Bài tập kim loại tác dụng với muối Ôn tập Hóa học 12

Kim loại tác dụng với muối là tài liệu vô cùng hữu ích mà Wikihoc.com muốn giới thiệu đến quý thầy cô cùng các bạn học sinh lớp 12 tham khảo.

Bài tập kim loại tác dụng với muối tổng hợp kiến thức về phương pháp giải, ví dụ minh họa kèm theo một số câu hỏi trắc nghiệm có đáp án chi tiết. Thông qua tài liệu này các bạn lớp 12 có thêm nhiều tư liệu tham khảo, nắm vững kiến thức về kim loại tác dụng với muối để giải nhanh các bài tập Hóa 12. Chúc các bạn học tốt.

I. Phương pháp giải bài tập kim loại tác dụng với muối

Dãy được sắp xếp theo chiều giảm dần tính hoạt động hoá học (từ trái sang phải)

• Một số kim loại vừa tác dụng được với axit và với nước: K, Na, Ba, Ca
• Kim loại + H₂O → Dung dịch bazơ + H₂
• Kim loại vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với bazơ: (Be), Al, Zn, Cr

2A + 2(4 – n)NaOH + 2(n – 2)H₂O → 2Na_{4 – n}AO₂ + nH₂

Ví dụ:

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂

2Al + Ba(OH)₂ + 2H₂O → Ba(AlO₂)₂ + 3H₂

Zn + 2NaOH → Na₂ZnO₂ + H₂

Zn + Ba(OH)₂ → BaZnO₂ + H₂

– Kim loại đứng trước H tác dụng với dung dịch axit HCl, H₂SO₄ loãng tạo muối và giải phóng H₂.

Kim loại + Axit → Muối + H₂

Lưu ý: Kim loại trong muối có hoá trị thấp (đối với kim loại đa hoá trị)

Kể từ Mg trở đi kim loại đứng trước đẩy được kim loại đứng sau ra khỏi muối của chúng. theo quy tắc:

Chất khử mạnh + chất oxi hóa mạnh → chất oxi hoá yếu + chất khử yếu.

Lưu ý: những kim loại đầu dãy (kim loại tác dụng được với nước) thì không tuân theo quy tắc trên mà nó xảy ra theo các bước sau:

Kim loại kiềm (hoặc kiềm thổ) + H₂O → Dung dịch bazơ + H₂

Sau đó:

Dung dịch bazơ + dung dịch → muối Muối mới + Bazơ mới (*)

Điều kiện(*): Chất tạo thành phải có ít nhất 1 chất kết tủa (không tan).

Ví dụ: Cho Ba vào dung dịch CuSO₄

Đầu tiên:

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂

Sau đó:

Ba(OH)₂ + CuSO₄ → BaSO₄ + Cu(OH)₂

Đặc biệt:

Cu + 2FeCl₃ → CuCl₂ + 2FeCl₂

Cu + Fe₂(SO₄)₃ → CuSO₄ + 2FeSO₄

Một số lưu ý

– Đối với bài tập một kim loại tác dụng với dung dịch gồm nhiều muối thì kim loại sẽ tác dụng với muối có chứa ion kim loại có tính oxi hóa mạnh hơn trước. nếu sau phản ứng này, kim loại còn dư mới tiếp tục xảy ra phản ứng với muối còn lại.

Chẳng hạn: cho Fe vào dung dịch gồm AgNO₃ và Cu(NO₃ )₂, thì Fe sẽ tác dụng với dung dịch AgNO₃ trước, sau đó nếu Fe dư thì mới xảy ra tiếp phản ứng Fe tác dụng với dung dịch muối Cu(NO₃)₂.

– Đối với bài tập hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch gồm nhiều muối nếu làm thông thường sẽ phải xét nhiều trường hợp.

Chẳng hạn: Cho Fe, Al tác dụng với dung dịch gồm AgNO₃ và Cu(NO₃)₂. Đầu tiên kim loại mạnh hơn sẽ tác dụng với muối có chứa ion kim loại có tính oxi hóa mạnh hơn.

Al + 3Ag⁺ → Al³⁺ + 3Ag (1)

Sau phản ứng (1) nếu Ag dư:

2Al + 3Cu²⁺ → 2Al³⁺ + 3Cu (2)

Sau phản ứng (2) nếu Cu²⁺ dư:

Fe + Cu²⁺ → Cu + Fe²⁺ (3)

Cách làm nhanh: dùng bảo toàn electron sẽ tránh được việc phải xét nhiều trường hợp.

II. Ví dụ minh họa kim loại tác dụng với muối

Bài 1. Cho 3,36 gam Fe phản ứng với 62,5 ml dung dịch HNO₃ 3,2M thu được dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng muối trong dung dịch X là

Gợi ý đáp án

n_Fe = 0,06 mol;

n_HNO3 = 0,065.3,2 = 0,2 mol

Giả sử tạo thành 2 muối Fe(NO₃)₂ x mol và Fe(NO₃)₃ y mol

Bảo toàn nguyên tố Fe:

n_Fe = n_Fe(NO3)2 + n_Fe(NO3)3 => x + y = 0,06 (1)

Ta có: n_HNO3 = 4n_NO => n_NO = 0,2/4 = 0,05 mol

Bảo toàn e: 2n_Fe(NO3)2 + 3n_Fe(NO3)3 = 3n_NO

=> 2x + 3y = 0,05.3 (2)

Từ (1) và (2) => x = 0,03 và y = 0,03 mol

=> m_muối= m_Fe(NO3)2 + m_Fe(NO3)3 = 12,66 gam

Bài 2. Cho thanh sắt Fe vào dung dịch X chứa 17 gam AgNO₃ và 37,6 gam Cu(NO₃)₂. Khi thấy thanh kim loại tăng lên 8,8 gam thì dừng lại. Tính khối lượng kim loại bám vào thanh sắt

Gợi ý đáp án

n_AgNO3 = n_Ag+ = 0,1 mol;

n_Cu(NO3)2 = n_Cu²⁺ = 0,2 mol

Nếu Ag+ phản ứng hết :

Fe + 2Ag⁺ → Fe²⁺ + 2Ag

0,05 ← 0,1 → 0,1

=> m_tăng = 0,1.108 – 0,05.56 = 8 < 8,8

=> Ag⁺ phản ứng hết; Cu²⁺ phản ứng 1 phần

Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu

a → a → a

=> m_tăng = 64a – 56a = 8a

=> Tổng khối lượng tăng ở 2 phản ứng là:

m_tăng = 8 + 8a = 8,8 => a = 0,1 mol

=> m_{kim loại bám vào} = m_Ag + m_Cu = 17,2 gam

Bài 3. Cho m gam Mg vào 200 ml dung dịch Al₂(SO₄)₃ 1M và CuSO₄ 3M thu được 51,6 gam chất rắn. Giá trị của m là

Gợi ý đáp án

n_Al2(SO4)3 = 0,2 mol => n_Al³⁺ = 0,4 mol

n_CuSO4 = 0,6 mol => n_Cu2+ = 0,6 mol

Ban đầu: phản ứng vừa đủ với Cu²⁺ => m₁ = 0,6.64 = 38,4 gam < 51,6 gam

Tiếp theo: Phản ứng với Cu²⁺ và Al³⁺ => m­₂ = 0,6.64 + 0,4.27 = 49,2 < 51,6 gam

=> cả Cu²⁺ và Al³⁺ phản ứng hết, Mg dư

=> chất rắn sau phản ứng gồm Cu (0,6 mol), Al (0,4 mol) và Mg

=> m_{Mg dư}= 51,6 – 49,2 = 2,4 gam

Bảo toàn e: 2n_{Mg phản ứng}= 3n_Al+ 2n_Cu

=> n_{Mg phản ứng} = (3.0,4 + 0,6.2) / 2 = 1,2 mol

=> m = 1,2.24 + 2,4 = 31,2 gam

Bài 4: Cho 0,774 gam hỗn hợp Zn và Cu vào 500 ml dung dịch AgNO₃ nồng độ 0,04M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn được chất rắn X nặng 2,288 gam chất rắn. Hãy xác định thành phần của?

Gợi ý đáp án

Ta có: = 0,5.0,04 = 0,02(mol)

Thứ tự phản ứng:

Zn + 2AgNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Ag (1)

Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag (2)

Nếu Zn, Cu phản ứng hết thì khối lượng kim loại thu được tối đa nặng:

108 . 0,02 = 2,16 (gam) < m_X ⇒ kim loại còn dư ⇒ AgNO₃ phản ứng hết.

Nếu Cu chưa phản ứng thì phản ứng (1) làm tăng một lượng:

108.0,02 – 65.0,02/2 = 1,51 (gam) tức khối lượng chất rắn lúc đó nặng:

0,774 + 1,51 = 2,284 (gam) < m_X ⇒ Cu có phản ứng nhưng còn dư.

Vậy X gồm Ag và Cu.

Bài 5. Có 200ml hỗn hợp dung dịch gồm AgNO₃ 0,1M và Cu(NO₃)₂ 0,5M. Thêm 2,24g bột Fe kim loại vào dung dịch đó 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/lit của các muối trong dung dịch B, biết rằng thể tích dung dịch không đổi

Gợi ý đáp án

Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag (1)

Fe + Cu(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₂ + Cu (2)

Số mol của các chất là: n

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

Vì Ag hoạt động hoá học yếu hơn Cu nên muối của kim loại Ag sẽ tham gia phản ứng với Fe trước.

Theo pứ (1): n_{Fe (p )} = 0,01 mol; Vậy sau phản ứng (1) thì n_Fe còn lại = 0,03 mol.

Theo (pứ ( 2 ): ta có n_{Cu(NO3)2 pứ} = n_{Fe còn dư} = 0,03 mol.

Vậy sau pứ (2): n_{Cu(NO3)2 còn dư là} = 0,1 – 0,03 = 0,07 mol

Chất rắn A gồm Ag và Cu

m_A = 0,02 . 108 + 0,03 . 64 = 4,08 g

dung dịch B gồm: 0,04 mol Fe(NO₃)₂ và 0,07 mol Cu(NO₃)₂ còn dư.

Thể tích dung dịch không thay đổi V = 0,2 lit

Vậy nồng độ mol/lit của dung dịch sau cùng là:

C_{M [ Cu(NO3)2] dư} = 0,35M ; C_{M [ Fe(NO3)2]} = 0,2M

Bài 6. Cho 1 gam kim loại R vào 200 ml dung dịch AgNO₃ 0,25M đến khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch không chứa ion Ag⁺ và có khối lượng giảm so với khối lượng của dung dịch AgNO₃ ban đầu là 4,4 gam. Kim loại R là?

A. Cu.

B. Ca.

C. Zn.

D. Fe.

Gợi ý đáp án

*Trường hợp 1: R (hóa trị n) phản ứng trực tiếp với AgNO₃

Phương trình phản ứng:

R + nAgNO₃→ R(NO₃)n + nAg

0,05/n → 0,05 → 0,05 mol

m_{dd giảm}= m_Ag– m_{R pứ}= 0,05.108 – 0,05R/n= 4,4

→ R/n= 20 → Loại

*Trường hợp 2: R là Ca

Ca + H₂O → Ca(OH)₂+ H₂

0,025 → 0,025 → 0,025 mol

Ca(OH)₂ + 2AgNO₃→ Ca(NO₃)₂+ 2AgOH ↓

0,025 → 0,05 → 0,05

2AgOH → Ag₂O + H₂O

0,05 → 0,025 mol

n_{dd giảm}= m_Ag2O+ m_H2 – m_Ca= 0,025.232 + 0,025.2 – 1= 4,85 gam: Loại

*Vậy R là Fe.

2.n_Fe < n_AgNO3 < 3.n_Fe → Fe tan hết, Ag⁺ chuyển hết thành Ag

m_{dd giảm}= m_Ag– m_Fe= 0,05.108 – 1= 4,4 gam

Bài 7: 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.

Gợi ý đáp án

Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag (1)

0,01 0,02 0,01 0,02 (mol)

Fe + Cu(NO₃)₂ → Cu + Fe(NO₃)₂ (2)

0,03 0,03 0,03 0,03 (mol)

= 0,02 (mol); n_Fe = 0,04 (mol); = 0,1(mol)

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

_dư = 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. Trắc nghiệm kim loại tác dụng với muối

Bài 1: 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:

Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag

0,005 0,01 0,01 (mol)

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

Bài 2: 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:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

a a a

56a (g) 64a (g)

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 3: 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)

Zn + CdSO₄ → ZnSO₄ + Cd ↓

65 gam 112 gam

65.0,04 112.0,04

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)

Tham khảo thêm:   Đề thi học sinh giỏi lớp 12 THPT tỉnh Vĩnh Long năm 2013 - 2014 Môn: Toán, Văn, Lịch sử, Địa lý, Tiếng Anh - Có đáp án

Bài 4: 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:

Zn + M²⁺ → Zn²⁺ + M

65 gam M gam

65a 2,24

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

M = 2,24/0,02 = 112 → M là Cd

Bài 5: Lấy hai thanh kim loại M đều có giá trị là 1g. Nhúng thanh thứ nhất vào dung dịch AgNO₃ và thanh thứ hai vào dung dịch Cu(NO₃)₂. Sau một thời gian khối lượng thanh thứ nhất tăng 151%, thanh thứ hia giảm 1% (so với ban đầu). Biết rằng số mol M phản ứng ở hia thanh là như nhau. Vậy M là:

A. Cd

B. Fe

C. Zn

D. Cu

Đáp án: C

Phương trình phản ứng:

M + nAgNO₃ → M(NO₃)n + nAg

a an (mol)

aM 108an

Khối lượng thanh thứ nhất tăng 151%:

108an – aM = 1,51 (1)

2M + nCu(NO₃)₂ → 2M(NO₃)n + nCu

a 0,5an (mol)

aM 32an

Khối lượng thanh thứ 2 giảm:

aM – 32an = 0,01 (2)

Tổ hợp (1) và (2) ta được: aM = 0,65; an = 0,02

⇒ Chọn M = 32,5n

Khi n = 2 thì M = 65

Vậy M = Zn

Bài 6: Cho 0,01 mol Fe vào 50ml dung dịch AgNO₃ 1M khi phản ứng kết thúc khối lượng Ag thu được là:

A. 3,6

B. 3,24

C. 2,16

D. 1,08

Đáp án: B

n_Ag+ = 0,05.1 = 0,05 mol

Fe + 3Ag⁺ → Fe³⁺ + 3Ag

0,01 0,03 → 0,03

=> n_Ag+ dư → n_Ag = 3n_Fe = 0,03 mol

=> m_Ag = 3,24 gam

Bài 7: Hòa tan 3 gam một hợp kim Cu-Ag trong dung dịch HNO₃ tạo ra được 7,34 gam hỗn hợp gồm 2 muối Cu(NO₃)₂ và AgNO₃. Vậy thành phần % của Cu và Ag trong hợp kim là:

A. 60% và 40%

B. 64% và 36%

C. 70% và 30%

D. 55% và 45%

Đáp án: B

Sơ đồ chuyển hóa sau:

Cu → Cu(NO₃)₂

Ag → AgNO₃

Ta lập được hệ gồm 2 phương trình:

Giải ra được: x = 0,03, y = 0,01 → %Cu = 64%

Bài 8: Ngâm một lá kẽm vào dung dịch chứa 2,24 gam ion kim loại M²⁺. Phản ứng xong, khối lượng lá Zn tăng thêm 0,94 gam. M²⁺ là ion kim loại nào sau đây?

A. Sn²⁺

B. Cu²⁺

C. Pb²⁺

D. Cd²⁺

Đáp án:D

Chọn D

Phản ứng:

Zn + M²⁺ → Zn²⁺ + M

x x x x (mol)

Vì khối lượng thanh kẽm tăng nên áp dụng phương trình đại số sau:

M.x – 65x = 0,94 (1)

Và x = n_M2+ = 2,24/M (2)

Từ (1) và (2) => 2,24/M.(M-65) = 0,94

⇒ 2,24M – 145,6 = 0,94M ⇔ 1,3M = 145,6 ⇒ M = 112 : cađimin (Cd)

Bài 9. Cho m gam bột Zn vào 500 ml dung dịch Fe₂(SO₄)₃ 0,24M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng dung dịch tăng thêm 9,6 gam so với khối lượng dung dịch ban đầu. Giá trị của m là

A. 29,25.

B. 48,75.

C. 32,50.

D. 20,80.

Gợi ý đáp án

n_Fe2(SO4)3= 0,24.0,5 = 0,12mol

nFe³⁺= 0,24

Zn + 2Fe³⁺ → Zn²⁺ + 2Fe²⁺

0,12….0,24…………….0,24

Zn + Fe²⁺ → Zn²⁺ + Fe

x……………………x

→ m_{dd tăng}= m_Zn – m_Fe= 65(0,12 + x) – 56x = 9,6 → x = 0,2

=> n_{Zn ban đầu} = 0,12 + 0,2 = 0,23 mol => m_Zn= 0,32.65 = 28,8 gam

Bài 10. Hoà tan hoàn toàn 24,4 gam hỗn hợp gồm FeCl₂ và NaCl (có tỉ lệ số mol 1 : 2) vào nước (dư) được dung dịch X. Cho dung dịch AgNO₃ (dư) vào X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn sinh ra m gam chất rắn. Giá trị của m là

A. 28,7

B. 68,2

C. 57,4

D. 21,8

Gợi ý đáp án

Gọi số mol của FeCl₂ là x

Theo đề bài ta có: 127x + 58,5.2.x = 24,4 => x = 0,1.

FeCl₂ + 2AgNO₃→ 2AgCl + Fe(NO₃)₂

0,1——> 0,2——–> 0,2——-> 0,1 mol

NaCl + AgNO₃ → AgCl + NaNO₃

0,2——-> 0,2——> 0,2

Fe(NO₃)₂ + AgNO₃ → Fe(NO₃)₃ + Ag

0,1———————————> 0,1

m = (0,2 + 0,2).143,5 + 108.0,1 = 68,2 (g)