu, AL, Zn, Fe, Ag.
B. K, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Cu, Ag
C. Ag, Cu, Fe, Al, Zn, Mg, Ca, K.
D. Ag, Cu, Fe, Zn, Al, Mg, Ca, K.
Bài 2:
Cho 6,5 gam bột kẽm. với dung dịch CuSO4 dư đến phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khối lượng kim lóại thu được là
A. 6,4 gam. B. 4,6 gam.
C. 3,2 gam. D. 6,5 gam.
Bài 3:
Bằng phương pháp hoá học hãy làm sạch các dung dịch sau :
a/ Dung dịch Cu(NO3)2 lẫn AgNO3.
b/ Dung dịch FeSO4 lẫn CuSO4.
c/ Dung dịch Zn(NO3)2 lẫn Cu(NO3)2 và AgNO3.
Bài 4:
Làm sạch các mẫu kim loại sau :
a) Cu lẫn Zn. b) Cu lẫn Fe.
c) Fe lẫn Zn. d) Cu lẫn Zn và Fe.
e) Hg lẫn Zn, Sn, Pb.
Bài 5:
Cho 8,9 gam hỗn hợp Zn và Mg tác dụng vừa đủ với dung dịch HC1 2M vừa đủ thì thu được 4,48 lít khí đo ở đktc. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, được a gam hỗn hợp muối khan.
a/ Tính thể tích dung dịch axit đã dùng.
b/ Tính giá trị của a.
Bài 6:
Ngâm một thanh đồng trong dung dịch AgNO3. Sau một thời gian lấy thanh đồng ra rửa nhẹ sấy khô và đem cân thấy khối lượng thanh đồng tăng 3,04 gam. Tính khối lượng đồng đã tham gia phản ứng. Giả thiết lượng Ag giải phóng bám hết vào thanh đồng.
Bài 7:
Hai thanh Zn và Fe có khối lượng bằng nhau được nhúng trong cùng một lượng dung dịch CuSO4 như nhau (cùng thể tích và nồng độ), cho đến khi dung dịch CuSO4 mất hoàn toàn màu xanh. Đem hai thanh kim loại ra rửa nhẹ sấy khô. Đem cân thì thấy khối lượng thanh Zn giảm 0,1 gam.
a/ Thanh sắt khối lượng tăng giảm bao nhiêu gam ?
b/ Tính khối lượng CuSO4 đã tham gia phản ứng.
Bài 8:
Hoà tan 10,8 gam hỗn hợp gồm nhôm, magie và đồng vào dung dịch HC1 0,5 M ta được 8,96 lít hiđro (đktc) và 3 gam một chất rắn không tan.
a/ Tính khối lượng mỗi kim loại có trong hỗn hợp.
b/ Tính thể tích dung dịch HC1 cần dùng.
Bài 9:
Hoà tan hoàn toàn m gam Cu bằng 250 ml dung dịch FeCl3 0,4 M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch A. Dung dịch A có khả năng hoà tan thêm 0,56 gam Fe. Viết các pthh và tính giá trị của m.
- Đáp án:
Bài 1: D Bài 2: A
Bài 3:
a/ Dùng Cu dư cho vào dung dịch :
Cu + 2AgNO3 -> Cu(NO3)2 + 2Ag 
b/ Dùng Fe dư cho vào dung dịch :
Fe + CuSO4 —> FeSO4 + Cu
c/ Dùng Zn dư cho vào dung dịch :
Zn + 2AgNO3 —> Zn(NO3)2 + 2Ag
Zn + Cu(NO3)2 —> Zn(NO3)2 + Cu
Bài 4:
a/ Dùng dung dịch CuSO4 dư :
Zn + CuSO4 —> ZnSO4 + Cu
b/ Dùng dung dịch CuSO4 dư :
Fe + CuSO4 —> FeSO4 + Cu
c/ Dùng dung dịch FeSO4 dư :
Zn + FeSO4 —> ZnSO4 + Fe
d/ Dung dung dịch CuSO4 dư :
Zn + CuSO4 —> ZnSO4 + Cu
Fe + CuSO4 -> FeSO4 + Cu
e/ Dùng dung dịch Hg(NO3)2 dư :
Zn + Hg(NO3)2 —> Zn(NO3)2 + Hg
Sn + Hg(NO3)2 —> Sn(NO3)2 + Hg
Pb + Hg(NO3)2 —> Pb(NO3)2 + Hg
Bài 5:
a/ Gọi số mol Zn và Mg lần lượt là x, y mol.
Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2
x 2x x x
Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2
y 2y y y
n H2=4,48/22,4= 0,2 (mol).
Căn cứ đề bài và các pthh ta có :
x+ y = 0,2
65x + 24y = 8,9
-> x = y = 0,1
-> nMgCl2 = nZnCl2 = 0,1 mol
nHCl= 2x + 2y = 0,4 (mol)
—> Vdd(HCl)= 0,2 (lít).
b/ mmuối = (95 + 136).0,1 = 23,1 (gam).
Bài 6:
Cu + AgNO3-> Cu(NO3)2 + 2Ag
64 gam 216 gam —> khối lượng tăng 152 gam
x gam —> khối lượng tăng 3,04 gam
Theo pthh ta có : mCu(pư)= 3,04.64/152=1,28 g
Bài 7:
Pthh :
Zn + CuSO4-> ZnSO4 + Cu
65 gam 1 mol 64 gam —> khối lượng giảm 1 gam
x mol —> khối lượng giảm 0,1 gam
Theo pthh ta có : nCuSO4= x = 0,1 (mol).
Fe + CuSO4 -> ZnSO4 + Cu
1 mol 64 gam —> khối lượng tăng 8 gam
0,1 mol -> khối lượng tăng y gam
Căn cứ pthh ta có : Khối lượng thanh sắt tăng là : y = 0,8 (gam).
Bài 8:
nH2 = 0 4 (mol)
Khối lượng chất rắn không tan là 3 gam đó là khối lượng của Cu nên khối lượng của Al và Mg là : 10,8 - 3 = 7,8 (gam).
Gọi số mol của Al và Mg lần lượt là x, y mol.
a/ 2Al + 6HCl -> AlCl3 + 3H2 (1)
2 mol 6 mol 3 mol
x mol 3x rhol 1,5x mol
Mg + 2HCl—> MgCl2 + H2 (2)
1 mol 2 mol 1 mol
y mol 2y mol y mol
Từ (1) và (2) ta có :
27x + 24 y = 7,8
l,5x + y =0,4
Giải hệ phương trình trên ta có : x = 0,2 ; y = 0,1
mAl = 0,2.27 = 5,4 (gam) ;
mMg = 0,1.24 = 2,4 (gam) ;
mCu = 3 (gam)
b/ Thể tích HCl cần dùng : nHCl cần dùng cho phản ứng (1) và (2)
nHCl = 3x + 2y = 0,8 (mol);
VddHCl = 1,6 (lít).
Bài 9:
Cu + 2FeCl3 —> CuCl2 + FeCl2
x 2x
Fe + 2FeCl3 -> 3FeCl2
0,01 0,02mol
nFeCl =0,25.0,4 = 0,1 (mol);
nFe =0,01 (mol).
Căn cứ pthh và bài ra ta có : 2x + 0,02 = 0,1 -> x = 0,04 ; m = 64.0,04 = 2,56 (gam).
CHÚC CÁC BẠN HỌC THẬT TỐT NHÉ <3
