Cộng đồng chia sẻ tri thức Doc24.vn

Chủ đề 6: Kim loại tác dụng với dung dịch muối

Gửi bởi: Phạm Thọ Thái Dương vào ngày 2020-03-23 09:01:52

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: nCuSO4 = 3,2/160 = 0,02 (mol); nCdSO4 = 6,24/208 = 0,03(mol)

    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, nCuSO4 phản ứng = 0,8/8 = 0,1(mol)và CMCuSO4 = 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:

    nAgNO3 = 0,02 (mol); nFe = 0,04 (mol); nCu(NO3)2 = 0,1(mol)

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

    nCu(NO3)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: nAgNO3 = 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.

Lượt xem: 131