BÀI TẬP ẬP KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI AXIT (Có lời giải chi tiết) Bài 1: Cho 0,387 gam hỗn ỗn hợp A gồm Zn v Cu vào dung dịch ịch Ag2SO4 có số mol llà 0,005 mol Khuấy tới phản ứng hoàn àn toàn thu đư 1,144gam chất rắn Tính khối lượng ợng kim loại Bài 2: Cho 4,15 gam hỗn ỗn hợp Fe, Al phản ứng với 200ml dung dịch CuSO4 0,525M Khu Khuấy kĩ hỗn hợp để phản ứng xảy hoàn àn toàn Đem lọc lọc kết tủa (A) gồm hai kim loại nặng 7,84 gam vvà dung dịch nước lọc (B) Để hòa tan kết ết tủa (A) cần nhi mililit dung dịch ịch HNO3 2M, biết phản ứng tạo NO? Bài 3: Cho hỗn ỗn hợp (Y) gồm 2,8 gam Fe v 0,81 gam Al vào 200ml dung ddịch (C) chứa AgNO3 Cu(NO3)2 Kết ết thúc phản ứng thu đ dung dịch (D) 8,12 gam chất ất rắn (E) gồm ba kim loại Cho (E) tác dụng ụng với dung dịch HCl d dư, ta thu ợc 0,672 lít H2 (đktc) Tính nồng độ mol/l AgNO3, Cu(NO3)2 trước phản ứng Bài 4: Một ột hỗn hợp X gồm 6,5 gam Zn v 4,8 gam cho vào 200ml dung dịch d chứa CuSO4 0,5 M AgNO3 0,3M a) Chứng minh Cu vàà Ag kkết tủa hết.tính khối lượng chất rắn A thu đư ược b) Đểể phản ứng hết với hỗn hợp X tr phải dùng ml dung ddịch (Zn=65;Mg=24;Cu=64;Ag=108) Bài 5: Cho 0,10 mol Ba vào dung dịch d chứa 0,10 mol CuSO4 vàà 0,12 mol HCl Sau ph phản ứng xảy hoàn toàn, lọc ọc lấy kết tủa nung nhiệt độ cao đến khối lượng l ợng không đổi thu đđược m gam chất rắn Giá trị m là: Bài 6:Cho Cho m gam Mg vào 300 ml dung dịch d X chứa AgNO3 0,1 M vàà CuSO4 0,2 M Sau ph phản ứng hoàn tất ta thu ợc chất rắn A có khối lượng l ợng n gam.tính m N=2,16 gam Cho biết Ag+ bị khử trước Cu2+ Bài 7: Cho 2,24 gam Fe vào 200ml dung dịch d chứa hỗn hợp AgNO30,1 M vàà CuSO40,5 M.sau phản ứng xảy hoàn àn toàn thu đư dung dịch X m gam chất ất rắnY Xác định m Bài 8: Cho 24,3 gam bột Al vào 225 ml dung dịch d hỗn hợp NaNO3 1M vàà NaOH 3M khuấy khu khí ngừng thoát dừng ừng lại v thu ợc V lít khí (ở đktc).Giá trị V là: l Bài 9: Ngâm ột sắt dung dịch đồng sunfat, sau phản ứng khối lượng l ợng sắt tăng thêm th 1,2 g khối lượng đồng tạo bám ên sắt s bao nhiêu? Bài 10: Cho 8,4 g Fe vào dung dịch dịch có chứa 0,4mol AgNO3 Kết thúc phản ứng, khối llượng bạc bao nhiêu? Bài 11: Điện ện phân dung dịch CuSO4 với điện cực đồng: Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn ­ Anh tốt nhất! a, viết phương trình hóa học phản ứng điện cực b, Có nhận xét thay đổi nồng độ ion Cu2+ dung dịch c, Biết anot đôạn dây đồng có đường kính 1mm nhúng sâu 4m dung dịch CuSO4 Tính thể tích khối lượng đồng nhúng dung dịch Bài 12: Một kim loại M có hóa trị nhúng vào hai lít dung dịch FeSO4 có khối lượng tăng lên 16 gam Nếu nhúng kim loại vào lít dung dịch CuSO4 khối lượng tăng lên 20 gam Biết phản ứng nói hoàn thành sau phản ứng dư kim loại M dung dịch FeSO4và CuSO4 có nồng độ mol ban đầu.tính nồng độ mol dung dịch? Bài 13: Một kim loại M hóa trị nhúng vào lít dung dịch CuSO4 0,5 M sau lấy M cân lại ,thấy khối lượng tăng 1,6 gam, nồng độ CuSO4còn 0,3M.hãy xác định kim loại M? Bài 14: Cho a mol kim loại Na vào 100 ml dung dịch AlCl3 1M Khi phản ứng kết thúc thu 4,68 g kết tủa Số a mol Na bao nhiêu? Bài 15: Ngâm kẽm 100ml dung dịch AgNO3 0,1 mol Kết thúc phản ứng, khối lượng kẽm bao nhiêu? Bài 16: Cho hỗn hợp gồm 1,12 gam Fe 1,92 gam Cu vào 400 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H2SO4 0,5M NaNO3 0,2M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch X khí NO (sản phẩm khử nhất) Cho V ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X lượng kết tủa thu lớn Giá trị tối thiểu V là? Bài 17:Cho m gam hỗn hợp gồm Fe Al dạng bột vào 200ml dd CuSO4 0,525M Khuấy kỹ hỗn hợp để phản ứng hóa học xảy hoàn toàn Sau phản ứng thu 7,84g chất rắn A gồm kim loại dung dịch B Để hòa tan hoàn toàn chất rắn A cần dùng ml dd HNO3 2M, biết phản ứng sinh sản phẩm khử NO? Bài 18: Cho m gam bột Fe vào 800ml dd hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M H2SO4 0,25M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 0,6m gam hồn hợp bột kim loại khí NO(sản phẩm khử nhất) Gía trị m là? Bài 19: Cho m g bột Fe vào 800 ml dung dịch Cu(NO3)2 0,2M H2SO4 0,25M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại V lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) Giá trị m V là? Bài 20: Lấy M có khôi lượng ban đầu 8,4 gam nhúng vào dung dịch chứa AgNO30,2M vàCuSO40,1M Thanh M có tan hết hay không? tính khối lượng chất rắn A thu sau phản ứng nồng độ mol ion kim loại dung dịch B? Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn ­ Anh tốt nhất! LỜI GIẢI CHI TIẾT Bài 1: ­ Phản ứng: Zn + Ag2SO4 = ZnSO4 + 2Ag¯ Cu + Ag2SO4 = CuSO4 + 2Ag¯ ­ Vì tổng số mol Zn Cu nằm giới hạn: 0,387/65 < nhh < 0,387/64 → 0,0059 < nhh < 0,00604 → nhh lớn 0,005 mol, chứng tỏ Ag2SO4 hết ­ Giả sử Zn phản ứng phần, Cu chưa tham gia phản ứng Gọi số mol Zn ban đầu x; số mol Zn phản ứng x' Gọi số mol Cu ban đầu y → Khối lượng kim loại tăng: 108.2x' ­ 65.x' = 1,144 ­ 0,387 = 0,757 (gam) → 151x' = 0,757 → x' = 0,00501 Số mol lớn 0,005 mol, điều không phù hợp với đề bài, Zn phản ứng hết x = x' ­ Zn phản ứng hết, Cu tham gia phản ứng phần Gọi số mol Cu tham gia phản ứng y Ta có phương trình khối lượng kim loại tăng: 108.2x ­ 65.x + 108 2y' ­ 64 y' = 0,757 (*) Giải phương trình (*) kết hợp với phương trình: x + y' = 0,005 Ta có: x = 0,003 y = 0,002 Vậy: mZn = 0,003 65 = 0,195 (gam) mCu = 0,387 ­ 0,195 = 0,192 (gam) Bài 2: Phản ứng xảy với Al trước, sau đến Fe Theo giả thiết, kim loại sinh Cu (kim loại II) Gọi x số mol Al, y số mol Fe phản ứng z mol Fe dư: 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu x 1,5x 1,5x (mol) Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn ­ Anh tốt nhất! Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu y y y (mol) Ta có: 27x + 56(y + z) = 4,15 (1) 1,5x + y = 0,2 0,525 = 0,105 (2) 64(1,5x + y) + 56z = 7,84 (3) Giải hệ (1), (2), (3) → x = 0,05, y = 0,03 z = 0,02 Phản ứng với HNO3: Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O z 4z (mol) 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (1,5x + y) 8/3(1,5x +y) (mol) → nHNO3 = 8,3(1,5x + y) + 4z = 0,36 (mol) Vậy V dd HNO3 = 0,36 /2 = 0,18 (lít) Bài 3: Vì phản ứng Al AgNO3 xảy trước nên kim loại sau phản ứng phải có Ag, CuSO4 có phản ứng tạo thành Cu Theo giả thiết, có ba kim loại → kim loại thứ ba Fe dư Ta có: nFe = 2,8/5,6 = 0,05 (mol); nAl = 0,81/27 = 0,03 (mol) nH2 = 0,672/22,4 = 0,03 (mol) Phản ứng: Fedư + 2HCl → 2FeCl2 + H2 (mol) 0,03 0,03 → Số mol Fe phản ứng với muối: 0,05 ­ 0,03 = 0,02 (mol) Ta có phản ứng sau (có thể xảy ra): Al + 3AgNO3 → 3Ag¯ + Al(NO3)2 → Al + 3Ag+ → 3Ag¯ + Al3+ 2Al + 3Cu(NO3)2 → 2Al(NO3)2 + Cu¯ → 2Al + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu¯ Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag¯ Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn ­ Anh tốt nhất! → Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag¯ Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu¯ → Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu¯ → Ta có trao đổi electron sau: Al → Al3+ + 3e 0,03 0,09 (mol) Fe → Fe2+ + 2e 0,02 0,04 (mol) Ag+ + 1e → Ag x x x (mol) Cu2+ + 2e → Cu y 2y y (mol) Tổng số electron nhường = Tổng số electron nhận → x + 2y = 0,09 + 0,04 = 0,13 (1) 108x + 64y + 56 0,03 = 8,12 (2) Giải hệ phương trình (1) (2), ta x = 0,03; y = 0,05 Vậy: CM AgNO3 = 0,03 / 0,2 = 0,15M CM Cu(NO3)2 = 0,05/0,2 = 0,25M Bài 4: a)thay tính chất phản ứng Mg,Zn với CuSO4 vàAgNO3 ,ta tính số mol e mà hỗn hợp X cung cấp dung dịch Y nhận nZn =6,5/65=0,1 mol : nMg =4,8/24=0,2 mol Zn – 2Zn2+ Mg – 2Mg2+ Tổng ne­(Mg*Zn) =(0,1+0,2)*2=0,6 mol nAg+ =nAgNO3=0,2*0,3=0,06 mol nCu2+ =nCuSO4 =0,2*0,5=0,1 mol Ag+ +Ag Cu2+ + 2Cu Tổng ne(Ag+,Cu2+) =0,06+0,1*3=0,26 mol Cu2+ Để khử hết Ag+ Cu2+ cần 0,26 mol electron X cung cấp 0,6 mol Ag+ bị khử hết Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn ­ Anh tốt nhất! Ag Cu kết tủa Mg có tính khử mạnh Zn nên Mg phản ứng trước 0,2 mol Mg cung cấp 0,4 mol electron >0,26 mol có Mg phản ứng nMg phản ứng =0,26/2= 0,13 mol dư: 0,2 – 0,13 =0,07 mol chất rắn A gồm 0,06 mol Ag 0,1 mol Cu, 0,07 mol Mg 0,1 mol Zn mA =0,06*108+0 ,1*64+0,07*24+0,1*65=21,6 gam b) để phản ứng hết với dung dịch X, phải lấy thể tích dung dịch Y có khả nhận 0,6 mol electron VdY=(200*0,6)/0,26=461 ml Bài : Các phản ứng xảy là: Ba + 2HCl → BaCl2 + H2 BaCl2 + CuSO4 → BaSO4 + CuCl2 Ba + 2H2O →Ba(OH)2 + H2 Ba(OH)2 + CuSO4 → BaSO4 + Cu(OH)2 Cu(OH)2 CuO + H2O m (chất rắn) = mBaSO4 + mCuO = (0,06 + 0,04).233 + 0,04.80 = 26,5 gam Bài 6: Ta có: Mg + 2Ag+ = 2Ag + Mg2+ nAg = nAgSO4 = 0,3*0,1=0,03 mol m1 = mAg = 0,03*108 = 3,24 gam Mg + Cu2+=Cu + Mg2+ nCu = nCuSO4 = 0,3*0,2 = 0,06 mol mCu = 0,06*64 = 3,84 gam m2 = m1+mCu = 7,08 gam có hai cốc m1,m2 so sánh với gia trị n ta biết được: 2,16 FeSO4 x + Cu x x Suy ra: mtăng = ­ 56.x + 64x = 1,2 8x = 1,2 => x = 0,15 mCu = 0,15.64 = 9,6 g Bài 10: Ta có : nFe= 0,15 mol, nAgNO3 = 0,4mol Fe + 2AgNO3 => Fe(NO3)2 + 2Ag 0,15 => 0,3 0,15 0,3 Fe(NO3)2 + AgNO3 => Fe(NO3)3 + Ag 0,1 0,1 0,1 Cu Cực dương: Cu ­ 2e => Cu2+ Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn ­ Anh tốt nhất! b, Nhìn tổng thể, nồng độ ion Cu2+ không đổi cục , nồng độ Cu2+ xung quanh vùng điện cực âm giảm, ngược lại nồng độ ion Cu2+ tawng owr xung quanh cực dương người ta không khuấy dung dịch c, Thể tích điện cực đồng nhúng dung dịch CuSO4: VCu = 3,1416.0,5.0,5.40 = 31,416 (nm3) mCu = 8,92.31,416 =0,28023 gam Bài 12: Sau phản ứng dư M hết Fe2+ Cu2+.với FeSO4,độ tăng khối lượng: m= mFe – mM tan Gọi x số mol FeSO4ban đầu M +Fe2+ = Fe + M2+ m =x(56­M)=16 (1) M + Cu2+ = Cu + M2+ m= mCu –mM tan=x(64­M)=20 (2) (2)/(1)=(64­M)/(56­M)=20/16=5/4 256­4M=280­5M suy ra:m=24 Mg (1)suy ra: x=16/(56­24)=0,5 mol [FeSO4]=[CuSO4]=0,5/1=0,5 M Bài 13: M + Cu2+ = M2+ + Cu Số mol Cu2+phản ứng là: 1(0,5­0,3)=0,2 mol Độ tăng khối lượng kin loaị M: M=mCu­mM tan=0,2(64­M)=1,6 Suy ra:M=56 Fe Bài 14: TH1 : Ta có : nAlCl3 = 0,1 Na + H2O => a 3NaOH + AlCl3 NaOH + 1/2H2 a => Al(OH)3 + 3NaCl Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn ­ Anh tốt nhất! 0,3 NaAlO2 + 2H2O b ta có : nAl(OH)3 ­= 4,68/78 = 0,06 b = 0,1 – 0,06 = 0,04 Suy : nNa = 0,3 + 0,04 = 0,34 mol TH2 : Na + H2O => NaOH a + 1/2H2 a 3NaOH + AlCl3 0,06.3 Al(OH)3 + 3NaCl 0,06 Suy ra: nNa = 0,06.3 = 0,18 mol Bài 15: Ta có : nAgNO3 = 0,01 mol Zn + 2AgNO3 => Zn(NO3)2 + 2Ag 0,005 a = 1,08 – (0,005.65) =0,755g Bài 16: nFe = 0,02 mol ; nCu = 0,03 mol → Σ ne cho = 0,02.3 + 0,03.2 = 0,12 mol nH+ = 0,4 mol ; nNO3– = 0,08 mol (Ion NO3– môi trường H+ có tính oxi hóa mạnh HNO3) ­ Bán phản ứng: NO3– + 3e + 4H+ → NO + 2H2O Do → kim loại kết H+ dư → nH+ dư = 0,4 – 0,16 = 0,24 mol → Σ nOH– (tạo kết tủa max) = 0,24 + 0,02.3 + 0,03.2 = 0,36 → V = 0,36 lít hay 360 ml Bài 17: Chất rắn sau phản ứng gồm kim loại ­> kim loại Cu Fe , Al phản ứng hết ­> CuSO4 không dư ­> nCu = 0,105 mol = 6,72 gam ­> 1,12 gam Fe Phản ứng : Fe + 4HNO3 ­­­> Fe(NO3)3 + NO + H2O Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn ­ Anh tốt nhất! nFe = 0,02 mol ­> nHNO3 = 0,08 mol nFe3+ = 0,02 mol ( ý phản ứng 0,01 mol Cu + 0,02 mol Fe3+ ­> 0,01 mol Cu2+ 0,02 mol Fe2+ ) Để HNO3 cần dùng tối thiểu cần dùng lượng hòa tan vừa đủ 0,105­0,01 = 0,095 mol 3Cu + 8HNO3 ­> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O từ tính nHNO3 = 0,093.8/3 = 0,253 mol ­> tổng HNO3 dùng 0,253 + 0,08 = 0,333 mol ­> V HNO3 = 0,16667 lít = 166,67 ml Bài 18: Sản phẩm khử toán cho NO ­> bỏ qua trường hợp fe có phản ứng với H2SO4 nCu(NO3)2 = 0,16 mol ,nH2SO4 = 0,2 mol Phản ứng : Fe + 4H+ + NO3­ ­> Fe3+ + NO + 2H2O nH+ = 0,4 mol ,nNO3­ = 0,32 mol ­> tính theo H+ , nNO = nFe = nFe3+ = 0,1 mol Như ,sau phản ứng có 0,1 mol Fe tham gia phản ứng với NO3­/H+ để tạo NO 0,1 mol Fe3+ Ở ghi phản ứng xảy hoàn toàn , Fe không dư sau phản ứng không kim loại ­> trái với điều kiện toán, Fe dư , nên có phản ứng : Fe + 2Fe3+ ­> 3Fe2+ Theo lý thuyết ,phản ứng xảy trước cặp Fe/Fe3+ > Fe/Cu2+ số mol Fe phản ứng 0,05 mol ­> tổng số mol Fe phản ứng 0,15 mol = 8,4 gam Fe tiếp tục phản ứng với Cu2+ : Fe + Cu2+ ­> Fe2+ + Cu nCu = 0,16 mol ­> m tăng = 1,28 gam 0,4m = 8,4­1,28 ­> m = 17,8 gam ( Bài toán cho phản ứng xảy hoàn toàn nên ta làm kết ) Bài 19: nCu2+ = 0,16 mol ; nNO3– = 0,32 mol ; nH+ = 0,4 mol ­ Các phản ứng xảy là: Fe + 4H+ + NO3– → Fe3+ + NO + 2H2O (1) 0,1 ← 0,4 → 0,1 0,1 0,1 → VNO = 0,1.22,4 = 2,24 lít (*) Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+ (2) 0,05 ← 0,1 Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu (3) 0,16 ← 0,16 Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn ­ Anh tốt nhất! 10 ­ Từ (1) ; (2) ; (3) → nFe pư = 0,1 + 0,05 + 0,16 = 0,31 mol ­ Hỗn hợp bột kim loại gồm Fe dư Cu → (m – 0,31.56) + 0,16.64 = 0,6m → m = 17,8 gam (**) Bài 20: nFe bđ=8,4/56=0,15 mol nAg+ bđ=0,2*1=0,2 mol nCu2+ bđ=0,1 mol Ag+có tính oxi hóa mạnh Cu2+ nên Ag+ phản ứng trước với Fe: Fe + 2Ag+ = Fe2+ +Ag Sau phản ứng Ag+còn dư:0,15­0,1=0,05 mol Ta có phản ứng Fe +Cu2+ = Fe2+ + Cu Vậy Fe tan hết dung dịch B có thu có chứa Fe2+ Cu2+dư: CM(Fe2+)=0,15/1=0,15 M;CM(Cu2+)=0,05/1=0,05 M Chất rắn A gồm 0,2 mol Ag 0,05 mol Cu: mA=0,2 108+0,05 64=24,8 ga Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn ­ Anh tốt nhất! 11