Tài liệu Sáng kiến kinh nghiệm - phương pháp giải bài tập kim loại tác dụng với axit

  • Số trang: 18 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 85 |
  • Lượt tải: 0
vndoc

Đã đăng 7399 tài liệu

Mô tả:

I. LỜI MỞ ĐẦU Lĩnh vực hóa học là ngành nghiên cứu về tính chất của các nguyên tố hóa học và ứng dụng của nó trong đời sống xã hội. Nhà bác học Mendelep đã nghiên cứu và đưa ra hệ thống bảng tuần hoàn hóa học. Trong bảng tuần hoàn đó chúng ta thường nghiên cứu hai nguyên tố chính là kim loại và phi kim. Và bài tiểu luận này của tôi hôm nay sẽ liên quan đến nguyên tố kim loại. Cụ thể hơn là đề tài kim loại tác dụng với axít. Như chúng ta đã biết không phải tất cả các kim loại đều tác dụng với axít và ngược lại. Do vậy khi chúng ta làm một bài toán về kim loại tác dụng với axít thì phải tuân theo dãy hoạt động hóa học và tính chất của từng axít. Cụ thể axít mạnh là HCl, H2SO4. Một số a xít yếu H2CO3, HNO3…hay tùy vào từng trạng thái của một axít mà có thể xảy ra các phản ứng hóa học khác nhau, tạo ra sảnphẩm khác nhau. Như nhóm có thể tác dụng với HNO3 ở trạng thái lỏng nhưng không thể tác dụng với HNO3 đặc nóng được. Fe + H2SO4 (lỏng) tạo ra muối và H2 còn Fe + H2SO4 (đặc, nóng) thì tạo muối và khí SO2 và H2O. Đó chỉ là một số vấn đề mà tối sẽ trình bày trong bài tiểu luận. Sau đây tôi sẽ trình bày một số dạng bài tập cũng như phương pháp giải để các bạn hiểu rõ hơn. Đây cũng là lần đầu tiên làm bài tiểu luận về hóa học. Nếu có sai sót nào thì mong thầy cô và các bạn góp ý để bài tiểu luận dược hoàn chỉnh hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! II. HỆ THỐNG BÀI TẬP A. MỘT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI MỘT AXÍT Câu 1: Ngâm một lá kim loại 50 (g) vào HCl. Khí thu được sau phản ứng là 3,36 ml H2 (đktc) thì khối lượng kim loại giảm 1,68. Kim loại đó là? Câu 2: Hòa tan 1,92 (g) kim loại R trong 1,5 lít dung dịch HNO3 0,15M thu được 0,448 lít khí NO (đktc) và dung dịch A. Tìm kim loại R Câu 3: Hòa tan 1,35 g một kim loại M bằng dung dịch HNO3 loãng dư, thu được 22,4 lít khí NO và NO2 (đktc) có tỉ khối so với H2 là 21. Tìm kim loại M. Câu 4: Cho 3,.024 g một kim loại M tan hết trong dung dịch HNO3 (l) thu được khí NxOy (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Có tỉ khối với H2 là 22. Khí NxOy và kim loại M là? Câu 5: Cho 9,6(g) kim loại M vào 400ml dung dịch HCl. Khi phản ứng kết thúc thu được 5,376 lít H2 (đktc). Kim loại M là ? B. HAI KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI MỘT AXÍT Câu 1: Hòa tan hoàn toàn 6 g hỗn hợp X gồm Fe và một kim loại M (hóa trị II) vào dung dịch HCl dư thu được 3,36 l khí H2 (ở đktc). Nếu chỉ hòa tan 2 (g) M thì dùng không đến 0,09 (mol) HCl trong dung dịch kim loại M? Câu 2: Hòa tan hỗn hợp gồm Fe và Zn trong 500 ml dung dịch HCl 0,4M thu được dung dịch A và 1,972 lít khí H2 (đktc). Cô cạn dung dịch A thu được 10,52 g muối khan. Tính thành phần % theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp. Câu 3: Hòa tan 6 (g) hỗn hợp gồm Cu và Fe bằng dung dịch HNO3 1M (vừa đủ) thu được 0,7 lít N2O (đktc). Tính % khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp. Câu 4: Cho 11 g hỗn hợp 2 kim loại Al, Fe tác dụng HNO3 dư tạo ra 6,72 (l) khí NO (đktc). Tìm khối lượng hỗn hợp 2 kim loại trên. Câu 5: Cho 0,015 mol Fe ; 0,04 mol HNO3. Phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được bao nhiêu khí NO và X. Cô cạn X thu được bao nhiêu g muối. Câu 6: Cho 3,68 g hỗn hợp Al và Zn tác dụng với một lượng dư dung dịch H2S04 10% thu được 2,24 lít H2 (đktc). Khối lượng dung dịch sau phản ứng? Câu 7: Thể tích dung dịch HNO3 1M loãng ít nhất cần dùng để hòa tan hoàn toàn 18 g hỗn hợp Fe, Cu trên theo tỷ lệ mol 1:1 (biết phản ứng tạo chất khí duy nhất là NO). Câu 8: Hỗn hợp X gồm 2 kim loại Mg và Zn có khối lượng là 46,2g. Chia X thành 2 phần, trong đó phần 2 có khối lượng gấp đôi phần 1. - Cho phần 1 tác dụng với 200ml dung dịch H2SO4 1M thu được V lít khí H2. - Cho phần 2 tác dụng với 800ml dung dịch H2SO4 1M thu được 13,44 lít khí H2. Tìm V? Câu 9: Hỗn hợp X gồm Mg và kim loại M. Hòa tan hoàn toàn 8g hỗn hợp X cần vừa đủ 200 g dung dịch HCl 7,3%. Mặt khác cho 8 g hỗn hợp X tác dụng với Cl2 cần dùng 5,6 lít (đktc) tạo ra hai muối Clorua. Kim loại M và % theo khối lượng của nó trong hỗn hợp. Câu 10: Hòa tan 12 g Fe và Cu tác dụng HNO3 dư thu được 6,72 (l) hỗn hợp khí B gồm (NO2, NO) có khối lượng 12,2 g. Tính khối lượng muối sinh ra. C. MỘT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HAI AXÍT Câu 1: Khi hòa tan 3,6 g kim loại N thuộc phân nhóm chính, trong dung dịch HCl và HNO3, thấy lượng muối Nitrat và muốn clorua thu được hơn kém nhau 7,95 (g). Tìm kim loại N, biết N tác dụng với HNO3 sinh ra khí NO2. Câu 2: Hòa tan 0,1 mol Cu tác dụng 120 ml dung dịch X gồm (HNO3 1M, H2SO4 5M). Sau phản ứng liên tục thu được V (lít) khí NO. Tính V? Câu 3: Hòa tan 9,6 g Cu vào 180 ml dung dịch hỗn hợp HNO3 1M và H2SO4 0,5M. Kết thúc phản ứng thu được V lít (đktc) khí không màu duy nhất thoát ra hóa nâu ngoài không khí. Giá trị V là? Câu 4: Cho bột sắt tác dụng với 100ml dung dịch gồm hai axít HCl 1M và H2SO4 0,5M. Tinh khối lượng Fe phản ứng và V lít khí. D. HAI KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HAI AXÍT Câu 1: Cho 10 g hỗn hợp A gồm Fe và Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 (l) vừa đủ. Sau phản ứng, người ta thu được dung dịch, chất rắn không tan và V lít khí H2. Cũng lượng hỗn hợp đó, nếu cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thì thu được 7,728 lít khí SO2 (các thể tích khí đều ở đktc). Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp. Câu 2: Cho 13.6 g hỗn hợp Mg, Fe tác dụng với 200ml dung dịch gồmHCl 2M và H2SO4 2M. Sau phản ứng đã thu được 6,72 lít H2 (duy nhất) bay ra (đktc). Chất nào còn dư? Tính khối lượng Mg và Fe trong hỗn hợp. Câu 3: Hòa tan 7,74 (g) hỗn hợp Mg và Al vào 500ml dung dịch HCl M vafff H2SO4 0,28M .Thu được dung dịch X và 8,763 lít H2 .Timhs khối lượng muối tạo thành ? E. HỖN HỢP KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI MỘT AXÍT Câu 1: Cho 1,68 g A gồm Fe, Cu, Mg tác dụng H2SO4 (đ, n) tạo ra hỗn hợp T và 1,008 (l) khí SO2. Tính khối lượng thu được muối T và số mol H2SO4 phản ứng. Câu 2: Cho 3 kim loại Al, Fe, Cu tác dụng 2 lít dung dịch HNO3. Sau phản ứng thu được 1,792 (l) khí X gồm (N2, NO) có tỷ khối đối với Heli là 9,25. Tính CM HNO3 trong dung dịch ban đầu? III. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI  Xác định tên kim loại khi một kim loại tác dụng với một axít - Có thể tính được khối lượng mol nguyên tử kim loại M theo các cách sau: Từ khối lượng (m) và số mol (n) của kim loại. M  m , Từ Mhợp chất  Mkim loại n - Theo công thức Faraday thì M  m.n.F (n là số e trao đổi ở mỗi điện cực). I .t a  m  b và   n   Từ   m b M    n  Tìm M thỏa mãn trong khoảng xác định đó. Lập hàm số M = f(n) trong đó n là hóa trị của kim loại M = (n = 1, 2, 3) nếu 2y M trong bài toán tìm ôxít kim loại: MxOy thì  n  x Với hai kim loại kế tiếp nhau trong một chu kỳ hoặc phân nhóm  tìm M trung bình  tên 2 kim loại. - Khi đề bài không cho kim loại M có hóa trị không đổi thì khi kim loại M tác dụng với các chất khác nhau có thể hiện số oxi hóa khác nhau vì thế nên đặt kim loại M có các hóa trị khác nhau. - Khi hỗn hợp đầu được chia làm hai phần không bằng nhau thì phản ứng này gấp k lần phản ứng kia tương ứng với số mol các chất phản ứng cũng gấp k lần số mol các chất phần kia. *. MỘT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HAI AXÍT * Trường hợp 1: Hỗn hợp 2 axit không mang tính oxi hóa (H+ đóng vai trò là chất oxi hóa) khi đó: n H  n HCl  2n H 2 SO4  3n H 3 PO4 Viết phương trình dưới dạng ion rồi giải: 2X 2nH+  + 2X+ + nH2 - Lưu ý: n là số oxi hóa thấp nhất của x * Trường hợp 2: Hỗn hợp 2 axit không mang tính oxi hóa và một axit mang tính oxi hóa ( thông thường là H2SO4 hoặc HCl và HNO3) thì trong mỗi hỗn hợp này H+ đóng vai trò là một trường còn NO3- đóng vai trò là chất oxi hóa. - Tìm số mol H+ và NO3-: n NO3 = n H  n HCl  2n H 2 SO4  3n H 3 PO4 - Viết phương trình dưới dạng ion, xác định chất phản ứng hết bằng cách so sánh tỷ lệ số mol và hệ số tỷ lượng trên phương trình. Từ đó tính toán bài toán theo tính chất phản ứng hết. - Lưu ý: NO3- trong môi trường axit có tính chất oxi hóa mạnh như HNO3 *. HAI KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI MỘT AXÍT - Viết phương trình hóa học. - Kim loại nào có tính khử mạnh hơn sẽ ưu tiên phản ứng trước. - Những kim loại đứng sau H trong dãy điện hóa thì không tác dụng với axít có tính oxi hóa như HNO3, H2SO4 đặc. Cần phân biệt các khí tạo thành ở nhiều trường hợp khác nhau. * Chú ý: Al, Fe, Cr, Mn bị thụ động hóa trong HNO3, H2SO4 đặc nguội. - Công thức tính khối lượng muối mmuối = mhỗn hợp kim loại + mAnion *. HỖN HỢP HAI KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HAI AXÍT Với dạng bài tập này thường bình luận nhiều trường hợp để đơn giản thường sử dụng phương pháp oxi hóa khử hayviết phương trình ion .Để tính khối lượng muối ta dung công thức: mmuối tạo thành = mhỗn hợp kim loại + mAnion *. HỖN HỢP KIM LOẠI TÁC DUNG VỚI MỘT AXÍT Ngoài những phương pháp trên chúng ta có thể sử dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron…Biết viết các phương trình Ion thu gọn, phương pháp Ion – electron. Ví dụ: - Định luật bảo toàn khối lượng ta áp dụng công thức: Mmuối = mkim loại + m gốc axít Bảo toàn electron:  e cho   e nhan IV. BÀI GIẢI A. MỘT KIM LOAI TÁC DỤNG MỘT AXÍT Câu 1: Ngâm một lá kim loại 50 (g) vào HCl. Khí thu được sau phản ứng là 3,36 ml H2 (đktc) thì khối lượng kim loại giảm 1,68. Kim loại đó là? Giải n H 2 = 0,015 (mol) m KL giảm = M  50.1,68  0,84 (g) 100 Gọi kim loại cần tìm M hóa trị n 2M+ 2nHCl  2MCln + 0,3 n nH2  0,84.n  28n 0,3 M  0,015 khi n = 2  M = 56  Kim loại M là Fe Câu 2: Hòa tan 1,92 (g) kim loại R trong 1,5 lít dung dịch HNO3 0,15M thu được 0,448 lít khí NO (đktc) và dung dịch A. Tìm kim loại R. Giải nNO = 0,2 (mol)  nR  1,92  28n (mol), MR n HNO3 = 0,225 (mol) 3R + 7x.HNO3  3R(NO3)X + xNO 1,92 (mol) 0,255 mol MR Từ phương trình:  + 2xH20 0,02 mol 1,92 .x  0,02.3 MR x  2  M R  32 x   (Thỏa mãn) M R  64  Kim loại R là Cu. Câu 3. Hòa tan 1,35 g một kim loại M bằng dung dịch HNO3 loãng dư, thu được 2,24 lít khí NO và NO2 (đktc) có tỉ khối so với H2 là 21. Tìm kim loại M. Giải:  M khí = 21.2 = 42 nkhí = 0,1 (mol) NO 30 4 42 Ta có: Gọi x, y lần lượt là số mol của NO, NO2  x  y  0,1  x  0,025  3 x  y  y  0,075 Ta có hệ phương trình:  N là hóa trị của M thì M0  M+n + ne 1,35  M 1,35n M 3e  NO 0,075  0,025 1e  NO2 0,075  0,075 N+5 + N+5 + .n  0,75.2  e cho   e nhan  1,35 M  M = 9n (n = 3, M = 27) Vậy kim loại M là Al. Câu 4: Cho 3,.024 g một kim loại M tan hết trong dung dịch HNO3 (l) thu được khí NxOy (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Có tỉ khối với H2 là 22. Khí NxOy và kim loại M là? Giải d NxOy/H2 =22  MNxOy = 44 Vậy NxOy là N2O  n N2O = 0,042 (mol) 2N+5 +  8e  0,042; 0,336 M  3,024 M  N2O Mn+ + ne 3,024 .n M n  0,336  M = 9n (n = 3  M = 27).  e cho   e nhan  3,024 M  Kim loại M là Al. Câu 5: Cho 9,6(g) kim loại M vào 400ml dung dịch HCl. Khi phản ứng kết thúc thu được 5,376 lít H2 (đktc). Kim loại M là ? Giải: Gọi số mol của kim loại M la a Ký hiệu M cũng là nguyên tử khối của kim loại . M + aHCl 1mol amol 0,4 mol a S> MCla + a H2 2 a mol 2 S> 0,2 do M tác dụng với axít => M có tác dụng với nước tạo H2 2 M + 0,08 mol a aH2O M(OH)a 0,08 0,04 Tổng số mol kim loại M : nM= M= a H2 2 + 0,4 0,08 + = a a 0,48 mol a 9,6a =20a => a=1 =>M =40(Ca) 0,48 Vậy M là Ca B. HAI KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI MỘT AXÍT Câu 1: Hòa tan hoàn toàn 6 g hỗn hợp X gồm Fe và một kim loại M (hóa trị II) vào dung dịch HCl dư thu được 3,36 l khí H2 (ở đktc). Nếu chỉ hòa tan 2 (g) M thì dùng không đến 0,09 (mol) HCl trong dung dịch kim loại M? Giải n H 2 = 0,15 (mol)  nX = n H = 0,15 (mol)  M  40 2 Để hòa tan 2 g M dùng không đến 0,09 (mol) HCl 2  0,09 M  22,2  M  40 .Vậy M là Mg (24) Câu 2: Hòa tan hỗn hợp gồm Fe và Zn trong 500 ml dung dịch HCl 0,4M thu được dung dịch A và 1,972 lít khí H2 (đktc). Cô cạn dung dịch A thu được 10,52 g muối khan. Tính thành phần % theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp. Giải nHCl = 0,2 (mo) n H 2 = 0,08 (mol) Phương trình hóa học: Fe + a  2HCl 2a Zn + b 2HCl FeCl2 + a  2b H2 a ZnCl2 b + H2 b a  b  0,08 a  0,04  Ta có hệ phương trình:  127 a  136.b  10,52 b  0,04 mFe = 0,04.56 = 2,24, mZn = 53,72%  mhh  4,84 (g) % Fe  2,24 .100  46,28%  % Zn  53,72% 4,84 Câu 3: Hòa tan 6 (g) hỗn hợp gồm Cu và Fe bằng dung dịch HNO3 1M (vừa đủ) thu được 0,7 lít N2O (đktc). Tính % khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp. Giải Phương trình phản ứng: 8Fe + 30 HNO3  8Fe(HNO3) + 3 N2O + 15H20 a 3a 4Cu + 10 HNO 3  4Cu(HNO3) + N2O + 5H2O 1 b 4 b n N 2 = 0,3125 (mol) Gọi a, b lần lượt là mol của Fe và Cu Ta có hệ phương trình: 56a  64b  6 a  0,05   3 1  8 a  4 b  0,3125 b  0,05  % m Fe  0,05.56  46,67 %; % mCu  53,33 % 6 Câu 4: Cho 11 g hỗn hợp 2 kim loại Al, Fe tác dụng HNO3 dư tạo ra 6,72 (l) khí NO (đktc). Tìm khối lượng hỗn hợp 2 kim loại trên. Giải Al  Al3+ + 3e x 3x Fe  Fe3+ + 3e y  3y N5+ + 3e  N+2 0,9  0,3  e cho   e nhan  3 x  3 y  0,9 Gọi x, y lần lượt là số mol của Al, Fe 3x  3 y  0,9  x  0,2  Ta có:  27 x  56 y  11 b  0,1 mAl = 0,2.27 = 5,4 (g)  mFe = 5,6 (g) Câu 5: Cho 0,015 mol Fe ; 0,04 mol HNO3. Phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được bao nhiêu khí NO và X. Cô cạn X thu được bao nhiêu g muối. Giải Fe 0,01 + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O  0,04 0,01 + 2Fe(NO3)3  3Fe(NO3)2 Fe dư: Fe 0,005  0,01  0,015 mX = m Fe  NO  2 = 0,015.14,6 = 2,19 (g). 3 Câu 6: Cho 3,68 g hỗn hợp Al và Zn tác dụng với một lượng dư dung dịch H2S04 10% thu được 2,24 lít H2 (đktc). Khối lượng dung dịch sau phản ứng? Giải n H 2 = 2 n H 2 SO = 0,1 (mol)  m H 2 SÔ = 98 (g) 4 4  m (dd sau phản ứng) = 3,68 + 98 – 0,2 = 101, 48 (g) Câu 7: Thể tích dung dịch HNO3 1M loãng ít nhất cần dùng để hòa tan hoàn toàn 18 g hỗn hợp Fe, Cu trên theo tỷ lệ mol 1:1 (biết phản ứng tạo chất khí duy nhất là NO). Giải nFe = nCu = 0,15 (mol) Do VHNO cần dùng ít nhất  muối Fe2+ 3  necho  2(0,15  0,25)  0,6 Theo định luật bảo toàn electron: nH+ = n HNO = 3 0,6.4  0,8 (mol) 3 V HNO3 = 1.0,8 = 0,8 lít Câu 8: Hỗn hợp X gồm 2 kim loại Mg và Zn có khối lượng là 46,2g. Chia X thành 2 phần, trong đó phần 2 có khối lượng gấp đôi phần 1. - Cho phần 1 tác dụng với 200ml dung dịch H2SO4 1M thu được V lít khí H2. - Cho phần 2 tác dụng với 800ml dung dịch H2SO4 1M thu được 13,44 lít khí H2. Tìm V? Giải Mg : a (mol ) Zn : b(mol ) Phần 1: 15,4 g hỗn hợp  Mg : 2a(mol ) Zn : 2b(mol ) Phần 1: 30,8 g hỗn hợp  Phản ứng H2SO4: Mg + H2SO4  MgSO4+ H  (1) Zn + H2SO4  ZnSO4+ H  (2) Thí nghiệm phần 2 có: n H SO 2 4 (ban đầu) nH2 = 0,8 (mol) (sinh ra) = 0,6 (mol)  Kim loại phản ứng hết, axít dư. Từ (1) và (2), tổng n(Mg, Zn) phản ứng = nH2 (phần 2) = nH2 Mà H2SO4 phản ứng 1 = 0,2 mol  V = 0,2.22,4 = 4,48 lít Câu 9: Hỗn hợp X gồm Mg và kim loại M. Hòa tan hoàn toàn 8g hỗn hợp X cần vừa đủ 200 g dung dịch HCl 7,3%. Mặt khác cho 8 g hỗn hợp X tác dụng với Cl2 cần dùng 5,6 lít (đktc) tạo ra hai muối Clorua. Kim loại M và % theo khối lượng của nó trong hỗn hợp. Giải nHCl = 0,4 (mol); nCl = 0,25 (mol); nMg = x (mol); nM = y (mol) 2 Ta có 24x + My = 8 (1) X tác dụng HCl (M hóa trị n)  2x + ny = 0,4 (2) X tác dụng với Cl2 (M hóa trị m)  2x + my = 0,5 (3) Từ (2) và (3)  y(m-n) = 0,1  m > n Nghiệm duy nhất thảo mãn: m = 3 và n = 2  x = y = 0,1 (mol) Từ (1)  M = 56  Kim loại này là Fe và %M = 5,6 .100  70% 8 Câu 10: Hòa tan 12 g Fe và Cu tác dụng HNO3 dư thu được 6,72 (l) hỗn hợp khí B gồm (NO2, NO) có khối lượng 12,2 g. Tính khối lượng muối sinh ra. Giải Gọi x, y lần lượt là số mol của NO, NO2. 30 x  46 y  12,2  x  0,1  Ta có hệ phương trình:   x  y  0,3 b  0,2 4H+ + NO3 + 3e  NO + 2H2O 0,3  0,1 2H+ + NO3 + 1e  NO2 + H2O 0,2  0,2 n NO3 = 0,3 + 0,2 = 0,5 (mol) Vậy mmuối = mKL + m NO3 = 12 + 0.5.62 = 43 (g) C. MỘT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HAI AXÍT Câu 1: Khi hòa tan 3,6 g kim loại N thuộc phân nhóm chính, trong dung dịch HCl và HNO3, thấy lượng muối Nitrat và muốn clorua thu được hơn kém nhau 7,95 (g). Tìm kim loại N, biết N tác dụng với HNO3 sinh ra khí NO2. Giải: Kim loại N thuộc phân nhóm chính nên có hóa trị duy nhất là x N + xHCl  NClx + x H2 2 N + 2x HNO3  N(HNO3)x + x.NO2 + x.H2O Từ phương trình: 3,6 . N  62 x    N  35,5 x   7,95 N  MN =12x với x = 2 thì N = 24 Vậy kim loại N là Mg Câu 2: Hòa tan 0,1 mol Cu tác dụng 120 ml dung dịch X gồm (HNO3 1M, H2SO4 5M). Sau phản ứng liên tục thu được V (lít) khí NO. Tính V? Giải nH+ = n HNO + 2 n H SO = 0,12 + 2,06 = 0,24 (mol). 3 2 4 n NO3 = 0,12 (mol) Phương trình Ion: 3Cu + 8H+ + 2 NO3  3Cu2+ + 2NO + 4H2O 0,24 (mol) 0,06 (mol) Theo phương trình thì: nNO = 0,06 (mol)  V = 0,06.22,4 = 1,344 (l) Câu 3: Hòa tan 9,6 g Cu vào 180 ml dung dịch hỗn hợp HNO3 1M và H2SO4 0,5M. Kết thúc phản ứng thu được V lít (đktc) khí không màu duy nhất thoát ra hóa nâu ngoài không khí. Giá trị V là? Giải Khí không màu, hóa nâu trong không khí là NO nCu = 0,15 (mol) n NO3 = 0,18 (mol) n H  0,36 (mol) 3Cu + 8H+ + 2 NO3  3Cu2+ + 2NO + 4H2O 0,36 (mol)  0,09 mol VNO = 0,09.22,4 = 2,016 l (Do 0,36 0,15 0,18    H+ phản ứng còn Cu dư) 8 3 2 D. HAI KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HAI AXÍT Câu 1: Cho 10 g hỗn hợp A gồm Fe và Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 (l) vừa đủ. Sau phản ứng, người ta thu được dung dịch, chất rắn không tan và V lít khí H2. Cũng lượng hỗn hợp đó, nếu cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thì thu được 7,728 lít khí SO2 (các thể tích khí đều ở đktc). Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp. Giải n SO2 = 0,345 (mol) Fe + H2SO4 (l)  FeSO4 + x Fe H 2 + H2SO4 (đ,n)  Fe2SO4 + x Cu + 3SO2 + 6H2O 1,5x 2H2SO4(đ,n)  CuSO4 + SO2 +2H2O y y Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe và Cu trong hỗn hợp A. 56 x  64 y  10,68  x  0,15  Ta có:  1,5 x  y  0,345 b  0,12 mFe = 0,15.56 = 8,4 (g) mCu = 0,12.64 = 7,68g  V H 2 = 0,15.22,4 = 3,36 (l) Ta có: nFe = n H = 0,15 (mol) 2 Câu 2: Cho 13.6 g hỗn hợp Mg, Fe tác dụng với 200ml dung dịch gồm HCl 2M và H2SO4 2M. Sau phản ứng đã thu được 6,72 lít H2 (duy nhất) bay ra (đktc). Chất nào còn dư? Tính khối lượng Mg và Fe trong hỗn hợp. Giải nHCl = n H SO = 0.2.2 = 0,4 (mol) 2 4 Nhận thấy nH2 = 1 nHCl + nH2SO4 2 1 Giả sử a xít phản ứng hết  n H 2  .0,4  0,4  0,6( mol ) 2 Giả sử a xít còn dư, kim loại phản ứng hết Nhận thấy: nMg = n H và nFe = n H 2  nMg + nFe = 2 6,72  0,3(mol ) 22,4 (1) Mặt khác 24nMg + 56nFe = 13,6 (2) nMg  0,1(mol )  mMg  2,4( g ) Từ (1) và (2)   nFe  0,2(mol )  mFe  11,2( g ) Câu 3: Hòa tan 7,74 (g) hỗn hợp Mg và Al vào 500ml dung dịch HCl M và H2SO4 0,28M .Thu được dung dịch X và 8,763 lít H2 .Tính khối lượng muối tạo thành ? Giải: Ta có : nHCl= 1.0,5 = 0,5 mol ; n H SO  0,28.0,5  0,14mol 2 4 n H 2  0,39mol Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: mhỗn hợp kim loại +mhỗn hợp a xít = mmuối + m H mmuối = mhỗn hợp kim loại +mhỗn hợp a xít - m H = 7,74 + 2 2 (0,5.36,5 + 0,14.98 ) – 0,39.2 = 38,93 (g) E. HỖN HỢP KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI MỘT AXÍT Câu 1: Cho 1,68 g A gồm Fe, Cu, Mg tác dụng H2SO4 (đ, n) tạo ra hỗn hợp T và 1,008 (l) khí SO2. Tính khối lượng thu được muối T và số mol H2SO4 phản ứng. Giải 4H+ + SO4  SO2 +2H2O 0,18  0,045 2H+  H2 0,18  0,09 n H 2 = n H 2 SO4 = 0,09 (mol) Vậy mT = 1,38 + 0,09(2 + 32 + 16.4) – 0,045(32 + 16.2) – 0,09.18 = 6(g). Câu 2: Cho 3 kim loại Al, Fe, Cu tác dụng 2 lít dung dịch HNO3. Sau phản ứng thu được 1,792 (l) khí X gồm (N2, NO) có tỷ khối đối với Heli là 9,25. Tính CM HNO3 trong dung dịch ban đầu? Giải dX/He = 9,25  MX = 37 và nX = 0,08 NO2 46 9 37 N2 28 Gọi x, y lần lượt là số mol của NO2, N2 x  y  x  0,04  Ta có hệ phương trình :   x  y  0,08 b  0,04 n NO3 CM  = 0,04.12 + 0.04.2 = 0,56 (mol) n NO3 VHNO3  0,56  0,28 M 2 9 V. KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu đề tài hệ thống bài tập và bài giải về kim loại tác dụng với axít của tôi đã hoàn thành. Mục đích của việc nghiên cứu này là trang bị kiến thức cần thiết cho học sinh – sinh viên những vốn kiến thức cơ bản trên cơ sở những kiến thức đó rèn luyện tư duy, sáng tạo. Vì kiến thức là nguyên liệu của tư duy. Việc học không chỉ có một mục đích là kế thừa những kiến thức con người đã biết mà còn mục đích rèn luyện trí thông minh, nhanh nhẹn và sáng tạo. Để học tốt môn hóa học cần phải có nhiều yếu tố như hệ thống kiến thức cơ bản vững vàng, sâu sắc, có trình độ tư duy hóa học phát triển, có năng lực phân tích, tổng hợp so sánh, khái quát…có kỹ năng thực hành và vận dụng sáng tạo kiến thức hóa học để giải quyết các vấn đề trong học tập. Một bài toán hóa học đều có nhiều cách giải khác nhau. Mỗi một cách là một phương pháp hoặc tổ hợp của nhiều phương pháp khác nhau để tìm được phương pháp giải hay nhất, nhanh gọn cho bài toán. Thông qua đó khuyến khích sự tìm tòi sáng tạo cho học sinh – sinh viên, tạo sự hứng thú đối với môn hóa học. VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Giới thiệu Đề thi tuyển sinh Đại học và Cao đẳng môn Hóa học (Từ năm 2002 – 2005) – Đặng Văn Thanh). 2. Tuyển tập các bài tập hóa học Trung học phổ thông – Phan Văn Hoan. MỤC LỤC I. LỜI MỞ ĐẦU.................................................................................................................. II. HỆ THỐNG BÀI TẬP.................................................................................................. .. III. PHƯƠNG PHÁP GIẢI ................................................................................................. IV. BÀI GIẢI……………………………………………….....…………...……...…....... V. KẾT LUẬN ………………………………………………………………………….. VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………….. .............
- Xem thêm -