Đang tải... (xem toàn văn)
Qua giảng dạy môn hoá học lớp 12, tôi nhận thấy học sinh gặp nhiều khó khăn khi làm loại bài tập này là do: Thứ nhất, không nhớ đúng thứ tự vị trí các cặp oxi hoá – khử, dẫn đến áp dụng sai quy tắc α. Thứ hai, không xác định được sản phẩm gồm những chất gì, đã có những chất nào phản ứng, dẫn đến học sinh sẽ chia trường hợp khi làm bài, mất nhiều thời gian. Thứ ba, khi làm dạng bài tập này học sinh thường viết phương trình phản ứng mà không vận dụng được định luật bảo toàn electron để giải. Vì vậy để giúp học sinh nắm chắc kiến thức và kĩ năng làm bài tập về dãy điện hoá, nên tôi chọn chuyên đề “ Dãy điện hoá của kim loại”
SỞ GD&ĐT ……………… TRƯỜNG THPT ………………… o0o CHUYÊN ĐỀ ƠN THI ĐẠI HỌC, CAO ĐẲNG MƠN HỐ HỌC TÊN CHUYÊN ĐỀ DÃY ĐIỆN HOÁ CỦA KIM LOẠI Đối tượng bồi dưỡng: Học sinh lớp 12 Số tiết bồi dưỡng: 05 tiết Người viết: ……………… Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: …………………… ………………… ĐẶT VẤN ĐỀ Bài tập kim loại phần tập vô quan trọng chiếm tỉ lệ số câu hỏi tương đối lớn đề thi tốt nghiệp trung học phổ thông, đề thi đại học, cao đẳng hàng năm Bộ giáo dục đào tạo Trong dạng tập kim loại, tập dãy điện hố kim loại ( tập kim loại tác dụng với dung dịch muối) dạng tập thường khơng khó lại gây nhiều khó khăn cho học sinh Qua giảng dạy mơn hố học lớp 12, tơi nhận thấy học sinh gặp nhiều khó khăn làm loại tập do: Thứ nhất, không nhớ thứ tự vị trí cặp oxi hố – khử, dẫn đến áp dụng sai quy tắc α Thứ hai, không xác định sản phẩm gồm chất gì, có chất phản ứng, dẫn đến học sinh chia trường hợp làm bài, nhiều thời gian Thứ ba, làm dạng tập học sinh thường viết phương trình phản ứng mà khơng vận dụng định luật bảo tồn electron để giải Vì để giúp học sinh nắm kiến thức kĩ làm tập dãy điện hố, nên tơi chọn chuyên đề “ Dãy điện hoá kim loại” Chuyên đề gồm ba nội dung chính: Phần lí thuyết; Phần tập Phần tập tự giải Phần lí thuyết nhắc lại kiến thức dãy điện hoá áp dụng tập số lưu ý làm tập Phần tập chia thành năm dạng bản: Bài tập xác định chiều phản ứng, xếp kim loại ion kim loại theo trật tự xác định; Một kim loại tác dụng với dung dịch muối sau phản ứng thấy khối lượng tăng giảm m gam; Các kim loại phản ứng vừa đủ với hỗn hợp muối dung dịch; Kim loại tác dụng với dung dịch muối mà số mol kim loại số mol muối xác định cụ thể Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa hỗn hợp muối, sau phản ứng thu chất rắn chứa a kim loại dung dịch chứa b muối Mỗi dạng tập chia thành hai phần: phần hướng dẫn làm nêu lên điểm đặc trưng toán phương pháp giải; phần tập minh hoạ gồm tập đặc trưng với lời giải chi tiết lưu ý áp dụng Phần tập tự giải giành cho học sinh tự làm quan sát, hướng dẫn giáo viên Khi viết chuyên đề này, cố gắng không tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận góp ý tận tình bạn đồng nghiệp giúp cho chuyên đề hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! CHUYÊN ĐỀ DÃY ĐIỆN HOÁ CỦA KIM LOẠI A PHẦN LÍ THUYẾT Khái niệm cặp oxi hố – khử kim loại - Khái niệm: Cặp oxi hoá – khử kim loại cặp chất oxi hoá chất khử nguyên tố kim loại - Kí hiệu: dạng oxi hố/dạng khử (thường Mn+/M) - Kim loại có hố trị khơng đổi tạo cặp oxi hố – khử, kim loại có hố trị thay đổi tạo nhiều cặp oxi hoá – khử VD: Mg2+/Mg, Fe2+/Fe, Fe3+/Fe2+, So sánh cặp oxi hoá – khử - So sánh cặp oxi hố – khử so sánh tính oxi hố dạng oxi hố so sánh tính khử dạng khử - VD: Xét phản ứng: 2Al + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu Nhận thấy, Al có tính khử mạnh Cu Al3+ có tính oxi hoá yếu Cu2+ Trong cặp oxi hoá – khử, dạng khử có tính khử mạnh dạng oxi hố có tính oxi hố yếu ngược lại Dãy điện hoá kim loại Khái niệm: Là dãy cặp oxi hoá – khử xếp theo chiều tăng dần tính oxi hố ion kim loại chiều giảm dần tính khử kim loại Chiều tăng dần tính oxi hố ion kim loại K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Hg2+ Fe3+ Ag+ Pt2+ Au3+ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H2 Cu Hg Fe2+ Ag Chiều giảm dần tính khử kim loại Pt Au Ý nghĩa dãy điện hoá a So sánh cặp oxi hoá – khử - So sánh kim loại đứng trước có tính khử mạnh kim loại đứng sau dãy điện hoá - Ion kim loại đứng trước có tính oxi hố yếu ion kim loại đứng sau dãy điện hoá b Xác định chiều phản ứng cặp oxi hoá – khử - Một phản ứng oxi hoá khử coi phản ứng hai cặp oxi hoá – khử - Quy luật: Phản ứng xảy theo chiều chất oxi hoá mạnh tác dụng với chất khử mạnh tạo chất oxi hoá yếu chất khử yếu (quy tắc α) Quy tắc anpha chất oxi hoá yếu chất khử mạnh VD : chất oxi hoá mạnh chất khử yếu Mg2+ Fe2+ Mg Fe Phản ứng xảy theo chiều: Mg + Fe2+ → Mg2+ + Fe Một số lưu ý làm tập dãy điện hoá kim loại - Thuộc dãy điện hoá kim loại (thứ tự xếp cặp oxi hoá – khử) quy tắc α - Xác định xác sản phẩm phản ứng: Chất rắn thu gồm kim loại nào, dung dịch thu chứa muối Các phản ứng háo học xảy theo thứ tự : + Phản ứng thứ kim loại có tính khử mạnh với cation kim loại có tính oxi hố mạnh phản ứng kim loại mạnh với axit + Phản ứng tuỳ thuộc kiện toán - Dựa vào số liệu vận dụng định luật bảo toàn electron, bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố, tăng giảm khối lượng, lập sơ đồ chuyển hoá để giải toán B BẢNG MÔ TẢ CÁC MỨC ĐỘ NHẬN THỨC Nội dung Loại câu hỏi/bài Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao tập Dãy Câu hỏi/ - Nêu thứ Thứ tự phản Xác định Dựa vào phản điện tập định tự cặp oxi ứng xảy thành phần chất ứng hố tính xảy hoá – khử cho hỗn dãy điện hố loại kim - So sánh tính dụng với dung phần dung dịch khơng phải loại oxi hố dịch muối muối thu kim loại Bài kim hợp rắn (kim loại) thành lập cặp tác thành oxi hoá – khử ion kim loại axit cho hỗn hợp xếp cặp tính kim khử loại tác theo chiều tăng kim loại dụng với dung dần tính oxi hố dãy điện hoá dịch chứa hỗn dạng oxi Xác định chiều hợp muối hoá giảm phản ứng (phản dần tính khử ứng có xảy dạng khử hay không) tập Xác định Xác định Xác định Xác định định lượng độ tăng giảm thành phần thành phần hỗn thành phần khối lượng hỗn hợp kim hợp kim loại hỗn hợp kim kim loại loại ban đầu sinh nồng độ nồng độ nồng muối muối muối độ loại ban đầu nồng độ muối dung dịch dung dịch dung dịch thu dung dịch cho kim loại cho hỗn hợp cho cho hỗn hợp tác loại tác hỗn hợp kim kim loại tác dụng với kim dung dịch chứa dụng muối vừa đủ loại tác dụng dụng với dung với dung dịch với dung dịch dịch chứa hỗn chứa hỗn hợp chứa hỗn hợp hợp muối mà muối muối kim kim loại loại, muối muối chưa biết số mol có số mol xác định Bài tập Mơ tả nhận Giải thích thực hành/ biết hiện tượng thí thí nghiệm tượng thí nghiệm nghiệm cho kim loại tác dụng với dung dịch muối C PHẦN BÀI TẬP Dạng 1: Bài tập xác định chiều phản ứng, xếp kim loại ion kim loại theo trật tự xác định * Hướng dẫn: - Nhất thiết phải thuộc xếp cặp oxi hoá – khử theo thứ tự chiều tăng dần tính oxi hố ion kim loại giảm dần tính khử kim loại (chú ý đến cặp Fe3+/Fe2+ đứng trước cặp Ag+/Ag) - Sắp xếp kim loại ion kim loại theo trật tự mà đề yêu cầu vận dụng quy tắc α để xác định chiều phản ứng * Bài tập minh hoạ: Bài 1: Trong dãy điện hố có hai cặp oxi hố – khử xếp tương ứng với trình tự sau: An+/A ; Bm+/B, với A, B kim loại Hãy cho biết khẳng định sau không đúng? A A tác dụng với dung dịch muối Bm+ B Tính khử A mạnh B C B tác dụng với dung dịch muối An+ D Tính oxi hố An+ yếu Bm+ HD: Hai cặp oxi hoá – khử xếp theo thứ tự, tức theo chiều tính oxi hố ion kim loại tăng dần tính khử kim loại giảm dần theo chiều từ trái sang phải Vì vậy, đáp án B, D Còn A C vận dụng quy tắc α ta thấy thông tin đáp án C khơng => Đáp án C Bài 2: Vị trí số cặp oxi hoá – khử sau: I2/2I- ; Cu2+/Cu ; Fe3+/Fe2+ ; Ag+/Ag ; Cl2/2Cl- Hãy cho biết phản ứng sau, có phản ứng xảy ra? (1) Ag+ + Fe2+ → Fe3+ + Ag (2) Cl2 + 2Ag → 2AgCl (3) Cu + 2Fe3+ → 2Fe2+ + Cu2+ (4) I2 + 2Fe2+ → 2Fe3+ + 2IA (5) Cu2+ + 2Fe2+ → Cu + 2Fe3+ B C D HD: Vì cặp oxi hố – khử xếp theo thứ tự, nên ta cần vận dụng quy tắc α Vận dụng quy tắc α ta thấy có phản ứng (1), (2), (3) xảy phản ứng => Đáp án B Bài 3: Cho dung dịch Fe2(SO4)3 tác dụng với Cu thu FeSO CuSO4 Cho dung dịch CuSO4 tác dụng với Fe thu FeSO Cu Qua phản ứng xảy ta thấy tính oxi hố ion kim loại giảm dần theo dãy sau đây? A Cu2+, Fe2+, Fe3+ B Fe3+,Cu2+, Fe2+ C Fe2+,Cu2+, Fe3+ D Cu2+, Fe3+, Fe2+ HD: Viết cặp oxi hoá – khử tương ứng vận dụng quy tắc α Từ phản ứng cho, cặp oxi hoá – khử xếp theo thứ tự: Fe2+/Fe ; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+ => Đáp án B Bài 4: Cho phản ứng sau: (1) Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu (2) Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag (3) Fe + 3Ag+ → Fe3+ + Ag (4) Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag Nhúng sắt vào dung dịch gồm Cu(NO 3)2 AgNO3 có phản ứng xảy thứ tự phản ứng A (1), (2), (3) B (1), (2), (4) C (2), (3), (1) D (2), (1), (4) HD: + Chiều phản ứng oxi hoá – khử chiều xảy phản ứng chất oxi hoá mạnh với chất khử mạnh để tạo chất oxi hoá chất khử yếu + Các cặp oxi hoá – khử xếp sau: Fe 2+/Fe, Cu2+/Cu, Fe3+/Fe2+, Ag+/Ag + Sự khử hay oxi hoá xảy theo nấc, khơng có phản ứng (3) xảy => Đáp án D Dạng 2: Một kim loại tác dụng với muối, sau phản ứng thấy khối lượng kim loại tăng giảm m gam * Hướng dẫn: + m = mkim loại sinh – mkim loại phản ứng m > : Khối lượng kim loại tăng m < 0: Khối lượng kim loại giảm + Dựa vào bảo toàn electron tăng giảm khối lượng để giải toán * Bài tập minh hoạ: Bài 1: Nhúng kim loại M vào 300 ml dung dịch CuSO 1M, sau dung dịch hết màu xanh, nhấc kim loại M khỏi dung dịch, rửa sạch, làm khô, cân lại thấy khối lượng kim loại tăng 13,8 gam Kim loại M A Mg B Al C Ni D Fe HD: Dung dịch hết màu xanh => CuSO4 phản ứng hết mCu – mM = 13,8 Gọi hoá trị kim loại M n (n = 1, 2, 3) x số mol M tham gia phản ứng => 0,3.64 – xM = 13,8 (1) Áp dụng bảo toàn electron: nx = 0,3.2 (2) Từ (1) (2) => M = 9n n M 18 27 Kết luận loại loại Al => Đáp án B Bài 2: Nhúng đinh sắt 200 ml dung dịch CuSO Sau phản ứng kết thúc, lấy sắt rửa sạch, làm khô đem cân lại thấy khối lượng đinh sắt tăng 0,8 gam Tính nồng độ dung dịch CuSO4 ban đầu A 0,05M B 0,0625M C 0,5M D 0,625M HD: Vì đề cho sau phản ứng, tức phản ứng xảy hồn tồn, đinh sắt dư chứng tỏ dung dịch CuSO4 phản ứng hết mCu – mFe = 0,8 Gọi số mol sắt phản ứng x; nồng độ dung dịch CuSO4 a 0,2a.64 − 56 x = 0,8 0,2a = x Theo giả thiết áp dụng bảo tồn electron ta có: => a = 0,5M => Đáp án C Bài 3: Cho 5,6 gam sắt tác dụng với 200 ml dung dịch AgNO 1,25M Tính khối lượng chất rắn thu sau phản ứng A 21,6 gam B 27 gam C 10,8 gam D 16,2 gam HD: Với tập Fe tác dụng với dung dịch AgNO phải ý đến cặp Fe3+/Fe2+ đứng trước cặp Ag+/Ag Tính số mol sắt AgNO3, dùng bảo toàn electron để xác định chất rắn thu muối có dung dịch sau phản ứng Nếu nAgNO3 < 2nFe => chất rắn chứa Ag Fe dư; dung dịch chứa muối sắt (II) Nếu nAgNO3 = 2nFe => chất rắn chứa Ag, dung dịch chứa muối sắt (II) Nếu 3nFe >nAgNO3 > 2nFe => chất rắn chứa Ag, dung dịch chứa hai muối muối sắt (II) muối sắt (III) Nếu nAgNO3 > 3nFe => chất rắn chứa Ag, dung dịch chứa hai muối muối sắt (III) muối AgNO3 Theo ta có: nFe = 0,1 mol ; n AgNO = 0,25 mol Ta thấy: 0,1.2 < 0,25 < 0,1.3 => Chất rắn thu chứa Ag số mol AgNO3 => mAg = 0,25 108 = 27 gam => Đáp án B Dạng 3: Các kim loại phản ứng vừa đủ với hỗn hợp muối dung dịch * Hướng dẫn: Vì chất phản ứng vừa đủ với nên dạng tập dễ, để làm tập ta cần áp dụng định luật bảo toàn electron * Bài tập minh hoạ: Bài 1: Để khử hoàn toàn 500 ml dung dịch X gồm AgNO 2aM Cu(NO3) aM cần 10,8 gam nhôm Giá trị a A 0,2 B 0,3 C 0,4 D 0,6 HD: Ta có: nAl = 0,4 mol; nAgNO3 = a mol; nCu(NO3)2 = 0,5a mol Áp dụng bảo toàn electron: 0,4.3 = 1.a + 2.0,5a => a = 0,6 => Đáp án D Bài 2: Cho m gam Al khử vừa hết 200 ml dung dịch gồm AgNO aM Cu(NO3)2 2aM Sau phản ứng thu 23,6 gam chất rắn Giá trị m A 5,4 gam B 8,1 gam C 4,5 gam D 2,7 gam HD: Chất rắn gồm Ag Cu Ta có nAgNO3 = 0,2a mol; nCu(NO3)2 = 0,4a mol Gọi số mol Al x Áp dụng bảo toàn electron khối lượng chất rắn ta có 3 x = 0,2a + 2.0,4a x = 0,5 / ⇒ 0,2a.108 + 0,4a.64 = 23,6 a = 0,5 => m = 27.0,5/3 = 4,5 gam => Đáp án C Bài 3: Cho 7,5 gam hỗn hợp gồm Al Mg phản ứng vừa đủ với 500 ml dung dịch gồm CuSO4 0,5M FeSO4 0,2M Khối lượng Mg hỗn hợp ban đầu A 2,4 gam B 4,8 gam C 3,6 gam D 7,2 gam HD: Gọi số mol Al, Mg x, y (x, y > 0) nCuSO4 = 0,25 mol; n FeSO4 = 0,1 mol Áp dụng bảo toàn electron khối lượng hỗn hợp ta có: 3 x + y = 0,25.2 + 0,1.2 x = 0,1 ⇒ 27 x + 24 y = 7,5 y = 0,2 mMg= 0,2.24 = 4,8 gam => Đáp án B Dạng 4: Kim loại tác dụng với dung dịch muối mà số mol kim loại muối xác định * Hướng dẫn: Để làm dạng tập này: + Tính số mol kim loại muối + Dựa vào thứ tự cặp oxi hoá – khử tương ứng để xác định thứ tự kim loại muối phản ứng + Xác định chất hết, chất dư, chất rắn sau phản ứng gồm kim loại nào, dung dịch thu chứa chất + Dựa vào kiện để giải toán * Bài tập minh hoạ: 10 Bài 1: Cho 4,8 gam Mg vào 500 ml dung dịch X gồm AgNO 0,5M Cu(NO3)2 0,2M thu dung dịch Y Tính nồng độ mol chất dung dịch Y A [Mg(NO3)2] = 0,4M; [AgNO3] = 0,1M B [Mg(NO3)2] = 0,4M; [Cu(NO3)2] = 0,05M C [Mg(NO3)2] = 0,2M; [AgNO3] = 0,1M D [Mg(NO3)2] = 0,4M; [Cu(NO3)2]=0,025M HD: Thứ tự cặp oxi hóa – khử: Mg2+/Mg, Cu2+/Cu, Ag+/Ag Vậy Mg phản ứng với AgNO3 trước, hết AgNO3 đến Cu(NO3)2 phản ứng Ta có: nMg = 0,2 mol; n AgNO = 0,25 mol; nCu ( NO ) = 0,1 mol 3 Ta thấy: 0,25 < 0,2.2 < 0,25 + 0,1.2 Vậy AgNO3 phản ứng hết, Cu(NO3)2 dư 0,025 mol, Mg phản ứng hết Vậy dung dịch thu có chứa 0,2 mol Mg(NO3)2 0,025 mol Cu(NO3)2 [Mg(NO3)2] = 0,2/0,5 = 0,4M [Cu(NO3)2] =0,025/0,5 = 0,05M => Đáp án B Bài 2: Cho 5,6 gam sắt vào 500 ml dung dịch X gồm AgNO 0,75M Cu(NO3)2 0,2M Khối lượng chất rắn thu sau phản ứng A 21,6 gam B 6,4 gam C 32,4 gam D 28 gam HD: Thứ tự cặp oxi hoá – khử là: Fe2+/Fe; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+; Ag+/Ag Vậy Fe phản ứng với AgNO trước để tạo muối săt (II) phản ứng với Cu(NO3)2 Nếu sắt hết mà AgNO3 dư Cu(NO3)2 chưa phản ứng có phản ứng muối sắt (II) với AgNO3 Ta có: nFe = 0,1 mol ; n AgNO3 = 0,375 mol ; nCu ( NO3 ) = 0,1 mol Ta thấy: 0,1.3 < 0,375 Vậy AgNO3 dư chất rắn thu Ag với số mol 0,3 mol mAg = 0,3.108 = 32,4 gam => Đáp án C Bài 3: Cho hỗn hợp X gồm 4,8 gam Mg; 2,7 gam Al; 13 gam Zn; 2,8 gam Fe tác dụng với 500 ml dung dịch Y gồm AgNO 1M Cu(NO3)2 0,5M Khối lượng chất rắn thu sau phản ứng A 76,5 gam B 74,5 gam C 76,05 gam 11 D 72,4 gam HD: Thứ tự kim loại tham gia phản ứng là: Mg, Al, Zn, Fe Thứ tự muối tham gia phản ứng AgNO3, Cu(NO3)2 Chất rắn thu sau phản ứng gồm kim loại vừa sinh kim loại chưa phản ứng (nếu có) Ta có: nMg = 0,2 mol n AgNO3 = 0,5 mol ; nAl = 0,1 mol ; nZn = 0,2 mol ; nFe = 0,05 mol nCu ( NO3 ) = 0,25 mol ; Ta thấy: 0,5.1 + 0,25.2 < 0,2.2 + 0,1.3 + 0,2.2 Vậy muối phản ứng hết, Mg, Al phản ứng hết, Zn phản ứng phần Fe chưa tham gia phản ứng Chất rắn thu sau phản ứng gồm 0,5 mol Ag; 0,25 mol Cu; 0,05 mol Zn 0,05 mol Fe mchất rắn = 0,5.108 + 0,25.64 + 0,05.65 + 2,8 = 76,05 gam => Đáp án C Bài 4: Cho 12 gam hỗn hợp gồm Fe Cu có tỉ lệ mol : vào 300 ml dung dịch AgNO3 1M Khối lượng chất rắn thu sau phản ứng A 32,4 gam B 43,2 gam C 35,2 gam D 35,6 gam HD: Gọi số mol Fe Cu x (tỉ lệ số mol 1:1) Ta có: 56x + 64x = 12 => x = 0,1 mol n AgNO3 = 0,3 mol Ta thấy: 0,1.2 < 0,3 < 0,1.2 + 0,1.2 Nên AgNO3 Fe phản ứng hết, Cu phản ứng phần Chất rắn thu gồm Ag Cu dư mchất rắn = 0,3.108 + 0,05.64 = 35,6 gam => Đáp án D Bài 5: Cho 19,3 gam hỗn hợp gồm Zn Cu có tỉ lệ số mol tương ứng 1:2 vào dung dịch có chứa 0,2 mol Fe2(SO4)3 Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu m gam chất rắn Giá trị m A 12,8 gam B 12,0 gam C 6,4 gam D 16,53 gam HD: Thứ tự kim loại phản ứng Zn, Cu Muối Fe 2(SO4)3 bị khử muối Fe2+, Zn dư tiếp tục bị khử thành sắt Gọi số mol Zn x, số mol Cu 2x Ta có: 65x + 64.2x = 19,3 => x = 0,1 mol 12 n Fe3+ = 0,2.2 = 0,4 mol Ta thấy: 0,1.2 < 0,4.1 < 0,1.2 + 0,2.2 => Muối sắt (III) bị khử hồn tồn thành muối sắt (II) mà khơng tạo thành sắt Zn phản ứng hết, Cu phản ứng phần Vậy chất rắn thu chứa kim loại Cu dư mchất rắn = 0,1.64 = 6,4 gam => Đáp án C Dạng 5: Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa hỗn hợp muối, sau phản ứng chất rắn thu chứa a kim loại, dung dịch thu chứa b muối * Hướng dẫn: Đây dạng tập khó, đòi hỏi học sinh phải có khả tư tổng hợp cao Để làm dạng tập phải thực bước sau: + Xác định thứ tự kim loại muối phản ứng + Dựa vào đề số kim loại thu số muối thu để xác định có kim loại phản ứng, có muối phản ứng Số kim loại thu gồm kim loại vừa sinh kim loại ban đầu chưa phản ứng hết Muối thu dung dịch gồm muối vừa sinh muối có sẵn dung dịch ban đầu chưa phản ứng hết + Dựa vào kiện để giải toán * Bài tập minh hoạ: Bài 1: Cho m gam sắt vào 100 ml dung dịch gồm Cu(NO 3)2 0,1M AgNO3 0,2M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch chứa ion kim loại chất rắn chứa kim loại có khối lượng m + 1,6 gam Tính m A 0,28 gam B 2,8 gam C 0,56 gam D 5,6 gam HD: Khi cho Fe vào dung dịch Fe phản ứng với AgNO trước, phản ứng với Cu(NO3)2 Theo đề dung dịch thu có chứa ion kim loại nên dung dịch thu có chứa hai muối muối sắt ( muối sắt II; muối sắt III) Cu(NO 3)2 Chất rắn thu chứa kim loại Ag Gọi n số electron mà nguyên tử sắt nhường (n = 3) Theo bảo toàn electron ta có: 13 +n Fe → Fe+ ne m 56 nm 56 + Ag + 1e → Ag nm 56 nm 56 Theo đề bài, chất rắn có khối lượng m + 1,6 ta có: m + 1,6 = nm 108 56 + Với n = => m = 0,56 gam + Với n = => m = 0,334 gam => Đáp án C Bài 2: Cho hỗn hợp gồm Mg Al vào dung dịch có chứa Cu(NO 3)2 AgNO3 thu chất rắn X không tan dung dịch HCl dung dịch Y chứa hai muối Các chất có dung dịch Y A Mg(NO3)2 AgNO3 B Mg(NO3)2 Cu(NO3)2 C Al(NO3)3 Cu(NO3)2 D Mg(NO3)2 Al(NO3)3 HD: Vì chất rắn X khơng tan dung dịch HCl nên chất rắn X chứa Ag Cu Vậy Al Mg phản ứng hết Vì dung dịch y có chứa hai muối, mà Mg Al phản ứng hết nên dung dịch Y có chứa hai muối Mg(NO3)2 Al(NO3)3; Cu(NO3)2 AgNO3 phản ứng hết => Đáp án D Bài 3: Cho hỗn hợp bột Al Fe vào dung dịch có chứa Cu(NO 3)2 AgNO3 Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu chất rắn gồm ba kim loại Chất rắn thu gồm chất gì? A Al, Fe, Cu B Al, Cu, Ag C Fe, Cu, Ag D Al, Fe, Ag HD: Thứ tự kim loại phản ứng Al, Fe Thứ tự muối phản ứng AgNO 3, Cu(NO3)2 Theo đề bài, chất rắn thu có chứa ba kim loại, có chứa hai kim loại sinh Ag, Cu Kim loại lại Fe Al phản ứng hết đến Fe phản ứng 14 Vậy chất rắn chứa ba kim loại Fe, Cu, Ag => Đáp án C Bài 4: Cho 29,8 gam hỗn hợp bột gồm Zn Fe vào 600 ml dung dịch CuSO 0,5M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 30,4 gam hỗn hợp kim loại Tính thành phần phần trăm sắt hỗn hợp ban đầu A 56,37% B 64,42% C 43,62% D 37,58% HD: Thứ tự kim loại phản ứng Zn, Fe Vì chất rắn thu có chứa hỗn hợp kim loại nên CuSO phản ứng hết kim loại dư Vì Zn Cu có hố trị nhau, MZn = 65 > MCu = 64 Như có Zn phản ứng khối lượng chất rắn thu sau phản ứng phải nhỏ khối lượng kim loại ban đầu số liệu đề cho ngược lại, Zn phản ứng hết Fe phản ứng phần Gọi số mol Zn, Fe phản ứng x, y (mol) nCuSO4 = 0,3 mol Theo bảo toàn electron ta có: 2x + 2y = 0,3.2 Theo ta có: 29,8 – (65x+ 56y) + 0,3.64 = 30,4 Từ hai phương trình => x = 0,2 mol; y = 0,1 mol Khối lượng sắt hỗn hợp đầu là: 29,8 – 0,2.65 = 16,8 gam 16,8 %mFe = 29,8 x100% = 56,37% => Đáp án A D BÀI TẬP TỰ GIẢI I Mức độ nhận biết Câu 1: Hai kim loại phản ứng với dung dịch Cu(NO3)2 giải phóng kim loại Cu A Al Fe B Fe Au C Al Ag D Fe Ag Câu 2: Cặp chất không xảy phản ứng A Fe + Cu(NO3)2 B Cu + AgNO3 C Zn + Fe(NO3)2 D Ag + Cu(NO3)2 Câu 3: Cho kim loại: Ni, Fe, Cu, Zn; số kim loại tác dụng với dung dịch Pb(NO3)2 A B C D Câu 4: Cho phản ứng hóa học: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu Trong phản ứng xảy A khử Fe2+ oxi hóa Cu B khử Fe2+ khử Cu2+ C oxi hóa Fe oxi hóa Cu D oxi hóa Fe khử Cu2+ 15 Câu 5: Cặp chất không xảy phản ứng hoá học A Cu + dung dịch FeCl3 B Fe + dung dịch HCl C Fe + dung dịch FeCl3 D Cu + dung dịch FeCl2 Câu 6: X kim loại phản ứng với dung dịch H 2SO4 loãng, Y kim loại tác dụng với dung dịch Fe(NO3)3 Hai kim loại X, Y A Fe, Cu B Cu, Fe C Ag, Mg D Mg, Ag Câu 7: Thứ tự số cặp oxi hóa - khử dãy điện hóa sau : Fe 2+/Fe; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+ Cặp chất không phản ứng với A Cu dung dịch FeCl3 B Fe dung dịch CuCl2 C Fe dung dịch FeCl3 D dung dịch FeCl2 dung dịch CuCl2 Câu 8: Ngâm đinh sắt vào dung dịch CuSO4 thời gian, tượng xảy A Màu xanh dung dịch nhạt dần, có kết tủa màu đỏ đồng đáy ống nghiệm B Màu xanh dung dịch nhạt dần, có lớp đồng màu đỏ bám vào đinh sắt C Màu xanh dung dịch đậm dần, có kết tủa màu đỏ đồng đáy ống nghiệm D Màu xanh dung dịch đậm dần, có lớp đồng màu đỏ bám vào đinh sắt Câu 9: Ngâm Zn vào 100ml dung dịch AgNO 0,1M đến AgNO3 tác dụng hết, khối lượng Zn sau phản ứng so với Zn ban đầu A giảm 0,755 gam B tăng 1,08 gam C tăng 0,755 gam D tăng 7,55 gam Câu 10: Cho từ từ bột Fe vào 50ml dung dịch CuSO 0,2M, khuấy nhẹ dung dịch màu xanh Khối lượng bột Fe tham gia phản ứng A 5,6 gam B 0,056 gam C 0,56 gam D 0,28 gam Câu 11: Ngâm đinh sắt 400 ml dung dịch CuSO4 Sau phản ứng kết thúc, lấy đinh sắt khỏi dung dịch, rửa làm khô nhận thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 1,6 gam Nồng độ mol dung dịch CuSO4 A.0,3 M B 0,4M C 0,5M D 0,6M Câu 12: Ngâm vật đồng có khối lượng 10 gam 250 gam dung dịch AgNO3 4% Khi lấy vật lượng AgNO3 dung dịch giảm 1,7% Khối lượng vật sau phản ứng A 10,184 gam B 10,076 gam C 10,123 gam D 10,546 gam Câu 13: Ngâm kẽm dung dịch có hồ tan 416 gam CuSO Phản ứng xong, khối lượng kẽm giảm 3,25% Khối lượng kẽm trước phản ứng A 80 gam B 100 gam C 40 gam D 60 gam Câu 14: Nhúng kẽm có khối lượng 20 gam vào dung dịch Cu(NO 3)2, sau thời gian thấy khối lượng kẽm giảm 1% so với ban đầu Khối lượng Zn tham gia phản ứng A 13,0 gam B 6,5 gam C 0,2 gam D 0,1 gam II Mức độ hiểu 16 Câu 15: Khi cho kim loại Ba vào dung dịch CuSO4, tượng xảy A Màu xanh dung dịch nhạt dần, có kết tủa màu đỏ đồng đáy ống nghiệm B Màu xanh dung dịch nhạt dần, có lớp đồng màu đỏ bám vào mẩu bari C Màu xanh dung dịch nhạt dần, có kết tủa màu xanh sủi bọt khí D Màu xanh dung dịch nhạt dần, có kết tủa màu trắng sủi bọt khí Câu 16: Tiến hành hai thí nghiệm sau : - Thí nghiệm : Cho m gam bột Fe (dư) vào V1 lít dung dịch Cu(NO3)2 1M; - Thí nghiệm : Cho m gam bột Fe (dư) vào V2 lít dung dịch AgNO3 0,1M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, khối lượng chất rắn thu hai thí nghiệm Giá trị V1 so với V2 A V1 = V2 B V1 = 10V2 C V1 = 5V2 D V1 = 2V2 Câu 17: Cho 2,24 gam bột Fe vào 200ml dung dịch hỗn hợp AgNO3 0,1M Cu(NO3)2 0,5M Khuấy tới phản ứng hoàn toàn, thu chất rắn A dung dịch B a Khối lượng chất rắn A A 4,08 gam B 6, 16 gam C 7,12 gam D 8,23 gam b Nồng độ mol chất dung dịch B A 0,20 M 0,3 M B 0,20M 0,35 M C 0,35 M 0,45 M D 0,35 M 0,6 M Câu 18: Dung dịch FeSO4 có lẫn tạp chất CuSO4 Phương pháp đơn giản để loại bỏ tạp chất cho vào dung dịch kim loại Kim loại A Fe B Cu C Zn D Mg Câu 19: Một hỗn hợp A gồm Fe Fe2O3 Nếu cho lượng khí CO dư qua a gam hỗn hợp A đun nóng tới phản ứng hồn tồn thu 11,2 gam Fe Nếu ngâm a gam hỗn hợp A dung dịch CuSO4 dư, phản ứng xong người ta thu chất rắn có khối lượng tăng thêm 0,8 gam Giá trị a A 6,8 gam B 13,6 gam C 12,4 gam D 15,4 gam III Mức độ vận dụng Câu 20: Cho bột sắt tác dụng với dung dịch chứa 0,02 mol AgNO 0,01 mol Cu(NO3)2 Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu gam chất rắn X Trong X có chứa A Ag, Fe B Ag, Cu C Ag, Cu, Fe D Cu, Fe Câu 21: Cho 14 gam bột sắt tác dụng với lít dung dịch FeCl 0,1M CuCl2 0,15M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu m gam chất rắn A Giá trị m A 9,6 B 6,4 C 12,4 D 11,2 Câu 22: Hòa tan hỗn hợp bột kim loại gồm 8,4 gam Fe 6,4 gam Cu vào 350 ml dung dịch AgNO3 2M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu m gam chất rắn Giá trị 17 m là: A 70,2 gam B 54 gam C 75,6 gam D 64,8 gam Câu 23: Cho hỗn hợp gồm 1,2 mol Mg x mol Zn vào dung dịch chứa mol Cu 2+ mol Ag+ đến phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch chứa ba ion kim loại Trong giá trị sau đây, giá trị x thoả mãn trường hợp trên: A 1,8 B 1,5 C 1,2 D 2,0 Câu 24: Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO 3)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: A 17,8 4,48 B 17,8 2,24 C 10,8 4,48 D 10,8 2,24 Câu 25: Cho 1,35 gam bột nhôm vào 100 ml dung dịch B chứa AgNO 0,3M Pb(NO3)2 0,3M đến phản ứng xong thu dung dịch X m gam chất rắn Y Cho Y vào dung dịch Cu(NO3)2 đến phản ứng xong thu 8,51 gam chất rắn Z a Các chất phản ứng hết cho Al tác dụng với dung dịch B A AgNO3 Pb(NO3)2 B Al AgNO3 C Pb(NO3)2 Al D Al, Pb(NO3)2 AgNO3 b Giá trị m A 9,99 B 9,45 C 6,66 D 6,45 c Tổng khối lượng kim loại Y tham gia phản ứng với Cu(NO3)2 A 1,48 gam B 6,75 gam C 5,28 gam D 4,68 gam Câu 26: Khuấy 7,85 g hỗn hợp bột kim loại Zn Al vào 100 ml dung dịch gồm FeCl 1M CuCl2 0,75M thấy phản ứng vừa đủ với Phần trăm theo khối lượng Al hỗn hợp A 17,2% B 12,7% C 27,1% D 21,7% Câu 27: Cho 1,1 gam hỗn hợp bột nhôm bột sắt với số mol nhôm gấp đôi số mol sắt vào 100 ml dung dịch AgNO3 0,85M khuấy tới phản ứng kết thúc thu dung dịch X Nồng độ mol Fe(NO3)2 X là: A 0,1M B 0,2M C 0,05M D 0,025M Câu 28: Hoà tan hoàn toàn lượng kẽm dung dịch AgNO dư, thấy khối lượng chất rắn tăng 3,02 gam so với khối lượng kẽm ban đầu Cũng lấy lượng kẽm tác dụng với oxi dư thu m gam chất rắn Giá trị m A 1,1325 B 1,6200 C 0,8100 D 0,7185 Câu 29: Hoà tan hoàn toàn 15,8 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe, Al dung dịch H 2SO4 loãng dư thu 13,44 lít khí H2 (đktc) Nếu cho 15,8 gam hỗn hợp X tác dụng hết với dung dịch CuCl2 thấy khối lượng chất rắn tăng m gam Giá trị m A 38,4 B 22,6 C 3,4 D 61,0 18 IV Mức độ vận dụng cao Câu 30: Cho 1,58 gam hỗn hợp A gồm Mg Fe tác dụng với 125 ml dung dịch CuCl đến phản ứng kết thúc thu dung dịch X 1,92 gam chất rắn Y Cho X tác dụng với dung dịch NaOH dư thu kết tủa Z Nung Z khơng khí đến khối lượng khơng đổi, thu 0,7 gam chất rắn T gồm oxit kim loại a Phần trăm khối lượng Mg A A 88,61% B 11,39% C 24,56% D 75,44% b Nồng độ mol dung dịch CuCl2 ban đầu A 0,1M B 0,5M C 1,25M D 0,75M Câu 31: Cho m gam hỗn hợp bột kim loại Ni Cu vào dung dịch AgNO dư Khuấy kĩ phản ứng kết thúc thu 54 gam kim loại Mặt khác cho m gam hỗn hợp bột kim loại vào dung dịch CuSO dư, khuấy kĩ phản ứng kết thúc, thu kim loại có khối lượng (m + 0,5) gam Giá trị m A 15,5 gam B 16 gam C 12,5 gam D 18,5 gam Câu 32: Cho 2,78 gam hỗn hợp A gồm Al Fe theo tỉ lệ mol : tác dụng với 100 ml dung dịch B chứa AgNO3 Cu(NO3)2 thu dung dịch E 5,84 gam chất rắn D gồm kim loại Cho D tác dụng với dung dịch HCl dư thu 0,448 lít khí H (đktc) Biết phản ứng xảy hoàn toàn Nồng độ mol muối B theo thứ tự A 0,2M 0,4M B 0,3M 0,4M C 0,3M 0,2M D 2M 4M Câu 33: Nhúng graphit phủ lớp kim loại hoá trị II vào dung dịch CuSO4 dư, sau phản ứng thấy khối lượng graphit giảm 0,24 gam Cũng graphit nhúng vào dung dịch AgNO3dư, sau phản ứng xong thấy khối lượng graphit tăng 0,52 gam Kim loại hoá trị II A Pb B Cd C Al D Sn Câu 34: Nhúng kim loại M hóa trị II nặng m gam vào dung dịch Fe(NO 3)2 khối lượng kim loại giảm % so với ban đầu Nếu nhúng kim loại vào dung dịch AgNO3 khối lượng kim loại tăng 25 % so với ban đầu Biết độ giảm số mol Fe(NO3)2 gấp đôi độ giảm số mol AgNO3 kim loại kết tủa bám hết lên kim loại M Kim loại M A Pb B Ni C Cd D Zn Câu 35: Cho hỗn hợp A gồm 2,8 gam Fe, 0,81 gam Al vào 500 ml dung dịch B chứa AgNO3 Cu(NO3)2 đến phản ứng kết thúc thu dung dịch X 8,12 gam chất rắn Y gồm ba kim loại Cho Y tác dụng với dung dịch HCl dư thu 0,672 lít khí H (đktc) dung dịch chứa m gam muối a Các chất phản ứng hết A tác dụng với B A Fe, Al, AgNO3 B Al, Cu(NO3)2, AgNO3 19 C Fe, Al, Cu(NO3)2 D Fe, Cu(NO3)2, AgNO3 b Nồng độ mol Cu(NO3)2 AgNO3 dung dịch B A 0,1và 0,06 B 0,2 0,3 C 0,2 0,02 D 0,1 0,03 c Giá trị m A 10,25 B 3,28 C 3,81 D 2,83 ĐÁP ÁN Câu ĐA Câu ĐA Câu ĐA Câu ĐA A 13 A 24 B 33 B D 14 A 25.a A 34 D C D 15 16 C D 25.b 25.c A D 35.a 35.b B A D 17.a A 26 A 35.c C A 17.b B 27 C 20 D 18 A 28 B B 19 B 29 B C 20 C 30.a B 10 C 21 C 30.b A 11 C 22 A 31 A 12 B 23 C 32 A KẾT QUẢ Chuyên đề “ Dãy điện hoá kim loại” áp dụng thử nghiệm vào năm học 2012 – 2013 trường THPT Trần Nguyên Hãn Năm học phân công giảng dạy lớp 12A1, 12A2, 12A3, 12A4 Tôi áp dụng chuyên đề giảng dạy lớp 12A2 12A4, so sánh với lớp 12A1 12A3 mà không áp dụng phân dạng tập Trường THPT Trần Nguyên Hãn năm học xếp lại lớp cho khối điểm thi chuyên đề lần năm học trước lần hè Lấy học sinh có kết từ cao xuống thấp xếp vào lớp A1, A2, A3, A4 Kết kiểm tra 15 phút phần kiến thức dãy điện hoá kim loại cụ thể bảng sau: Lớp 12A1 12A2 12A3 12A4 Sĩ số 45 44 44 42 Giỏi SL 20 22 12 12 % 44,4 50,0 27,3 28,6 SL 20 19 15 17 Xếp loại Khá Trung bình % SL % 44,4 11,2 43,2 6,8 34,1 14 31,8 40,5 12 28,6 Yếu SL % 6,8 2,3 So sánh kết quả, nhận thấy lớp 12A2 cho kết tốt 12A1; lớp 12A4 cho kết tốt 12A3 Đồng thời với kết kiểm tra, học sinh lớp 12A2 12A4 có hứng thú với giảng, với tập nhà giải xác tập nhà cao so với học sinh lớp 12A1 12A3 21 MỤC LỤC Trang ĐẶT VẤN ĐỀ CHUYÊN ĐỀ DÃY ĐIỆN HOÁ CỦA KIM LOẠI A PHẦN LÍ THUYẾT Cặp oxi hoá – khử kim loại 2 So sánh cặp oxi hoá – khử Dãy điện hoá kim loại Ý nghĩa dãy điện hoá B BẢNG MÔ TẢ CÁC MỨC ĐỘ NHẬN THỨC C BÀI TẬP Dạng Dạng Dạng Dạng Dạng 12 D BÀI TẬP TỰ GIẢI 14 KẾT QUẢ 20 22 ... VẤN ĐỀ CHUYÊN ĐỀ DÃY ĐIỆN HOÁ CỦA KIM LOẠI A PHẦN LÍ THUYẾT Cặp oxi hoá – khử kim loại 2 So sánh cặp oxi hoá – khử Dãy điện hoá kim loại Ý nghĩa dãy điện hoá. .. So sánh cặp oxi hoá – khử - So sánh kim loại đứng trước có tính khử mạnh kim loại đứng sau dãy điện hố - Ion kim loại đứng trước có tính oxi hố yếu ion kim loại đứng sau dãy điện hoá b Xác định... hỗn dãy điện hoá loại kim - So sánh tính dụng với dung phần dung dịch khơng phải loại oxi hoá dịch muối muối thu kim loại Bài kim hợp rắn (kim loại) thành lập cặp tác thành oxi hoá – khử ion kim