Bài 22: Luyện tập: Tính chất của kim loại

Lý thuyết

Bài 5.97; 5.98 trang 48 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

5.97. Kim loại Ni phản ứng được với tất cả muối trong dung dịch ở dãy nào sau đây ?

A. NaCl, A1Cl₃, ZnCl₂.         

B. MgSO₄, CuSO₄, AgNO₃

C. Pb(NO₃)₂, AgNO₃, NaCl   

D. AgNO₃, CuSO₄, Pb(NO₃)₂.

5.98. Cho ba kim loại là Al, Fe, Cu và bốn dung dịch muối riêng biệt là ZnSO₄, AgNO₃, CuCl₂, MgSO₄. Kim loại nào tác dụng được với cả bốn dung dịch muối đã cho ?

A.Al.                    B. Fe                   

C. Cu                   D. Không kim loại nào tác dụng được

Hướng dẫn giải

5.97	5.98
D	D

Bài 5.99, 5.100, 5.101, 5.102, 5.103, 5.104 trang 49 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

5.99. Cho Cu dư tác dụng với dung dịch AgNO₃ thu được dung dịch X. Cho Fe dư tác dụng với dung dịch X được dung dịch Y. Dung dịch Y chứa

A. Fe(NO₃)₂.                         B. Fe(NO₃)₃.

C. Fe(NO₃)₂, Cu(NO₃)₂ dư.     D. Fe(NO₃)₃, Cu(NO₃)₂ dư.

5.100. Cho 2,52 g một kim loại tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng tạo ra 6,84 g muối sunfat. Kim loại đó là

A. Mg.                                  B. Fe.

C. Al.                                    D. Zn.

5.101. Cho 2,06 g hỗn hợp gồm Fe, Al và Cu tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng, dư thu được 0,896 lít NO duy nhất (đktc). Khối lượng muối nitrat sinh ra là

A. 9,5 g.                               B. 7,44 g.

C. 7,02 g.                              D. 4,54 g.

5.102. Cho hỗn hợp Fe và Zn tác dụng với dung dịch hỗn hợp chứa 0,01 mol HCl và 0,05 mol H₂SO₄. Sau phản ứng thu được chất rắn X, dung dịch Y và khí Z. Cho khí  Z đi qua CuO dư, đun nóng thu được m gam Cu. Giá trị của m là

A. 5,32.             B. 3,52.          C. 2,35.          D. 2,53.

5.103. Cho 6 g hợp kim Cu, Fe và Al vào dung dịch axit HC1 dư thấy thoát ra 3,024 lít H₂ (đktc) và 1,86 g chất rắn không tan. Thành phần phần trăm của hợp kim là

A. 40% Fe, 28% Al, 32% Cu.      B. 41% Fe, 29% Al, 30% Cu.

C. 42% Fe, 27% Al, 31% Cu.      D. 43% Fe, 26% Al, 31% Cu.

5.104. Nhúng một lá Mg vào dung dịch chứa 2 muối FeCl₃ và FeCl₂. Sau một thời gian lấy lá Mg ra làm khô rồi cân lại thấy khối lượng giảm so với ban đầu. Dung dịch sau thí nghiệm có cation nàỏ sau đây ?

A. Mg²⁺.                                          B. Mg²⁺ và Fe²⁺.

C. Mg²⁺, Fe²⁺ và Fe³⁺                    D. Mg²⁺ hoặc Mg²⁺, Fe²⁺ và Fe³⁺.

Hướng dẫn giải

5.99	5.100	5.101	5.102	5.103	5.104
A	B	A	B	C	C

Bài 5.105, 5.106, 5.107 trang 50 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

5.105. Cho Cu dư tác dụng với dung dịch AgN0₃ được dung dịch X. Cho Fe dư vào dung dịch X được dung dịch Y: Dung dịch Y chứa

A. Fe(NO₃)₂.                                   

B. Fe(NO₃)₃.

C. Fe(NO₃)₂ và Cu(NO₃)₂.              

D. Fe(NO₃)₃ và Cu(NO₃)₂.

5.106. Hỗn hợp X gồm 3 kim loại : Fe, Ag, Cu. Cho X vào dung dịch Y chỉ chứa 1 chất tan, khuấy kĩ cho đến khi phản ứng kết thúc thấy Fe và Cu tan hết và còn lại Ag không tan đứng bằng lượng Ag vốn có trong hỗn hợp X. Chất tan trong dung dịch Y là

A. AgNO₃                                        B. Cu(No₃)₂.

C. Fe₂(SO₄)₃.                                   D. FeSO₄.

5.107. Cho hỗn hợp Al, Fe vào dung dịch chứa AgNO₃ và Cu(NO₃)₂ được dung dịch X và chất rắn Y gồm 3 kim loại. Chất rắn Y gồm

A. Al, Fe, Cu.                                  B. Fe, Cu,Ag.

C. Al, Cu, Ag.                                  D. Al, Fe,Ag.

Hướng dẫn giải

5.105	5.106	5.107
A	C	B

Bài 5.108 trang 50 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

So sánh bản chất hoá học của phản ứng xảy ra trong hai thí nghiệm :

a)  Ngâm một lá đồng trong dung dịch AgNO₃.

b)  Điện phân dung dịch AgNO₃với các điện cực bằng đồng.

Hướng dẫn giải

a) Thí nghiệm 1:   Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag

Cu khử trực tiếp Ag⁺ thành Ag, Cu bị oxi hoá thành Cu²⁺

b) Thí nghiệm 2 : 

\(4AgN{O_3} + {\rm{ }}2{H_2}O \xrightarrow{dpdd} {\rm{ }}4Ag{\rm{ }} + {\rm{ }}{O_2} + {\rm{ }}4HN{O_3}\)

Ở catot, Ag⁺ bị khử thành Ag. Ở anot, Cu bị oxi hoá thành Cu²⁺ tan vào dung dịch. Sau khi các ion Ag⁺ có trong dung dịch AgNO₃ bị khử hết sẽ đến lượt các ion Cu²⁺ bị khử thành Cu bám trên catot.

Trong hai thí nghiệm :

Giống nhau : các phản ứng đều là phản ứng oxi hoá - khử.

Khác nhau : ở thí nghiệm 1, phản ứng oxi hoá - khử không cần dòng điện, ở thí nghiệm 2, phản ứng oxi hoá - khử xảy ra nhờ có dòng điện một chiều.

Bài 5.109 trang 50 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Hãy trình bày phương pháp hoá học để điều chế từng kim loại từ hỗn hợp muối sau :

a)  AgNO₃ và Pb(NO₃)₂.

b)   AgNO₃ và Cu(NO₃)₂.

c)   AgNO₃, Cu(NO₃)₂ và Pb(NO₃)₂.

Viết phương trình hoá học của các phản ứng

Hướng dẫn giải

a) Ngâm lá Pb (dư) trong dung dịch hỗn hợp được Ag. Từ dung dịch Pb(NO₃)₂ có thể dùng phương pháp điện phân hoặc dùng kim loại mạnh hơn Pb để đẩy Pb ra khỏi dung dịch muối.

b) Ngâm lá Cu (dư) trong dung dịch hỗn hợp, được Ag và dung dịch Cu(NO₃)₂. Dùng phương pháp điện phân hoặc kim loại mạnh để đẩy Cu.

c) Trước hết, ngâm lá Cu (dư) trong dung dịch được Ag và dung dịch hỗn hợp hai muối là Cu(NO₃)₂ và Pb(NO₃)₂. Sau đó ngâm lá Pb (dư) trong dung dịch hỗn hợp, được Cu và dung dịch Pb(NO₃)₂. Từ dung dịch Pb(NO₃)₂ có thể điều chế Pb bằng phương pháp điện phân hoặc dùng kim loại mạnh để đẩy Pb.

Bài 5.110 trang 50 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Có sáu dung dịch, mỗi dung dịch chỉ có một loại cation : Zn²⁺, Cu²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, Ag⁺, Pb²⁺ và sáu kim loại là : Zn, Cu, Mg, Fe, Ag, Pb.

a)  Hãy lập bảng để trình bày những kim loại nào có thể phản ứng với những dung dịch chứa cation nào ?

b) Từ những kết quả trong bảng có thể rút ra kết luận gì về tính oxi hoá của ion Ag⁺ và Mg²⁺, tính khử của kim loại Ag và Mg ?

c)   Sắp xếp những cặp oxi hoá- khử của những chất nói trên theo một thứ tự nhất định về tính chất hoá học.

Hướng dẫn giải

a) Phản ứng giữa kim loại và dung dịch muối :

Bài 5.111 trang 51 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Người ta phủ một lớp bạc lên một vật bằng đồng có khối lượng 8,84 g bằng cách ngâm vật đó trong dung dịch AgNO₃. Sau một thời gian lấy vật ra khỏi dung dịch, rửa nhẹ, làm khô, khối lượng của vật là 10,36 g.

a)  Cho biết các cặp oxi hoá - khử của kim loại trong phản ứng. Vai trò của các chất tham gia phản ứng. Viết phương trình hoá học dạng ion thu gọn.

b)  Tính khối lượng bạc phủ trên bề mặt vật bằng đồng. Giả thiết toàn bộ bạc thoát ra đều bám vào vật bằng đồng.

Hướng dẫn giải

a) Các cặp oxi hoá - khử của các kim loại có trong phản ứng 

Cu²⁺/Cu và Ag⁺/Ag

Vai trò của các chất tham gia phản ứng : Ag⁺ là chất oxi hoá ; Cu là chất khử.

Cu + 2Ag⁺ →Cu²⁺ + 2Ag

b) Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag         ( 1 )

    64 g                  →               2.108 => tăng 216 - 64 = 152 (g)

Theo (1), khối lượng vật bằng đồng tăng 152 g thì có 216 g bạc phủ lên trên. Theo bài ra, khối lượng vật tăng là : 10,36 - 8,84 = 1,52 (g)

Vậy khối lượng bạc phủ lên trên vật bằng đồng là 2,16 g.

Bài 5.112 trang 51 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Pha chế dung dịch CuSO₄ bằng cách hoà tan 87 g CuSO₄.5H₂O trong nước, thu được 750 ml dung dịch.

a)  Tính nồng độ mol của dung dịch CuSO₄ đã pha chế.

b)  Có bao nhiêu ion Cu²⁺ và SO₄^2- trong 1 ml dung dịch ?

c)  Thêm một lượng mạt sắt dư vào 50 ml dung dịch CuSO₄ trên. Hãy cho biết khối lượng các kim loại tham gia và tạo thành sau phản ứng.

Hướng dẫn giải

a) C_M = 0,464M

b) Trong 1 ml dung dịch CuSO₄ có :

n_Cu2+ = n_SO2- = n_CuSO4 = 0,464.10^-3 (mol)

Số ion Cu²⁺ = số ion SO₄^2-= 0,464.10^-3.6,02.10²³ = 2,793.10²⁰ (ion)

c) Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu

n_{Cu 2+} = 0,0232 mol ; m_Fe = 1,2992 g ; m_Cu = 1,4848 g.

Bài 5.113 trang 51 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Chia 100 g dung dịch muối có nồng độ 6,8% làm hai phần bằng nhau.

-     Phần một cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, tạo ra một bazơ không tan, làm khô chất này thu được một oxit có khối lượng 2,32 g.

-     Phần hai cho tác dụng với dung dịch NaCl dư thu được 2,87 g kết tủa không tan trong dung dịch axit.

a)  Xác định công thức hoá học của muối có trong dung dịch ban đầu.

b)   Trình bày các phương pháp hoá học điểu chế kim loại từ muối tìm được ở trên.

Hướng dẫn giải

a) Đặt công thức của muối là A_mB_n. Khối lượng mol của A, B là X, Y.

Khối lượng muối trong mỗi phần là 3,4 g. Ta có sơ đồ biến đổi các ch trong thí nghiệm 1 :

$2A_m{B}_n\stackrel{NaOH}{⟶}2mA(OH{)}_n\stackrel{t^0}{⟶}m{A}_2{O}_n$

Theo sơ đồ : 2(mX + nY) g A_mB_n tạo thành m(2X + 16n) g A₂O_n.

Theo bài toán : 3,4 g A_mB_n →2,32 g A₂O_n

Ta có phương trình : 3,4m(2X + 16n) = 2,32.2(mX + nY)       (1)

Sơ đồ biến đổi các chất trong thí nghiệm 2 : 

$A_m{B}_n\stackrel{NaCl}{⟶}mAC{l}_n$

Theo sơ đồ : (mX + nY) g A_mB_n tạo thành m(X + 35,5n) g ACl_n.

Theo bài toán : 3,4 g A_mB_n →2,87 g ACl_n

Ta có phương trình : 3,4m(X + 35,5n) = 2,87(mX + nY)         (2)

Chia ( 1 ) cho (2) ta được $\frac{2X+16n}{X+35,5n}=\frac{4,46}{2,87}\to X=108n$

Giá trị có thể chấp nhận là n = 1 và X = 108. Vậy kim loại A là Ag.

Thay n = 1 và X = 108 vào (1) hoặc (2) ta có Y = 62m. Gốc axit trong m bạc không thể là gốc halogenua hoặc sunfua mà là gốc axit có oxi có khối lượng 62, gốc đó là NO₃^-

Vậy công thức hoá học của muối là AgNO₃.

b) Điều chế Ag từ AgNO₃ :

Dùng kim loại mạnh hơn Ag để đẩy Ag : Cu + 2AgNO₃ →Cu(NO₃)₂ + 2Ag

Nhiệt phân : 

$AgN{O}_3\stackrel{t^0}{⟶}Ag+N{O}_2\uparrow +\frac{1}{2}{O}_2\uparrow$

Điện phân với điện cực trơ : 

$4AgN{O}_3+2H_{2}O\stackrel{dpdd}{⟶}4Ag+O_2\uparrow +4HN{O}_3$

Bài 5.114 trang 51 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Ngâm một lá kim loại có khối lượng 50 gam trong dung dịch HC1, sau khi thu được 336 ml H₂ (đktc) thì khối lượng lá kim loại giảm 1,68%. Xác định kim loại đã dùng.

Hướng dẫn giải

Khối lượng kim loại giảm bằng khối lượng kim loại đã phản ứng bằng : 50.0,0168 = 0,84 (gam)

Đặt kim loại là M (hoá trị n), ta có PTHH :

2M + 2nH⁺  →  2Mⁿ⁺ +  nH₂

\({{0,03} \over n}\)               ←   0,015 (mol)

\(\to {M_M} = {{0,84} \over {0,03}}n = 28n\)

Lập bảng biện luận :

n	1	2	3
M	28	56	84
	Loại	Fe	Loại

Vậy kim loại cần tìm làm Fe.

Bài 5.115 trang 52 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Trong một bình kín dung tích không đổi 16,8 lít chứa khí Cl₂ (đktc) và một ít bột kim loại M. Sau khi phản ứng hoàn toàn giữa Cl₂ và M, áp suất khí trong bình còn lại 0,8 atm, lượng muối tạo thành là 16,25 gam. Nhiệt độ bình không đổi 0°C, thể tích kim loại M và muối rắn của nó không đáng kể. Xác định kim loại M.

Hướng dẫn giải

Số mol Cl₂ ban đầu là 0,75 mol ; số mol Cl₂ sau phản ứng là :

\({{0,8.16,8} \over {0,082.273}} = 0,6mol\)

⟹ Số mol Cl₂ đã phản ứng là 0,15 mol

 2M + nCl₂  →  2MCl_n 

         0,15  →  \({{0,3} \over n}\)

\(\to {M_{MC{l_n}}} = {{16,25} \over {0,3}}.n = 54,167n = M + 35,5n\)

\(\to M = 18,67n\)

⟹ n = 3 ; M = 56 (Fe).