Kim loại tác dụng với dung dịch muối

1 31

Chuyên đề Hóa học 12 Kim loại tác dụng với dung dịch muối. Hy vọng tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh giải bài tập Hóa học lớp 12 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

A. Phương pháp và ví dụ kim loại tác dụng với dung dịch muối

Lý thuyết và Phương pháp giải

Vận dụng dãy thế điện cực chuẩn:

- Kim loại của cặp oxi hóa - khử có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn khử được cation kim loại của cặp oxi hóa - khử có thế điện cực chuẩn lớn hơn ra khỏi dung dịch muối (hay nói các khác: kim loại có tính khử mạnh và không tan trong nước đẩy được kim loại có tính khử yếu hơn ra khỏi muối).

- Trường hợp hỗn hợp nhiều kim loại tác dụng với hỗn hợp nhiều muối, thì phản ứng xảy ra ưu tiên theo thứ tự: chất oxi hóa mạnh tác dụng với chất khử mạnh để tạo ra chất oxi hóa yếu hơn và chất khử yếu hơn.

Một số lưu ý

- Đối với bài tập một kim loại tác dụng với dung dịch gồm nhiều muối thì kim loại sẽ tác dụng với muối có chứa ion kim loại có tính oxi hóa mạnh hơn trước. nếu sau phản ứng này, kim loại còn dư mới tiếp tục xảy ra phản ứng với muối còn lại.

Chẳng hạn: cho Fe vào dung dịch gồm AgNO3 và Cu(NO3 )2, thì Fe sẽ tác dụng với dung dịch AgNO3 trước, sau đó nếu Fe dư thì mới xảy ra tiếp phản ứng Fe tác dụng với dung dịch muối Cu(NO3)2.

- Đối với bài tập hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch gồm nhiều muối nếu làm thông thường sẽ phải xét nhiều trường hợp.

Chẳng hạn: Cho Fe, Al tác dụng với dung dịch gồm AgNO3 và Cu(NO3)2. Đầu tiên kim loại mạnh hơn sẽ tác dụng với muối có chứa ion kim loại có tính oxi hóa mạnh hơn.

Al + 3Ag+ → Al3+ + 3Ag (1)

Sau phản ứng (1) nếu Ag dư:

2Al + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu (2)

Sau phản ứng (2) nếu Cu2+ dư:

Fe + Cu2+ → Cu + Fe2+ (3)

Cách làm nhanh: dùng bảo toàn electron sẽ tránh được việc phải xét nhiều trường hợp.

Ví dụ minh họa

Bài 1: Nhúng thanh kim loại kẽm vào một dung dịch chứa hỗn hợp 3,2 gam CuSO4 và 6,4 gam CdSO4. Hỏi sau khi Cu và Cd bị đẩy hoàn toàn khỏi dung dịch thì khối lượng thanh kẽm tăng hay giảm bao nhiêu?

Hướng dẫn:

Ta có: n_{CuSO_4} = 3,2/160 = 0,02 (mol); n_{CdSO_4} = 6,24/208 = 0,03(mol)

Kim loại tác dụng với dung dịch muối

Từ (1) và (2) ⇒ ∑mCu + Cd = (0,02.64) + (0,03.112) = 4,64(gam)

Và mZn tham gia phản ứng = (0,02 + 0,03).65 = 3,25(gam)

Vậy khối lượng thanh Zn tăng: 4,64 - 3,25 = 1,39(gam)

Bài 2: Ngâm một cái đinh sắt vào 200 ml dung dịch CuSO4. Sau khi phản ứng kết thúc, lấy đinh ra khỏi dung dịch, rửa nhẹ, làm khô thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 0,8 gam. Tính nồng độ mol của dung dịch CuSO4 ban đầu.

Hướng dẫn:

Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng

Theo phương trình: Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4

Cứ 1 mol Fe (56 gam) tác dụng với 1 mol CuSO4 → 1 mol Cu (64 gam).

Khối lượng đinh sắt tăng: 64 - 56 = 8 (gam)

Thực tế khối lượng đinh sắt tăng 0,8 (gam)

Vậy, n_{CuSO_4} phản ứng = 0,8/8 = 0,1(mol)và C_{MCuSO_4} = 0,1/0,2 = 0,5M

Bài 3: Cho 2,24 gam bột Fe vào 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm có AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2 0,5M, khuấy đều tới phản ứng hoàn toàn, thu được chất rắn A và dung dịch B.

a) Tính số gam chất rắn A.

b) Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch B.

Hướng dẫn:

Kim loại tác dụng với dung dịch muối

n_{AgNO_3} = 0,02 (mol); nFe = 0,04 (mol); n_{Cu(NO_3)_2} = 0,1(mol)

nFe phản ứng (1) = 0,01(mol); nFe pư (2) = 0,04 - 0,01 = 0,03 (mol)

n_{Cu(NO_3)_2} = 0,1 - 0,03 = 0,07 (mol)

Chất rắn A gồm: 0,02 mol Ag và 0,03 mol Cu

⇒ mA = 0,02.108 + 0,03.64 = 4,08(gam)

Dung dịch B: Fe(NO3)2: 0,04 (mol) ⇒ CM = 0,2 M

Cu(NO3)2: 0,07 (mol) ⇒ CM = 0,35M

Bài 4: Cho 0,774 gam hỗn hợp Zn và Cu vào 500 ml dung dịch AgNO3 nồng độ 0,04M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn được chất rắn X nặng 2,288 gam chất rắn. Hãy xác định thành phần của?

Hướng dẫn:

Ta có: n_{AgNO_3} = 0,5.0,04 = 0,02(mol)

Thứ tự phản ứng:

Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag (1)

Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag (2)

Nếu Zn, Cu phản ứng hết thì khối lượng kim loại thu được tối đa nặng:

108 . 0,02 = 2,16 (gam) < mX ⇒ kim loại còn dư ⇒ AgNO3 phản ứng hết.

Nếu Cu chưa phản ứng thì phản ứng (1) làm tăng một lượng:

108.0,02 - 65.0,02/2 = 1,51 (gam) tức khối lượng chất rắn lúc đó nặng:

0,774 + 1,51 = 2,284 (gam) < mX ⇒ Cu có phản ứng nhưng còn dư.

Vậy X gồm Ag và Cu.

B. Bài tập trắc nghiệm kim loại tác dụng với dung dịch muối

Bài 1: Ngâm một vật bằng đồng có khối lượng 10 gam trong 250 gam dung dịch AgNO3 4%. Khi lấy vật ra thì lượng AgNO3 trong dung dịch giảm 17%. Vậy khối lượng của vật sau phản ứng là:

A. 10,5g

B. 10,76g

C. 11,2g

D. 12,8g

Đáp án: B

Khối lượng AgNO3 = 250.4/100 = 10 (g)

Khối lượng AgNO3 trong dung dịch giảm 17% = khối lượng AgNO3 phản ứng = 1,7 (g)

Số mol AgNO3 = 0,01 mol

Phương trình phản ứng:

Kim loại tác dụng với dung dịch muối

Khối lượng vật bằng Cu = 10 - 0,005.64 + 0,01.108 = 10,76 (g)

Bài 2: Nhúng một đinh sắt vào 200ml dung dịch CuSO4 1M. Sau một thời gian lấy đinh sắt ra, sấy khô và đem cân thì thấy khối lượng đinh sắt tăng lên 0,4g. Xem như thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể. Vậy nồng độ của CuSO4 còn lại sau phản ứng là:

A. 0,75M

B. 0,5M

C. 0,65M

D. 0,8M

Đáp án: C

Số mol CuSO4 ban đầu là 0,2 mol

Gọi a là số mol Fe phản ứng:

Kim loại tác dụng với dung dịch muối

Khối lượng định sắt tăng lên là: 64a - 56a = 8a

Ta có: 8a = 0,4 → a = 0,05 mol

Số mol CuSO4 dư = 0,2 - 0,05 = 0,15 mol → [CuSO4] = 0,75M

Bài 3: Ngâm một lá Zn trong dung dịch có hòa tan 8,32 gam CdSO4. Phản ứng xong thấy khối lượng là Zn tăng 2,35%. Vậy khối lượng của là Zn trước khi tham gia phản ứng là:

A. 60g

B. 70g

C. 80g

D. 85g

Đáp án: C

Số mol CdSO4 = 8,32/208 = 0,04 (mol)

Kim loại tác dụng với dung dịch muối

Khối lượng lá Zn tăng: 112.0,4 - 65.0,04 = 1,88 (g)

⇒ Khối lượng lá Zn trước khi phản ứng: 1,88.100/2,35 = 80 (g)

Bài 4: Ngâm một lá kẽm trong dung dịch chứa 2,24 gam ion kim loại M2+ trong muối sunfat sau phản ứng, khối lượng lá Zn tăng lên 0,94 gam. Vậy M là:

A. Pb

B. Cu

C. Fe

D. Cd

Đáp án: D

Phương trình phản ứng:

Kim loại tác dụng với dung dịch muối

Khối lượng lá Zn tăng: 2,24 - 65a = 0,94 → a = 0,02 mol

M = 2,24/0,02 = 112 → M là Cd

Bài 5: Lấy hai thanh kim loại M đều có giá trị là 1g. Nhúng thanh thứ nhất vào dung dịch AgNO3 và thanh thứ hai vào dung dịch Cu(NO3)2. Sau một thời gian khối lượng thanh thứ nhất tăng 151%, thanh thứ hia giảm 1% (so với ban đầu). Biết rằng số mol M phản ứng ở hia thanh là như nhau. Vậy M là:

A. Cd

B. Fe

C. Zn

D. Cu

Đáp án: C

Phương trình phản ứng:

Kim loại tác dụng với dung dịch muối

Khối lượng thanh thứ nhất tăng 151%:

108an - aM = 1,51 (1)

Kim loại tác dụng với dung dịch muối

Khối lượng thanh thứ 2 giảm:

aM - 32an = 0,01 (2)

Tổ hợp (1) và (2) ta được: aM = 0,65; an = 0,02

⇒ Chon M = 32,5n

Khi n = 2 thì M = 65

Vậy M = Zn

Bài 6: Cho 0,01 mol Fe vào 50ml dung dịch AgNO3 1M khi phản ứng kết thúc khối lượng Ag thu được là:

A. 3,6

B. 3,24

C. 2,16

D. 1,08

Đáp án: B

Kim loại tác dụng với dung dịch muối Kim loại tác dụng với dung dịch muối

Bài 7: Hòa tan 3 gam một hợp kim Cu-Ag trong dung dịch HNO3 tạo ra được 7,34 gam hỗn hợp gồm 2 muối Cu(NO3)2 và AgNO3. Vậy thành phần % của Cu và Ag trong hợp kim là:

A. 60% và 40%

B. 64% và 36%

C. 70% và 30%

D. 55% và 45%

Đáp án: B

Sơ đồ chuyển hóa sau:

Cu → Cu(NO3)2

Ag → AgNO3

Ta lập được hệ gồm 2 phương trình: Kim loại tác dụng với dung dịch muối

Giải ra được: x = 0,03, y = 0,01 → %Cu = 64%

Bài 8: Ngâm một lá kẽm vào dung dịch chứa 2,24 gam ion kim loại M2+. Phản ứng xong, khối lượng lá Zn tăng thêm 0,94 gam. M2+ là ion kim loại nào sau đây?

A. Sn2+

B. Cu2+

C. Pb2+

D. Cd2+

Đáp án:D

Chọn D

Phản ứng:

Kim loại tác dụng với dung dịch muối

Vì khối lượng thanh kẽm tăng nên áp dụng phương trình đại số sau:

M.x - 65x = 0,94 (1)

Và Kim loại tác dụng với dung dịch muối

Từ (1) và (2) Kim loại tác dụng với dung dịch muối

⇒ 2,24M - 145,6 = 0,94M ⇔ 1,3M = 145,6 ⇒ M = 112 : cađimin (Cd)

Mời các bạn tham khảo thêm các bài viết dưới đây của chúng tôi:

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Kim loại tác dụng với dung dịch muối. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12, Giải bài tập Vật Lí 12, Tài liệu học tập lớp 12VnDoc tổng hợp và đăng tải.

Đánh giá bài viết
1 31
Chuyên đề Hóa học lớp 12 Xem thêm