Tài liệu CHUYÊN ĐỀ ÔN THI ĐẠI HỌC DÃY ĐIỆN HOÁ CỦA KIM LOẠI

  • Số trang: 18 |
  • Loại file: DOC |
  • Lượt xem: 8606 |
  • Lượt tải: 1
dinhthithuyha

Tham gia: 23/09/2015

Mô tả:

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC TRƯỜNG THPT TRẦN NGUYÊN HÃN ............o0o............ CHUYÊN ĐỀ ÔN THI ĐẠI HỌC, CAO ĐẲNG MÔN HOÁ HỌC TÊN CHUYÊN ĐỀ DÃY ĐIỆN HOÁ CỦA KIM LOẠI Đối tượng bồi dưỡng: Học sinh lớp 12 Số tiết bồi dưỡng: 05 tiết Người viết: NGUYỄN THỊ NGÀ Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THPT Trần Nguyên Hãn Lập Thạch, tháng 03 năm 2014 ĐẶT VẤN ĐỀ Bài tập về kim loại là một phần bài tập vô cùng quan trọng và chiếm tỉ lệ số câu hỏi tương đối lớn trong các đề thi tốt nghiệp trung học phổ thông, cũng như trong các đề thi đại học, cao đẳng hàng năm của Bộ giáo dục và đào tạo. Trong các dạng bài tập về kim loại, thì bài tập về dãy điện hoá của kim loại ( bài tập kim loại tác dụng với dung dịch muối) là dạng bài tập thường không khó nhưng lại gây rất nhiều khó khăn cho học sinh. Qua giảng dạy môn hoá học lớp 12, tôi nhận thấy học sinh gặp nhiều khó khăn khi làm loại bài tập này là do: Thứ nhất, không nhớ đúng thứ tự vị trí các cặp oxi hoá – khử, dẫn đến áp dụng sai quy tắc α. Thứ hai, không xác định được sản phẩm gồm những chất gì, đã có những chất nào phản ứng, dẫn đến học sinh sẽ chia trường hợp khi làm bài, mất nhiều thời gian. Thứ ba, khi làm dạng bài tập này học sinh thường viết phương trình phản ứng mà không vận dụng được định luật bảo toàn electron để giải. Vì vậy để giúp học sinh nắm chắc kiến thức và kĩ năng làm bài tập về dãy điện hoá, nên tôi chọn chuyên đề “ Dãy điện hoá của kim loại” Chuyên đề gồm ba nội dung chính: Phần lí thuyết; Phần bài tập và Phần bài tập tự giải. Phần lí thuyết nhắc lại các kiến thức cơ bản về dãy điện hoá sẽ áp dụng trong bài tập và một số lưu ý khi làm bài tập. Phần bài tập được chia thành năm dạng cơ bản: Bài tập xác định chiều phản ứng, sắp xếp các kim loại hoặc ion kim loại theo một trật tự xác định; Một kim loại tác dụng với một dung dịch muối sau phản ứng thấy khối lượng tăng hoặc giảm m gam; Các kim loại phản ứng vừa đủ với hỗn hợp các muối trong dung dịch; Kim loại tác dụng với dung dịch muối mà số mol của các kim loại cũng như số mol của các muối đều có thể xác định cụ thể. Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa hỗn hợp muối, sau phản ứng thu được chất rắn chứa a kim loại hoặc dung dịch chứa b muối. Mỗi dạng bài tập được chia thành hai phần: phần hướng dẫn làm bài nêu lên các điểm đặc trưng của bài toán và phương pháp giải; phần bài tập minh hoạ gồm các bài tập đặc trưng với lời giải chi tiết và lưu ý khi áp dụng. Phần bài tập tự giải giành cho học sinh tự làm dưới sự quan sát, hướng dẫn của giáo viên. Khi viết chuyên đề này, tôi đã cố gắng hết sức nhưng không tránh khỏi được sự thiếu sót. Kính mong nhận được sự góp ý tận tình của các bạn đồng nghiệp giúp cho chuyên đề hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! CHUYÊN ĐỀ DÃY ĐIỆN HOÁ CỦA KIM LOẠI A. PHẦN LÍ THUYẾT 1. Khái niệm về cặp oxi hoá – khử của kim loại - Khái niệm: Cặp oxi hoá – khử của kim loại là cặp chất oxi hoá và chất khử của cùng một nguyên tố kim loại. - Kí hiệu: dạng oxi hoá/dạng khử (thường là Mn+/M) - Kim loại có hoá trị không đổi chỉ tạo một cặp oxi hoá – khử, kim loại có hoá trị thay đổi có thể tạo nhiều cặp oxi hoá – khử VD: Mg2+/Mg, Fe2+/Fe, Fe3+/Fe2+,... 2. So sánh cặp oxi hoá – khử - So sánh các cặp oxi hoá – khử là so sánh tính oxi hoá của các dạng oxi hoá và so sánh tính khử của các dạng khử. - VD: Xét phản ứng: 2Al + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu Nhận thấy, Al có tính khử mạnh hơn Cu và Al3+ có tính oxi hoá yếu hơn Cu2+. Trong một cặp oxi hoá – khử, dạng khử có tính khử càng mạnh thì dạng oxi hoá có tính oxi hoá càng yếu và ngược lại. 3. Dãy điện hoá của kim loại Khái niệm: Là dãy các cặp oxi hoá – khử được xếp theo chiều tăng dần tính oxi hoá của ion kim loại và là chiều giảm dần tính khử của kim loại. Chiều tăng dần tính oxi hoá của ion kim loại K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Hg2+ Fe3+ Ag+ Pt2+ Au3+ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H2 Cu Hg Fe2+ Ag Chiều giảm dần tính khử của kim loại 4. Ý nghĩa của dãy điện hoá a. So sánh các cặp oxi hoá – khử Pt Au - So sánh kim loại đứng trước có tính khử mạnh hơn kim loại đứng sau trong dãy điện hoá. - Ion kim loại đứng trước có tính oxi hoá yếu hơn ion kim loại đứng sau trong dãy điện hoá. b. Xác định chiều phản ứng giữa các cặp oxi hoá – khử - Một phản ứng oxi hoá khử được coi là phản ứng giữa hai cặp oxi hoá – khử. - Quy luật: Phản ứng xảy ra theo chiều chất oxi hoá mạnh tác dụng với chất khử mạnh tạo ra chất oxi hoá yếu và chất khử yếu (quy tắc α) Quy tắc anpha chất oxi hoá yếu chất oxi hoá mạnh chất khử mạnh VD : chất khử yếu Mg2+ Fe2+ Mg Fe Phản ứng xảy ra theo chiều: Mg + Fe2+ → Mg2+ + Fe 5. Một số lưu ý khi làm bài tập về dãy điện hoá của kim loại - Thuộc được dãy điện hoá của kim loại (thứ tự sắp xếp các cặp oxi hoá – khử) và quy tắc α. - Xác định chính xác sản phẩm của phản ứng: Chất rắn thu được gồm những kim loại nào, dung dịch thu được chứa những muối gì. - Dựa vào các số liệu trong bài và vận dụng định luật bảo toàn electron, bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố, tăng giảm khối lượng để giải quyết bài toán. B. PHẦN BÀI TẬP Dạng 1: Bài tập xác định chiều phản ứng, sắp xếp kim loại hoặc ion kim loại theo trật tự xác định. * Hướng dẫn: - Nhất thiết phải thuộc và sắp xếp các cặp oxi hoá – khử theo đúng thứ tự chiều tăng dần tính oxi hoá của ion kim loại và giảm dần tính khử của kim loại (chú ý đến cặp Fe3+/Fe2+ đứng trước cặp Ag+/Ag) - Sắp xếp các kim loại hoặc ion kim loại theo trật tự mà đề bài yêu cầu hoặc vận dụng quy tắc α để xác định chiều phản ứng. * Bài tập minh hoạ: Bài 1: Trong dãy điện hoá có hai cặp oxi hoá – khử được sắp xếp tương ứng với trình tự sau: An+/A ; Bm+/B, với A, B là các kim loại. Hãy cho biết khẳng định nào sau đây không đúng? A. A tác dụng với dung dịch muối của Bm+ B. Tính khử của A mạnh hơn của B C. B tác dụng với dung dịch muối của An+ D. Tính oxi hoá của An+ yếu hơn của Bm+ HD: Hai cặp oxi hoá – khử trên đã được sắp xếp theo đúng thứ tự, tức là theo đúng chiều tính oxi hoá của các ion kim loại tăng dần và tính khử của các kim loại giảm dần theo chiều từ trái sang phải. Vì vậy, đáp án B, D đúng. Còn A và C vận dụng quy tắc α ta thấy thông tin trong đáp án C không đúng. => Đáp án C. Bài 2: Vị trí của một số cặp oxi hoá – khử như sau: I 2/2I- ; Cu2+/Cu ; Fe3+/Fe2+ ; Ag+/Ag ; Cl2/2Cl-. Hãy cho biết trong các phản ứng sau, có bao nhiêu phản ứng xảy ra? (1) Ag+ + Fe2+ → Fe3+ + Ag (2) Cl2 + 2Ag → 2AgCl (3) Cu + 2Fe3+ → 2Fe2+ + Cu2+ (4) I2 + 2Fe2+ → 2Fe3+ + 2IA. 4 B. 3 (5) Cu2+ + 2Fe2+ → Cu + 2Fe3+ C. 2 D. 5 HD: Vì các cặp oxi hoá – khử đã xếp theo đúng thứ tự, nên ta chỉ cần vận dụng quy tắc α. Vận dụng quy tắc α ta thấy có phản ứng (1), (2), (3) xảy ra phản ứng. => Đáp án B Bài 3: Cho dung dịch Fe2(SO4)3 tác dụng với Cu thu được FeSO 4 và CuSO4. Cho dung dịch CuSO4 tác dụng với Fe thu được FeSO 4 và Cu. Qua các phản ứng xảy ra ta thấy tính oxi hoá của các ion kim loại giảm dần theo dãy nào sau đây? A. Cu2+, Fe2+, Fe3+ B. Fe3+,Cu2+, Fe2+ C. Fe2+,Cu2+, Fe3+ D. Cu2+, Fe3+, Fe2+ HD: Viết các cặp oxi hoá – khử tương ứng và vận dụng quy tắc α .Từ các phản ứng đã cho, các cặp oxi hoá – khử được sắp xếp theo đúng thứ tự: Fe2+/Fe ; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+. => Đáp án B Bài 4: Cho các phản ứng sau: (1) Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu (2) Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag (3) Fe + 3Ag+ → Fe3+ + Ag (4) Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag Nhúng một thanh sắt vào dung dịch gồm Cu(NO 3)2 và AgNO3 thì có những phản ứng nào xảy ra và thứ tự các phản ứng là A. (1), (2), (3) B. (1), (2), (4) C. (2), (3), (1) D. (2), (1), (4) HD: + Chiều của phản ứng oxi hoá – khử là chiều xảy ra phản ứng giữa chất oxi hoá mạnh nhất với chất khử mạnh nhất để tạo ra chất oxi hoá và chất khử yếu hơn. + Các cặp oxi hoá – khử được sắp xếp lần lượt như sau: Fe 2+/Fe, Cu2+/Cu, Fe3+/Fe2+, Ag+/Ag. + Sự khử hay sự oxi hoá đều xảy ra theo từng nấc, vì vậy không có phản ứng (3) xảy ra. => Đáp án D Dạng 2: Một kim loại tác dụng với một muối, sau phản ứng thấy khối lượng thanh kim loại tăng hoặc giảm m gam. * Hướng dẫn: + m = mkim loại sinh ra – mkim loại phản ứng m > 0 : Khối lượng thanh kim loại tăng. m < 0: Khối lượng thanh kim loại giảm. + Dựa vào bảo toàn electron và tăng giảm khối lượng để giải bài toán. * Bài tập minh hoạ: Bài 1: Nhúng một thanh kim loại M vào 300 ml dung dịch CuSO 4 1M, sau khi dung dịch mất hết màu xanh, nhấc thanh kim loại M ra khỏi dung dịch, rửa sạch, làm khô, cân lại thấy khối lượng thanh kim loại tăng 13,8 gam. Kim loại M là A. Mg B. Al C. Ni D. Fe HD: Dung dịch mất hết màu xanh => CuSO4 phản ứng hết. mCu – mM = 13,8 Gọi hoá trị của kim loại M là n (n = 1, 2, 3) và x là số mol của M đã tham gia phản ứng. => 0,3.64 – xM = 13,8 (1) Áp dụng bảo toàn electron: nx = 0,3.2 Từ (1) và (2) => M = 9n n M Kết luận 1 9 loại 2 18 loại 3 27 Al (2) => Đáp án B Bài 2: Nhúng một đinh sắt sạch trong 200 ml dung dịch CuSO 4. Sau khi phản ứng kết thúc, lấy thanh sắt ra rửa sạch, làm khô rồi đem cân lại thấy khối lượng đinh sắt tăng 0,8 gam. Tính nồng độ của dung dịch CuSO4 ban đầu. A. 0,05M B. 0,0625M C. 0,5M D. 0,625M HD: Vì đề bài cho là sau phản ứng, tức là phản ứng xảy ra hoàn toàn, đinh sắt còn dư chứng tỏ dung dịch CuSO4 phản ứng hết. mCu – mFe = 0,8 Gọi số mol của sắt phản ứng là x; nồng độ của dung dịch CuSO4 là a.  0,2a.64  56 x 0,8 Theo giả thiết và áp dụng bảo toàn electron ta có:   0,2a x => a = 0,5M => Đáp án C Bài 3: Cho 5,6 gam sắt tác dụng với 200 ml dung dịch AgNO 3 1,25M. Tính khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng. A. 21,6 gam B. 27 gam C. 10,8 gam D. 16,2 gam HD: Với bài tập Fe tác dụng với dung dịch AgNO3 phải chú ý đến cặp Fe3+/Fe2+ đứng trước cặp Ag+/Ag. Tính số mol của sắt và AgNO3, rồi dùng bảo toàn electron để xác định chất rắn thu được và muối có trong dung dịch sau phản ứng. Nếu nAgNO3 < 2nFe => chất rắn chứa Ag và Fe dư; dung dịch chỉ chứa muối sắt (II). Nếu nAgNO3 = 2nFe => chất rắn chứa Ag, dung dịch chỉ chứa muối sắt (II) Nếu 3nFe >nAgNO3 > 2nFe => chất rắn chứa Ag, dung dịch chứa hai muối là muối sắt (II) và muối sắt (III) Nếu nAgNO3 > 3nFe => chất rắn chứa Ag, dung dịch chứa hai muối là muối sắt (III) và muối AgNO3 Theo bài ra ta có: nFe = 0,1 mol ; n AgNO = 0,25 mol 3 Ta thấy: 0,1.2 < 0,25 < 0,1.3 => Chất rắn thu được chỉ chứa Ag và bằng số mol của AgNO3. => mAg = 0,25 . 108 = 27 gam => Đáp án B Dạng 3: Các kim loại phản ứng vừa đủ với hỗn hợp các muối trong dung dịch. * Hướng dẫn: Vì các chất phản ứng vừa đủ với nhau nên đây là một dạng bài tập dễ, để làm bài tập này ta chỉ cần áp dụng định luật bảo toàn electron. * Bài tập minh hoạ: Bài 1: Để khử hoàn toàn 500 ml dung dịch X gồm AgNO 3 2aM và Cu(NO3) aM cần 10,8 gam nhôm. Giá trị của a là A. 0,2 B. 0,3 C. 0,4 D. 0,6 HD: Ta có: nAl = 0,4 mol; nAgNO3 = a mol; nCu(NO3)2 = 0,5a mol Áp dụng bảo toàn electron: 0,4.3 = 1.a + 2.0,5a => a = 0,6 => Đáp án D Bài 2: Cho m gam Al khử vừa hết 200 ml dung dịch gồm AgNO 3 aM và Cu(NO3)2 2aM. Sau phản ứng thu được 23,6 gam chất rắn. Giá trị của m là A. 5,4 gam B. 8,1 gam C. 4,5 gam D. 2,7 gam HD: Chất rắn gồm Ag và Cu. Ta có nAgNO3 = 0,2a mol; nCu(NO3)2 = 0,4a mol Gọi số mol của Al là x Áp dụng bảo toàn electron và khối lượng chất rắn ta có 3x 0,2a  2.0,4a  x 0,5/3   0,2a.108  0,4a.64 23,6  a 0,5 => m = 27.0,5/3 = 4,5 gam => Đáp án C Bài 3: Cho 7,5 gam hỗn hợp gồm Al và Mg phản ứng vừa đủ với 500 ml dung dịch gồm CuSO4 0,5M và FeSO4 0,2M. Khối lượng Mg trong hỗn hợp ban đầu là A. 2,4 gam B. 4,8 gam C. 3,6 gam HD: Gọi số mol của Al, Mg lần lượt là x, y (x, y > 0) nCuSO4 = 0,25 mol; n FeSO = 0,1 mol 4 D. 7,2 gam Áp dụng bảo toàn electron và khối lượng hỗn hợp ta có: 3x  2y  ,0 25.2  0,1.2  x 0,1   27x  24y 7,5  y 0,2 mMg= 0,2.24 = 4,8 gam => Đáp án B Dạng 4: Kim loại tác dụng với dung dịch muối mà số mol của kim loại và của muối đều xác định. * Hướng dẫn: Để làm dạng bài tập này: + Tính số mol của các kim loại và các muối. + Dựa vào thứ tự các cặp oxi hoá – khử tương ứng để xác định thứ tự các kim loại và các muối phản ứng. + Xác định chất hết, chất dư, chất rắn sau phản ứng gồm những kim loại nào, dung dịch thu được chứa những chất gì. + Dựa vào dữ kiện trong bài để giải bài toán. * Bài tập minh hoạ: Bài 1: Cho 4,8 gam Mg vào 500 ml dung dịch X gồm AgNO 3 0,5M và Cu(NO3)2 0,2M thì thu được dung dịch Y. Tính nồng độ mol các chất trong dung dịch Y. A. [Mg(NO3)2] = 0,4M; [AgNO3] = 0,1M B. [Mg(NO3)2] = 0,4M; [Cu(NO3)2] = 0,05M C. [Mg(NO3)2] = 0,2M; [AgNO3] = 0,1M D. [Mg(NO3)2] = 0,4M; [Cu(NO3)2]=0,025M HD: Thứ tự các cặp oxi hóa – khử: Mg2+/Mg, Cu2+/Cu, Ag+/Ag. Vậy Mg sẽ phản ứng với AgNO3 trước, hết AgNO3 mới đến Cu(NO3)2 phản ứng. Ta có: n Mg = 0,2 mol; n AgNO = 0,25 mol; nCu ( NO ) = 0,1 mol 3 3 2 Ta thấy: 0,25 < 0,2.2 < 0,25 + 0,1.2 Vậy AgNO3 phản ứng hết, Cu(NO3)2 còn dư 0,025 mol, Mg phản ứng hết. Vậy dung dịch thu được có chứa 0,2 mol Mg(NO3)2 và 0,025 mol Cu(NO3)2. [Mg(NO3)2] = 0,2/0,5 = 0,4M [Cu(NO3)2] =0,025/0,5 = 0,05M => Đáp án B Bài 2: Cho 5,6 gam sắt vào 500 ml dung dịch X gồm AgNO 3 0,75M và Cu(NO3)2 0,2M . Khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng là A. 21,6 gam B. 6,4 gam C. 32,4 gam D. 28 gam HD: Thứ tự các cặp oxi hoá – khử là: Fe2+/Fe; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+; Ag+/Ag. Vậy Fe sẽ phản ứng với AgNO 3 trước để tạo muối săt (II) rồi mới phản ứng với Cu(NO3)2. Nếu sắt hết mà AgNO3 dư thì Cu(NO3)2 chưa phản ứng và có phản ứng giữa muối sắt (II) với AgNO3. Ta có: nFe = 0,1 mol ; n AgNO3 = 0,375 mol ; nCu ( NO3 ) 2 = 0,1 mol Ta thấy: 0,1.3 < 0,375 Vậy AgNO3 còn dư. chất rắn thu được là Ag với số mol là 0,3 mol. mAg = 0,3.108 = 32,4 gam. => Đáp án C Bài 3: Cho một hỗn hợp X gồm 4,8 gam Mg; 2,7 gam Al; 13 gam Zn; 2,8 gam Fe tác dụng với 500 ml dung dịch Y gồm AgNO3 1M và Cu(NO3)2 0,5M. Khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng là A. 76,5 gam B. 74,5 gam C. 76,05 gam D. 72,4 gam HD: Thứ tự kim loại tham gia phản ứng là: Mg, Al, Zn, Fe. Thứ tự các muối tham gia phản ứng là AgNO3, Cu(NO3)2. Chất rắn thu được sau phản ứng gồm các kim loại vừa sinh ra và kim loại chưa phản ứng (nếu có). Ta có: nMg = 0,2 mol n AgNO3 = 0,5 mol ; nAl = 0,1 mol ; nZn = 0,2 mol ; nFe = 0,05 mol ; nCu ( NO3 ) 2 = 0,25 mol Ta thấy: 0,5.1 + 0,25.2 < 0,2.2 + 0,1.3 + 0,2.2 Vậy các muối phản ứng hết, Mg, Al phản ứng hết, Zn phản ứng một phần và Fe chưa tham gia phản ứng. Chất rắn thu được sau phản ứng gồm 0,5 mol Ag; 0,25 mol Cu; 0,05 mol Zn và 0,05 mol Fe. mchất rắn = 0,5.108 + 0,25.64 + 0,05.65 + 2,8 = 76,05 gam => Đáp án C Bài 4: Cho 12 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu có tỉ lệ mol là 1 : 1 vào 300 ml dung dịch AgNO3 1M. Khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng là A. 32,4 gam B. 43,2 gam C. 35,2 gam D. 35,6 gam HD: Gọi số mol của Fe và Cu là x (tỉ lệ số mol là 1:1) Ta có: 56x + 64x = 12 n AgNO3 = => x = 0,1 mol 0,3 mol Ta thấy: 0,1.2 < 0,3 < 0,1.2 + 0,1.2 Nên AgNO3 và Fe đã phản ứng hết, Cu phản ứng một phần. Chất rắn thu được gồm Ag và Cu dư. mchất rắn = 0,3.108 + 0,05.64 = 35,6 gam => Đáp án D Bài 5: Cho 19,3 gam hỗn hợp gồm Zn và Cu có tỉ lệ số mol tương ứng là 1:2 vào dung dịch có chứa 0,2 mol Fe2(SO4)3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là A. 12,8 gam B. 12,0 gam C. 6,4 gam D. 16,53 gam HD: Thứ tự các kim loại phản ứng là Zn, Cu. Muối Fe 2(SO4)3 đầu tiên bị khử về muối Fe2+, nếu Zn còn dư thì tiếp tục bị khử thành sắt. Gọi số mol của Zn là x, số mol của Cu là 2x. Ta có: 65x + 64.2x = 19,3 n Fe3 => x = 0,1 mol = 0,2.2 = 0,4 mol Ta thấy: 0,1.2 < 0,4.1 < 0,1.2 + 0,2.2 => Muối sắt (III) bị khử hoàn toàn thành muối sắt (II) mà không tạo thành sắt. Zn phản ứng hết, Cu phản ứng một phần. Vậy chất rắn thu được chỉ chứa kim loại Cu còn dư. mchất rắn = 0,1.64 = 6,4 gam => Đáp án C Dạng 5: Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa hỗn hợp muối, sau phản ứng chất rắn thu được chứa a kim loại, dung dịch thu được chứa b muối. * Hướng dẫn: Đây là dạng bài tập khó, đòi hỏi học sinh phải có khả năng tư duy và tổng hợp cao. Để làm dạng bài tập này phải thực hiện các bước như sau: + Xác định thứ tự các kim loại và các muối phản ứng. + Dựa vào đề bài về số kim loại thu được hoặc số muối thu được để xác định đã có những kim loại nào phản ứng, có những muối nào phản ứng. Số kim loại thu được gồm các kim loại vừa sinh ra và kim loại ban đầu chưa phản ứng hết. Muối thu được trong dung dịch gồm muối vừa sinh ra và muối có sẵn trong dung dịch ban đầu chưa phản ứng hết. + Dựa vào các dữ kiện trong bài để giải bài toán. * Bài tập minh hoạ: Bài 1: Cho m gam sắt vào 100 ml dung dịch gồm Cu(NO 3)2 0,1M và AgNO3 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch chứa 2 ion kim loại và chất rắn chứa một kim loại có khối lượng bằng m + 1,6 gam. Tính m. A. 0,28 gam B. 2,8 gam C. 0,56 gam D. 5,6 gam HD: Khi cho Fe vào dung dịch trên thì Fe sẽ phản ứng với AgNO 3 trước, rồi mới phản ứng với Cu(NO3)2. Theo đề bài dung dịch thu được có chứa 2 ion kim loại nên dung dịch thu được sẽ có chứa hai muối là muối sắt ( có thể là muối sắt II; có thể là muối sắt III) và Cu(NO 3)2. Chất rắn thu được chứa một kim loại là Ag. Gọi n là số electron mà một nguyên tử sắt nhường (n = 2 hoặc 3) Theo bảo toàn electron ta có: 0 n Fe  Fe ne m 56 nm 56 0  Ag  1e  Ag nm 56 nm 56 Theo đề bài, chất rắn có khối lượng là m + 1,6 ta có: m + 1,6 = nm 56 .108 + Với n = 2 => m = 0,56 gam + Với n = 3 => m = 0,334 gam => Đáp án C Bài 2: Cho hỗn hợp gồm Mg và Al vào dung dịch có chứa Cu(NO 3)2 và AgNO3 thì thu được chất rắn X không tan trong dung dịch HCl và dung dịch Y chứa hai muối. Các chất có trong dung dịch Y là A. Mg(NO3)2 và AgNO3 B. Mg(NO3)2 và Cu(NO3)2 C. Al(NO3)3 và Cu(NO3)2 D. Mg(NO3)2 và Al(NO3)3 HD: Vì chất rắn X không tan trong dung dịch HCl nên chất rắn X chứa Ag và Cu. Vậy Al và Mg phản ứng hết. Vì dung dịch y có chứa hai muối, mà Mg và Al đều phản ứng hết nên trong dung dịch Y có chứa hai muối là Mg(NO3)2 và Al(NO3)3; còn Cu(NO3)2 và AgNO3 đã phản ứng hết. => Đáp án D Bài 3: Cho hỗn hợp bột Al và Fe vào dung dịch có chứa Cu(NO 3)2 và AgNO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn gồm ba kim loại. Chất rắn thu được gồm những chất gì? A. Al, Fe, Cu B. Al, Cu, Ag C. Fe, Cu, Ag D. Al, Fe, Ag HD: Thứ tự các kim loại phản ứng là Al, Fe. Thứ tự các muối phản ứng là AgNO 3, Cu(NO3)2. Theo đề bài, chất rắn thu được có chứa ba kim loại, vậy trong đó có chứa hai kim loại mới sinh ra là Ag, Cu. Kim loại còn lại là Fe vì Al phản ứng hết mới đến Fe phản ứng. Vậy chất rắn chứa ba kim loại là Fe, Cu, Ag. => Đáp án C Bài 4: Cho 29,8 gam hỗn hợp bột gồm Zn và Fe vào 600 ml dung dịch CuSO 4 0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 30,4 gam hỗn hợp kim loại. Tính thành phần phần trăm của sắt trong hỗn hợp ban đầu. A. 56,37% B. 64,42% C. 43,62% D. 37,58% HD: Thứ tự kim loại phản ứng là Zn, Fe Vì chất rắn thu được có chứa hỗn hợp các kim loại nên CuSO 4 phản ứng hết và kim loại còn dư. Vì Zn và Cu có hoá trị như nhau, M Zn = 65 > MCu = 64. Như vậy nếu chỉ có Zn phản ứng thì khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng phải nhỏ hơn khối lượng kim loại ban đầu nhưng số liệu đề bài cho thì ngược lại, vậy Zn phản ứng hết và Fe phản ứng một phần. Gọi số mol của Zn, Fe phản ứng lần lượt là x, y (mol) nCuSO4 = 0,3 mol Theo bảo toàn electron ta có: 2x + 2y = 0,3.2 Theo bài ra ta có: 29,8 – (65x+ 56y) + 0,3.64 = 30,4 Từ hai phương trình trên => x = 0,2 mol; y = 0,1 mol. Khối lượng sắt trong hỗn hợp đầu là: 29,8 – 0,2.65 = 16,8 gam %mFe = 16,8 x100% 29,8 = 56,37% => Đáp án A C. BÀI TẬP TỰ GIẢI Câu 1: Hai kim loại đều phản ứng với dung dịch Cu(NO3)2 giải phóng kim loại Cu là A. Al và Fe. B. Fe và Au. C. Al và Ag. D. Fe và Ag. Câu 2: Cặp chất không xảy ra phản ứng là A. Fe + Cu(NO3)2. B. Cu + AgNO3. C. Zn + Fe(NO3)2. D. Ag + Cu(NO3)2. Câu 3: Cho các kim loại: Ni, Fe, Cu, Zn; số kim loại tác dụng với dung dịch Pb(NO3)2 là A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. Câu 4: Cho phản ứng hóa học: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu. Trong phản ứng trên xảy ra A. sự khử Fe2+ và sự oxi hóa Cu. B. sự khử Fe2+ và sự khử Cu2+. C. sự oxi hóa Fe và sự oxi hóa Cu. D. sự oxi hóa Fe và sự khử Cu2+. Câu 5: Cặp chất không xảy ra phản ứng hoá học là A. Cu + dung dịch FeCl3. B. Fe + dung dịch HCl. C. Fe + dung dịch FeCl3. D. Cu + dung dịch FeCl2. Câu 6: X là kim loại phản ứng được với dung dịch H 2SO4 loãng, Y là kim loại tác dụng được với dung dịch Fe(NO3)3. Hai kim loại X, Y lần lượt là A. Fe, Cu. B. Cu, Fe. C. Ag, Mg. D. Mg, Ag. Câu 7: Thứ tự một số cặp oxi hóa - khử trong dãy điện hóa như sau : Fe 2+/Fe; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+. Cặp chất không phản ứng với nhau là A. Cu và dung dịch FeCl3 B. Fe và dung dịch CuCl2 C. Fe và dung dịch FeCl3 D. dung dịch FeCl2 và dung dịch CuCl2 Câu 8: Ngâm một thanh Zn vào 100ml dung dịch AgNO 3 0,1M đến khi AgNO3 tác dụng hết, thì khối lượng thanh Zn sau phản ứng so với thanh Zn ban đầu sẽ A. giảm 0,755 gam. B. tăng 1,08 gam. C. tăng 0,755 gam. D. tăng 7,55 gam. Câu 9: Cho từ từ bột Fe vào 50ml dung dịch CuSO 4 0,2M, khuấy nhẹ cho tới khi dung dịch mất màu xanh. Khối lượng bột Fe đã tham gia phản ứng là A. 5,6 gam. B. 0,056 gam. C. 0,56 gam. D. 0,28 gam Câu 10: Cho 2,24 gam bột Fe vào 200ml dung dịch hỗn hợp AgNO 3 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. Khối lượng chất rắn A là A. 4,08 gam B. 6, 16 gam C. 7,12 gam D. 8,23 gam b. Nồng độ mol của các chất trong dung dịch B là A. 0,20 M và 0,3 M B. 0,20M và 0,35 M C. 0,35 M và 0,45 M D. 0,35 M và 0,6 M Câu 11: Ngâm một đinh sắt sạch trong 400 ml dung dịch CuSO4 . Sau khi phản ứng kết thúc, lấy đinh sắt ra khỏi dung dịch, rửa sạch và làm khô nhận thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 1,6 gam. Nồng độ mol của dung dịch CuSO4 là A.0,3 M B. 0,4M C. 0,5M D. 0,6M Câu 12: 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 1,7%. Khối lượng của vật sau phản ứng là A. 10,184 gam B. 10,076 gam C. 10,123 gam D. 10,546 gam Câu 13: Một hỗn hợp A gồm Fe và Fe 2O3. Nếu cho lượng khí CO dư đi qua a gam hỗn hợp A đun nóng tới phản ứng hoàn toàn thì thu được 11,2 gam Fe. Nếu ngâm a gam hỗn hợp A trong dung dịch CuSO4 dư, phản ứng xong người ta thu được chất rắn có khối lượng tăng thêm 0,8 gam . Giá trị của a là A. 6,8 gam B. 13,6 gam C. 12,4 gam D. 15,4 gam Câu 14: Ngâm một lá kẽm trong dung dịch có hoà tan 416 gam CuSO 4 . Phản ứng xong, khối lượng lá kẽm giảm 3,25%. Khối lượng lá kẽm trước khi phản ứng là A. 80 gam B. 100 gam C. 40 gam D. 60 gam Câu 15: Nhúng một thanh kim loại M hóa trị II nặng m gam vào dung dịch Fe(NO 3)2 thì khối lượng thanh kim loại giảm 6 % so với ban đầu. Nếu nhúng thanh kim loại trên vào dung dịch AgNO3 thì khối lượng thanh kim loại tăng 25 % so với ban đầu. Biết độ giảm số mol của Fe(NO3)2 gấp đôi độ giảm số mol của AgNO3 và kim loại kết tủa bám hết lên thanh kim loại M. Kim loại M là A. Pb B. Ni C. Cd D. Zn Câu 16: Cho m gam hỗn hợp bột các kim loại Ni và Cu vào dung dịch AgNO 3 dư. Khuấy kĩ cho đến khi phản ứng kết thúc thu được 54 gam kim loại. Mặt khác cũng cho m gam hỗn hợp bột các kim loại trên vào dung dịch CuSO 4 dư, khuấy kĩ cho đến khi phản ứng kết thúc, thu được kim loại có khối lượng bằng (m + 0,5) gam. Giá trị của m là A. 15,5 gam B. 16 gam C. 12,5 gam D. 18,5 gam Câu 17: Hòa tan hỗn hợp bột kim loại gồm 8,4 gam Fe và 6,4 gam Cu vào 350 ml dung dịch AgNO3 2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là: A. 70,2 gam B. 54 gam C. 75,6 gam D. 64,8 gam Câu 18: Cho hỗn hợp gồm 1,2 mol Mg và x mol Zn vào dung dịch chứa 2 mol Cu 2+ và 1 mol Ag+ đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được một dung dịch chứa ba ion kim loại. Trong các giá trị sau đây, giá trị nào của x thoả mãn trường hợp trên: A. 1,8 B. 1,5 C. 1,2 D. 2,0 Câu 19: Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO 3)2 0,2M và H2SO4 0,25M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại và V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của m và V lần lượt là: A. 17,8 và 4,48 B. 17,8 và 2,24 C. 10,8 và 4,48 D. 10,8 và 2,24 Câu 20: Cho 1,35 gam bột nhôm vào 100 ml dung dịch B chứa AgNO 3 0,3M và Pb(NO3)2 0,3M đến khi phản ứng xong thu được dung dịch X và m gam chất rắn Y. Cho Y vào dung dịch Cu(NO3)2 đến khi phản ứng xong thu được 8,51 gam chất rắn Z. a. Các chất phản ứng hết khi cho Al tác dụng với dung dịch B là A. AgNO3 và Pb(NO3)2 B. Al và AgNO3 C. Pb(NO3)2 và Al D. Al, Pb(NO3)2 và AgNO3 b. Giá trị của m là A. 9,99 B. 9,45 C. 6,66 D. 6,45 c. Tổng khối lượng kim loại trong Y đã tham gia phản ứng với Cu(NO3)2 là A. 1,48 gam B. 6,75 gam C. 5,28 gam D. 4,68 gam Câu 21: Khuấy 7,85 g hỗn hợp bột kim loại Zn và Al vào 100 ml dung dịch gồm FeCl 2 1M và CuCl2 0,75M thì thấy phản ứng vừa đủ với nhau . Phần trăm theo khối lượng của Al trong hỗn hợp là A. 17,2%. B. 12,7%. C. 27,1%. D. 21,7% Câu 22: Cho 1,1 gam hỗn hợp bột nhôm và bột sắt với số mol nhôm gấp đôi số mol sắt vào 100 ml dung dịch AgNO3 0,85M rồi khuấy đều tới khi phản ứng kết thúc thì thu được dung dịch X. Nồng độ mol của Fe(NO3)2 trong X là: A. 0,1M B. 0,2M. C. 0,05M D. 0,025M Câu 23: Hoà tan hoàn toàn một lượng kẽm trong dung dịch AgNO 3 dư, thấy khối lượng chất rắn tăng 3,02 gam so với khối lượng thanh kẽm ban đầu. Cũng lấy lượng kẽm như trên tác dụng với oxi dư thì thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là A. 1,1325 B. 1,6200 C. 0,8100 D. 0,7185 Câu 24: Hoà tan hoàn toàn 15,8 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe, Al trong dung dịch H 2SO4 loãng dư thu được 13,44 lít khí H2 (đktc). Nếu cho 15,8 gam hỗn hợp X tác dụng hết với dung dịch CuCl2 thì thấy khối lượng chất rắn tăng m gam. Giá trị của m là A. 38,4 B. 22,6 C. 3,4 D. 61,0 Câu 25: Cho 1,58 gam hỗn hợp A gồm Mg và Fe tác dụng với 125 ml dung dịch CuCl 2 đến khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch X và 1,92 gam chất rắn Y. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Z. Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 0,7 gam chất rắn T gồm 2 oxit kim loại. a. Phần trăm khối lượng Mg trong A là A. 88,61% B. 11,39% C. 24,56% D. 75,44% b. Nồng độ mol của dung dịch CuCl2 ban đầu là A. 0,1M B. 0,5M C. 1,25M D. 0,75M Câu 26: Cho 2,78 gam hỗn hợp A gồm Al và Fe theo tỉ lệ mol là 1 : 2 tác dụng với 100 ml dung dịch B chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 thu được dung dịch E và 5,84 gam chất rắn D gồm 3 kim loại. Cho D tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,448 lít khí H 2 (đktc). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Nồng độ mol các muối trong B theo thứ tự trên là A. 0,2M và 0,4M B. 0,3M và 0,4M C. 0,3M và 0,2M D. 2M và 4M Câu 27: Cho 14 gam bột sắt tác dụng với 1 lít dung dịch FeCl 3 0,1M và CuCl2 0,15M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn A. Giá trị của m là A. 9,6 B. 6,4 C. 12,4 D. 11,2 Câu 28: Nhúng một thanh kẽm có khối lượng 20 gam vào dung dịch Cu(NO 3)2, sau một thời gian thấy khối lượng thanh kẽm giảm 1% so với ban đầu. Khối lượng Zn đã tham gia phản ứng là A. 13,0 gam B. 6,5 gam C. 0,2 gam D. 0,1 gam Câu 29: Cho bột sắt tác dụng với dung dịch chứa 0,02 mol AgNO 3 và 0,01 mol Cu(NO3)2. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3 gam chất rắn X. Trong X có chứa A. Ag, Fe B. Ag, Cu C. Ag, Cu, Fe D. Cu, Fe Câu 30: Nhúng một thanh graphit được phủ một lớp kim loại hoá trị II vào dung dịch CuSO4 dư, sau phản ứng thấy khối lượng thanh graphit giảm 0,24 gam. Cũng thanh graphit trên nếu nhúng vào dung dịch AgNO 3dư, sau khi phản ứng xong thấy khối lượng thanh graphit tăng 0,52 gam. Kim loại hoá trị II là A. Pb B. Cd C. Al D. Sn ĐÁP ÁN Câu ĐA Câu ĐA Câu ĐA 1 A 12 B 22 C 2 D 13 B 23 B 3 C 14 A 24 B 4 D 15 D 25.a B 5 D 16 A 25.b A 6 A 17 A 26 A 7 D 18 C 27 C 8 C 19 B 28 A 9 C 20.a A 29 C 10.a 10.b A B 20.b 20.c A D 30 B 11 C 21 A KẾT QUẢ Chuyên đề “ Dãy điện hoá của kim loại” đã được áp dụng thử nghiệm vào năm học 2012 – 2013 tại trường THPT Trần Nguyên Hãn. Năm học này tôi được phân công giảng dạy các lớp 12A1, 12A2, 12A3, 12A4. Tôi áp dụng chuyên đề này giảng dạy các lớp 12A2 và 12A4, so sánh với lớp 12A1 và 12A3 mà tôi không áp dụng phân dạng bài tập này. Trường THPT Trần Nguyên Hãn mỗi năm học đều xếp lại lớp cho mỗi khối bằng điểm thi chuyên đề 4 lần của năm học trước và 1 lần hè. Lấy học sinh có kết quả từ cao xuống thấp xếp lần lượt vào các lớp A1, A2, A3, A4. Kết quả kiểm tra 15 phút phần kiến thức về dãy điện hoá của kim loại cụ thể như bảng sau: Lớp 12A1 12A2 12A3 12A4 Sĩ số 45 44 44 42 Giỏi SL 20 22 12 12 % 44,4 50,0 27,3 28,6 SL 20 19 15 17 Xếp loại Khá Trung bình % SL % 44,4 5 11,2 43,2 3 6,8 34,1 14 31,8 40,5 12 28,6 Yếu SL % 3 1 6,8 2,3 So sánh kết quả, tôi nhận thấy lớp 12A2 cho kết quả tốt hơn 12A1; lớp 12A4 cho kết quả tốt hơn 12A3. Đồng thời với kết quả kiểm tra, học sinh lớp 12A2 và 12A4 còn có hứng thú hơn với bài giảng, với bài tập về nhà và giải chính xác bài tập về nhà cao hơn so với học sinh lớp 12A1 và 12A3.
- Xem thêm -