https://hoctap24h.vn

HÓA 12 VÔ CƠ CHUYÊN ĐỀ 1: KIM LOẠI CỘNG MUỐI

TÓM TẮT LÝ THUYẾT:

1. Nội dung:

- Dãy hoạt động hóa học của kim loại:

Cách nhớ: Khi bà con nào may áo giáp sắt nhìn sang phố hỏi của hàng á phi âu!

Cặp Fe3+/Fe2+ ở giữa cặp Cu và Ag.

- Quy tắc anpha (α): Ag+    +    Cu  →   Ag   +   Cu2+

2. Chú ý:

- Phản ứng của Fe2+ với Ag+:   Fe2+ + Ag+    →    Fe3+    +    Ag

- Fe3+ phải chuyển qua Fe2+ rồi mới về Fe. Ví dụ khi cho Mg dư phản ứng với hỗn hợp Fe3+, Cu2+ thì thứ tự phản ứng sẽ là:  Mg    +    Fe3+    →      Mg2+    +    Fe2+

                 Mg     +    Cu2+   →     Mg2+     +    Cu

                 Mg     +    Fe2+    →      Mg2+    +    Fe

- Các kim loại tác dụng với nước ở điều kiện thường, sẽ không đẩy được kim loại yếu hơn ra khỏi muối

  Ví dụ:     2Na    +   CuSO4   +   2H2O   →     Cu(OH)2     +    Na2SO4    +    H2

- Quy tắc “Muối xuôi”: Khi cho hỗn hợp kim loại tác dụng với hỗn hợp muối của các kim loại khác thì muối của kim loại mạnh nhất được tạo ra trước tiên, tiếp theo đến kim muối của kim loại mạnh thứ 2 được tạo ra (xuôi); còn kim loại có tính khử yếu nhất sẽ được tạo ra trước tiên.

Ví dụ: Ta biết rằng về tính khử Mg > Fe > Cu > Ag. Cho hỗn hợp Mg và Fe phản ứng với hỗn hợp Ag+ và Cu2+ nếu bài cho tạo thành 3 muối và 2 kim loại, thì 3 muối lần lượt là Mg2+ , Fe2+ và Cu2+ (dư); 2 kim loại được tạo ra là Ag và Cu.

- Khi bài toán không liên quan tới Fe3+, nên áp dụng định luật bảo toàn mol electron để giải.

3. Bài tập ví dụ:

Bài 1. Hòa tan hỗn hợp bột gồm 8,4 gam Fe và 6,4 gam Cu vào 350 ml dd AgNO3 2M. Sau khi pư kết thúc thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là:

A. 70,2 g                    B. 54                                       C. 75,6                                   D. 64,8

Lời giải: nFe = 8,4: 56 = 0,15 mol; nCu = 6,4 : 64 = 0,1 mol; nAg+  = 0,7 mol

Số mol e cho tối đa là: 0,15.3 + 0,1.2 = 0,65 mol

Số mol e nhận tối đa là: 0,7.1 = 0,7 mol

→ Chất nhận e (Ag+) sẽ dư: 0,7 – 0,65 = 0,05 mol. Chất rắn thu được sau phản ứng là 0,65 mol Ag ↔ 70,2 gam.

Bài 2. Cho 0,2 mol Mg và 0,3 mol Al vào 200 ml dd chứa đồng thời Cu(NO3)2 1M và Fe(NO3)2 1,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn ta thu được chất rắn A có khối lượng là:

A. 29,6 g                    B. 32,3 g                                 C. 33,2 g                                D. 12,9 g

Lời giải: nCu2+ = 0,2 mol; nFe2+  = 0,3 mol

Số mol e cho tối đa: 0,2.2 + 0,3.3 = 1,3 mol

Số mol e nhận tối đa: 0,2.2 + 0,3.2 = 1 mol

→ Bên nhận e sẽ hết (Cu2+ và Fe2+ chuyển hết thành Cu và Fe); bên cho e sẽ dư: 1,3 -1 = 0,3 mol e ↔ 0,3:3 = 0,1 mol Al dư.

Chất rắn thu được sau phản ứng gồm 0,2 mol Cu; 0,3 mol Fe và 0,1 mol Al (dư)

Với tổng khối lượng là: 0,2.64 + 0,3.56 + 0,1.27 = 32,3 gam.

Bài 3. Cho 0,3 mol magie vào 100 ml dung dịch hổn hợp chứa Fe(NO3)3 2M và Cu(NO3)2 1M, sau khi phản ứng xẩy ra hoàn toàn, khối lượng kim loại thu được là

A. 12 gam.                 B. 11,2 gam.              C. 13,87 gam.                        D. 16,6 gam.

Lời giải: Nhận xét: Bài toán này liên quan tới Fe3+, không nên sử dụng Bảo toàn mol electron.

NFe3+ = 0,2 mol; nCu2+  = 0,1 mol.

                 Mg        +        2Fe3+         →          Mg2+       +        2Fe2+

      Mol:   0,1        ←       0,2                                       →          0,2

                 Mg        +         Cu2+          →        Mg2+        +        Cu

      Mol:   0,1         ←       0,1                                      →          0,1

                 Mg        +         Fe2+           →        Mg2+       +         Fe

      Mol:   0,1         →       0,1                                        →        0,1

                                          Fe2+  dư 0,1 mol

Kim loại thu được sau phản ứng gồm 0,1 mol Cu và 0,1 mol Fe với tổng khối lượng là 12,0 gam.

Bài 4. Cho m gam bột Cu vào 400 ml dung dịch AgNO3 0,2M, sau một thời gian phản ứng thu được 7,76 gam hỗn hợp chất rắn X và dung dịch Y. Lọc tách X, rồi thêm 5,85 gam bột Zn vào Y, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 10,53 gam chất rắn Z. Giá trị của m là

A. 5,12.                                  B. 3,84.                                   C. 5,76.                                  D. 6,40.

Lời giải:

Đây là bài toán gồm 2 giai đoạn, giải theo đúng thứ tự của đề bài sẽ rất phức tạp.

Ghép 2 giai đoạn thành 1 giai đoạn, bài toán trở thành:

Hỗn hợp (0,09 mol Zn và m gam Cu) + 0,08 mol Ag+ → Chỉ xảy ra phản ứng giữa Zn và Ag+ (Ag+ phản ứng hết, Zn dư 0,09 – 0,08:2 = 0,05 mol).

Chất rắn thu được sau phản ứng gồm: 0,08 mol Ag, m gam Cu và 0,05 mol Zn (dư) có tổng khối lượng là (7,76 + 10,53 = 18,29 gam) → m = 18,29 – 0,08.108 – 0,05.65 = 6,4 gam.