Các dạng bài tập Đại cương về kim loại (chọn lọc, có đáp án)

Trang trước Trang sau

Phần Đại cương về kim loại Hóa học lớp 12 sẽ tổng hợp Lý thuyết, các dạng bài tập chọn lọc có trong Đề thi THPT Quốc gia và trên 250 bài tập trắc nghiệm chọn lọc có đáp án chi tiết. Vào Xem chi tiết để theo dõi các dạng bài Đại cương về kim loại tương ứng.

Bài tập kim loại tác dụng với dung dịch muối cơ bản

I. Kiến thức chung

1)Kim loại tác dụng với dung dịch muối

Để kim loại M đẩy được kim loại X ra khỏi dung dịch muối của nó với phản ứng: xM (r) + nX⁺ (dd) → xMn⁺ (dd) + nX (r)
M đứng trước X trong dãy thế điện cực chuẩn
Cả M và X đều không tác dụng được với nước ở điều kiện thường
Muối tham gia phản ứng và muối tạo thành phải là muối tan
Khối lượng chất rắn tăng: ∆m↑ = mX tạo ra – mM tan
Khối lượng chất rắn giảm: ∆m↓ = mM tan – mX tạo ra
Khối lượng chất rắn tăng = khối lượng dung dịch giảm
Ngoại lệ:
Nếu M là kim loại kiềm, kiềm thổ (Ca, Sr, Ba) thì M sẽ khử H⁺ của H₂O thành H₂và tạo thành dung dịch bazơ kiềm. Sau đó là phản ứng trao đổi giữa muối và bazơ kiềm
Ở trạng thái nóng chảy vẫn có phản ứng: 3Na + AlCl₃ (khan) → 3NaCl + Al

+ Với nhiều anion có tính oxi hóa mạnh như NO₃^–^; MnO₄^– , …thì kim loại M sẽ khử các anion trong môi trường axit (hoặc bazơ)

Hỗn hợp các kim loại phản ứng với hỗn hợp dung dịch muối theo thứ tự ưu tiên: kim loại khử mạnh nhất tác dụng với cation oxi hóa mạnh nhất để tạo ra kim loại khử yếu nhất và cation oxi hóa yếu nhất
Thứ tự tăng dần giá trị thế khử chuẩn (E^o) của một số cặp oxi hóa – khử:

Mg²⁺/Mg < Al³⁺/Al < Zn²⁺/Zn < Cr³⁺/Cr < Fe²⁺/Fe < Ni²⁺/Ni < Sn²⁺/Sn < Pb²⁺/Pb < 2H⁺/H₂ < Cu²⁺/Cu < Fe³⁺/Fe²⁺ < Ag⁺/Ag < Hg²⁺/Hg < Au³⁺/Au

2) Một số chú ý khi giải bài tập:

Phản ứng của kim loại với dung dịch muối là phản ứng oxi hóa – khử nên thường sử dụng phương pháp bảo toàn mol electron để giải các bài tập phức tạp, khó biện luận như hỗn hợp nhiều kim loại tác dụng với dung dịch chứa hỗn hợp nhiều muối. Các bài tập đơn giản hơn như một kim loại tác dụng với dung dịch một muối, hai kim loại tác dụng với dung dịch một muối,…có thể tính toán theo thứ tự các phương trình phản ứng xảy ra
Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng để tính khối lượng thanh kim loại sau phản ứng,…
Từ số mol ban đầu của các chất tham gia phản ứng → biện luận các trường hợp xảy ra
Nếu chưa biết số mol các chất phản ứng thì dựa vào thành phần dung dịch sau phản ứng và chất rắn thu được → biện luận các trường hợp xảy ra
Kim loại khử anion của muối trong môi trường axit (bazơ) thì nên viết phương

trình dạng ion thu gọn

Kim loại (Mg → Cu) đẩy được Fe ³⁺ về Fe ²⁺. Ví dụ:

Fe + 2Fe ³⁺ → 3Fe ²⁺

Cu + 2Fe ³⁺ → Cu ²⁺ + 2Fe ²⁺

Fe + 2Ag+ → Fe ²⁺ + 2Ag.

Nếu Fe hết, Ag⁺còn dư thì:

Fe ²⁺ + Ag ⁺ → Fe ³⁺ + Ag

II. 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: n_CuSO4 = 3,2/160 = 0,02 (mol); n_CdSO4 = 6,24/208 = 0,03(mol)

Bài tập kim loại tác dụng với dung dịch muối cơ bản có lời giải

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)

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, n_CuSO4 phản ứng = 0,8/8 = 0,1(mol)và C_MCuSO4 = 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:

Bài tập kim loại tác dụng với dung dịch muối cơ bản có lời giải

n_AgNO3 = 0,02 (mol); n_Fe = 0,04 (mol); n_Cu(NO3)₂ = 0,1(mol)

n_{Fe phản ứng (1)} = 0,01(mol); n_{Fe pư (2)} = 0,04 - 0,01 = 0,03 (mol)

n_Cu(NO3)₂dư = 0,1 - 0,03 = 0,07 (mol)

Chất rắn A gồm: 0,02 mol Ag và 0,03 mol Cu

⇒ m_A = 0,02.108 + 0,03.64 = 4,08(gam)

Dung dịch B: Fe(NO₃)₂: 0,04 (mol) ⇒ C_M = 0,2 M

Cu(NO₃)₂: 0,07 (mol) ⇒ C_M = 0,35M

III. BÀI TẬP VẬN DỤNG

Bài 1: Cho m gam hỗn hợp bột các kim loại Ni và Cu vào dung dịch AgNO₃ 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 CuSO₄ 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:

Bài tập kim loại tác dụng với dung dịch muối cơ bản có lời giải

Bài 2: Hòa tan hỗn hợp bột kim loại gồm 8,4 gam Fe và 6,4 gam Cu vào 350 ml dung dịch AgNO₃2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là:

Bài tập kim loại tác dụng với dung dịch muối cơ bản có lời giải

Bài 3: Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm AgNO₃ 0,1M và Cu(NO₃)₂ 0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và m gam chất rắn Y. Giá trị của m là:

A. 2,80 gam B. 4,08 gam

C. 2,16 gam D. 0,64 gam

Hướng dẫn:

nFe = 0,04 mol ;nAg⁺ = 0,02 mol ; nCu²⁺ = 0,1 mol

Thứ tự các phản ứng xảy ra là:

(Fe^2+/Fe < Cu²⁺/Cu < Fe³⁺ < Fe²⁺ < Ag⁺ < Ag)

Fe + 2Ag⁺ → Fe²⁺ + 2Ag (1)

0,01← 0,02 → 0,02

Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu (2)

0,03→ 0,03

Từ (1) & (2) → m_Y = 0,02.108 + 0,03.64 = 4,08 gam → đáp án B

Bài 4: 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 17%. Vậy khối lượng của vật sau phản ứng là:

A. 10,5g

B. 10,76g

C. 11,2g

D. 12,8g

Đáp án: B

Khối lượng AgNO₃ = 250.4/100 = 10 (g)

Khối lượng AgNO₃ trong dung dịch giảm 17% = khối lượng AgNO₃ phản ứng = 1,7 (g)

Số mol AgNO₃ = 0,01 mol

Phương trình phản ứng:

Bài tập kim loại tác dụng với dung dịch muối cơ bản có lời giải

Khối lượng vật bằng Cu = 10 - 0,005.64 + 0,01.108 = 10,76 (g)

Bài 5: Nhúng một đinh sắt vào 200ml dung dịch CuSO₄ 1M. Sau một thời gian lấy đinh sắt ra, sấy khô và đem cân thì thấy khối lượng đinh sắt tăng lên 0,4g. Xem như thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể. Vậy nồng độ của CuSO₄ còn lại sau phản ứng là:

A. 0,75M

B. 0,5M

C. 0,65M

D. 0,8M

Đáp án: C

Số mol CuSO₄ ban đầu là 0,2 mol

Gọi a là số mol Fe phản ứng:

Bài tập kim loại tác dụng với dung dịch muối cơ bản có lời giải

Khối lượng định sắt tăng lên là: 64a - 56a = 8a

Ta có: 8a = 0,4 → a = 0,05 mol

Số mol CuSO₄ dư = 0,2 - 0,05 = 0,15 mol → [CuSO₄] = 0,75M

Bài 6: Ngâm một lá Zn trong dung dịch có hòa tan 8,32 gam CdSO₄. Phản ứng xong thấy khối lượng là Zn tăng 2,35%. Vậy khối lượng của là Zn trước khi tham gia phản ứng là:

A. 60g

B. 70g

C. 80g

D. 85g

Đáp án: C

Số mol CdSO₄ = 8,32/208 = 0,04 (mol)

Bài tập kim loại tác dụng với dung dịch muối cơ bản có lời giải

Khối lượng lá Zn tăng: 112.0,4 - 65.0,04 = 1,88 (g)

⇒ Khối lượng lá Zn trước khi phản ứng: 1,88.100/2,35 = 80 (g)

Bài 7: Ngâm một lá kẽm trong dung dịch chứa 2,24 gam ion kim loại M²⁺ trong muối sunfat sau phản ứng, khối lượng lá Zn tăng lên 0,94 gam. Vậy M là:

A. Pb

B. Cu

C. Fe

D. Cd

Đáp án: D

Phương trình phản ứng:

Bài tập kim loại tác dụng với dung dịch muối cơ bản có lời giải

Khối lượng lá Zn tăng: 2,24 - 65a = 0,94 → a = 0,02 mol

M = 2,24/0,02 = 112 → M là Cd

Bài tập kim loại tác dụng với H₂SO₄ đặc, nóng

A. Phương pháp giải

Với bài toán này cần nhớ các bán phản ứng quan trọng sau:
- Chú ý vận dụng các định luật bảo toàn (đặc biệt là BTE)
- BT Electron : n _{electron cho} = n _{electron nhận}
- n electron nhận = 2n _SO2 + 6n _S + 8n _H2S( n electron nhận = 2 n _SO4^2-)

B. Ví dụ minh họa

Câu 1: Hòa tan a mol Fe trong dung dịch H₂SO₄ thu được dung dịch X và 12,32 lít SO₂ (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Cô cạn dung dịch X thu được 75,2 gam muối khan. Giá trị của a là:

A. 0,4 B. 0,6

C. 0,3 D. 0,5

Định hướng tư duy giải:

Bài tập kim loại tác dụng với H2SO4 đặc, nóng có lời giải

Giải thích tư duy:

Bài toàn này đề không nói axit dư nên không thể cho Fe nhảy hết lên Bài tập kim loại tác dụng với H2SO4 đặc, nóng có lời giải được. Ta phải dùng đổi e lấy điện tích âm rồi lấy khối lượng muối – khối lượng

Câu 2: Hòa tan hết hỗn hợp X chứa Cu và Fe trong dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng. Sau phản ứng thu được khí và dung dịch Y chứa m gam muối (trong đó S chiếm 22,472% về khối lượng). Mặt khác, đổ dung dịch NaOH dư vào Y thấy có 40,2 gam kết tủa xuất hiện. Giá trị của m là :

A. 74,2 B. 68,8

C. 71,2 D. 66,8

Định hướng tư duy giải:

Bài tập kim loại tác dụng với H2SO4 đặc, nóng có lời giải

Giải thích tư duy:

Bài toán này đề không nói axit dư nên không thể cho Fe nhảy hết lên Bài tập kim loại tác dụng với H2SO4 đặc, nóng có lời giải được. Chuyển dịch điện tích

Câu 3: Cho Fe tác dụng hết với dung dịch H₂SO₄ đặc nóng thu được khí SO₂ (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X chứa 8,28 gam muối. Cho Ba(OH)₂ dư vào X thì thu được 18,54 gam kết tủa. Số mol H₂SO₄ đã phản ứng là?

A. 0,15 B. 0,12

C. 0,20 D. 0,30

Định hướng tư duy giải:

Bài tập kim loại tác dụng với H2SO4 đặc, nóng có lời giải

Giải thích tư duy:

Bài toán này đề không nói axit dư nên không thể cho Fe nhảy hết lên Bài tập kim loại tác dụng với H2SO4 đặc, nóng có lời giải được. Muối gồm sắt và còn kết tủa là các hidroxit của sắt và BaSO₄. Dùng chuyển dịch điện tích từ thành

C. Bài tập vận dụng

Câu 1: Cho hỗn hợp A gồm x mol Fe và 0,2x mol Cu tan hoàn toàn trong dung dịch chứa y mol H₂SO₄ (tỉ lệ x : y = 1 : 3), thu được một sản phẩm khử duy nhất SO₂ và dung dịch B. Số mol khí SO₂ thoát ra là

A. x B. l,7x

C. 0,5y D. y

Định hướng tư duy giải

Bài tập kim loại tác dụng với H2SO4 đặc, nóng có lời giải

Câu 2: Cho 12 gam hỗn hợp hai kim loại Cu, Fe tan hoàn toàn trong H₂SO₄ đặc, nóng, dư thu được 5,6 lít SO₂ sản phẩm khử duy nhất ở. Tính % theo khối lượng của Cu trong hỗn hợp là

A. 53,33% B. 33,33%

C. 43,33% D. 50,00%

Định hướng tư duy giải

Bài tập kim loại tác dụng với H2SO4 đặc, nóng có lời giải

Câu 3: Cho 4,5 gam một kim loại R tan hoàn toàn trong H₂SO₄ đặc nóng dư thu được 2,24 lít hỗn hợp hai khí SO₂ và H₂S (đktc) có tỉ khối so với H₂ là 24,5 và dung dịch X. Tìm kim loại R và khối lượng muối tạo thành trong dung dịch sau phản ứng

A. Al, 28,5 gam B. Al, 34,2 gam

C. Fe, 28,5 gam D. Cu, 32,0 gam

Định hướng tư duy giải

Câu 4: Hòa tan 30 gam hỗn hợp một số kim loại vào dung dịch H₂SO₄ đặc nóng dư thu được dung dịch X và 0,15 mol SO₂, 0,1 mol S và 0,005 mol H₂S. Khối lượng muối tạo thành sau phản ứng là :

A. 78 g B. 120,24g

C. 44,4g D. 75,12g

Định hướng tư duy giải

Bài tập kim loại tác dụng với H2SO4 đặc, nóng có lời giải

Câu 5: Hòa tan 23,4 gam hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu bằng một lượng vừa đủ dung dịch H₂SO₄, thu được 15,12 lít khí SO₂ (đktc) và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là:

A. 153,0 B. 95,8

C. 88,2 D. 75,8

Định hướng tư duy giải

Câu 6: Cho Fe tác dụng hết vói dung dịch H₂SO₄ đặc nóng thu được khí SO₂ (sản phẩm khử duy nhất) và 8,28 gam muối. Biết số mol Fe bằng 37,5% số mol H₂SO₄ phản ứng. Khối lượng Fe đã tham gia phản ứng là

A. 1,68 gam B. 1,12 gam

C. 1,08 gam D. 2,52 gam

Định hướng tư duy giải

Bài tập kim loại tác dụng với H2SO4 đặc, nóng có lời giải

Câu 7: Hòa tan 0,1 mol Al và 0,2 mol Cu trong dung dịch H₂SO₄ đặc dư thu được V lít SO₂ (ở 0°C, 1 atm). Giá trị của V là:

A. 3,36 B. 4,48

C. 7,84 D. 5,6

Định hướng tư duy giải

Bài tập kim loại tác dụng với H2SO4 đặc, nóng có lời giải

Câu 8: Cho 5,94g Al tác dụng vừa đủ với dung dịch H₂SO₄ đặc nóng thu được 1,848 lít sản phẩm (X) có lưu huỳnh (đktc), muối sunfat và nước. Cho biết (X) là khí gì trong hai khí SO₂, H₂S?

A. H₂S B. SO₂

C. Cả hai khí D. S

Định hướng tư duy giải

Bài tập kim loại tác dụng với H2SO4 đặc, nóng có lời giải

Câu 9: Hỗn hợp X gồm Fe và C có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 2. Cho 8 gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng dư thì thu được V lít khí ở đktc. Giá trị của V là

A. 16,8 lít. B. 17,92 lít

C. 6,72 lít. D. 20,16 lít

Định hướng tư duy giải

Bài tập kim loại tác dụng với H2SO4 đặc, nóng có lời giải

Câu 10: Hòa tan hoàn toàn 16,3 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al và Fe trong dung dịch H₂SO₄ đặc nóng thu được 0,55 mol SO₂. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn lượng kim loại trên thu được m gam oxit. Giá trị của m là:

A. 22,9 gam B. 25,1 gam

C. 55,2 gam D. 51,8 gam

Định hướng tư duy giải

Bài tập kim loại tác dụng với H2SO4 đặc, nóng có lời giải

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 12 có trong đề thi Tốt nghiệp THPT khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 12 sách mới các môn học