Dạng 1 KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI AXIT MẠNH
1. Lý thuyết
- Một số axit mạnh thường gặp: HCl, H2SO4, HBr, HI
- Kim loại + Axit mạnh → Muối + H2↑
VD. Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
2.Ví dụ
VD1. Cho 4,8 g kim loại Mg tác dụng hoàn toàn với 100 ml dd axit HCl. Sau phản
ứng thu được V (l) khí H2 (đktc).
a. Viết PTPƯ
b. Tính V?
c. Xác định nồng độ của dung dịch HCl đã tham gia phản ứng?
Giải
a. PTPƯ: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
Ta có: nMg = mol
M
m2,0
24
8,4
Theo PTPƯ ta có: molnn MgH 2,0
2
lnVH48,44,22.2,04,22.
2
c. nồng độ của dd HCl
Theo ptpư: nHCl = 2 nMg = 2.0,2 = 0,4 mol
M
V
n
CHCl
M4
1,0
4,0
VD2: Cho m g Fe tác dụng hoàn toàn với dd H2SO4 loãng. Sau phản ứng thu được
6,72 l khí H2 (đktc) và dung dịch A.
a. Viết ptpư
b. Tính m?
c. Cô cạn dd A thu được bao nhiêu g muối khan?
Giải
a. Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2
b. Ta có: mol
V
nH3,0
4,22
72,6
4,22
2
Theo pt ta có: molnn SOHFe 3,0
42
mFe = n.M = 0,3.56 = 16,8 g
c. Dung dịch A là dd FeSO4. Khi cô cạn đung dịch A ta thu được muối khan là
FeSO4
Theo pt ta có: gMnm
molnn
FeSO
HFeSO
6,45152.3,0.
3,0
4
24
Vận dụng
1. Cho m g kim loại Al tác dụng hoàn toàn với 200 g dung dịch axit H2SO4 loãng thu
được 3,36 l khí H2 đktc và dung dịch A.
a. Tính m?
b. Cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu g muối khan?
c. Xác địn nồng độ của dung dịch axit đã tham gia pư?
2. Cho 1,44 g kim loại M hoá trị II tác dụng hoàn toàn với dung dịch axit HCl, sau
pư thu được 1,344 l khí H2(đktc).
a. Xác định kim loại M?
b. Xác định khối lượng muối khan thu được?
Ví dụ 3 Cho 3,75 g hỗn hợp kim loại gồm Al và Mg tác dụng hết với dung dịch
axit HCl. Sau phản ứng thu được 3,92 l khí H2 đktc. Xác định khối lượng mỗi kim
loại trong hỗn hơp ban đâu?
Giải
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3 H2 (1)
X
2
3x
Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2 (2)
Y y
- Gọi số mol của Al và Mg lần lượt là x và y mol
Ta có mhỗn hợp = mAl + mMg = 27.x + 24.y = 3,75 g *
Theo Pt (1) và (2) ta có **
)2()1( 06,0
4,22
344,1
2
3
222 moly
x
nnn HHH
Từ * và ** ta có hệ: { moly
x
g
y
x
06,0
2
3
,
3
{ moly
molx
1,0
05,0
mAl = 0,05 . 27 = 1,35 g và mMg = 0,1 . 24 = 2,4 g
Ví dụ vận dụng
1/ Cho 2,32 g hỗn hợp gồm Fe và Cu tác dụng hoàn toàn với dd H2SO4 loãng . Sau
phản ứng thu được 672 ml khí H2 đktc và mg chất rắn không tan. Xác định m?( Bài
này Cu ko pư do đó chất rắn không tan là Cu)
2/ Cho m g hỗn hợp gồm Mg và Al tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl. Sau
phản ứng thu được dung dịch A và 1,568 l khí H2 (đktc). Cô cạn dung dịch A thu
được 6,47 g muối khan.
a. Viết pt pư?
b. Xác định m?
c. Tính thành phần phần trăm về khối lượng mỗi kim loại có trong hỗn hợp ban
đầu?
Dạng 2: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI AXIT CÓ TÍNH OXI HOA MẠNH
I/ Lý thuyết:
- Axit có tính oxi hoa mạnh thường gặp: HNO3, H2SO4 đặc
- Kim loại + Axit oxihoa mạnh → Muối + SP khử + H2O
- Hầu hết các kim loại đều phản ứng với axit có tính oxihoa mạnh trừ Au và
Pt.
- Kim loại trong trường hợp này được đưa lên hoá trị cao nhất.
- Fe, Al, Cr thụ động với HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội .
VD: Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
Ag + 2HNO3 đặc → AgNO3 + NO2 + H2O
2Al + 6H2SO4 đặc nóng → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
II/ Bài tập
1/ Cho 12 gam hỗn hợp Fe Và Cu tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư .
Sau khi phản ưng xảy ra hoàn toàn thu được 5,6 lít khí SO2 ở đktc và dung dịch X .
Khối lưọng của Fe trong 12 gam hỗn hợp đầu là bao nhiêu ?
Giải
C1
Viết pt pư: 2Fe +6 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1)
x 3x/2
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O (2)
y y
Gọi số mol của Fe là x mol của Cu là y mol
Theo đề ra ta có: mhh = mFe + mCu = 56.x + 64.y = 12 g *
Theo pt pư ta có: moly
x
nnn SOSOSO 25,0
4,22
6,5
2
.3
)2(2)1(22 **
Từ * và ** ta có hệ:
12.64.56
25,0
2
.3 yx
y
x
1,0 1,0
x
y
gmFe 6,556.1,0
C2
Áp dụng định luật bảo toàn electron:
- Nội dung định luật: Tổng số mol e nhường = Tổng số mol e nhận
- Chât nhường là chất Khử, Chất nhận là chất oxihoa
Áp dụng cho bài toán:
Ta có molnSO 25,0
4,22
6,5
2
Gọi số mol của Fe là x, số mol của Cu là y
Theo đề ra: mhh = mFe + mCu = 56.x + 64.y = 12 g *
Fe0 → Fe3+ + 3e
x 3.x
Cu0 → Cu2+ + 2e
y 2.y
S+6 + 2e → S4+
0,25.2 0,25
Áp dụng định luật bảo toàn e ta có Tổng số mol e nhường = Tổng số mol e nhận
molyx 5,02.25,023
**
Từ * và ** ta có
12.64.56
25,0
2
.3 yx
y
x
1,0 1,0
x
y
gmFe 6,556.1,0
BT2/ Hoà tan hoàn toàn 6,4 gam Cu trong dung dịch HNO3 loãng dư thu được hỗn
hợp khí X gồm 0,04 mol NO và 0,01 mol NxOy . Công thức của NxOy là ?
ĐS : N2O (Áp dụng định luật bảo toàn e)
BT3/ Cho a gam Al tác dụng hết với dung dịch HNO3 loãng thì thu được 0,896 lít
hỗn hợp khí X, gồm N2O và NO ở đktc, tỷ khối của X so với hiđro bằng 18,5. Tìm
giá trị của a?
A. 1,98 gam. B. 1,89 gam. C. 18,9 gam. D. 19,8 gam