Dạng 2: Kim loại phản ứng với muối (kim loại không tác dụng với nước) Một kim loại tác dụng với muối nA + mBn+  nAm+ + mB ● Điều kiện của phản ứng: - A phải đứng trước B dãy điện hóa - Muối B phải tan: Ví dụ: Fe + Cu2+  Fe2+ + Cu Nhưng: Fe + Al3+  không xảy tính khử của Fe yếu Al3+ Hay: Cu + AgCl  không xảy AgCl không tan ● Độ tăng dảm khối lượng của kim loại: - Nếu m > mA tan thì khối lượng kim loại A tăng: Độ tăng khối lượng: = B - Nếu mB < mA tan mB - mA tan thì khối lượng kim loại A giảm: Độ giảm khối lượng: = mA tan - m B Ví dụ 1: Một kim loại M hóa trị II nhúng vào lít dung dịch FeSO4 có khối lượng tăng lên 16 gam Nếu nhúng cùng kim loại vào lít dung dịch CuSO4 thì khối lượng của tăng 20 gam Biết rằng phản ứng nói đều hoàn toàn sau phản ứng còn dư kim loại M, dung dịch FeSO4 CuSO4 có cùng nồng độ mol ban đầu Kim loại M là: A Mg B.Al C.Cu D.Zn Giải Gọi x số mol FeSO4 phản ứng , nó cũng chính số mol CuSO4 phản ứng (2 dung dịch FeSO4 CuSO4 có cùng nồng độ mol ban đầu) Với FeSO4 : M + Fe2+  M 2+ + Fe x x x x Độ tăng khối lượng: Với CuSO4: m = (56 – M)x = 16 1.) M + Cu 2+  M 2+ + Cu x x x x Độ tăng khối lượng: m = (64 – M)x = 20 2.) Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! Từ ─> 56 - M 64 - M = 16  M  24 kim loại Mg 20 Ví dụ : Ngâm một Zn vào một cốc thủy tinh chứa 50ml dung dịch Cu(NO3)2 0,05M đến dung dịch cốc hẳn màu xanh, thì khối lượng Zn sau phản ứng sẽ: A Tăng 0,0025 gam so với ban đầu B Giảm 0,0025 gam so với ban đầu C Giảm 0,1625 gam so với ban đầu D Tăng 0,16 gam so với ban đầu Giải Dung dịch cốc hẳn màu xanh tức CuSO4 đã phản ứng hết Zn 0,0025 mol Cu 2+ + 0,0025 mol  Zn 2+ 0,0025 mol + Cu 0,0025 mol Vậy khối lượng kẽm sau phản ứng giảm 0,0025 gam so với ban đầu Bài tập Câu 1: Nhúng bản kẽm bản sắt vào cùng một dung dịch đồng sunfat Sau một thời gian, nhấc hai bản kim loại thì dung dịch thu được nồng độ mol của kẽm sunfat bằng 2,5 lần của sắt sunfat Mặt khác khối lượng của dung dịch giảm 0,11gam Khối lượng đồng bám kim loại là: A 1,28 gam 3,2 gam B 6,4gam 1,6 gam C 1,54 gam 2,6 gam D 8,6 gam 2,4 gam Câu 2: Hoà tan 3,28 gam hỗn hợp muối CuCl2và Cu(NO3)2 vào nước được dung dịch X có mầu xanh Nhúng vào X một Mg khuấy đều cho đến mầu xanh của dung dịch biến Lấy Mg cân lại, thấy khối lượng tăng thêm 0,8 gam Cô đặc dung dịch đến khan thì thu được m gam muối khan Giá trị của m là: A 1,15gam B 1,43 gam C 2,48 gam D 4,13 gam Cu2 thì có khối lượng giảm 1% so với khối lượng ban đầu, cũng cùng kim loại nhúng vào muối Hg2+ thì có khối lượng Câu 3: Một kim loại A hóa trị II nhúng vào dung dịch tăng lên 67,5% so với khối lượng ban đầu(khối lượng ban đầu 10 gam) Biết rằng độ giảm số mol của Cu2 bằng lần độ giảm số mol Hg2+ , kim loại M là: A Mg B.Al C.Cu D.Zn Một kim loại tác dụng với muối mA + pCm+  mAp+ + pC nA + pBn+  nAp+ + pB ● Điều kiện của phản ứng: - A phải đứng trước B, C dãy điện hóa m+ - Muối Bn+ , C phải tan ● Nếu biết số mol ban đầu của A, Bn+ , C m+ ta chỉ cần chú ý đến thứ tự phản ứng m+ ● Nếu biết số mol ban đầu của Bn+ , C không biết số mol ban đầu của A ta có thể dùng phương pháp mốc so sánh nếu biết khối lượng của chất rắn sau phản ứng (m): - Mốc vừa đủ phản ứng 1.): mr¾n = mC = m1 Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! - Mốc vừa đủ phản ứng 2.): So sánh m với mr¾n = mC + mB = m2 m1 m Như có trường hợp có thể xảy ra: m+ + Trường hợp 1: Nếu m < m1 dư C chỉ có phản ứng Dung dịch sau phản ứng có Ap+ , B n+ Cm+ dư Chất rắn sau phản ứng chỉ có C + Trường hợp 2: Nếu m1 < m < m xong phản ứng 1, phản ứng xảy một phần dư Bn+ Dung dịch sau phản ứng có Ap+ , Bn+ dư Chất rắn sau phản ứng có C B + Trường hợp 3: Nếu m > m2 xong phản ứng 1, xong phản ứng dư A Dung dịch sau phản ứng có Ap+ Chất rắn sau phản ứng có C , B A dư chưa phản ứng ● Chú ý: chúng ta phải dựa vào dữ kiện của toán để có thể dự đoán nhanh trường hợp Ví dụ 1: Cho 8,4 gam Fe vào lít dung dịch A chứa AgNO 0,2M CuSO4 0,1M thu được chất rắn B Khối lượng của B (các phản ứng xảy hoàn toàn): A 24,8 gam B 28,4 gam C 27,6 gam D 28 gam Giải Cu2+ Ag+ Fe Ở toán chúng ta đã biết số mol n Fe = 0,15 mol ; n Cu2 = 1.0,1 = 0,1 mol ; nAg = 1.0,2 = 0,2 mol Nên chúng ta chỉ cần chú ý đến thứ tự phản ứng số mol của chúng: Fe + 2Ag   Fe2 + 2Ag Số mol ban đầu: 0,15 mol 0,2 mol Số mol phản ứng: 0,1 mol 0,2 mol 0,1mol 0,2 mol Sau phản ứng: 0,05 mol 0,1mol 0,2 mol Sau phản ứng vẫn còn dư 0,05 mol Fe nên tiếp tục xảy phản ứng: Fe + Cu 2  Số mol ban đầu: 0,05 mol 0,1 mol Số mol phản ứng: 0,05 mol 0,05 mol 0,05mol Sau phản ứng: 0,05 mol 0,05mol Từ chất rắn B có: 0,2 mol Ag 0,05 mol Cu Fe 2 + Cu 0,05 mol 0,05 mol mB = 0,2.108 + 0,05.64 = 24,8 gam Đáp án A Ví dụ 2: Cho m gam Mg phản ứng hoàn toàn với lít dung dịch A chứa FeSO4 0,1M CuSO4 0,1M sau phản ứng thu được chất rắn B có khối lượng mB = 9,2gam Giá trị của m là: A 2,4 gam B 3,6 gam C 4,8 gam D gam Giải Fe2+ Cu2+ Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! Mg Cu 2  Mg 2 + Cu 2 2 Fe  Mg + Fe Ở toán có số mol n 2+ = 1.0,1 = 0,1 mol ; n 2+ = 1.0,1 = 0,1 mol khối lượng chất Fe Cu Mg Mg + + rắn Chúng ta có thể dùng mốc so sánh xét trường hợp xảy sau: ● Dùng mốc so sánh: - Mốc vừa đủ phản ứng 1: mr¾n = m1 = mCu = 64.0,1 = 6,4 gam - Mốc vừa đủ phản ứng 2: mr¾n = m2 = mCu + mFe = 64.0,1 + 56.0,1 = 12 gam Ta thấy theo đề thì m1 < m = 9,2 gam < m2 nên xảy trường hợp Cu2+ đã phản ứng hết, Fe2+ dư Mg 0,1 mol Mg 0,1 mol + 0,05 mol  Cu 2 + Fe 2  Mg 2 + Cu 0,1 mol  Mg 2 + Fe 9,2 - 64 = 0,05 mol 56 0,05 mol mMg = 24(0,1 + 0,05) = 3,6 gam ● Xét các trường hợp xảy ra: + Trường hợp 1: Sau phản ứng hết Mg dư Cu2+(chỉ có phản ứng 1) Chất rắn B sau phản ứng chỉ có Cu => 9,2 = 0,1435mol 64 Mg + Cu 2 nCu =  Mg 2 + Cu 0,1435 mol 0,1435 mol 2+ 2+ => số mol Cu phản ứng = 0,1435 mol > số mol Cu ban đầu = 0,1 nên trường hợp loại + Trường hợp 2: Sau phản ứng hết Cu2+ ,dư Fe2+, Mg hết Chất rắn B sau phản ứng chỉ có Cu Fe : Mg 0,1 mol Mg 0,05 mol  Cu 2 + 0,1 mol + Fe2   Mg 2 + Cu 0,1 mol Mg 2 + Fe 9,2 - 64 = 0,05 mol 56 0,05 mol mMg = 24(0,1 + 0,05) = 3,6 gam + Trường hợp 3: Sau phản ứng hết Cu2+ ,hết Fe2+, dư Mg Chất rắn B sau phản ứng có Cu (0,1 mol) , Fe(0,1 mol) Mg dư (x mol):  mB = 64.0,1 + 56.0,1 + 24.x = 9,2 gam => x < nên trường hợp loại Kết luận: Hết Cu2+ , dư Fe2+, Mg hết mMg = 3,6 gam Đáp án B Ví dụ 3: Cho m gam Mg phản ứng hoàn toàn với lít dung dịch A chứa FeSO4 0,1M CuSO4 0,1M sau phản ứng thu được chất rắn B có khối lượng mB = 13,2gam Giá trị của m là: A 2,4 gam B 3,6 gam C 4,8 gam D gam Giải Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! Fe2+ Cu2+ Mg Ở chúng ta có thể dùng mốc so sánhhay xét trường hợp có thể xảy Nhưng chúng ta có thể nhận xét nhanh chóng sau: 2+ 2+ Nếu cả Cu Fe đều chuyển thành Cu Fe thì mCu + mFe = 64.0,1 + 56.0,1 = 12 gam < mB = 13,2gam 13,2 - 12 = 0,05 mol 24 + n Mg d- = 0,1 + 0,1 + 0,05 = 0,25 mol Điều chứng tỏ còn dư Mg Số mol Mg dư = Như  n Mg = nCu2 + n Fe2  mMg = 0,25.24 = gam Đáp án D Hai kim loại tác dụng với muối P+ C A B pA + mCp+  pAm+ + mC pB + nCP+  pBn+ + nC ● Điều kiện của phản ứng: - A , B phải đứng trước C dãy điện hóa p+ - Muối C phải tan p+ ● Nếu biết số mol ban đầu của A, B , C ta chỉ cần chú ý đến thứ tự phản ứng p+ ● Nếu biết số mol ban đầu của A , B không biết số mol ban đầu của C ta có thể dùng phương pháp mốc so sánh nếu biết khối lượng của chất rắn sau phản ứng (m): - Mốc vừa đủ phản ứng 1: m = mC(1) + mB = m1 r¾n - Mốc vừa đủ phản ứng 2: So sánh m với mr¾n = mC(1) + mC(2) = m2 m1 m Như có trường hợp có thể xảy ra: + Trường hợp 1: Nếu m < m1 chỉ có phản ứng 1, dư A hết Cp+ Dung dịch sau phản ứng có Am+ Chất rắn sau phản ứng chỉ có C , B chưa phản ứng A dư p+ + Trường hợp 2: Nếu m1 < m < m A hết, B dư, C hết Dung dịch sau phản ứng có Am+ , Bn+ Chất rắn sau phản ứng có C B dư p+ p+ + Trường hợp 3: Nếu m > m2 A hết, B hết , dư C Dung dịch sau phản ứng có Am+ , Bn+ , C dư Chất rắn sau phản ứng có A B ● Hoặc chúng ta có thể xét từng trường hợp xay trường hợp sau đó dựa vào dữ kiện của toán để chọn trường hợp đúng * Chú ý: chúng ta phải dựa vào dữ kiện của toán để có thể dự đoán nhanh trường hợp Ví dụ 3: Cho hỗn hợp A có 0,1 mol Ag; 0,1 mol Mg; 0,2 mol Fe phản ứng hoàn toàn với 100 ml dung dich CuSO4 Sau phản ứng tạo chất rắn B có khối lượng 29,2 gam Xác định CM của CuSO4 phản ứng A 1M B 1,5M C 2M D 0,5M Giải 2+ Ở tập mặc dù có kim loại thực chất chỉ có Mg Fe phản ứng được với Cu ,Ag còn lại trình phản ứng nên m = 29,2 – 108.0,1 = 18,4 gam Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! Cu2+ Mg Fe Mg Fe Cu 2  Cu 2  + + Mg 2 Fe 2 + + Cu Cu Ta dùng mốc so sánh: - Mốc vừa đủ phản ứng 1: mr¾n = m1  mCu(1) + mFe = 64.0,1 + 56.0,2 = 17,6 gam - Mốc vừa đủ phản ứng 2: mr¾n = m2  mCu(1) + mCu(2) = 64.0,1 + 64.0,2 = 19,2 gam Theo đề thì m1 < m = 18,4 gam < m2 nên Mg đã phản ứng hết, Cu2+ hết dư Fe Mg Cu 2 + 0,1 mol 0,1 mol Fe Cu 2 + x mol Sau phản ứng   Mg 2 + Cu 0,1 mol Fe 2 x mol + Cu x mol mB= mCu(1) + mCu(2) + mFe d- = 18,4 gam  mB = 64.0,1 + 64.x + 56(0,2 - x) = 18,4 gam  x = 0,1 mol Từ => n Cu2+ = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol CM CuSO4  0,2 = 2M 0,1 Đáp án C Bài tập Câu 1: Cho 11 gam hỗn hợp X chứa Al Fe phản ứng hoàn toàn với lít dung dich CuCl 0,5M Sau phản ứng tạo dung dịch A chất rắn B, m B = 25,6 gam Cho dung dịch A phản ứng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa E, nung E không khí đến khối lượng không đổi thu được hỗn hợp F gồm chất rắn Khối lượng của F A 16 gam B 26 gam C 14,8 gam D 16,4 gam Câu 2: Cho hỗn hợp A có 0,1 mol Ag; 0,05 mol Mg; 0,2 mol Fe phản ứng hoàn toàn với 100 ml dung dich CuSO41M Sau phản ứng tạo chất rắn B Khối lượng của B A 25,6 gam B 26,5 gam C 14,8 gam D 18,4 gam Câu 3: Cho 13,6 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe phản ứng hoàn toàn với 100 ml dung dich CuSO4 2M Sau phản ứng tạo chất rắn Y dung dịch Z Cho dung dịch Z phản ứng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư được kết tủa E Nung E không khí đến khối lượng không đổi được 12 gam hai chất rắn a %khối lượng mỗi kim loại X là A %mMg = 17%; %mFe = 83% B %mMg = 17,65%; %mFe = 82,35% C %mMg = 16%; %mFe = 84% D %mMg = 16,65%; %mFe = 83,35% b Tính mY Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! A 25,6 gam B 26,5 gam C 14,8 gam D 18,4 gam Hai kim loại tác dụng với hai muối Đây toán phức tạp chúng ta làm bằng cách xét từng trường hợp có thể xảy ● Nếu biết số mol của kim loại cation chúng ta chúng ta chỉ cần làm theo thứ tự phản ứng: Ví dụ: cho Mg Fe tác dụng với hỗn hợp Cu2+, Ag+ Cu2+ Ag+ Mg Fe Phản ứng xảy đầu tiên: Mg Ag  +  Mg 2 + Ag + Nếu Mg dư hết Ag : Mg Cu 2 +  Mg 2 + Cu 2+ Nếu Mg hết, dư Cu : Fe + Cu 2  Fe 2 + Cu ● Nếu không biết số mol ban đầu thì phải dựa vào số ion tồn tại dung díchau phản ứng để dự đoán chất hết chất dư ● Áp dụng phương pháp bảo toàn electron : ne cho (2kimlo¹ i)  ne nhËn (2muèi) Ví dụ 1: Cho hỗn hợp X có 0,15 mol Mg 0,1 mol Fe vào lít dung dịch Y chứa AgNO3 0,1M Cu(NO3)2 0,15M Sau phản ứng cho chất rắn C, dung dịch D Thêm NaOH dư vào dung dịch D được kết tủa Đem nung kết tủa không khí được chất rắn E a Khối lượng của C là: A 25,6 gam B 23,2 gam C 22,3 gam D 20,4 gam b Khối lượng của E là: A 10 gam B 12 gam C gam D gam Giải Ở tập chúng ta đã biết số mol của chất Chúng ta chỉ cần xét theo thứ tự phản ứng Mg +  2Ag2 Mg2 + 2Ag Số mol ban đầu: 0,15 mol 0,1 mol Số mol phản ứng: 0,05 mol 0,1 mol 0,05mol 0,1 mol Sau phản ứng: 0,1 mol 0,05mol 0,1 mol Sau phản ứng vẫn còn dư 0,1 mol Mg nên tiếp tục xảy phản ứng: Mg + Cu 2  Mg 2 + Cu Số mol ban đầu: 0,1 mol 0,15 mol Số mol phản ứng: 0,1 mol 0,1 mol 0,1mol 0,1 mol Sau phản ứng: 0,05 mol 0,1 mol 0,1 mol Sau phản ứng vẫn còn dư 0,05 mol Cu 2 nên tiếp tục xảy phản ứng: Fe + Cu 2  Fe 2 + Cu Số mol ban đầu: 0,1 mol 0,05 mol Số mol phản ứng: 0,05 mol 0,05 mol 0,05mol 0,05 mol Sau phản ứng: 0,05 mol 0,05 mol 0,05 mol a B Từ , ta thấy chất rắn C có: 0,1 mol Ag; (0,1 + 0,05) mol Cu; 0,05 mol Fe dư  mC = 0,1.108  0,15.64 + 0,05.56 + = 23,2 gam Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! Đáp án B b A 2+ Dung dịch C có 0,15 mol Mg -> 0,15 mol MgO 2+ 0,05 mol Fe -> 0,025 mol Fe2O3 Vậy chất rắn E có 0,15 mol MgO; 0,025 mol Fe2O3  mE = 0,15.40  0,025.160 = 10 gam Ví dụ 2: Cho hỗn hợp X có 0,15 mol Mg 0,1 mol Fe vào lít dung dịch Y chứa AgNO a M Cu(NO3)2 b M thì dung dịch C thu được màu hoàn toàn Sau phản ứng cho chất rắn D có khối lượng 20 gam Thêm NaOH dư vào dung dịch C được kết tủa E gồm hiđroxit Đem nung kết tủa không khí được chất rắn F có khối lượng 8,4 gam.(Các phản ứng xảy hoàn toàn) Giá trị của a, b lần lượt là: A a = 0,1M; b = 0,2M B a = 0,06 M; b = 0,05 M C a = 0,06 M; b = 0,15 M D a = 0,6 M; b = 0,15 M Giải Trong toán chúng ta phải biết: - Dung dịch C màu hoàn toàn thì Cu2+ hết + 2+ + - Do Ag phản ứng trước Cu nên cũng hết Ag 2+ 2+ - Dung dịch chứa ion kim loại đó Mg Fe Do Fe đã phản ứng nên Mg đã hết 2+ + Tóm lại: Cu hết, Ag hết, Mg hết, dư Fe Gọi c số mol Fe phản ứng, ta có: + Quá trình cho e nhận e: Mg 0,15mol Fe c mol - Ag + a mol + 2e  0,3mol Mg 2+   0,15mol  2e  2c mol Fe 2+ c mol e  a mol    n e cho = 0,3 + 2c    Ag   a mol     n e nhËn = a + 2b 2e  Cu2+  2b mol b mol  ne cho   ne nhËn  0,3 + 2c = a + 2b hay a + 2b - 2c = 0,3 Cu 2+ b mol - + Chất rắn D có Ag (a mol), Cu (b mol) Fe (0,1 – c) mol dư:  m D = 108a  64b + 56(0,1 - c) = 20 gam 108a  64b - 56c = 14,4 + Chất rắn F có 0,15 mol MgO 0,5c mol Fe2O3 Mg 2+  Mg(OH)2  MgO 0,15 mol Fe 2+  Fe(OH)2 0,15 mol  Fe2O3 c mol 0,5c mol  m = 40.0,15  160.0,5c = 8,4 gam D  c = 0,03 mol Từ 1,2,3 ta có: a = 0,06 M; b = 0,15 M; c = 0,03 mol Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! Đáp án C Bài tập Câu 1: Cho 7,22 gam một hỗn hợp X gồm Fe kim loại M có hóa trị không đổi Chia hỗn hợp X thành hai phần bằng nhau: - Phần một tan hết HCl được 2,128 lít H2 - Phần hai hòa tan hết dung dịch HNO3 dư được 1,792 lít khí NO a Khối lượng kim loại M 7,22 gam hỗn hợp X là: A 0,81 gam B 1,62 gam C 0,675 gam D 1,35 gam b Cho 3,61 gam hỗn hợp X tác dụng với 100ml dung dịch A chứa AgNO aM Cu(NO3)2 bM Sau phản ứng thu được dung dịch B 8,12 gam chất rắn C gồm kim loại Cho B đó tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,672 lít khí H2 Tính a, b: (Các phản ứng xảy hoàn toàn Các thể tích đo ở đktc) A a = 0,03M; b = 0,05M B a = 0,6 M; b = 0,5 M C a = 0,3 M; b = 0,5 M D a = 0,6 M; b = 0,3 M Câu 2: Một hồn hợp X gồm Al Fe có khối lượng 8,3 gam Cho X vào lít dung dịch A chứa AgNO 0,1M Cu(NO3)2 0,2M Sau phản ứng kết thúc được chất rắn B dung dịch C đã màu hoàn toàn B hoàn toàn không tác dụng được với HCl Số mol cưa Al, Fe hỗn hợp X lần lượt A 0,1 mol; 0,1 mol B 0,1 mol; 0,2 mol C 0,2 mol; 0,2 mol D 0,1 mol; 0,1 mol Câu 3: Một hồn hợp X gồm 0,1 mol Al 0,1 mol Fe Cho X vào lít dung dịch Y chứa AgNO aM Cu(NO3)2 bM Sau phản ứng kết thúc được chất rắn D có khối lượng 23,6 gam dung dịch E (màu xanh đã nhạt) Thêm NaOH dư vào dung dịch E được kết tủa Đem nung kết tủa không khí đến khối lượng không đổi được 24 gam chất rắn F Tính a,b A a = 0, 3M; b = 0, 5M B a = 0,2 M; b = 0,5 M C a = 0,1 M; b = 0,4 M D a = 0,4M; b = 0,1 M Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!