Bài tập kim loại tác dụng với axit và cách giải

Với Bài tập kim loại tác dụng với axit và cách giải môn Hóa học lớp 9 sẽ giúp học sinh nắm vững lý thuyết, biết phương pháp giải các dạng bài tập từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Hóa học 9.

I. Lý thuyết và phương pháp giải

- Dãy hoạt động hóa học của một số kim loại:

K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au.

Các kim loại đứng trước (H) trong dãy hoạt động hóa học của kim loại có thể tác dụng được với dung dịch axit (như H₂SO₄ loãng, HCl …) tạo thành muối và giải phóng H₂.

Ví dụ:

Mg + H₂SO_{4 loãng} → MgSO₄ + H₂ ↑

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂ ↑

Chú ý:

- Các kim loại có nhiều hóa trị khi tác dụng với các axit HCl; H₂SO₄ loãng… thu được muối trong đó kim loại ở mức hóa trị thấp nhất.

Ví dụ: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ ↑

- Nếu kim loại tan trong nước (như Na, K…) tác dụng với dung dịch axit (HCl; H₂SO₄ loãng …) giải phóng H₂, thì cần lưu ý:

+) Nếu dung dịch axit dư chỉ có phản ứng kim loại + axit.

+) Nếu kim loại dùng dư, xét các phản ứng theo thứ tự:

1) Kim loại + axit

2) Kim loại + nước trong dung dịch.

- Kim loại tác dụng với axit sunfuric đặc tạo thành muối sunfat và không giải phóng H₂.

Ví dụ:

Cu + 2H₂SO_{4 đặc} chương 2 kim loại CuSO₄ + SO₂↑+ 2H₂O

2Fe + 6H₂SO₄_đặc chương 2 kim loại Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑ + 6H₂O

- Phương pháp giải

Để giải các bài tập về kim loại tác dụng với axit thông thường là áp dụng tính toán theo phương trình hóa học:

+ Bước 1: Xử lí số liệu đề bài cho và viết phương trình phản ứng hóa học.

+ Bước 2: Đặt ẩn, lập hệ phương trình (nếu cần).

+ Bước 3: Giải hệ phương trình (nếu có) và tính toán theo yêu cầu đề bài.

Ngoài ra, có thể phối hợp các phương pháp bảo toàn khối lượng, tăng giảm khối lượng, bảo toàn nguyên tố …

II. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Hòa tan a gam bột sắt cần vừa đủ 600ml dung dịch H₂SO₄ thu được 10,08 lit khí H₂(đktc) và dung dịch A.

1, Tính a?

2, Tính nồng độ mol của dung dịch axit đã dùng?

Lời giải:

Ta có: n_H₂= chương 2 kim loại = 0,45mol

Phương trình phản ứng hóa học:

Fe + H₂SO₄→ FeSO₄ + H₂

0,45 0,45 ← 0,45 mol

a/ m_Fe = a = 0,45.56 = 25,2g

b/ C_{Mdd(H₂SO₄)} = chương 2 kim loại = 0,75M

Ví dụ 2: Hòa tan 7g hỗn hợp 3 kim loại Al, Fe, Cu trong dung dịch H₂SO₄ loãng dư. Sau khi kết thúc phản ứng, thấy trong bình phản ứng còn 1,5g chất rắn và thu được 4,48 lit H₂ (đktc). Tính % về khối lượng mỗi kim loại ?

Lời giải:

Ta có: n_H₂ = 0,2 mol

1,5g chất rắn còn lại trong bình là khối lượng Cu vì Cu không phản ứng với dung dịch H₂SO₄ loãng.

⇒%m_Cu = chương 2 kim loại .100 = 21,43%

⇒m_{Fe và Al} = m_hh – m_Cu = 7 -1,5 = 5,5g

Đặt: n_Al = x mol

n_Fe = y mol

⇒ Ta có phương trình khối lượng: 27x + 56y = 5,5 (1)

Phương trình phản ứng hóa học:

2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

x chương 2 kim loại x mol

Fe + H₂SO₄→ FeSO₄ + H₂

y y mol

Ta có: n_H₂= chương 2 kim loại x + y = 0,2 (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:

chương 2 kim loại ⇒

⇒%m_Al = chương 2 kim loại .100%= 38,57%

⇒%m_Fe = 100% – 38,57% – 21,43% = 40%

Ví dụ 3: Cho 6,8 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào 150 ml dung dịch H₂SO₄ loãng a (M) thì thu được 3,36 lít khí bay ra (đktc) và dung dịch A.

a. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong X và khối lượng muối có trong dung dịch tạo thành sau phản ứng và a ?

b. Nếu cho hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với H₂SO₄ đặc nóng thì thu được dung dịch A và V lít khí SO₂ (đktc) duy nhất. Tính giá trị của V và khối lượng H₂SO₄ tham gia phản ứng?

Lời giải:

Đặt: n_Mg = x mol

n_Fe = y mol

Phương trình phản ứng hóa học:

Mg + H₂SO_4(loãng) → MgSO₄ + H₂

x x x x

Fe + H₂SO_4(loãng) → FeSO₄ + H₂

y y y y

Ta có: m_hhX = 24x + 56y = 6,8g (1)

n_H₂= x + y = 0,15 (2)

Từ (1) và (2)⇒ x = 0,05; y = 0,1

a. %m_Mg = chương 2 kim loại .100%= 17,65%

%m_Fe = 100% – 17,65% = 82,35%

m_muối =m_MgSO₄ + m_FeSO₄= 0,05.120 + 0,1.152 = 21,2g

n_H₂SO₄= x + y = 0,15 mol⇒ C_M(H₂SO₄) = 0,15 : 0,15 = 1M

b. Phương trình phản ứng hóa học:

Mg + 2H₂SO₄ chương 2 kim loại MgSO₄ + SO₂ + 2H₂O

0,05→ 0,1 → 0,05 mol

2Fe + 6H₂SO₄ chương 2 kim loại Fe₂(SO₄)₃+ 3SO₂ + 6H₂O

0,1 → 0,3 → 0,15 mol

⇒ n_SO₂= 0,05 + 0,15 = 0,2 mol ⇒ V = 0,2.22,4 = 4,48 lít

⇒ m_H₂SO₄= (0,1 + 0,3).98 = 39,2g

Bài tập kim loại tác dụng với axit và cách giải

III. Bài tập tự luyện

Bài 1: Cho 0,1 mol kim loại kẽm vào dung dịch HCl dư. Khối lượng muối có trong dung dịch thu được sau phản ứng là:

A. 13,6 g

B. 1,36 g

C. 20,4 g

D. 27,2 g

Bài 2: Cho 4,8 gam kim loại magie tác dụng vừa đủ với dung dịch axit sunfuric loãng. Thể tích khí hiđro thu được ở đktc là:

A. 44,8 lít

B. 4,48 lít

C. 2,24 lít

D. 22,4 lít

Bài 3: Hoà tan 12,1 g hỗn hợp bột kim loại Zn và Fe cần 400ml dung dịch HCl 1M. Khối lượng hỗn hợp muối thu được sau phản ứng là:

A. 26,3 g

B. 40,5 g

C. 19,2 g

D. 22,8 g

Bài 4: Cho 10,5 gam hỗn hợp hai kim loại Zn, Cu vào dung dịch H₂SO₄ loãng dư, người ta thu được 2,24 lít khí (đktc). Thành phần phần trăm theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu là:

A. 61,9% và 38,1%

B. 63% và 37%

C. 61% và 39%

D. 65% và 35%

Bài 5: Hoà tan hết 3,6 g một kim loại hoá trị II bằng dung dịch H₂SO₄ loãng được 3,36 lít H₂ (đktc). Kim loại là:

A. Zn.

B. Mg.

C. Fe.

D. Ca.

Bài 6: Cho 8 g hỗn hợp Fe và Mg tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl dư sinh ra 4,48 lít khí H₂ (đktc). Thành phần phần trăm về khối lượng của Fe và Mg lần lượt là:

A. 70% và 30%

B. 60% và 40%.

C.50% và 50%.

D. 80% và 20%.

Bài 7: Hoà tan hoàn toàn mgam bột Cu trong dung dịch HNO₃ được dung dịch Y và 4,48 lít khí NO duy nhất (đktc). Tính m?

A. 12,8g

B. 19,2g

C. 9,6g

D. 25,6g

Bài 8: Cho 10,38 gam hỗn hợp gồm Fe, Al và Ag chia làm 2 phần bằng nhau:

- Phần 1: Tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng dư thu được 2,352 lít khí (đktc).

- Phần 2: Tác dụng với dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng dư thu được 2,912 lít khí SO₂ (đktc).

Khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là:

A. 1,12g; 5,4g và 1,08g

B. 3,24g; 1,35g và 0,6g

C. 1,68g; 1,35g và 2,16g

D. 2,8g; 0,54g và 1,8g

Bài 9:Cho m gam hỗn hợp Zn, Fe tác dụng với vừa đủ với 73g dung dịch HCl 10%.

Cô cạn dung dịch thu được 13,15 gam muối. Giá trị của m là

A. 7,05.

B. 5,3.

C. 4,3.

D. 6,05.

Bài 10: Cho 5,4 gam kim loại R tan hoàn toàn trong H₂SO₄ đặc nóng, phản ứng kết thúc thu được dung dịch muối X và 6,72 lít SO₂ sản phẩm khử duy nhất (đktc). Tìm kim loại R?

A. Fe

B. Zn

C. Cu

D. Al

Đáp án tham khảo:

10D

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 9 có đáp án, hay khác:

Xem thêm các loạt bài Để học tốt Hóa học 9 hay khác:

Trang trước

Trang sau

chuong-2-kim-loai.jsp

Giải bài tập lớp 9 sách mới các môn học