Ôn tập TN THPT môn Hóa học 12 - Chuyên đề: Đại cương kim loại

Nội dung tài liệu: Ôn tập TN THPT môn Hóa học 12 - Chuyên đề: Đại cương kim loại

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CHUYÊN ĐỀ ÔN TẬP BẮC NINH KỲ THI TỐT NGHIỆP THPT NĂM 2023 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ Môn: Hóa học ¯¯¯¯¯¯¯¯ TÊN CHUYÊN ĐỀ: ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI Người biên soạn: Ngô Thị Thùy Đơn vị công tác: THPT Yên Phong số 2 I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. VỊ TRÍ - CẤU TẠO 1.1. Vị trí của kim loại - Nhóm A: Nhóm IA (trừ H); nhóm IIA; nhóm IIIA (trừ B); 1 phần của nhóm IVA đến VIA. - Nhóm B: Tất cả các nhóm B từ IB đến VIIIB. - Họ Lantan và Actini. 1.2. Cấu tạo của kim loại - Nguyên tử của hầu hết các nguyên tố kim loại điều có ít electron ở lớp ngoài cùng: 1, 2 hoặc 3. - Trong cùng chu kì, nguyên tử của nguyên tố kim loại có bán kính nguyên tử lớn hơn và điện tích hạt nhân nhỏ hơn so với nguyên tử của nguyên tố phi kim. 1.3. Liên kết kim loại Là liên kết được hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion dương kim loại và các electron tự do. 2. TÍNH CHẤT VẬT LÝ 2.1. Tính chất vật lí chung - Kim loại có những tính chất vật lý chung: Tính dẻo – Tính dẫn nhiệt – Tính dẫn nhiệt – Ánh kim. - Tính chất vật lý chung của kim loại gây nên bởi sự có mặt của các electron tự do trong mạng tinh thể kim loại. 2.2. Tính chất vật lí riêng Kim loại khác nhau có khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy và tính cứng khác nhau. 2.3. Lưu ý - Thứ tự tính dẫn điện: Ag>Cu>Au>Al>Fe - Dẻo nhất: Au; Cứng nhất: Cr; Nhẹ nhất: Li; Nặng nhất: Os; Nhiệt độ nóng chảy cao/thấp nhất: W/Hg 3. Tính chất hóa học Tính chất hoá học chung của kim loại là tính khử: M → Mn+ + ne - Tác dụng với phi kim: t0 t0 VD: 2Fe + 3Cl2  2FeCl3; 3Fe + 2O2  Fe3O4 ; t0 t0 4Al + 3O2  2Al2O3; Fe + S  FeS; t0 Hg + S → HgS; 2Mg + O2  2MgO. - Tác dụng với dung dịch axit: + Với dd HCl, H2SO4 loãng (Trừ các kim loại đứng sau hidro trong dãy điện hóa) VD: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑ 2Al + 3H2SO4 (l) → Al2(SO4)3 + 3H2↑ + Với dd HNO3, H2SO4 đặc VD: 3Cu + 8HNO3 loãng → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O Cu + 2H2SO4 đặc → CuSO4 + SO2 + 2H2O Fe + 6HNO3 đặc → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O t0 2Fe + 6H2SO4 đặc  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O * Chú ý: - Al, Fe, Cr, bị HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội làm thụ động hóa.
2. - Tác dụng với nước: Chỉ có các kim loại nhóm IAvà IIA (trừ Be, Mg) khử H2O ở nhiệt độ thường, các kim loại còn lại khử được H2O ở nhiệt độ cao hoặc không khử được. 2M + 2nH2O → 2M(OH)n + nH2 ↑ (M: KL kiềm, kiềm thổ (trừ Be, Mg)) VD: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑ - Tác dụng với dung dịch muối: + Chỉ có những kim lọai có tính khử mạnh hơn mới đẩy được kim loại có tính khử yếu hơn ra khỏi dung dịch muối. VD: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag + Các kim loại mạnh như: KL kiềm, KL kiềm thổ (trừ Mg, Be) khi tác dụng với các dung dịch muối cho ra hidroxit không tan tương ứng + muối mới và giải phóng khí H2 VD 2Na + 2H2O + CuSO4 → Cu(OH)2 + Na2SO4 + H2 4. DÃY ĐIỆN HOÁ KIM LOẠI - Là một dãy gồm các cặp Oxh-Kh được sắp xếp theo chiều tăng dần về tính OXH của ion kim loại và giảm dần về tính khử của kim loại. Tính OXH của ion kim loại tăng dần K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ 2H+ Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+ Pt2+ Au3+ 2+ K Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H2 Cu Fe Hg Ag Pt Au Tính khử của kim loại giảm dần - Ý nghĩa dãy điện hóa Cho phép dự đoán chiều phản ứng giữa 2 cặp oxh khử theo qui tắc α 2+ 2+ 2+ + Zn Cu Hg2 Ag Zn Cu Zn + Cu2+→ Zn2++ Cu Hg Ag Hg + 2Ag+→ Hg2++ 2Ag chất oxh mạnh + chất khử mạnh → chất oxh yếu + chất khử yếu. VD: phản ứng giữa 2 cặp Cu2+/Cu và Fe2+/Fe là: Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu 5. SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI 5.1. Khái niệm - Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hay hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường. - Bản chất của sự ăn mòn kim loại là sự oxi hóa kim loại thành ion kim loại: M → Mn+ +ne 5.2. Phân loại * Ăn mòn hóa học: Ăn mòn hóa học là quá trình oxi hoá – khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường. Đặc điểm: + Không phát sinh dòng điện. + Nhiệt độ càng cao thì tốc độ ăn mòn càng nhanh. * Ăn mòn điện hóa: Ăn mòn điện hóa là quá trình oxi hóa – khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng điện. - Cơ chế + Kim loại hoạt động mạnh hơn đóng vai trò là cực âm (anot). Ở đây xảy ra quá trình oxi hóa M → Mn+ + ne + Kim loại hoạt động yếu hơn hoặc phi kim đóng vai trò là cực dương (catot). Ở đây xảy ra quá trình khử: + - 2H + 2e → H2 hoặc O2 + 2H2O + 4e → 4OH + Dòng điện chuyển dời từ cực âm sang dương. - Điều kiện có ăn mòn điện hóa: + Các điện cực phải khác nhau về bản chất. + Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau. + Các điện cực phải cùng tiếp xúc với dd chất điện li.
3. 5.3. Cách chống ăn mòn kim loại - Nguyên tắc chung: Hạn chế hay triệt tiêu ảnh hưởng của môi trường đối với kim loại. - Phương pháp: + Phương pháp bảo vệ bề mặt: Dùng các chất bền với môi trường phủ lên bề mặt kim loại + Dùng phương pháp điện hoá: Gắn kim loại có tính khử mạnh với kim loại cần được bảo vệ (có tính khử yếu hơn). 6. ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI * Nguyên tắc: Khử ion kim loại thành nguyên tử: Mn+ + ne → M * Phương pháp nhiệt luyện: Dùng điều chế những kim loại (sau Al) như: Zn, Fe, Sn, Pb, Cu, Hg Dùng các chất khử mạnh như: C, CO, H2 hoặc Al để khử các ion kim loại trong oxit ở nhiệt độ cao. to to Thí dụ: PbO + H2  Pb + H2O Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2 * Phương pháp thủy luyện: Dùng điều chế những kim loại Cu, Ag, Hg Dùng kim loại có tính khử mạnh hơn để khử ion kim loại trong dung dịch muối Thí dụ: Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4 * Phương pháp điện phân - Điện phân nóng chảy: Điều chế những kim loại K, Na, Ca, Mg, Al. Điện phân nóng chảy các hợp chất (muối, oxit, Bazơ) của chúng. dpnc dpnc Thí dụ: 2NaCl  2Na + Cl2 2Al2O3  4Al + 3O2 - Điện phân dung dịch: Điều chế kim loại đứng sau Al. Quá trình xảy ra ở các điện cực: Catot (–) Anot (+) Xảy ra quá trình khử Xảy ra quá trình oxi hóa Mn+ + ne → M Xx- → X + xe Khả năng bị khử của các ion kim loại như sau: - Các anion gốc axit không chứa oxi dễ - M đứng sau Al: Cation có tính oxi hóa mạnh bị oxi hóa nhất theo thứ tự: RCOO- < Cl- khử trước. VD: Ag+ → Cu2+ → H+ → Fe2+ , < Br- < I- < S2- n+ 2- - M từ Al trở về trước: M không bị khử - Các anion gốc axit như NO3-, SO4 , 3- 2- trong dung dịch, nước bị khử: PO4 , CO3 , ClO4- không bị oxi hóa, - 2H2O + 2e → H2 + 2OH thì nước bị oxi hóa: + 2H2O → O2 + 4H + 4e dpdd Thí dụ: CuCl2  Cu + Cl2 dpdd 4AgNO3 + 2H2O  4Ag + O2 + 4HNO3 dpdd CuSO4 + 2H2O  2Cu + 2H2SO4 + O2 dpdd 2NaCl + 2H2O m.n.x 2NaOH + H2 + Cl2 A.I.t * Tính lượng chất thu được ở các điện cực: m n.96500 Trong đó: m: Khối lượng chất thu được ở các điện cực A: khối lượng mol nguyên tử (hay M) I: Cường độ dòng điện (ampe) t: Thời gian (giây)
4. II. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 1. CÂU HỎI MỨC ĐỘ NHẬN BIẾT Câu 1: Số electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử kim loại thuộc nhóm IIA là A. 3. B. 2. C. 4.D.1. Câu 2: Số electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử kim loại thuộc nhóm IA là A. 3. B. 2. C. 4. D. 1. Câu 3: Công thức chung của oxit kim loại thuộc nhóm IA là A. R2O3. B. RO2. C. R2O. D. RO. Câu 4: Công thức chung của oxit kim loại thuộc nhóm IIA là A. R2O3. B. RO2. C. R2O. D. RO. Câu 5: Cấu hình electron của nguyên tử Na (Z =11) là A. 1s22s22p63s2. B. 1s22s22p6. C. 1s22s22p63s1. D. 1s22s22p63s23p1. Câu 6: Hai kim loại đều thuộc nhóm IIA trong bảng tuần hoàn là A. Sr, K. B. Na, Ba. C. Be, Al. D. Ca, Ba. Câu 7: Hai kim loại đều thuộc nhóm IA trong bảng tuần hoàn là A. Sr, K. B. Na, K. C. Be, Al. D. Ca, Ba. Câu 8: Kim loại nào sau đây có tính dẫn điện tốt nhất trong tất cả các kim loại? A. Vàng. B. Bạc C. Đồng. D. Nhôm. Câu 9: Kim loại nào sau đây dẻo nhất trong tất cả các kim loại? A. Vàng. B. Bạc C. Đồng. D. Nhôm. Câu 10: Kim loại nào sau đây có độ cứng lớn nhất trong tất cả các kim loại? A. Vonfam. B. Crom C. Sắt D. Đồng Câu 11: Kim loại nào sau đây là kim loại mềm nhất trong tất cả các kim loại ? A. Liti. B. Xesi. C. Natri. D. Kali. Câu 12: Kim loại nào sau đây có nhiệt độ nóng chảy cao nhất trong tất cả các kim loại? A. Vonfam. B. Sắt. C. Đồng. D. Kẽm. Câu 13: Kim loại nào sau đây nhẹ nhất (có khối lượng riêng nhỏ nhất ) trong tất cả các kim loại ? A. Natri B. Liti C. Kali D. Rubidi Câu 14: Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là A. tính Bazơ. B. tính oxi hóa C. tính axit. D. tính khử. Câu 15: 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 16: 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 17: Hai kim loại Al và Cu đều phản ứng được với dung dịch A. NaCl loãng. B. H2SO4 loãng. C. HNO3 loãng. D. NaOH loãng Câu 18: Kim loại Cu phản ứng được với dung dịch A. FeSO4. B. AgNO3. C. KNO3. D. HCl. Câu 19: Phương trình hóa học nào sau đây là sai ? A. 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2. B. Ca + 2HCl → CaCl2 + H2. C. Fe + CuSO4 →FeSO4 + Cu. D. Cu + H2SO4 → CuSO4 + H2. Câu 20: Thí nghiệm nào sau đây không xảy ra phản ứng? A. Cho kim loại Cu vào dung dịch HNO3.B. Cho kim loại Fe vào dung dịch Fe 2(SO4)3. C. Cho kim loại Ag vào dung dịch HCl.D. Cho kim loại Zn vào dung dịch CuSO 4. Câu 21: Trong các ion sau: Ag+, Cu2+ Fe2+ Au3+. Ion có tính oxi hóa mạnh nhất là A. Ag+.B. Cu 2+. C. Fe2+.D. Au 3+. Câu 22: Kim loại nào sau đây phản ứng được với dung dịch FeSO4 và dung dịch HNO3 đặc, nguội? A. Mg.B. Al.C. Cr.D. Cu. Câu 23: Trong các kim loại: Al, Mg, Fe và Cu, kim loại có tính khử mạnh nhất là A. Cu. B. Mg. C. Fe. D. Al. Câu 24: Ở điều kiện thường, kim loại nào sau đây ở trạng thái lỏng? A. Zn. B. Hg. C. Ag. D. Cu. Câu 25: Để bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thép người ta thường gắn vào vỏ tàu (phần ngâm dưới nước) những tấm kim loại A. Cu. B. Zn. C. Sn. D. PB. Câu 26: Khi điều chế kim loại, các ion kim loại đóng vai trò là chất A. bị khử. B. nhận proton. C. bị oxi hoá. D. cho proton. Câu 27: Chất không khử được sắt oxit (ở nhiệt độ cao) là A. Cu. B. Al. C. CO. D. H2. Câu 28: Hai kim loại có thể điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện là A. Ca và Fe. B. Mg và Zn. C. Na và Cu. D. Fe và Cu.
5. Câu 29: Phương pháp thích hợp điều chế kim loại Ca từ CaCl2 là A. nhiệt phân CaCl2. B. điện phân CaCl2 nóng chảy. 2+ C. dùng Na khử Ca trong dung dịch CaCl2. D. điện phân dung dịch CaCl2. Câu 30: Phương trình hoá học nào sau đây thể hiện cách điều chế Cu theo phương pháp thuỷ luyện ? A. Zn + CuSO4 → Cu + ZnSO4 B. H2 + CuO → Cu + H2O C. CuCl2 → Cu + Cl2 D. 2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + 2H2SO4 + O2 Câu 31: Hai kim loại có thể được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch là A. Al và Mg. B. Na và Fe. C. Cu và Ag. D. Mg và Zn. Câu 32: 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 33: Khi điện phân NaCl nóng chảy (điện cực trơ), tại catôt xảy ra A. sự khử ion Cl-. B. sự oxi hoá ion Cl-. C. sự oxi hoá ion Na+. D. sự khử ion Na. Câu 34: Kim loại nào sau đây có thể điều chế được bằng phản ứng nhiệt nhôm? A. Na.B. Al. C. Ca.D. Fe. Câu 35: Để điều chế Al kim loại ta có thể dùng phương pháp nào trong các phương pháp sau đây? A. Dùng Zn đẩy AlCl3 ra khỏi muối.B. Dùng CO khử Al 2O3. C. Điện phân nóng chảy Al2O3.D. Điện phân dung dịch AlCl 3. Câu 36: Kim loại vừa tan được trong dung dịch HCl, vừa tan được trong dung dịch NaOH là A. Cu. B. Al. C. Mg. D. Ag. Câu 37: Phản ứng nào sau đây không xẩy ra? A. Zn + CuSO4. B. Al + H 2SO4 đặc nguội. C. Cu + NaNO3 + HCl. D. Cu +Fe(NO 3)3. Câu 38: Kim loại nào sau đây có khả năng tạo ra màng oxit bảo vệ để không bị oxi hóa ngoài không khí ẩm? A. Al. B. Fe. C. Na. D. Ca. Câu 39: Sự khác nhau trong bản chất của 2 hiện tượng ăn mòn kim loại là A. Sự phát sinh dòng điện. B. Quá trình oxi hóa khử. C. Kim loại mất electron tạo ra ion dương. D. Sự phá hủy kim loại. Câu 40: Loại phản ứng hóa học xảy ra trong sự ăn mòn kim loại là A. phản ứng thế. B. phản ứng oxi hóa khử. C. phản ứng phân hủy. D. phản ứng hóa hợp. 2. MỨC ĐỘ THÔNG HIỂU Câu 1: 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 2: Tất cả các kim loại Fe, Zn, Cu, Ag đều tác dụng được với dung dịch A. HCl. B. H2SO4 loãng. C. HNO3 loãng. D. KOH. Câu 3: Thứ tự một số cặp oxi hóa - khử trong dãy điện hóa như sau : Fe2+/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 4: Cho dãy các kim loại: Fe, Na, K, Ca. Số kim loại trong dãy tác dụng được với nước ở nhiệt độ thường là A. 4. B. 1. C. 3. D. 2. Câu 5: Cho dãy các kim loại: Na, Cu, Fe, Ag, Zn. Số kim loại trong dãy phản ứng được với dung dịch HCl là A. 5. B. 2. C. 3. D. 4.
6. Câu 6: Cho dãy các kim loại: Na, Cu, Fe, Zn. Số kim loại trong dãy phản ứng được với dung dịch HCl là A. 3. B. 1. C. 4. D. 2. Câu 7: Thí nghiệm nào sau đây không xảy ra ăn mòn điện hóa học ? A. Thả một viên Fe vào dung dịch HCl. B.Thả một viên Fe vào dung dịch Cu(NO3)2. C.Nối một dây Ni với một dây Fe rồi để trong không khí ẩm. D. Thả một viên Fe vào dung dịch chứa đồng thời CuSO4 và H2SO4 loãng. Câu 8: Cho các hợp kim sau: Al – Zn (1); Fe – Zn (2); Zn – Cu (3); Mg – Zn (4). Khi tiếp xúc với dung dịch axit H2SO4 loãng thì các hợp kim mà trong đó Zn bị ăn mòn điện hóa học là A. (3) và (4). B. (1), (2) và (3). C. (2), (3) và (4). D. (2) và (3). Câu 9: Trong các trường hợp sau trường hợp nào không xảy ra ăn mòn điện hoá A. Nhúng thanh Cu trong dung dịch Fe2(SO4)3 có nhỏ một vài giọt dung dịch H2SO4. B. Sự ăn mòn vỏ tàu trong nước biển. C. Nhúng thanh Zn trong dung dịch H2SO4 có nhỏ vài giọt CuSO4. D. Sự gỉ của gang thép trong tự nhiên. Câu 10: Tiến hành các thí nghiệm sau: (a) Cho lá Fe vào dung dịch gồm CuSO4 và H2SO4 loãng. (b) Đốt dây Fe trong bình đựng khí O2; (c) Cho lá Cu vào dung dịch gồm Fe(NO3)3 và HNO3; (d) Cho lá Zn vào dung dịch HCl; Số thí nghiệm có xảy ra ăn mòn điện hóa là A. 3 B. 2 C. 1 D. 4 Câu 11: Cho các cặp kim loại nguyên chất tiếp xúc trực tiếp với nhau: Fe và Pb; Fe và Zn; Fe và Sn; Fe và Ni. Khi nhúng các cặp kim loại trên vào dung dịch axit, số cặp kim loại trong đó Fe bị phá huỷ trước là A. 1. B. 3. C. 2. D. 4. Câu 12: Kim loại M bị ăn mòn điện hoá học khi tiếp xúc với sắt trong không khí ẩm. M có thể là A. Bạc. B. Đồng. C. Chì. D. Kẽm. Câu 13:Tiến hành bốn thí nghiệm sau: - Thí nghiệm 1: Nhúng thanh Fe vào dung dịch FeCl3; - Thí nghiệm 2: Nhúng thanh Fe vào dung dịch CuSO4; - Thí nghiệm 3: Nhúng thanh Cu vào dung dịch FeCl3; - Thí nghiệm 4: Cho thanh Fe tiếp xúc với thanh Cu rồi nhúng vào dung dịch HCl. Số trường hợp xuất hiện ăn mòn điện hoá là A. 1. B. 4. C. 2. D. 3. Câu 14: Sắt không bị ăn mòn điện hóa khi tiếp xúc với kim loại nào sau đây trong không khí ẩm? A. Zn B. Sn C. Ni D. Pb. Câu 15: Có 6 dung dịch riêng biệt: Fe(NO 3)3, AgNO3, CuSO4, ZnCl2, Na2SO4, MgSO4. Nhúng vào mỗi dung dịch một thanh Cu kim loại, số trường hợp xảy ra ăn mòn điện hóa là A. 3 B. 1 C. 4 D. 2
7. Câu 16: Cho 4,05 gam Al tan hết trong dung dịch HNO3 thu V lít N2O (đkc) duy nhất. Giá trị V là A. 2,52. B. 3,36. C. 4,48. D. 1,26. Câu 17: Hoà tan 6,4 gam Cu bằng axit H2SO4 đặc, nóng (dư), sinh ra V lít khí SO2(sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của V là A. 4,48. B. 6,72. C. 3,36. D. 2,24. Câu 18: Hoà tan 5,6 gam Fe bằng dung dịch HNO 3 loãng (dư), sinh ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của V là A. 6,72. B. 4,48. C. 2,24. D. 3,36. Câu 19: Cho khí CO khử hoàn toàn đến Fe một hỗn hợp gồm: FeO, Fe 2O3, Fe3O4 thấy có 4,48 lít CO2 (đktc) thoát ra. Thể tích CO (đktc) đã tham gia phản ứng là A. 1,12 lít. B. 2,24 lít.C. 3,36 lít. D. 4,48 lít. Câu 20: Để phản ứng hoàn toàn với 100ml dung dịch CuSO4 1M, cần vừa đủ m gam Fe. Giá trị của m là A. 11,2.B. 2,8.C. 5,6.D. 8,4. 3. MỨC ĐỘ VẬN DỤNG Câu 1: Cho các phát biểu sau: (a) Điện phân dung dịch NaCl ( điện cực trơ), thu được khí H2 ở catot. (b) Cho CO dư qua hỗn hợp Al2O3 và CuO đun nóng, thu được Al và Cu. (c) Nhúng thanh Zn vào dung dịch chứa CuSO4 và H2SO4, có xuất hiện ăn mòn điện hóa. (d) Kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất là Hg, kim loại dẫn điện tốt nhất là Ag. (e) Cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch FeCl2, thu được chất rắn gồm Ag và AgCl. Số phát biểu đúng là A. 4.B. 3.C. 2.D. 5. Câu 2: Cho các phát biểu sau: (a) Các oxit của kim loại kiềm thổ phản ứng với CO tạo thành kim loại. (b) Các kim loại Ca, Fe, Al và Na chỉ điều chế được bằng phương pháp điện phân nóng chảy. (c) Các kim loại Mg, K và Fe đều khử được ion Ag+ trong dung dịch thành Ag. (d) Cho Mg vào dung dịch FeCl3 dư, không thu được Fe. Số phát biểu đúng là A. 1.B. 3.C. 4.D. 2. Câu 3: Thực hiện thí nghiệm sau: Lấy hai thanh kim loại Mg-Cu nối với nhau bằng một dây dẫn nhỏ qua một điện kế rồi nhúng một phần của mỗi thanh vào dung dịch HCl. Cho các phát biểu liên quan tới thí nghiệm: (a) Kim điện kế lệch đi. (b) Cực anot bị tan dần. (c) Xuất hiện khí H2 ở catot. (d) Xuất hiện khí H2 ở anot. (e) Xuất hiện dòng điện chạy từ thanh Cu sang thanh Mg. Số phát biểu đúng là: A. 5.B. 2.C. 3. D. 4. Câu 4: Có 3 kim loại X, Y, Z thỏa mãn các tính chất sau: - X tác dụng với dung dịch HCl, không tác dụng với dung dịch NaOH và dung dịch HNO3 đặc, nguội.
8. - Y tác dụng được với dung dịch HCl và dung dịch HNO3 đặc nguội, không tác dụng với dung dịch NaOH. - Z tác dụng được với dung dịch HCl và dung dịch NaOH, không tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nguội. X, Y, Z lần lượt có thể là: A. Fe, Mg, Zn. B. Zn, Mg, Al. C. Fe, Al, Mg. D. Fe, Mg, Al. Câu 5: Cho m gam Cu vào dung dịch chứa 0,04 mol AgNO3 một thời gian thu được dung dịch Y và 3,88 gam chất rắn X. Cho 2,925 gam Zn vào dung dịch Y đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Z và 3,217 gam chất rắn T. Giá trị của m là A. 1,216 gam.B. 1,088 gam.C. 1,344 gam.D. 1,152 gam. Hướng dẫn giải: Zn Cu AgNO3 X Y 0,045 mol Z T 0,04 mol 3,88 g 3,217 g – + Giả sử Zn hết ⇒ Z chứa muối Zn(NO3)2 ⇒ cần 0,045 × 2 = 0,09 mol NO3 . ⇒ vô lí ⇒ Zn dư ⇒ Z chỉ chứa muối Zn(NO3)2 ⇒ nZn(NO3)2 = 0,04 ÷ 2 = 0,02 mol. – Do NO3 được bảo toàn nên ta chỉ cần bảo toàn khối lượng gốc kim loại. + m = 3,217 + 0,02 × 65 + 3,88 – 0,045 × 65 – 0,04 × 108 = 1,152(g) Câu 6: Cho m gam bột Fe vào 200 ml dung dịch chứa hai muối AgNO3 0,15M và Cu(NO3)2 0,1M, sau một thời gian thu được 3,84 gam hỗn hợp kim loại và dung dịch X. Cho 3,25 gam bột Zn vào dung dịch X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,895 gam hỗn hợp kim loại và dung dịch Y. Giá trị của m là A. 0,560.B. 2,24.C. 2,800.D. 1,435. Hướng dẫn giải: 0  Ag 1 3,84g 0  Cu 0 1  0 Cu Ag NO3 : 0,03mol m g Fe 2 0 Cu NO : 0,02mol Fe NO 0 II Fe 3,895g 3 2 3 2 0,05molZn ddX  0 Cu NO 3 2 Zn du  2 dd Y :Zn NO 3 2 Từ sơ đồ phản ứng ta thấy Fe từ số oxi hóa 0 vẫn về 0 => ne( Ag+, Cu2+ nhận) = ne ( Zn nhường) Mà ∑ ne ( Ag+, Cu2+ nhận) = 0,03.1 + 0,02.2 = 0,07 Zn còn dư sau phản ứng => nZn pư = ½ ne nhận = ½. 0,07 = 0,035 (mol) => nZn dư = 0,05 – 0,035 = 0,015 (mol) mFe + mAg bđ + mCu bđ + mZn dư = mAg+Cu (I) + mCu + Fe + Zn (II) => mFe = mAg+Cu (I) + mCu + Fe + Zn (II) - ( mAg bđ + mCu bđ + mZn dư ) => mFe = 3.84 + 3,895 – (0,03.108 + 0,02.64 + 0,015. 65) mFe = 2,24 (g) Câu 7: Thổi từ từ V lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm CO và H2 đi qua một ống đựng 16,8 gam hỗn hợp 3 oxit: CuO, Fe3O4, Al2O3 nung nóng, phản ứng hoàn toàn. Sau phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn và một hỗn hợp khí và hơi nặng hơn khối lượng của hỗn hợp X là 0,32 gam. Giá trị của V và m lần lượt là
9. A. 0,448 lít và 16,48 gam. B. 0,224 lít và 16,48 gam. C. 0,448 lít và 17,12 gam. D. 0,224 lít và 17,12 gam. Hướng dẫn giải: Nhận thấy trong phản ứng nhiệt luyện CO và H2 đều nhận 2 electron Sau phản ứng hỗn hợp khí và hơi nặng hơn khối lượng của hỗn hợp X là 0,32 gam → khối lượng tăng thêm chính là lượng nguyên tố O trong oxit mất đi → nO ( oxit) = nCO + nH2 = 0,32 : 16 = 0,02 mol → V = 0,448 lít m = moxit -mO= 16,8 - 0,02. 16 = 16,48 gam Câu 8: Dẫn luồng khí CO đi qua hỗn hợp gồm CuO, Fe2O3, Al2O3 và ZnO đun nóng, sau một thời gian thu được chất rắn X và hỗn hợp khí Y. Cho Y lội chậm qua bình đựng dung dịch Ba(OH) 2 dư, kết thúc phản ứng thu được 49,25 gam kết tủa. Cho toàn bộ X phản ứng với lượng dư dung dịch H 2SO4 đặc nóng, kết thúc các phản ứng thu được V lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Giá trị của V là A. 4,48.B. 5,60. C. 6,72.D. 7,84. Hướng dẫn giải: Do các kim loại không thay đổi số oxi hóa nên bảo toàn e: 2n 2n n n 0,25mol CO SO2 SO2 CO => V SO2 = 5,6 lít Câu 9: Thổi hơi nước qua than nóng đỏ thu được hỗn hợp khí X khô (H2, CO, CO2). Cho X qua dung dịch Ca(OH)2 thì còn lại hỗn hợp khí Y khô (H 2, CO). Một lượng khí Y tác dụng vừa hết 8,96 gam CuO thấy tạo thành 1,26 gam nước. Thành phần % thể tích CO2 trong X là A. 20%. B. 11,11%. C. 30,12%. D. 29,16%. Hướng dẫn giải: Khi cho hơi nước qua than nóng đỏ xảy ra các phương trình H2O + C→ H2 + CO và 2H2O + C → 2H2 + CO2 Gọi số mol của CO và CO2 lần lượt là x, y mol → số mol của H2 là x + 2y Khí Y Cu + CO2 : x mol + H2O : x+ 2y Có nCuO = nCO +nH2O → x = 0,112 - 0,07 = 0,042 mol Có nH2O = x + 2y = 0,07 → y = 0,014 %CO2 = . 100% = 11,11% Câu 10: Tiến hành điện phân dung dịch chứa NaCl và 0,15 mol Cu(NO 3)2 bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi I = 5A trong thời gian 6176 giây thì dừng điện phân, thấy khối lượng dung dịch giảm 14,93 gam. Dung dịch sau điện phân hòa tan tối đa m gam bột Fe, phản ứng tạo khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5). Giá trị m là A. 3,08 gamB. 4,20 gamC. 3,36 gamD. 4,62 gam Hướng dẫn giải:
10. ne trao đổi = It/F = 5.6176/96500 = 0,32 mol Cho Fe tác dụng với dung dịch sau đó đp thấy thoát ra khí NO => Có H+ nước bị điện phân ở anot Catot: Cu2 2e  Cu 0,15 0,3 0,15 H2O 1e  0,5H2 OH 0,02 0,02 0,01 0,02 Anot: Cl 1e  0,5Cl2 x x 0,5x H2O 2e  0,5O2 2H 0,32 x 0,08 0,25x 0,32 x m dd giảm = mCu + mH2 + mCl2 + mO2 = 0,15.64 + 0,01.2 + 0,5x.71 + 32(0,08 – 0,25x) = 14,93 x = 0,1 + + Dung dịch sau điện phân gồm: 0,2 mol H ; 0,3 mol NO3 ; Na . Khi cho Fe tác dụng với dung dịch sau đp: 2 3Fe 8H 2NO3  3Fe 2NO 4H2O Bđ 0,2 0,3 Pư 0,075 0,2 0,05 mFe = 0,075.56 = 4,2 gam. 4. MỨC ĐỘ VẬN DỤNG CAO Câu 1: Hòa tan hết 31,12 gam hỗn hợp gồm Mg, Fe, Fe3O4, FeCO3 vào dung dịch hỗn hợp chứa H2SO4 và KNO3. Sau phản ứng thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm CO 2, NO2, H2, NO có tỷ khối so với H2 bằng 14,6 và dung dịch Z chỉ chứa các muối trung hòa . Cho dung dịch BaCl2 dư vào dung dịch Z thấy xuất hiện 140,965 gam kết tủa. Mặt khác cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Z thì thấy có 1,085 mol NaOH phản ứng đồng thời xuất hiện 42,9 gam kết tủa và 0,56 lít (đktc) khí thoát ra. Biết dung dịch Z không hòa tan được bột Cu và các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp ban đầu gần nhất với A. 27%. B. 26%. C. 28%.D. 29%. Hướng dẫn giải: Số mol H2SO4 = 140,965/233 = 0,605 Gọi x,y,z, t lần lượt là số mol Mg, Fe, Fe3O4, FeCO3 24x + 56y + 232z + 116t = 31,12 (1) 58x + 90(y + 3z + t) = 42,9 (2) + 2x + 2y + 6z + 2t = 1,085 - 0,025(NH4 ) = 1,06 = 2. 2– 2+ 2+ (số mol SO4 trong các muối Mg và Fe ) (3) Số mol KNO3 = (0,605-0,025:2-1,06:2).2 = 0,125 Số mol H2O = (0,605.2-(0,2-(0,125-0,025)-t).2-0,025.4):2 = 0,455 + t31,12 + 0,125.101+ 0,605.98
11. = 120x + 152.(y + 3z + t) + 0,025:2.132 + 0,125:2.174 + 0,2.29,2 + (0,455 + t).18 Hay : 120x + 152y + 456z + 161t = 76,48 (4) =>x = 0,15; y = 0,16; z = 0,06; t=0,04 % Fe = 28,79 Câu 2: Hòa tan hết hỗn hợp gồm Cu và Fe 3O4 trong dung dịch chứa 0,6 mol HCl, thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân dung dịch X bằng điện cực trơ với cường độ dòng điện không đổi. Quá trình điện phân được biểu diễn theo đồ thị sau: Nếu cho dung dịch AgNO3 đến dư vào X, kết thúc phản ứng thấy thoát ra V lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất của N+5). Giá trị của V là A. 0,672.B. 1,120.C. 2,016.D. 2,688. Hướng dẫn giải Dung dịch X chứa H+(x mol), Fe2+ (y mol), Fe3+ (z mol), Cu2+ (t mol), Cl- (0,6 mol) BTDT x 2y 3z 2t 0, 6 (1) 3+ 2+ Tại thời điểm t1 = 772 (s): Fe điện phân hết chuyển thành Fe ne (1) = z 2+ + Tại thời điểm t2 = 4632 (s): Cu , H điện phân hết ne (2) = x + z + 2t 2+ Tại thời điểm t3 = 11580 (s): Fe điện phân hết ne (3) = x + 2y + 3z + 2t và 56(y + z) + 64t = 12,64 (2) + Với t2 = 6t1 x + z + 2t = 6z (3) + Với t3 = 15t1 x + 2y + 3z + 2t = 15z. Thay (1) vào z = 0,04 Từ (1), (2), (3) suy ra: x = 0,12 ; y = 0,14 ; t = 0,04 x Khi cho AgNO3 đến dư vào X thì: n 0,03 mol V 0,672 (l) NO 4 NO Câu 3: Hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4. Khử m gam hỗn hợp X bằng khí CO dư (đun nóng) thu được 0,798m gam hỗn hợp kim loại. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với 1 lượng dung dịch HCl lấy dư thu được dung dịch Y và chất rắn Z. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 427,44 gam kết tủa và V lít khí NO (đktc). Mặt khác cho m gam hỗn hợp X tac dụng với dung dịch HNO 3 loãng dư thu được
12. 2,75V lít NO (đktc) (Biết trong các phản ứng ở trên sản phẩm khử duy nhất của N+5 là NO ). Giá trị của V gần nhất với A. 2,68.B. 2,71.C. 2,24.D. 2,82. Hướng dẫn giải 0,202m V : 4 (3 108 8 143.5) (4 143,5 3 108) 427,44 16 22,4 0,201 m (1 : 4 232) 0,202m 2,75V : 4 16 2 3 16 64 22,4 m=85,57; V=2,677 Cách khác : Cu: x mol; Fe3O4: y mol 64x + 232y = m (1) 64x + 168y = 0,798m (2) 2x + y = 2,75V/22,4.3 (3) 108.(3y - 3V/22,4) + 143,5.(8y + 4V/22,4) = 427,44 (4) x = 0,35799 ; y = 0,27008 ; m = 85,57023 ; V = 2,6773 Câu 4: Nung nóng 1,26 mol hỗn hợp X gồm Mg, Fe(NO 3)2 và FeCO3 trong một bình kín đến khới lượng không đổi thu được chất rắn Y và 13,44 lít hỗn hợp khí Z (đktc) có tỉ khối đối với H2 là 22,8. Cho toàn bộ chất rắn Y tác dụng với dung dịch hỗn hợp 2,7 mol HCl và 0,38 mol HNO3 đun nhẹ thu được dung dịch A và 7,168 lít hỗn hợp khí B (đktc) gồm NO và N 2O. Cho toàn bộ dung dịch A tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO3, thu được 0,448 lít NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất và m gam kết tủa. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 413. B. 415. C. 411. D. 414. Hướng dẫn Y còn tính khử nên Z không chứa O2. CO2 : 0,12 mol FeCO3 : 0,12mol Theo đề ta có: Mg : 0,9 mol NO2 : 0,48 mol Fe(NO3 )2 : 0,24 mol Fe : 0,36mol NO : a mol Quy đổi Y thành Mg : 0,9 mol và đặt N2O : b mol với a b 0,32 (1) O : 0,6 mol NH4 : c mol + – Cho A tác dụng với AgNO3 thoát khí NO (0,02 mol) nên A chứa H dư (0,08) và A không chứa NO3 BT: N  a 2b c 0,38 (2) và nH = 4a + 10b + 10c + 0,6.2 = 2,7 + 0,38 – 0,08 = 3 mol Từ (1), (2), (3) suy ra: a 0,3; b 0,02; c 0,04
13. BT: Cl  nAgCl nCl 2,7 mol m 413,37 (g) BT: e   2nMg 3nFe 2nO 3a 8b 8c 0,02.3 nAg nAg 0,24 mol Câu 5: Điện phân dung dịch hỗn hợp CuSO4 0,05 mol và NaCl bằng dòng điện có cường độ không đổi 2A (điện cực trơ, màng ngăn xốp). Sau thời gian t giây thì ngừng điện phân, thu được dung dịch Y và khí ở hai điện cực có tổng thể tích là 2,24 lít (đktc). Dung dịch Y hòa tan tối đa 0,8g MgO. Biết hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của t là A. 6755.B. 772.C. 8685.D. 4825. Hướng dẫn giải nhh khí = 0,1 mol ; nMgO = 0,02 mol 2+ + - 2- Catot (-) : Cu , Na , H2O Anot (+) : Cl , SO4 , H2O 2+ - Cu + 2e → Cu 2Cl → Cl2 + 2e 0,05→ 0,1 0,05 2y ← y→ 2y - + 2H2O + 2e → H2 + 2OH H2O →1/2 O2 + 2 H + 2e 2x ←x→ 2x 0,01+x/2 ← ( 0,04+ 2x) →( 0,04+ 2x) + - H + OH → H2O 2x ← 2x Dung dịch Y hòa tan tối đa 0,8g MgO : dung dịch Y có môi trường axit, khi ngừng điện phân thu được khí 2+ ở cả 2 điện cực, chứng tỏ Cu điện phân hết, có sự điện phân của H2O ở cả hai điện cực, và do dung dịch Y có môi trường axit nên H+ sẽ dư + 2+ MgO + 2Hdư → Mg + H2O 0,02→ 0,04 nhh khí = 0,1 mol → x + y + 0,01 + x/2 = 0,1 → 3x + 2y = 0,18 (1) Theo ĐLBT e: 0,1 + 2x = 2y + 0,04+ 2x → y = 0,03 thay vào (1) → x = 0,04 → số mol e nhận = 0,1 + 2x = 0,1+ 2.0,04 = 0,18 It 0,18.96500 →n enhận = → t = = 8685 giây F 2 Câu 6: Cho 12,48 gam X gồm Cu và Fe tác dụng hết với 0,15 mol hỗn hợp khí gồm Cl 2 và O2, thu được chất rắn Y gồm các muối và oxit. Hòa tan vừa hết Y cần dùng 360 ml dung dịch HCl 1M, thu được dung dịch Z. Cho dung dịch AgNO 3 dư vào Z, thu được 75,36 gam chất rắn. Mặt khác, hòa tan hết 12,48 gam X trong dung dịch HNO 3 nồng độ 31,5%, thu được dung dịch T và 3,36 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Nồng độ % của Fe(NO 3)3 trong T gần nhất với giá trị nào
14. sau đây? A. 7,28. B. 5,67. C. 6,24. D. 8,56 Hướng dẫn giải nH Khi cho Y tác dụng với HCl thì: nO 0,09 mol nCl 0,06 mol 2 4 2 BT: Cl Trong 75,36 (g) chất rắn gồm  AgCl : 0,48 mol và Ag (0,06 mol) nFe2 0,06 mol Cu : a mol 64a 56b 12,48 a 0,09 Xét X BT: e Fe : b mol  2a 2.0,06 3(b 0,06) 2.0,06 4.0,09 b 0,12 Khi cho X tác dụng với HNO3 thu được dung dịch T gồm Fe(NO3)2 (x); Fe(NO3)3 (y); Cu(NO3)2 (0,09). x y 0,12 x 0,09 Ta có: và mdd T mX mdd HNO3 mNO 127,98 (g) 2x 3y 0,09.2 0,15.3 y 0,03 Vậy C% Fe(NO3)3 = 5,67% Câu 7: Hòa tan hết 28,96 gam hỗn hợp gồm Mg, Fe 3O4 và FeCO3 trong dung dịch chứa HCl và 0,24 mol HNO3, thấy thoát ra hỗn hợp khí X gồm CO 2, NO và 0,06 mol N2O; đồng thời thu được dung dịch Y có khối lượng tăng 21,28 gam so với dung dịch ban đầu. Tỉ khối hơi của X so với He bằng 9,6. Cho dung dịch AgNO3 đến dư vào dung dịch Y, thu được 0,03 mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và 238,58 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng của Mg có trong hỗn hợp ban đầu là. A. 43,92%.B. 41,44%.C. 46,41%.D. 43,09%. Hướng dẫn giải Khối lượng X = 28,96-21,28 = 7,68 =>CO2: 0,06; NO: 0,08; N2O: 0,06 + Mg: x; Fe3O4: y; FeCO3: 0,06|| NH4 : 0,24-0,08-0,06*2 = 0,04 24x+232y = 22 Số mol HCl = 8y + 0,12 + 0,08.4 + 0,06.10 + 0,04.10 + 0,12-0,24 = 8y + 1,32 BTE: 2x + y + 0,06 = 0,08.3 + 0,06.8 + 0.04.8 + 0,03.3 + ((238,58 - (8y + 1.32).143,5):108 Hay : 2x + 314y/27 = 2059/1350 =>x = 0,53 và y = 0,04=>%Mg = 0,53.24.100:28,96 = 43,92265 Câu 8: Trộn 8,1 gam Al với 35,2 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe, FeO, Fe 3O4, Fe2O3 và Fe(NO3)2 thu được hỗn hợp Y. Hòa tan hoàn toàn Y vào dung dịch chứa 1,9 mol HCl và 0,15 mol HNO3, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Z (không chứa muối amoni) và 0,275 mol hỗn hợp khí T gồm NO và N2O. Cho dung dịch AgNO3 đến dư vào dung dịch Z. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch M; 0,025 mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N +5) và 280,75 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng của Fe(NO3)2 trong Y là A. 41,57%. B. 62,36%. C. 76,70%. D. 51,14%.