Phương pháp giải bài toán kim loại tác dụng với dung dịch muối

Đề tài Phương pháp giải bài toán kim loại tác dụng với dung dịch muối trong chuyên mục Luyện Thi Tốt Nghiệp Hóa tại Butnghien.com.

ChipsMunk

Thành Viên
[PDF]https://server1.butnghien.com/files/153/bt.pdf[/PDF]



NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP:
1. Điều kiện để kim loại M đẩy được kim loại X ra khỏi dung dịch muối của nó:
nM(r) + mX
n+
(dd) → nM
m+
(dd) + mX(r)
- Kim loại M phải đứng trước X trong dãy thế điện cực chuẩn.
- Cả M và X đều không tác dụng với nước ở nhiệt độ thường.
- Muối tham gia phản ứng và muối tạo thành phải là muối tan đề thu chất rắn sau phản ứng chỉ chứa kim
loại.
- Khối lượng chất rắn tăng : ∆m tăng = mX tạo ra – mM tan.
Khối lượng chất rắn giảm : ∆m giảm = mM tan – mX tạo ra.
Khối lượng chất rắn tăng bằng khối lượng dung dịch giảm.
- Những trường hợp đặc biệt:
+ Nếu M là kim loại kiềm, kiềm thổ (Ca, Ba, Sr) thì kim loại M sẽ tác dụng với nước trước (khử H
+
của nước) tạo H2 và dung dịch bazơ kiềm, sau đó là phản ứng trao đổi giữa muối và dung dịch kiềm.
VD : Khi cho từ từ kim loại Ba vào dung dịch Cu(NO3)2: kim loại Ba sẽ tác dụng với nước trước, sau
đó Ba(OH)2 tác dụng dung dịch muối. Lúc đó ta sẽ không thu được kim loại tự do.
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2
Ba(OH)2
+ Cu(NO3)2 → Ba(NO3)2 + Cu(OH)2↓
+ Khi hỗn hợp kim loại tác dụng với hỗn hợp dung dịch muối thì phản ứng xảy ra theo thứ tự ưu tiên:
kim loại có tính khử mạnh nhất tác dụng với ion kim loại có tính oxi hóa mạnh nhất…
2. Các dạng bài tập:
2.1 Dạng I: Một kim loại đẩy một ion kim loại khác.
Điều kiện để kim loại X đẩy được kim loại Y ra khỏi dung dịch muối của Y:
- X là kim loại không tác dụng với nước ở điều kiện thường.
- X phải đứng trước Y trong dãy điện hóa.
- Muối của kim loại Y phải tan trong nước.
Ví dụ: Xét phản ứng khi cho bột Cu vào dung dịch AgNO3: Cu + 2Ag
+
→ Cu
2+
+ 2Ag
Phản ứng trên luôn xảy ra vì: Cu có tính khử mạnh hơn Ag và Ag
+
có tính oxi hóa mạnh hơn Cu
2+
.
Phản ứng khi cho bột Fe vào dung dịch MgSO4 không xảy ra vì Fe đứng sau Mg trong dãy điện hóa.
Chú ý: Không được lấy các kim loại kiềm (Na, K, ...) và kiềm thổ (Ca, Sr, Ba) mặc dù chúng đứng trước
nhiều kim loại nhưng khi cho vào nước thì sẽ tác dụng với nước trước tạo ra một bazơ, sau đó sẽ thực hiện
phản ứng trao đổi với muối tạo hiđroxit (kết tủa).
Bài tập áp dụng:
Bài 1.1: Ngâm 1 cái đinh sắt sạch trong 200ml dung dịch CuSO4. Sau khi phản ứng kết thúc, lấy đinh sắt
ra khỏi dung dịch, rửa nhẹ bằng nước cất rồi sấy khô, đem cân thấy khối lượng đinh sắt tăng 0,8g so với trước
phản ứng. Nồng độ dung dịch CuSO4 đã dùng là:
Hướng dẫn: Khi ngâm đinh sắt vào dung dịch CuSO4 ta có phản ứng (giả sử Fe tham gia là x mol)
Fetan + Cu
2+
→ Fe
2+
+ Cubám vào
x (mol) x (mol)
m đinh sắt tăng = mCubám vào – mFetan = 0,8 gam → [CuSO4] = 0,5M.
Bài 1.2: Nhúng một thanh kim loại M hóa trị II vào dung dịch CuSO4 dư. Sau phản ứng, khối lượng thanh
kim loại giảm 0,24 gam. Cũng thanh kim loại đó nếu nhúng vào dung dịch AgNO3 dư thì khi phản ứng xong
khối lượng thanh kim loại tăng 0,52 gam. Giả sử số mol kim loại M tác dụng ở hai phản ứng là như nhau. Xác
định kim loại M đã dùng.
Hướng dẫn: Số mol kim loại M tác dụng ở hai phản ứng là như nhau là x mol.
- Phản ứng 1 :
M + Cu
2+
→ M
2+
+ Cu
x (mol) x (mol)
Khối lượng thanh M giảm: ∆m giảm = mM tan – mCu tạo ra
→ xM – 64x = 0,24 gam → x( M – 64) = 0,24 (I)
- Phản ứng 2 :
M + 2Ag
+
→ M
2+
+ 2Ag
x (mol) 2x (mol)
Khối lượng thanh M tăng: ∆m tăng = mAg tạo ra – mM tan.
→ 2x.108 – xM = 0,52 gam → x(216 – M) = 0,52 (II)
Ta lấy (I) : (II) → M = 112 → M là Cd
Bài 1.3: Cho m gam Mg vào dung dịch chứa 0,12 mol FeCl3. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu 3,36
gam chất rắn. Giá trị của m là bao nhiêu?
Hướng dẫn : Theo dãy điện hóa thì ta có phản ứng giữa Mg và Fe
3+
là:
Mg + 2Fe
3+ → 2Fe
2+
+ Mg
2+
Nếu phản ứng Mg và FeCl3 xảy ra vừa đủ thì sau phản ứng không thu được kim loại (chất rắn) nên Mg
phải dư (giả sử nMg ban đầu là x mol). Vì Mg dư nên xảy ra 2 phản ứng:
Mg + 2Fe
3+ → 2Fe
2+
+ Mg
2+
(III)
Mg + Fe
2+
→ Mg
2+
+ Fe (IV)
Ta có thể chia bài toán thành 2 trường hợp:
+ Phản ứng III và IV xảy ra hoàn toàn, có nghĩa là Mg vẫn còn dư sau khi tác dụng với Fe
2+
, chất rắn
thu được bao gồm Fe tạo thành và Mg dư.
Mg + 2Fe
3+ → 2Fe
2+
+ Mg
2+

0,06 (mol) 0,12 (mol) 0,12 (mol) 0,06 (mol)
Mg + Fe
2+
→ Mg
2+
+ Fe
0,12 (mol) 0,12 (mol) 0,12 (mol) 0,12 (mol)
Chất rắn gồm Fe tạo thành 0,12 mol và Mg dư x – (0,06 + 0,12)
→ 0,12.56 + (x – 0,18).24 = 3,36
→ x = 0,04 mol (vô lý)
+ Phản ứng III xảy ra hoàn toàn, phản ứng IV xảy ra một phần vì Fe
2+
dư, nên chất rắn sau phản ứng là
3,36g chính là khối lượng Fe tạo thành.
Nên nFe = 3,36/56 = 0,06 mol → nMg tham gia ở (IV)
 
Sửa lần cuối bởi điều hành viên:

Bài Trước

Đề và đáp án chính thức của bộ giáo dục và đào tạo môn hóa CĐ năm 2013

Bài Tiếp

Khai giảng lớp học tiếng Nhật dành cho học viên mới bắt đầu
Top