Tr êng THPTQuúnh L u 2 Gi¸o viªn: Ph¹m L©m Tïng PHẦN I. KIM LOẠI. Vấn đề 1: ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI. ( PP THỦY LUYỆN VÀ PP ĐIỆN PHÂN) DẠNG 1. KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI. (điều chế kim loại bằng pp thủy luyện) Loại 1 : MỘT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI MỘT DUNG DỊCH MUỐI . B i 1à : Nhúng một lá đồng v o 400 ml dung dà ịch AgNO 3 0,4M Sau một thời gian lấy lá đồng ra cân lại thấy khối lượng nặng hơn so với lúc trước khi nhúng l 7,6 gam. Tính khà ối lượng của Ag đã tạo ra v nà ồng độ mol/lít của dung dịch thu được sau phản ứng. B i 2à . Cho dung dịch A l Cu(NOà 3 ) 2 v dung dà ịch B l Pb(NOà 3 ) 2 . Nhúng hai thanh kim loại R ( hoá trị II) có khối lượng như nhau v o 2 dung dà ịch trên. Sau khi muối Nitrat trong hai dung dịch bằng nhau thì khối lượng của thanh thứ nhất giảm 0,2% so với khối lượng ban đầu, khối lượng của thanh thứ hai tăng 28,4% so với khối lượng ban đầu. Cu v Pb sinh ra à đều bám trên hai thanh kim loại. Xác định kim loại R. Cho Pb = 207. B i 3à .Cho m gam đồng tác dụng với 0,2 lít dung dịch AgNO 3 . Sau phản ứng thu được dung dịch A v 49,6 gam chà ất rắn B. Đun cạn A rồi nung ở nhiệt độ cao thì thu được 16 gam chất rắn. Tính m v nà ồng độ mol/lít của. B i 4à . Cho một miếng kẽm v o dung dà ịch chứa 5,9 gam Cd(NO 3 ) 2 . Sau một thời gian lấy miếng kẽm ra cân lên thấy khối lượng tăng lên 0,47 gam. Phần dung dịch đem cô cạn thu được các muối ở dạng kết tinh: a gam Cd(NO 3 ) 2 .4H 2 O v b gam Zn(NOà 3 ) 2 .6H 2 O. Tính a v b?. Cho bià ết M Cd = 112. B i 5à . Cho một tấm Fe nặng 10gam v o 100 ml dung dà ịch muối Clorua của một kim loại hoá trị n. Phản ứng xong ( phản ứng xảy ra ho n to n) cân là à ại thấy khối lượng kim loại l 10,1 gam. Mà ặc khác cho một tấm Cd có m = 10 gam v o 100 ml dung dà ịch nói trên, phản ứng xong cân lại thấy khối lượng l 9,4 gam.à - Xác định tên kim loại. - Tính nồng độ dung dịch muối Clorua kim loại. B i 6à : Cho a gam bột Fe lắc kĩ trong 500 gam dung dịch AgNO 3 5,1% đến khi phản ứng xảy ra ho n to n thu à à được dung dịch A v kà ết tủa B. a. Nếu sau phản ứng Fe đã tham gia phản ứng hết thì dung dịch A thu được có thể gồm những chất n o?à b. Nếu a = 3,08 gam. Tính khối lượng kết tủa B v nà ồng độ % của chất tan trong dung dịch A. B i 7à . .). Cho m gam bột Zn v o 2 lít dung dà ịch AgNO 3 0,2M. Sau một thời gian lấy thanh Zn ra cân nặng 28,1 gam bột kim loại A còn lại l dung dà ịch B. Lấy A cho v o dung dà ịch HCl dư thấy thoát ra 1,12 lít khí H 2 ( 0 o C và 2atm). Tính nồng độ mol/lít của dung dịch B v khà ối lượng m. ĐS: nồng độ ( 0,05M v 0,1M) mà Zn = 13g B i 8à . .). Nhúng một cây đinh Fe v o 200 ml dung dà ịch CuSO 4 0,5M. Sau một thời gian lấy ra cân nặng 5,2 gam. Dung dịch còn lại cô cạn được 15,8 gam hỗn hợp muối khan. Xác định khối lượng mỗi muối thu được v khà ối lượng cây đinh Fe ban đầu. ĐS: , 4 4 FeSO CuSO m 3 8g m 12g= = ; m đinh Fe = 5 gam. B i 9à . ( .).Lấy hai thanh kim loại M có hoá trị II. Khối lượng ban đầu như nhau nhúng v o hai dung dà ịch Cu(NO 3 ) 2 và AgNO 3 . Sau một thời gian khối lượng của thanh 1 giảm 0,1% v thanh 2 tà ăng 15,2% so với khối lượng ban đầu. Biết số mol kim loại M đã phản ứng ở hai thanh bằng nhau. Tìm kim loại M. ĐS: Zn B i 10à . .). Ngâm một vật bằng đồng có khối lượng 5 gam trong 250 gam dung dịch AgNO 3 8%. Sau một thời gian thấy khối lượng AgNO 3 trong dung dịch giảm đi 85%. a. Tính khối lượng vật được lấy ra. b. Tính nồng độ C% của chất trong dung dịch sau phản ứng. ĐS: mFe = 12,6 gam , C% AgNO 3 =1,24%, C% Cu(NO 3 ) 2 = 3,88% B i 11à . .). Ngâm hai lá kẽm có cùng khối lượng v o trong dung dà ịch Cu(NO 3 ) 2 v Pb(NOà 3 ) 2 . Sau một thời gian thấy khối lượng lá kẽm ngâm trong dung dịch Cu(NO 3 ) 2 giảm 0,15 gam. Hỏi lá kẽm thứ hai tăng hay giảm bao nhiêu gam ĐS: Lá kẽm thứ hai tăng 21,3 gam. 1 Tr êng THPTQuúnh L u 2 Gi¸o viªn: Ph¹m L©m Tïng Lo ạ i 2 : M Ộ T KIM LO Ạ I T C DÁ Ụ NG V Ớ I HAI HAY NHI Ề U MU Ố I . Chú ý: Kim loại sẽ phản ứng với ion kim loại có tính oxi hoá mạnh trước. ( ion kim loại đứng phía sau trong dãy điện hoá có tính khử oxi hoá mạnh hơn). B i 12à . Một dung dịch chứa 3,2 gam CuSO 4 v 6,24 gam CdSOà 4 . Cho thanh Zn có khối lượng 65 gam v o dung dà ịch. Sau khi phản ứng ho n tà ất tất cả kim loại thoát ra đều bám v o thanh kim loà ại. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Hỏi khối lượng của thanh kim loại sau cùng nặng bao nhiêu gam? ( Biết trong dãy điện hoá Cu 2+ đứng sau Cd 2+ v Cd =112).à B i 13à . Nhúng một thanh Fe nặng 100 gam v o 500 ml dung dà ịch hỗn hợp gồm CuSO 4 0,08M v Agà 2 SO 4 0,004M. Giả sử tất cả Cu v Ag thoát ra à đều bám v o Fe. Sau mà ột thời gian lấy định Fe ra cân lại được 100,48 gam. Tính khối lượng chất rắn thoát ra bám v o thanh Fe. Nà ồng độ mol/lít của dd thu được. ( b i 2/229/ cà ẩm nang). B i 14à . Lắc 10,4 gam bột Zn với 400 ml dung dịch A gồm AgNO 3 v Cu(NOà 3 ) 2 . Sau khi phản ứng kết thúc thu được 17,84 gam chất rắn B v dung dà ịch C. Cho C tác dụng với NaOH dư thu được 8,82 gam kết tủa. a. Biện luận tìm ra khả năng phản ứng của b i toán. Bià ết B không tác dụng với NaOH. b. Tính nồng độ mol/lít của các muối trong dung dịch A. B i 15à . Lắc m gam bột Mg với 500 ml dung dịch A gồm AgNO 3 v Cu(NOà 3 ) 2 cho đến khi phản ứng kết thúc thu được 17,2 gam chất rắn B v dung dà ịch C. Cho NaOH dư v o dung dà ịch C được 13,6 gam kết tủa hai hiđrôxit kim loại. a. Biện luận tìm khả năng phản ứng của b i toán.à b. Nếu biết m =3,6 gam tính nồng độ mol/lít của muối trong dung dịch A. B i 16à . .). Lắc m gam Fe v o dung dà ịch A gồm AgNO 3 v Cu(NOà 3 ) 2 đến khi phản ứng kết thúc được 6,24 gam chất rắn B. Tách B thu được nước lọc. Do C tác dụng với NaOH dư được 6,46 gam 2 hiđrôxit kết tủa. Nung kết tủa n yà trong không khí được 5,6 gam chất rắn. Tính m , số mol của 2 muối ban đầu. B i 17à . .). Lắc kỹ 1,6 gam Cu trong 100 ml dung dịch hỗn hợp AgNO 3 2M v Fe(NOà 3 ) 3 0,15M được dung dịch A và kết tủa B. a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b. Tính khối lượng kết tủa B. Nồng độ các chất trong dung dịch A. B i 18à . .Cho Fe v o dung dà ịch A có hòa tan 18,8 gam Cu(NO 3 ) 2 v 34gam AgNOà 3 . Sau khi phản ứng kết thúc ta thu được 24,8 gam chất rắn (B) v dung dà ịch C. a. Tính khối lượng của Fe cho v o.à b. Tính khối lượng muối trong C. B i 19à . .Lắc kĩ m gam bột Ni với 150 gam dung dịch AgNO 3 8,5% v Cu(NOà 3 ) 2 14,1%. a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b. Tính khối lượng Ni cần dùng đur sau khi phản ứng xong, lượng Cu(NO 3 ) 2 chỉ còn một nữa lượng ban đầu. c. Tính khối lượng của Ni cần dùng để khi dừng phản ứng nồng độ C% của Cu(NO 3 ) 2 giảm đi 1 nữa. ( Ni = 59) B i 20. Hòa tan ho n to n 8 gam kim loà à à ại R bằng HNO 3 loãng thu được 3,2 lít khí duy nhất (NO) ở điều kiện tiêu chuẩn. a. Xác định tên R. b. Lấy m gam kim loại R cho v o cà ốc chứa 0,5 lít dung dịch AgNO 3 0,2M v Pb(NOà 3 ) 2 0,1M. Lắc kỹ cho đến khi phản ứng xảy ra ho n to n thu à à được chất rắn nặng 15,975 gam. - Tìm m. Lo ạ i 3. HAI KIM LO Ạ I T C DÁ Ụ NG V Ớ I M Ộ T MU Ố I . (Loại quan trọng nhất trong dạng n y- thà ường ra đề thi) Ở dạng toán n y thông thà ường chất rắn còn lại gồm 2 kim loại. Đề b i không nói rõ nhà ưng thường nhận nghiệm ở trường hợp n y.à B i 21à 4,15 gam hỗn hợp Fe v Al phà ản ứng với 200 ml dung dịch CuSO 4 0,525M. Khoáy kỹ cho hỗn hợp để phản ứng xảy ra ho n to n. à à Đem lọc kết tủa (A) gồm 2 kim loại nặng 7,84 gam v dung dà ịch nước lọc B. Để ho tanà tan kết tủa cần ít nhất bao nhiêu ml dung dịch HNO 3 . (Đề b i nói rõ l 2 chà à ất rắn). ĐH Kinh Tế QD- 2001). B i 22 à .). Cho hỗn hợp gồm Fe v Mg ( có sà ố mol bằng nhau) v o dung dà ịch CuSO 4 . Sau khi phản ứng kết thúc thu được hỗn hợp 2 kim loại nặng 2.48 gam trong đó có 1,92 gam Cu. Tính mol Mg v Fe à đã dùng. 2 Tr êng THPTQuúnh L u 2 Gi¸o viªn: Ph¹m L©m Tïng B i à 23 Cho 0,387 gam hỗn hợp (A) gồm Zn v Cu v o dung dà à ịch Ag 2 SO 4 0,005 mol khoáy đều cho đến khi phản ứng ho n to n thu à à được 1,114 gam chất rắn. Tính khối lượng mối kim loại. (Đề b i không nói rõ l 1 chà à ất rắn hay nhiều chất). B i 24à .Cho 5,15 gam hỗn hợp gồm Zn v Cu v o 140 ml dung dà à ịch AgNO 3 1M. Sau phản ứng xong được 15,76 gam hỗn hợp kim loại v dung dà ịch B. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. (Đề thi Khối B – Năm 2006). B i 25à . Hỗn hợp bột E 1 gồm kim loại Fe v mà ột kim loại R có hoá trị n không đổi. Trộn đều rồi chia 22,59 gam hỗn hợp E 1 th nh 3 phà ần bằng nhau. Ho tan hà ết phần 1 bằng HCl thu được 3,696 lít khí H 2 . Phần 2 tác dụng ho nà to n và ới HNO 3 loãng thu được 3,36 lít khí NO ( l sà ản phẩm khử duy nhất). a. Viết phương trình phản ứng hoá học xảy ra. Xác định tên kim loại R? Biết các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. b. Cho phần 3 v o 100 dung dà ịch Cu(NO 3 ) 2 lắc kĩ cho Cu(NO 3 ) 2 phản ứng hết ta thu được chất rắn E có khối lượng 9,76 gam. Viết phương trình phản ứng hoá học xảy ra v tính nà ồng độ mol/lít của dung dịch Cu(NO 3 ) 2 ban đầu. (Đề thi đại Học khối A năm 2005). B i 26à . .Hỗn hợp A gồm Mg v Fe. Cho 5,1 gam hà ỗn hợp A v o 250 ml dung dà ịch CuSO 4 . Sau khi phản ứng xảy ra ho n to n là à ọc thu được 6,9 gam chất rắn B v dung dà ịch chứa 2 muối. Thêm NaOH dư v o dung dà ịch C. Lọc lấy kết tủa đem nung ngo i không khí à đến khối lượng không đổi được 4,5 gam chất rắn D. a. Tính % theo khối lượng mỗi kim loại trong chất rắn A. b. Nồng độ mol/lít của dung dịch CuSO 4 . c. Tính thể tích khí SO 2 thoát ra khi ho tan ho n to n 6,9 gam chà à à ất rắn B v o trong dung dà ịch H 2 SO 4 đặc nóng. (Đề thi ĐH khối B năm 2004). B i 27à . Cho 10,72 gam hỗn hợp bột sắt v à đồng tác dụng với 500 ml dung dịch AgNO 3 . Sau phản ứng xảy ra ho n to n à à được 35,84 gam chất rắn A v dung dà ịch B. Cho dung dịch B tác dụng với NaOH dư. Lọc lấy kết tủa rửa sạch rồi nung ngo i không khí à đến khối lượng không đổi được 12,8 gam chất rắn. a. Tìm khối lượng các kim loại ban đầu. b. Tính nồng độ của dung dịch AgNO 3 . ( HV Bưu chính ). (Đề không nói rõ l dung dà ịch thu được 2 muối- hay không có giả thiết suy ra được điều đó). B i 28. à .Cho 1,58 gam hỗn hợp ở dạng bột gồm Mg v Fe tác dà ụng vừa đủ với 125 ml dung dịch CuCl 2 . Khoáy đều hỗn hợp, lọc rửa ta thu được 1,92 gam chất rắn v dung dà ịch B. Thêm v o B mà ột lượng NaOH lấy dư lọc rửa kết tủa mới tạo th nh rà ồi nung kết tủa trong không khí ở nhiệt độ cao thu được chất rắn D .Tất cả các phản ứng đều xảy ra ho n to n.à à a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra v già ải thích vì sao có các phương trình đó. b. Tính % khối lượng mỗi kim loại v nà ồng độ của dung dịch CuCl 2 . (Đề thi ĐH Y dược H Nà ội -2001). Lo ạ i 4 : Hai kim loại tác dụng với dung dịch chứa 2 muối. ( loai n y toán phà ức tạp v khó nên chà ủ yếu gặp ở một kiểu b i nhà ư sau). B i 29à . Cho hỗn hợp Y gồm 2,8 gam Fe v 0,81 gam Al v o 200 ml dung dà à ịch AgNO 3 v Cu(NOà 3 ) 2 . Kết thúc phản ứng thu được dung dịch D v 8,12 gam chà ất rắn (E) gồm 3 kim loại. Cho E tác dụng với HCl dư ta thu được 0,672 lít khí H 2 (đktc). Tính nồng độ mol/lit của dung dịch AgNO 3 v Cu(NOà 3 ) 2 ban đầu. B i 30à .Hỗn hợp gồm 6,5 gam Zn v 4,8 gam Mg à được cho v o 200 ml dung dà ịch Y chứa CuSO 4 0,25Mv AgNOà 3 0,3M. Thu được m gam hỗn chất rắn. a. Hãy chứng minh Cu 2+ v Ag+ à đã phản ứng hết. Tính khối lượng các chất rắn thu được trong hỗn hợp. b. Để phản ứng hết với hỗn hợp X trên phải dùng bao nhiêu ml dung dịch Y. B i 31à . Cho 4,58 gam hỗn hợp gồm Zn, Fe, Cu v o cà ốc đựng 170ml dung dịch CuSO 4 0,5M. Sau phản ứng xảy ra ho n to n à à được dung dịch B, chất rắn C. Nung C trong không khí đến khối lượng không đổi được 6 gam chất rắn D. Cho B tác dụng với NaOH dư, lọc lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi được 5,2 gam chất rắn E. a. Chứng minh CuSO 4 vẫn còn dư. b. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu. B i 32. a.à Cho hỗn hợp X chứa 0,15 mol Mg v 0,1 mol Fe v o 1 lít dung dà à ịch chứa 0,1 mol Ag + v 0,15 mol Cuà 2+ . Phản ứng tạo ra chất rắn D v dung dà ịch C. Thêm tiếp NaOH dư v o dung dà ịch C đem kết tủa nung đến khối lượng không đổi được chất rắn E. Tính khối lượng rắn D v E.à 3 Tr êng THPTQuúnh L u 2 Gi¸o viªn: Ph¹m L©m Tïng b. Cũng cho hỗn hợp X ở trên v o 1 lít dung dà ịch chứa AgNO 3 v Cu(NOà 3 ) 2 thì dung dịch G thu được mất m uà ho n to n to n v à à à à được chất rắn F có khối lượng 20 gam. Thêm NaOH dư v o dung dà ịch G tạo được kết tủa H gồm 2 hiđrôxit. Nung H ngo i không khí à đến khối lượng không đổi được một chất rắn K có khối lượng là 8,4 gam. Tính nồng độ mol/lít của dung dịch AgNO 3 v Cu(NOà 3 ) 2 . B i 33à . .). Một hỗn hợp gồm Al v Fe có khà ối lượng 8,3 gam. Cho X v o 1 lít dung dà ịch chứa AgNO 3 0,1M và Cu(NO 3 ) 2 0,2M. Sau khi phản ứng kết thúc được chất rắn B v dung dà ịch X đã mất m u ho n to n. Chà à à ất rắn B không tan trong dung dịch HCl. Tính khối lượng của B, % khối lượng của X. DẠNG 2: ĐIỆN PHÂN. (điều chế kim loại bằng phương pháp điện phân). Không cần thiết viết cơ chế quá trình điện phân nếu đề không yêu cầu. ( Học sinh xem lại toàn bộ lý thuyết trong tài liệu chương I- Đại cương kim loại Xem lại các bài tập cơ bản đã học để nắm chắc lí thuyết điện phân). Một số dấu hiệu cần nắm: - Khi điện cực catốt ( cực âm) bắt đầu có bọt khí xuất hiện . Hoặc khối lượng Catốt không đổi có nghĩa là ion kim loại có khả năng điện phân đã bị điện phân hết, và tại catôt bắt đầu có sự điện phân của H 2 O. - Khi pH của dung dịch không thay đổi có nghĩa là các ion âm, hoặc ion dương, hoặc dung dịch có chứa hai loại ion âm và dương đều bị điện phân hết. Khi đó tiếp tục điện phân là quá trình điện phân của H 2 O. Một số kỹ năng cần nắm: - Nếu điện phân hỗn hợp nhiều ion: tổng thời gian điện phân bằng tổng thới gian điện phân các ion. - Khi tính nồng độ % của dung dịch sau điện phân cần chú ý tính m dd sau đphân m (ddsau) = m (dd đầu) - m↓ - m ( khí↑). - Chú ý: Khi điện phân muối Fe 3+ . Bước đầu Fe 3+ bị khử về Fe 2+ . Nếu không còn ion kim loại nào mạnh hơn Fe 2+ thì khi đó Fe 2+ mới bị khử về Fe o . - Chú ý: Điện phân dung dịch NaCl không có màn ngăn điện cực trơ thì dung dịch thu được là nước Javen. Lo ạ i 1: Đ i ệ n ph©n m ộ t mu ố i, hay dung d ị ch c ủ a m ộ t ch ấ t. ( Học sinh xem lại các BT đã học và cố gắng hoàn thành các bài tập loại 1) Bài 34. Điện phân một dung dịch muối MCl n với điện cực trơ. Khi ở catot thu được 16 gam kim loại thì ở anôt thu được 5,6 lít khí (đktc). Xác định kim loại M. Bài 35. Tính nồng độ % của các chất trong dung dịch thu được khi điện phân 400 ml dung dịch NaOH 10% (d=1,1g/ml). Biết rằng đã thu được 5,6 lít khí (đktc) khí O 2 . Bài 36. Hòa tan 20 gam dung dịch K 2 SO 4 vào 150 gam H 2 O thu được dung dịch A. Tiến hành điện phân dung dịch A một thời gian. Sau điện phân khối lượng của K 2 SO 4 trong dung dịch chiếm 15% khối lượng của dung dịch. Biết lượng nước bị hay hơi không đáng kể. a. Tính thể tich khí thoát ra ở mỗi điện cực đo ở điều kiện tiêu chuẩn. b. Tính thể tích khí H 2 S (đktc) cần dùng để phản ứng hết với chất khí thoát ra ở Anôt. ( Học viên bưu chính 2000). Bài 37. Điện phân có màn ngăn, điện cực trơ 100 ml dung dịch MgCl 2 0,15M với cường độ dòng điện là 0,1A trong 960s. Tính nồng độ mol/lít của các ion trong dung dịch sau điện phân ( Biết rằng thể tích không thay đổi trong suốt quá trình điện phân). (Đề thi ĐHQG 2000). Bài 38. Điện phân 200 ml dung dịch KCl 1M ( d = 1,15 gam/ml) có màn ngăn xốp. Tính nồng độ % các chất trong dung dịch sau điện phân trong 2 trường hợp sau: 1. Khí thoát ra ở Catôt (đktc) là: 1,12 lít. 2. Khí thoát ra ở Catôt (đktc) là 4,48 lít. Bài 39. Điện phân dung dịch NaOH nồng độ x% trong 100 giờ với I =26,8Ampe thì được 100 gam dung dịch có nồng độ 24%. Tính x. Bài 40. Điện phân 0,2 lít dung dịch CuSO 4 với điện cực trơ với I = 9,65 Ampe. Khi cả 2 điện cực đều có 1,12 lít khí thì dừng điện phân. a. Tính nồng độ mol/lít của dung dịch CuSO 4 . b. Tính thời gian điện phân? c. Dung dịch sau điện phân nặng hơn hay nhẹ hơn dd đầu bao nhiêu gam. Bài 41. Điện phân dung dịch CuSO 4 với điện cực trơ. 4 Tr êng THPTQuúnh L u 2 Gi¸o viªn: Ph¹m L©m Tïng a. Trình bày cơ chế điện phân. b. Khi ở âm cực bắt đầu có bọt khí xuất hiện thì dừng điện phân thấy khối lượng âm cực tăng 4,8 gam. Tính nồng độ mol/lít của dung dịch. Bài 42. Điện phân muối sunfat của kim loại M hoá trị II. Khi ở Anôt thu được 0,448 lít khí thì thấy khối lượng của Catôt tăng 2,368g. Tìm M. Bài 43. Cho 250 gam dung dịch CuSO 4 8% (ddA). Điện phân dung dịch A cho đến khi nồng độ của dung dịch giảm đi bằng một nửa so với trước phản ứng thì dừng lại. - Tính khối lượng kim loại bám lên Catôt và thể tích khí thoát ra ở nanôt (đo ở điều kiện tiêu chuẩn). Bài 44. Hòa tan 4,5 gam tinh thể XSO 4 .5H 2 O vào nước thu được dung dịch A với điện cực trơ. - Nếu thời gian điện phân là t giây thì thu được kim loại tại catôt và 0,007 mol khí tại anôt. - Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì thu được 0,024 mol khí (ở 2 điện cực). a. Xác định CTPT của tinh thể muối. b. Chi I = 1,93 Ampe. Tính thời gian điện phân t? Loại 2: Điện phân dung dịch chứa 2 muối hay nhiều chất khác nhau: Ở dạng này ta chỉ xét các kiểu như sau: - 2 muối trong đó có 1 cation bị khử và 1 anion bị khử. - 2 muối có 2 cation bị khử. ( Chỉ giải vài bài tập mẫu, các bài tập còn lại học sinh tự rèn luyện). Bài 45. Dung dịch X chứa CuSO 4 và NaCl. a. Trình bày cơ chế điện phân xảy ra khi điện phân dung dịch chứa a mol CuSO 4 và b mol NaCl (Điện cực trơ có màn ngăn) trong các trường hợp sau đây: b = 2a, b>2a, b<2a. b. Nếu thể tích của dung dịch là 100 ml, nồng độ của hai muối bằng nhau bằng 0,01M với cường độ dòng điện là 0,5A. Tính thời gian điện phân nếu pH của dung dịch sau điện phân bằng 2. Bài 46. Trộn 200 ml dung dịch AgNO 3 với 300 ml dung dịch Cu(NO 3 ) 2 được dung dịch A. Lấy 250 ml dung dịch A thực hiện điện phân với cường độ dòng điện là 0,429 Ampe thì sau 5 giờ điện phân hoàn toàn lượng muối trong dung dịch A, khối lượng kim loại thu được là 6,36 gam. Tính nồng độ của 2 muối trong dung dịch trước khi pha trộn. Bài 47. Tiến hành điện phân 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm 0,005 mol HCl 0,005 mol NaCl và 0,01 mol CuCl 2 với cường độ dòng điện không đổi, điện cực trơ màn ngăn xốp cho tới khi H 2 O bị điện phân ở 2 điện cực. a. Cho biết thứ tự điện phân xảy ra như thế nào? viết p.trình điện phân. b. Tính pH của dung dịch tại thời điểm bắt đầu điện phân, và tại từng thời điểm các chất điện phân vừa hết. c. Vẽ đồ thị biễu diễn sự thay đổi pH trong suốt quá trình điện phân. Bài 48. Cho 200 gam dung dịch hỗn hợp gồm AgNO 3 4,25% và Cu(NO 3 ) 2 9,4% ( dung dịch A). Điện phân dung dịch A cho đến khi ở Catôt có 8,2 gam Kim loại bám vào thì dừng lại được dung dịch B. a. Tính nồng độ % của các chất có trong dung dịch B. b. Nếu điện phân dung dịch B với cường độ dòng điện là 5A thì cần bao nhiêu thời gian để điện phân hết muối trong dung dịch. Bài 49. Hòa tan 6,32 gam hỗn hợp gồm Ag 2 SO 4 và CuSO 4 vào nước được dung dịch A. Điện phân dung dịch A cho đến khi ở catôt xuất hiện bọt khí thì dừng lại. Lấy Catốt rửa sạch làm khô, cân lại thấy khối lượng catôt tăng 3,44 gam. a. Viết các phương trình điện phân. b. Tính % khối lượng các muối trong hỗn hợp đầu. Bài 50. Trung hòa dung dịch X chứa hỗn hợp KCl và HCl. Điện phân có màn ngăn 200 gam dung dịch X cho đến khi tỉ khối khí ở điện cực dương giảm thì dừng điện phân. Trung hoà dung dịch sau điện phân cần 200 ml dung dịch H 2 SO 4 0,5M. Cô cạn dung dịch sau khi trung hoà thì được 15,8 gam muối khan. a. Viết các phương trình điện phân xảy ra. b. Tính nồng độ C% của dung dịch muối. Bài 51. Hoà tan 7,8 gam hỗn hợp X gồm Ag và Cu bằng dung dịch H 2 SO 4 đặc 98% đun nóng được 1,4 lít khí SO 2 điều kiện tiêu chuẩn và dung dịch A. a. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong X. b. Chia dung dịch A thành hai phần bằng nhau. Phần 1 phản ứng hết với 50g dung dịch NaOH 4% thì bát đầu xuất hiện kết tủa. Tính C% của các chất trong dung dịch A. 5 Tr êng THPTQuúnh L u 2 Gi¸o viªn: Ph¹m L©m Tïng c. Phần hai đem điện phân với cường độ dòng điện 0,5Ampe trong 2 giờ. Tính khối lượng của kim loại bám trên Catôt. Loại 3: Điện phân các dung dịch trong các bình điện phân mắc nối tiếp nhau. Bài 52. Mắc nối tiếp 3 bình điện phân: Bình 1 đựng dung dịch CuCl 2 . Bình 2 đựng dung dịch Na 2 SO 4 , bình 3 đựng dung dịch AgNO 3 . Hỏi khi ở catot thoát ra 3,2 gam kim loại thì ở các điện cực khác thoát ra những chất gì và bao nhiêu gam? Bài 53. Cho dòng điện đi qua 3 bình điện phân mắc nối tiếp nhau với điện cực trơ. Bình 1 chứa dung dịch H 2 SO 4 , bình 2 chứa dung dịch AgNO 3 dư, bình 3 chứa dung dịch CuCl 2 dư. Cho biết những sản phẩm nào thoát ra trên các điện cực ở 3 bình và khối lượng là bao nhiêu nếu như đã có 1 mg H 2 thoát ra ở điện cực catốt ở bình thứ nhất. Bài 54. Cho hai bình điện phân giống nhau có điện cực trơ mắc nối tiếp nhau. Bình 1 đựng 100 ml dung dịch AgNO 3 0,15M, Bình 2 đựng 100 ml dung dịch muối sunfat của một kim loại M (II)đứng sau Al trong dãy hoạt động của các kim loại. Tiến hành điện phân 2 bình với thời gian t. Khi ở Catôt bình 1 có 0,648 gam KL kết tủa thì ở bình 2 bắt đầu có khí thoát ra và khối lượng của kim loại kết tủa là 0,192 gam. a. Xác định kim loại trong bình 2. b. Tính nồng độ mol/lít của các chất trong bình 1 sau điện phân. DẠNG 3. NHIỆT PHÂN OXIT BẰNG CO, C, H 2 , Al (Điều chế KL bằng PP Nhiệt Luyện). ( Học sinh dựa vào các bài tập đã được hướng dẫn nắm vững cách tiến hành và tập rèn luyện ở các bài toán còn lại). Loại 1: Dùng CO, H 2 , C khử Oxit kim loại. Bài 55. Để khử 6,4 gam một oxit kim loại cần 2,688 lít khí H 2 (đktc). Nếu lấy lượng dư kim loại đó cho tác dụng với HCl dư thì giải phóng 1,792 lít khí H 2 . Tìm kim loại đó.( DS: Fe) Bài 56: Cho hỗn hợp gồm Fe và Fe x O y . Để hòa tan vừa hết 9,2 gam hỗn hợp đó cần 0,32 mol HCl. Nếu khử hoàn toàn hỗn hợp A trên bằng H 2 thì thu được 7,28 kim loại ( không chứa chất nào khác). Tìm Oxit. DS: Fe 3 O 4 Bài 57: Một oxit kim loại có công thức M x O y , trong đó M chiếm 72,41% khối lượng. Khử hoàn toàn oxit này bằng khí CO thu được 16,8 gam kim loại M. Hoà tan hoàn toàn lượng M này bằng HNO 3 đặc nóng thu được một muối hoá trị III và 0,9 mol khí NO 2 . Viết phương trình phản ứng và xác định oxit kim loại. (Đề Thi ĐH QG năm 1999).DS: Fe v à Fe 3 O 4 Bài 58: Hỗn hợp B gồm CuO và MO tỉ lệ mol là 1:2 nặng 4,8 gam cho vào ống sứ đun nóng rồi cho CO đi qua đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp chất rắn D. Hỗn hợp D tác dụng vừa đủ với 160 ml dung dịch HNO 3 1,25M thu được V lít khí NO (đktc). Tìm Nguyên tố M? tính thể tích V? Bài 59. Cho luồng khí CO đi qua ống sứ chứa m gam hỗn hợp rắn gồm CuO và Fe 2 O 3 nung nóng. Sau một thời gian trong ống sứ còn lại n gam hỗn hợp rắn Y. Khí Y thoát ra được hấp thụ bằng dung dịch Ca(OH) 2 dư thu được p gam kết tủa. Viết các phương trình phản ứng có thể xảy ra và lập biểu thức quan hệ giữa m,n,p. Bài 60. Nung nóng m gam Fe 2 O 3 với khí CO một thời gian thu được 32 gam chất rắn. Khí sinh ra sau phản ứng được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH) 2 thu được 15 gam kết tủa. Lọc bỏ kết tủa rồi tiếp tịc đun nóng ta thêm được 5 gam kết tủa nữa. Tính m? Bài 61. Cho dòng khí CO qua ống sư đựng 31,2 gam hỗn hợp CuO và FeO rồi đun nóng. Sau thí nghiệm thu được chất rắn A trong ống sứ. Cho khí thoát ra lội qua 1 lít dung dịch Ba(OH) 2 0,2M thấy tạo ra 29,55 gam kết tủa. Tính khối lượng chất rắn A. Bài 62. Cho 4,72 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2 O 3 tác dụng với lượng CO dư ở nhiệt độ cao. Phản ứng xong thu được 3,92 gam rắn A. Nếu ngâm cùng lượng hỗn hợp trên trong lượng dư dung dịch CuSO 4 phản ứng xong thu được chất rắn B có khối lượng lớn hơn rắn A 1,04 gam. a. Tính % khối lượng rắn A trong hỗn hợp. 6 Tr êng THPTQnh L u 2 Gi¸o viªn: Ph¹m L©m Tïng b. Nếu hồ tan hồn tồn A trong HNO 3 lỗng nồng độ 0,02M phản ứng chỉ thu được duy nhất chất khí NO. Hỏi thể tích tối thiểu của dung dịch HNO 3 cần dùng. Bài 63. Trong một bình kín dung tích 2,112 lít chứa khí CO và một lượng hỗn hợp A gồm Fe 3 O 4 và FeCO 3 ở 27,3 o C và 1,4 atm. ( thể tích của chất rắn chiếm khơng đáng kể). Nung nóng bình ở nhiệt độ cao để phản ứng xảy ra hồn tồn thì thu được một hỗn hợp khí có tỉ khối hơi so với hiđrơ là 554/27. Nếu hòa tan hồn tồn hỗn hợp A trong dung dịch HNO 3 lỗng thu được hỗn hợp khí NO và CO 2 có thể tích 1,792/3 lít (đktc). Tính thể tích dung dịch HCl 2M cần để hồ tan hết hỗn hợp A. (ĐH Bách Khoa Hà Nội 2001). Bài 64. Cho hỗn hợp A gồm FeO và Fe 2 O 3 có số mol bằng nhau. a. Hỏi khi nung hỗn hợp đó ở nhiệt độ cao trong khơng khí ( có mặt của oxi) thu được chất rắn có khối lượng khơng đổi thì khối lượng sau đó giảm đi bao nhiêu % so với lương ban đầu. b. Nếu tiến hành nung hỗn hợp A có khối lượng là 112,8 gam cho đến khi khối lượng khơi đổi được chất rắn B. Cho B vào ống sứ đun nóng với khí H 2 dư để phản ứng xảy ra hồn tồn. Tồn bộ hơi nước thu được đem ngưng tụ rồi cho phản ứng với Na có dư. Tính khối lượng NaOH được tạo ra. Chú ý pứ nung FeCO 3 trong kk FeCO 3 + O 2 → 2Fe 2 O 3 + 4CO 2 . Bài 65. Khử hồn tồn 4,06 gam một oxit kim loại bằng CO ở nhiệt độ cao tạo thành kim loại. Dẫn tồn bộ khí sinh ra qua bình đựng dung dịch Ca(OH) 2 lấy dư thấy tạo thành 7 gam kết tủa. Lấy lượng kim loại sinh ra hòa tan trong HCl dư thu được 1.176 lít khí H 2 (đktc). a. Xác định CTPT của oxit kim loại. b. Cho 4,06 gam Oxit kim loại nói trên tác dụng hồn tồn với 500 ml dung dịch H 2 SO 4 đặc, nóng dư được dung dịch X và có khí SO 2 bay ra. Hãy xác định nồng độ mol/lít của muối trong dung dịch X. ( Coi thể tích của dung dịch khơng thay đổi trong suốt q trình phản ứng). Đề Thi ĐH Khối A – Năm 2003. Bài 66. Hỗn hợp gồm Cu và một oxit Fe x O y , Khử hồn tồn 36 gam hỗn hợp A bằng H 2 ở nhiệt độ cao thu được 29,6 gam hỗn hợp kim loại B. Cho B vào dung dịch HCl dư khốy kĩ thấy có 6.72 lít khí H 2 (đktc) bay ra. a. Tìm CTPT của oxit Fe. b. Cho 36 gam A vào 200 ml dung dịch AgNO 3 1M. Sau phản ứng xảy ra hàon tồn thì thu được bao nhiêu gam chất rắn. Loại 2: Tốn nhiệt nhơm . Một số điểm lưu ý: Vì các phản ứng nhiệt nhơm thường xảy ra khơng hồn tồn nên ta phải căn cứ vào đề bài để dự đốn phản ứng: • Nếu đề cho phản ứng vừa đủ hay vừa hết thì xem như cả Al và Oxit kim loại đều hết. • Nếu đề bài cho phản ứng hồn tồn hay hiệu suất đạt 100% thì có hai khả năng xảy ra: - Al còn dư: Khi đó hỗn hợp rắn + NaOH có khí thốt ra. - Oxit kim loại còn dư.  Nếu đề u cầu tính Hiệu suất thì xem như cả Al và Oxit đều dư. Vì phản ứng đã xảy ra khơng hồn tồn. Học sinh giải lại các bài tốn nhiệt nhơm trong tài liệu KT cơ bản- vơ cơ – chương III. Bài 67.Đun nóng hỗn hợp A gồm Al và Fe 3 O 4 ( không có không khí). Hỗn hợp thu được sau phản ứng đem tác dụng với KOH dư thấy có 6.72 lít khí H 2 ( đktc). Nhưng nếu cho tác dụng với HCl dư sẽ th u được 13.44 lít khí H 2 ở 0 o C và 2 atm. Biết Hiệu suất phản ứng là 100%. a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b. Tìm khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu. Bài 68. Nhiệt nhôm 26,8 gam hỗn hợp gồm Al và Fe 2 O 3 trong điều kiện không có không khí. Sau phản ứng đem tác dụng với lượng dư dung dòch HCl dư thấy 11,2 lít khí H 2 ( đktc) thoát ra. Tính khối lượng của các chất trong hỗn hợp đầu. Nếu hiệu suất phản ứng đạt 100%. 7 Tr êng THPTQnh L u 2 Gi¸o viªn: Ph¹m L©m Tïng Bài 69: Tiến hành nhiệt nhôm với H= 100% hỗn hợp gồm Al và Fe 2 O 3 ( không có không khí) và chia hỗn hợp thành hai phần bằng nhau: - Phần 1: Tác dụng với NaOH dư ta thu được 1,68 lít khí H 2 (đktc). - Phần 2: Tác dụng vừa đủ với 1.95 lít dung dòch HCl 1M thấy thoát ra 5,88 lít khí H 2 ( 0 o C và 2 atm). Hãy tính khối lượng Fe tạo thành trong phản ứng nhiệt nhôm ở trên. Bài 70: Tiến hành nhiệt nhôm hỗn hợp gồm Al và Fe 3 O 4 được hỗn hợp chất rắn A. Chia hỗn hơp chất rắn A thành 2 phần bằng nhau: - Phần 1: Đem khử bởi lượng dư khí H 2 ( đun nóng) thì thấy khối lượng của hỗn hợp giảm đi 0,512 gam. ( Biết chỉ xảy ra chiều hướng duy nhất: Oxit kim loại bò khử về số Oxi hoá thấp nhất). - Phần 2: Đem hòa tan trong dung dòch NaOH dư thấy còn lại chất rắn không tan có khối lượng 3,116 gam. ( Biết tất cả các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn ). a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b. Tính khối lượng của các chất trong hỗn hợp ban đầu. c. Nếu lấy toàn bộ phần rắn không tan ở phần 2 hoà tan hoàn toàn vào 600 ml dung dòch HNO 3 C M thì thấy đã dùng vừa hết axit đồng thời thu được 0,3472 lít khí NO và 78,4 ml khí N 2 . - Viết các phương trình phản ứng xảy ra và Tính C M của dung dòch HNO 3 . ( Dùng pp bảo toàn electron để làm). Bài 71: Trộn 4,05 gam Al với 10,44 gam Fe 3 O 4 rồi tiến hành nhiệt nhôm. Sau khi kết thúc thí nghiệm lấy chất rắn thu được cho vào dung dòch NaOH dư thấy tạo ra 1,68 lít khí H 2 ( đktc). Tính Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm và tính % khối lượng của các chất sau phản ứng. Giả sử chỉ có một phản ứng khử Fe 3 O 4 về Fe. Bài 72. Trộn 10,8 gam bột Al với 34,8 bột Fe 3 O 4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm. Giả sử lúc đó chỉ có xảy ra phản ứng oxit Fe thành Fe. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp chất rắn sau phản ứng bằng dung dòch H 2 SO 4 20% ( d = 1,15 g/ml) thì thu được 10,752 lít khí H 2 ( đktc). Hãy tính hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm và thể tích của dung dòch H 2 SO 4 tối thiểu cần dùng. Bài 73. Nung hỗn hợp A gồm Al và Fe x O y được hỗn hợp B. Trộn đều và chia B làm 2 phần. Phần 1: Có khối lượng là 5,796 gam cho phản ứng với dung dịch NaOH dư thu được 0,4032 lít khí và chất rắn. Hồ tan chất rắn này trong HCl dư thì thu được 1,2096 lít khí H 2 . Phần 2: Hồ tan hết trong HNO 3 tạo ra 5,9136 lít khí NO (đktc). a. Tìm CTPT của Fe x O y . ( Nếu xem các phản ứng đều xảy ra hồn tồn). b. Tính khối lượng của hỗn hợp A ban đầu. Bài 74. Nung 9,66 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe x O y trong điều kiện khơng có khơng khí đến khi phản ứng hồ tồn thu được chất rắn Y ( giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Oxit Fe thành kim loại). Hồ tan Y trong NaOH dư thấy thốt ra 0,672 lít khí H 2 9 đktc) còn nếu hồ tan Y trong HCl dư thì thấy thốt ra 2,688 lít khí H 2 (đktc). Tìm CTPT của oxit Fe và % khối lượng các chất trong hỗn hợp ban đầu. ( tương tự bài 73). Bài 75. Tiến hành nhiệt nhơm với Fe 2 O 3 trong điều kiện khơng có khơng khí. Cho biết chỉ có phản ứng khử Fe 2 O 3 thành Fe. Chia hỗn hợp thành 2 phần: Phần 2 có khối lượng lớn hơn phần 1 là 134 gam và gấp 3 lần phần 1. - Cho phần 1 tác dụng với NaOH dư thấy bay ra 16,8 lít khí H 2 . - Phần 2 tan trong HCl dư thấy bay ra 84 lít khí H 2 . Các phản ứng xảy ra với Hiệu suất là 100%. Các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b. Tính khối lượng Fe thu được sau phản ứng nhiệt nhơm. Bài 76. Hỗn hợp A có khối lượng m gam gồm bột Al và Fe x O y . Tiến hành phản ứng nhiệt nhơm hỗn hợp A trong điều kiện khơng có khơng khí được hỗn hợp B. Nghiền nhỏ trộn đều B rồi chia thành 2 phần. Phần 1 có khối lượng 14,49 gam được hồ tan hết trong dung dịch HNO 3 lỗng đun nóng được dung dịch C và 3,696 lít khí NO duy nhất (đktc). Cho phần 2 tác dụng với NaOH dư đun nóng thấy giải phóng 0,336 lít khí H 2 (đktc) và còn lại 2,52 gam chất rắn. Các phản ứng đều xảy ra hồn tồn. 8 Tr êng THPTQuúnh L u 2 Gi¸o viªn: Ph¹m L©m Tïng a. Biết các phương trình phản ứng xảy ra. b. Xác định công thức của sắt oxit và tính m. (Đề thi ĐH khối B năm 2002). 9 . PHẦN I. KIM LOẠI. Vấn đề 1: ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI. ( PP THỦY LUYỆN VÀ PP ĐIỆN PHÂN) DẠNG 1. KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI. (điều chế kim loại bằng pp thủy luyện) Loại 1 : MỘT KIM LOẠI TÁC. dựa vào các bài tập đã được hướng dẫn nắm vững cách tiến hành và tập rèn luyện ở các bài toán còn lại). Loại 1: Dùng CO, H 2 , C khử Oxit kim loại. Bài 55. Để khử 6,4 gam một oxit kim loại cần. thành các bài tập loại 1) Bài 34. Điện phân một dung dịch muối MCl n với điện cực trơ. Khi ở catot thu được 16 gam kim loại thì ở anôt thu được 5,6 lít khí (đktc). Xác định kim loại M. Bài 35.