Chào các bạn, hôm nay chúng tôi xin được được tiếp túc với chuyên đề kim loại tác dụng với dung dịch muối. Cũng như tác dụng với axit thì trong dung dịch muối kim loại cũng đóng vai trò là chất khử. Hi vọng với chuyên đề này HOC247 có thể giúp đỡ được các bạn ôn tập và củng cố kiến thức thật tốt!
1. Tổng quan kiến thức
1.1.Tổng quan kiến thức
Phản ứng giữa kim loại với dung dịch muối
-Bản chất là phản ứng oxi hóa khử.
-Điều kiện phản ứng: Kim loại từ Mg trở xuống trong dãy điện hóa và muối tham gia phản ứng phải tan. Kim loại tham gia phản mạnh hơn kim loại trong muối.
VD: Cho thanh kẽm vào dung dịch muối đồng sunfat
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
Chú ý:
Khi cho các kim loại kiềm và kiềm thổ( Ca, Ba, Sr) tác dụng với các dung dịch muối của kim loại yếu hơn thì các kim lọai này sẽ tác dụng với H2O trong dung dịch đó trước , sau đó kiềm sinh ra sẽ tác dụng với muối.
VD: Cho mẩu kim loại Na vào dung dịch CuSO4. Nêu hiện tượng của phản ứng.
Giải:
Ban đầu Na tác dụng với nước trong dung dịch tạo ra NaOH và thấy sủi bọt khí
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
Sau đó xuất hiện kết tủa xanh lam
2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4
Xanh lam
1.2. Phương pháp giải bài tập
- Với loại bài toán này thì đều có thể vận dụng cả 2 phương pháp đại số và một số phương pháp giải nhanh như: bảo toàn electron, bảo toàn khối lượng , đặc biệt là pp tăng giảm khối lượng
- Chú ý:
+ Khi giải nên viết các PTHH dưới dạng ion rút gọn thì bài toán sẽ đơn giản hơn
VD: Cho lần lượt 2 kim loại Fe và Na vào 2 ống nghiệm đựng dung dịch CuSO4. Nêu hiện tượng và viết PTHH
Giải:
- Khi cho Fe vào dung dịch CuSO4 ( màu xanh) thì có hiện tượng dung dịch bị nhạt màu và có chất rắn màu đỏ bám trên kim loại Fe
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓( đỏ)
Xanh lam ko màu
- Khi cho Na vào dung dịch CuSO4 thì thấy có khí không màu thoát ra và có kết tủa xanh
2Na + 2H2O→ 2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4
Xanh lam
+ Khi cho một hỗn hợp nhiều kim loại tác dụng với một hỗn hợp muối thì phản ứng xảy ra theo thứ tự: kim loại có tính khử mạnh nhất sẽ tác dụng hết với các muối có tính oxi hóa mạnh nhất , sau đó mới đến lượt các chất khác
VD: Cho hỗn hợp Fe, Al vào dung dịch chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 thì xảy ra lần lượt các phản ứng sau:
Al + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag (1)
2Al + 3Cu(NO3)2 → 2Al(NO3)3 + 3Cu (2)
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (3)
Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu (4)
+ Trong bài toán có sự tăng giảm khối lượng thì:
mKL↑= mKL bám vào – mKL tan ra
mKL↓ = mKLtan ra - mKL bám vào
2. Một số bài tập tham khảo
Bài 1. Ngâm một lá sắt trong dung dịch CuSO4. Nếu biết khối lượng đồng bám trên lá sắt là 9,6 gam thì khối lượng lá sắt sau ngâm tăng thêm bao nhiêu gam so với ban đầu?
A.5,6 gam. B.2,8 gam. C.2,4 gam. D.1,2 gam.
Lời giải chi tiết
Phản ứng oxi hóa với đồng là chất oxi hóa Fe là chất khử
Fe0 → Fe2+ + 2e
Cu2+ + 2e → Cu0
→ nCu = nFe = 9,6/64 = 0,15 mol
Ta có mKL↑= mKL bám vào – mKL tan ra = mCu – mFe = 9,6 – 0,15.56 = 1,2 gam
→ Đáp án D
Bài 2. Nhúng một thanh nhôm nặng 25 gam vào 200 ml dung dịch CuSO4 0,5M. Sau một thời gian, cân lại thanh nhôm thấy cân nặng 25,69 gam. Nồng độ mol của CuSO4 và Al2(SO4)3 trong dung dịch sau phản ứng lần lượt là
A. 0,425M và 0,2M. B. 0,425M và 0,3M.
C. 0,4M và 0,2M. D. 0,425M và 0,025M.
Lời giải chi tiết
Khối lượng thanh nhôm tăng
mKL↑ = 25,69 – 25 = 0,69 gam
Al0 → Al3+ + 3e
Cu2+ + 2e → Cu0
Gọi nCu = x (mol) → nAl = 2x/3 mol
Ta có mKL↑= mKL bám vào – mKL tan ra = 64x – (2x/3).27 = 46x = 0,69 gam
→x = nCu = 0,015 mol → nAl = 0,01 mol →nAl2(SO4)2 = 0,005mol
Sau phản ứng
CM CuSO4)2 = (0,1 – 0,015)/0,2 = 0,425M
CM Al2(SO4)2 = 0,005/0,2 = 0,025M
→Đáp án D
Bài 3. Cho 12,12 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe tác dụng với dung dịch HCl dư thu được dung dịch A và khí H2. Cô cạn dung dịch A thu được 41,94 gam chất rắn khan. Nếu cho 12,12 gam X tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì khối lượng kim loại thu được là
A.82,944 gam B.103,68 gam C.99,5328 gam D.108 gam.
Lời giải chi tiết
Trong hỗn hợp X ban đầu gọi nAl = x ; nFe = y
→27x + 56y = 12,12 gam và 133,5x + 127y = 41,94 gam
→ x = 0,2 mol ; y = 0,12 mol
Khi cho AgNO3 dư thì Fe sẽ bị oxi hóa thành Fe3+
Al0 → Al3+ + 3e
Fe0 → Fe3+ + 3e
Ag+ + 1e→ Ag
→nAg = 0,2.3 + 0,12.3 = 0,96 mol → mAg = 0,96.108 = 103,68 gam
→Đáp án B
Bài 4. Ngâm một đinh sắt sạch trong 200ml dung dịch CuSO4. Sau khi phản ứng kết thúc, lấy đinh sắt ra khỏi dung dịch rửa sạch nhẹ bằng nước cất và sấy khô rồi đem cân thấy khối lượng đinh sắt tăng 0,8 gam so với ban đầu. Nồng độ mol của dung dịch CuSO4 đã dùng là giá trị nào dưới đây?
A.0,05M B.0,0625M. C.0,50M. D.0,625M.
Lời giải chi tiết
Phản ứng oxi hóa với đồng là chất oxi hóa Fe là chất khử
Fe0 → Fe2+ + 2e
Cu2+ + 2e → Cu0
→nCu = nFe = x
Ta có mKL↑= mKL bám vào – mKL tan ra = mCu – mFe = 64x – 56x= 0,8 gam
→x = 0,1 mol
Nồng độ của CuSO4 : CM = 0,1/0,2 = 0,5M
→Đáp án C
Bài 5. Cho 5,6 gam Fe vào 200 ml dung dịch Cu(NO3)2 0,5M và HCl 1M thu được khí NO và m gam kết tủa. Xác định m. Biết rằng NO là sản phẩm khử duy nhất của NO-3 và không có khí H2 bay ra.
A.1,6 gam B.3,2 gam C.6,4 gam D.đáp án khác.
Lời giải chi tiết
Phân tích: Do sau phản ứng có m gam kết tủa → đó là Cu vì vậy sắt chỉ bị oxi hóa lên Fe(II) . N+5 bị khử xuống N+2 và Cu+2 bị khử xuống Cu0
Ta có:
Fe0 → Fe2+ + 2e
0,1 0,2
NO3- +4H+ + 3e → NO + 2H2O
0,05 0,2 0,15
Cu2+ + 2e → Cu
0,05 0,025
Vậy khối lượng của kết tủa m : m = mCu = 0,025.64 = 1,6 gam
→Đáp án A
Bài 6. Cho m gam bột Fe tác dụng với 175 gam dung dịch AgNO3 34% sau phản ứng thu được dung dịch X chỉ chứa 2 muối sắt và 4,5 m gam chất rắn. Nồng độ % của Fe(NO3)2 trong dung dịch X là
A.9,81% B. 12,36% C.10,84% D. 15,6%
Lời giải chi tiết
Phân tích: Dung dịch sau phản ứng chỉ gồm muối sắt nên Ag+ trong dung dịch đã bị khử hết thành Ag .Suy ra 4,5m gam chất rắn chính là Ag.
Ta có nAg = (175.0,34)/170 = 0,35 mol
Khối lượng chất rắn 4,5m = 0,35.108 = 37,8 gam →m= 8,4 gam →nFe= 8,4/56 = 0,15 mol
Ta có
Fe0 → Fe2+ + 2e
Fe0 → Fe3+ + 3e
Ag+ + 1e→ Ag
Gọi nFe2+ = x ; nFe3+ = y
→x + y = 0,15
Bảo toàn electron →2x+ 3y = 0,35
→x= 0,1 mol ; y = 0,05 mol
Khối lượng muối Fe(NO3)2 = 0,1.180 = 18 gam
Theo định luật BTKL: mFe + mdd AgNO3 = mdd sau pư + mcr
→mdd sau pư = 8,4 + 175 – 37,8 = 145,6 gam
→% Fe(NO3)2 = 18/145,6 = 12,36%
→ Đáp án B
Bài 7. Cho một đinh sắt luợng dư vào 200 ml dung dịch muối nitrat kim loại X có nồng độ 0,1M.
Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, tất cả kim loại X tạo ra bám hết vào đinh sắt còn dư, thu
được dung dịch D. Khối lượng dung dịch D giảm 0,16 gam so với dung dịch nitrat X lúc đầu.
Kim loại X là:
A.Cu B.Hg C.Ni D.Một kim loại khác
Lời giải chi tiết
Khối lượng dung dịch giảm chính là khối lượng thanh sắt tăng
Cách 1: Gọi kim loại X có hóa trị n
Ta có mKL↑= mKL bám vào – mKL tan ra = X.0,02 – (0,02.n/2).56 = 0,16
→X – 28n = 8 → Với n = 2 thì X = 64 →X là kim loại đồng (Cu)
Cách 2: Dựa vào đáp án ta thấy các kim loại đều có hóa trị II
→ mKL↑= mKL bám vào – mKL tan ra = 0,02.X – 0,02.56 = 0,16 gam
→X = 64 → X là Cu
→Đáp án A
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Chuyên đề phương pháp giải bài tập kim loại tác dụng với các dung dịch muối môn Hóa học 12 năm 2021-2022. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
