Luyện tập Dãy hoạt động hóa học CD

Các kim loại đứng sau H trong dãy hoạt động hóa học của kim loại không phản ứng với dung dịch H₂SO₄ loãng.

⇒ Dãy tất cả các kim loại đều phản ứng được với dung dịch H₂SO₄ loãng là: Al, Fe, Mg.

m_CuSO4 = 20.10% = 2 (g)

⇒ n_CuSO4 = =  0,0125 mol 

Phương trình hóa học:

              Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

mol: 0,0125 ← 0,0125

m_{Zn pư} = 0,0125.65 = 0,8125 gam

Dãy hoạt động hóa học của kim loại: K, Na, Ba, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, H, Cu, Ag, Au.

Sử dụng một lượng dư kim loại Fe.

Fe + CuCl₂ → FeCl₂ + Cu↓

Lọc bỏ kết tủa thu được dung dịch FeCl₂ tinh khiết.

Dãy hoạt động hóa học của kim loại cho biết:

- Mức độ hoạt động hóa học của các kim loại giảm dần từ trái sang phải.

- Kim loại đứng trước Mg phản ứng với nước ở điều kiện thường tạo thành kiềm và giải phóng khí H_2.

- Kim loại đứng trước H tác dụng được với dung dịch hydrochloric acid hoặc dung dịch sulfuric acid loãng.

- Kim loại đứng trước (trừ Na, K,…) đẩy kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối.

Cu là kim loại đứng sau Mg trong dãy hoạt động hóa học của kim loại, nên Cu không thể đẩy được Mg ra khỏi muối MgSO₄. 

Dãy kim loại được sắp xếp theo chiều hoạt động hóa học tăng dần là: Cu, Fe, Zn, Al, Mg, K.

- Trích mẫu thử, cho vào mỗi mẫu thử một ít Ba.

- Hiện tượng:

- Ba tan dần, có khí thoát ra → dung dịch là NaCl:

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂↑

- Có khí thoát ra, đồng thời xuất hiện kết tủa xanh → dung dịch là CuCl₂:

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂↑

CuCl₂ + Ba(OH)₂ → Cu(OH)_{2↓ xanh} + BaCl₂

- Có khí thoát ra, đồng thời xuất hiện kết tủa trắng → dung dịch là Na₂SO₄:

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂↑

Na₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO_{4↓ trắng} + 2NaOH

Zn có tính khử mạnh hơn Fe, Zn sẽ phản ứng với dung dịch CuSO₄ trước.

Theo đề: hỗn hợp rắn Z phản ứng với dung dịch H₂SO₄ loãng thu được 1 muối duy nhất → trong hỗn hợp rắn Z có Cu và Fe dư.

Cho toàn bộ Z vào dung dịch H₂SO₄ (loãng, dư) thì chỉ có Fe phản ứng.

⇒ m_{Fe dư} = 0,28 (g) và m_Cu = 2,84 – 0,28 = 2,56 (g)

Ta có: khối lượng hỗn hợp X phản ứng với dung dịch CuSO₄ = 2,7 – 0,28 = 2,42 (g)

       Zn + CuSO₄ → Cu + ZnSO₄

mol: x          →           x

       Fe + CuSO₄ → Cu + FeSO₄

mol: y           →          y

Gọi n_Zn = x mol; n_{Fe pư} = y mol, ta có hệ:

⇒ m_Fe ban đầu = 0,02.56 + 0,28 = 1,4 (g)

Al sẽ phản ứng được với dung dịch muối của kim loại yếu hơn Al ⇒ trong các dung dịch, Al phản ứng được với dung dịch CuSO₄.

Phương trình hóa học:

2Al + 3FeSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3Fe

Cu đứng sau H nên Cu không phản ứng được với dung dịch HCl.

       Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

mol: 0,1            ←             0,1

⇒ m_Fe = 0,1.56 = 5,6 gam

⇒ m_Cu = 12 – 5,6 = 6,4 gam

Dãy hoạt động hóa học của kim loại: K, Na, Ba, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, H, Cu, Ag, Au.

→ Ba là kim loại hoạt động mạnh nhất trong các kim loại trên.

Cu là kim loại đứng sau H trong dãy hoạt động hóa học nên không tan trong dung dịch HCl ⇒ chất rắn T là Cu.