Ngâm một đinh sắt trong 200ml dung dịch CuSO4

Kim loại tác dụng với muối

Ngâm một đinh sắt trong 200ml dung dịch CuSO₄ được VnDoc biên soạn hướng dẫn bạn đọc trả lời câu hỏi liên quan đến nội dung bài tập kim loại tác dụng với muối. Cũng như nhắc lại những kiến thức liên quan, từ đó giúp bạn đọc vận dụng tốt vào giải các dạng câu hỏi bài tập. Mời các bạn tham khảo.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết 

Gọi số mol của CuSO₄ là x ta có:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu.

x ← x → x (mol)

Khối lượng đinh sắt tăng thêm 0,8 gam

⟹ m_{Fe tăng} = m_Cu - m_{Fe pứ}

⟹ 64x - 56x = 0,8

⟹ 8x = 0,8 ⟹ x = 0,1.

⟹ C_{M CuSO4} = 0,1/0,2 = 0,5M.

Đáp án C

Phương pháp giải bài tập kim loại tác dụng với dung dịch muối

Dựa vào dãy hoạt động hóa học của kim loại

Dãy được sắp xếp theo chiều giảm dần tính hoạt động hoá học (từ trái sang phải)

• Một số kim loại vừa tác dụng được với axit và với nước: K, Na, Ba, Ca
• Kim loại + H₂O → Dung dịch bazơ + H₂
• Kim loại vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với bazơ: (Be), Al, Zn, Cr

2A + 2(4 – n)NaOH + 2(n – 2)H₂O → 2Na_{4 – n}AO₂ + nH₂

Ví dụ:

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂

Zn + 2NaOH → Na₂ZnO₂ + H₂

• Kim loại đứng trước H tác dụng với dung dịch axit HCl, H₂SO₄ loãng tạo muối và giải phóng H₂.

Kim loại + Axit → Muối + H₂

Lưu ý: Kim loại trong muối có hoá trị thấp (đối với kim loại đa hoá trị)

Kể từ Mg trở đi kim loại đứng trước đẩy được kim loại đứng sau ra khỏi muối của chúng. theo quy tắc:

Chất khử mạnh + chất oxi hóa mạnh → chất oxi hoá yếu + chất khử yếu.

Lưu ý: những kim loại đầu dãy (kim loại tác dụng được với nước) thì không tuân theo quy tắc trên mà nó xảy ra theo các bước sau:

Kim loại kiềm (hoặc kiềm thổ) + H₂O → Dung dịch bazơ + H₂

Sau đó:

Dung dịch bazơ + dung dịch → muối Muối mới + Bazơ mới (*)

Điều kiện(*): Chất tạo thành phải có ít nhất 1 chất kết tủa (không tan).

Ví dụ: Cho Ba vào dung dịch CuSO₄ 

Đầu tiên:

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂ 

Sau đó:

Ba(OH)₂ + CuSO₄ → BaSO₄ + Cu(OH)₂

Đặc biệt:

Cu + 2FeCl₃ → CuCl₂ + 2FeCl₂

Cu + Fe₂(SO₄)₃ → CuSO₄ + 2FeSO₄

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.

Bài tập vận dụng liên quan

Đáp án hướng dẫn giải bài tập 

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

CuSO₄ + Zn → ZnSO₄ + Cu (1)

0,02          0,02                   0,02 (mol)

CdSO₄ + Zn → ZnSO₄ + Cd (2)

0,03         0,03                  0,03   (mol)

Từ (1) và (2) ⇒ ∑m_{Cu + Cd} = (0,02.64) + (0,03.112) = 4,64(gam)

Và m_{Zn 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)

Đáp án hướng dẫn giải bài tập 

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) < m_X ⇒ 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) < m_X ⇒ Cu có phản ứng nhưng còn dư.

Vậy X gồm Ag và Cu.

--------------------------------------

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Ngâm một đinh sắt trong 200ml dung dịch CuSO4. 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 12 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.