Bài 22: Luyện tập: Tính chất của kim loại

Lý thuyết về tính chất của kim loại

1. Tính chất chung của kim loại

– Tính chất vật lý: tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, có ánh kim

– Tính chất hóa học: tính khử do nguyên tử kim loại dễ nhường electron trong các phản ứng hóa học.

2. Cặp oxi hoá – khử của kim loại

Dạng oxi hoá và dạng khử của cùng một nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hoá – khử của kim loại.

Ví dụ: Cặp oxi hoá – khử Ag+/Ag; Cu2+/Cu; Fe2+/Fe

3. Dãy điện hoá của kim loại

4. Pin điện hóa

– Pin điện hóa là thiết bị trong đó năng lượng của phản ứng oxi hóa khử chuyển thành điện năng

– Trong pin điện hóa:

– Cực âm (anot): xảy ra quá trình oxi hóa

– Cực dương (catot): xảy ra quá trình khử

– Suất điện động của pin: E0pin = E0(+) – E0(-)

5. Thế điện cực chuẩn của kim loại

– Trong pin điện hóa: Nếu điện cực kim loại là cực âm → thì thế điện cực chuẩn của kim loại có giá trị âm, nếu điện cực kim loại là cực dương → thì thế điện cực chuẩn của kim loại có giá trị dương

– Kim loại của cặp oxi hóa – khử có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn có khử được cation kim loại của cặp oxi hóa – khử có thế điện cực chuẩn lớn hơn.

– Quy tắc α: Chất oxi hóa mạnh hơn sẽ oxi hóa chất khử mạnh hơn, sinh ra chất oxi hóa yếu hơn và chất khử yếu hơn

2Ag+ + Cu → Cu2+ + 2Ag

Mg + 2H+ → Mg2+ + H2

Bài 1 (trang 100 SGK Hóa 12): 

Có 4 ion là Ca2+, Al3+, Fe2+, Fe3+. Ion có số electron lớp ngoài cùng nhiều nhất là :

A. Fe3+.

B. Fe2+.

C. Al3+.

D. Ca2+.

Lời giải:

Đáp án B.

Bài 2 (trang 100 SGK Hóa 12): 

Kim loại có tính chất vật lý chung là dẫn điện, dẫn nhiệt, dẻo và có ánh kim. Nguyên nhân của những tính chất vật lý chung là :

A. trong tinh thể kim loại có nhiều electron độc thân.

B. trong tinh thể kim loại có các ion dương chuyển động tự do.

C. trong tinh thể kim loại có các electron chuyển động tự do.

D. trong tinh thể kim loại có nhiều ion dương kim loại.

Lời giải:

Đáp án C.

Bài 3 (trang 100 SGK Hóa 12): 

Kim loại khác nhau có độ dẫn điện, dẫn nhiệt khác nhau, sự khác nhau đó được quyết định bởi đặc điểm nào sau đây?

A. có khối lượng riêng khác nhau.

B. có kiểu mạng tinh thể khác nhau.

C. có mật độ electron tự do khác nhau.

D. có mật độ ion dương khác nhau.

Lời giải:

Đáp án C.

Bài 4 (trang 100 SGK Hóa 12): 

Ngâm một lá kim loại Ni trong những dung dịch muối sau: MgSO4, NaCl, CuSO4, AlCl3, ZnCl2, Pb(NO3)2, AgNO3. Hãy cho biết muối nào có phản ứng với Ni. Giải thích và viết phương trình hoá học.

Lời giải:

Niken có thể phản ứng được với các dung dịch muối sau đây:

Ni + CuSO4 → NiSO4 + Cu↓

Ni + Pb(NO3)2 → Ni(NO3)2 + Pb↓

Ni + 2AgNO3 → Ni(NO3)2 + 2Ag↓

Bài 5 (trang 101 SGK Hóa 12):

Để làm sạch một mẫu thủy ngân có lẫn tạp chất là kẽm, thiếc, chì người ta khuấy mẫu thủy ngân này trong dung dịch HgSO4 dư.

a. Hãy giải thích phương pháp làm sạch và viết phương trình hóa học.

b. Nếu bạc có lẫn tạp chất là kim loại nói trên, hãy làm cách nào để loại bỏ được tạp chất? Viết phương trình hóa học.

Lời giải:

a. Khuấy mẫu thủy ngân trong dung dịch HgSO4 có các phản ứng

HgSO4 + Zn → ZnSO4 + Hg

HgSO4 + Sn → SnSO4 + Hg

HgSO4 + Pb → PbSO4 + Hg

Như vậy các tạp chất Zn, Sn, Pb bị hòa tan hết. Lọc lấy thu thủy ngân tinh khiết.

b, Nếu bạc có lẫn các kim loại nói trên cho hỗn hợp vào dung dịch AgNO3. Sẽ có các phản ứng xảy ra:

Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag↓

Sn + 2AgNO3 → Sn(NO3)2 + 2Ag↓

Pb + 2AgNO3 → Pb(NO3)2 + 2Ag↓

Khi đó các kim loại bị hòa tan hết trong dung dịch AgNO3 lọc lấy kết tủa thu được Ag tinh khiết

Bài 6 (trang 101 SGK Hóa 12): 

Hòa tan hoàn toàn 20 gam hỗn hợp Fe và Mg trong dung dịch HCl thu 1 gam khí H2. Khi cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan?

A. 54,5(g)

B. 55,5(g)

C. 56,5(g)

D. 57,5(g)

Lời giải:

Đáp án B.

• Cách 1:

gọi x, y lần lượt là số mol của Fe và Mg trong hỗn hợp

số mol H2 là

theo bài ra ta có hệ phương trình

khối lượng muối khan là :

m = mFeCl2 + mMgCl2 = x(56 + 71) + y(24 + 71)

m = 56x + 24y + 71(x + y)

m = 20 + 71.0,5 = 55,5(g)

• Cách 2:

nmuối =

Khối lượng muối = m(kim loại) + m(gốc clorua) = 20,0 + 71. 0,5 = 55,5 (g)

Bài 7 (trang 101 SGK Hóa 12):

Hòa tan hoàn toàn 0,5 gam Fe và một kim loại hóa trị II trong dung dịch HCl thu được 1,12 lít khí H2 đktc. Kim loại hóa trị II đó là kim loại nào sau đây.

A. Mg.

B. Ca.

C. Zn.

D. Be.

Lời giải:

Đáp án D.

gọi x, y lần lượt là số mol của Fe và M trong hỗn hợp

số mol H2 là

theo bài ra ta có hệ phương trình

từ (2) → x= 0,05 – y

thay vào (1) ta được 56(0,05 – y) + My = 0,5

⇔ 2,8 – 56y + My = 0,5

2,3 = 56y – My

→ y =

Ta có 0 < y < 0,05

y > 0 ↔> 0 → 56 – M > 0 ⇒ M < 56

y < 0,05 ↔ < 0,05 → 2,3 < 0,05(56 – M) → M < 10

Trong các kim loại hóa trị II chỉ có Be thỏa mãn do đó M là Be

Bài 8 (trang 101 SGK Hóa 12): 

Cho 16,2 gam kim loại M có hóa trị n tác dụng với 0,15 mol O2. Chất rắn thu được sau phản ứng đem hòa tan vào dung dịch HCl dư thấy thoát ra 13,44 lít khí H2 đktc. Kim loại M là kim loại nào sau đây?

A. Fe.

B. Al.

C. Ca.

D. Mg.

Lời giải:

Đáp án B.

Chất rắn sau phản ứng hòa tan trong HCl thấy có khí thoát ra chứng ở có M dư

Số mol H2:

Theo phương trình (1)

Theo phương trình (3)

Tổng số mol M là

⇒ Giá trị thỏa mãn là n = 3, M = 27 M : Al

Bài 9 (trang 101 SGK Hóa 12): 

Có 5 mẫu kim loại là Mg, Al, Ba, Fe, Ag. Nếu chỉ dùng thêm dung dịch H2SO4 thì có thể nhận biết được những mẫu kim loại nào ?

A. Mg, Ba, Ag.

B. Mg, Ba, Al.

C. Mg, Ba, Al, Fe.

D. Cả 5 mẫu kim loại.

Lời giải:

Đáp án D.

– Cho dd H2SO4 loãng lần vào các mẫu thử:

+ Mẫu có khí thoát ra có có kết tủa trắng là Ba

Ba + H2SO4 → BaSO4↓ + H2

+ Mẫu có khí thoát ra và dung dịch muối thu được có màu trắng xanh là Fe

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

+ Mẫu không tan là Ag

+ 2 mẫu còn lại cùng có khí không màu thoát ra là Al và Mg

Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2

– Lấy một lượng dư kim loại Ba (đã nhận biết được ở trên) nhỏ vài giọt dd H2SO4 loãng đến sẽ xảy ra phản ứng

Ba + H2SO4 → BaSO4↓ + H2

Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2

Lọc bỏ kết tủa BaSO4↓ ta thu được dd Ba(OH)2

– Cho Ba(OH)2 lần lượt vào 2 mẫu thử chưa nhận biết được là Mg và Al

+ Kim loại nào thấy khí thoát ra là Al

2Al + 2H2O + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 2H2

+ Kim loại nào không có hiện tượng gì là Mg

⇒ Vậy sẽ nhận ra được cả 5 kim loại

Bài 10 (trang 101 SGK Hóa 12):

Cho bột đồng dư vào dung dịch hỗn hợp gồm Fe(NO3)3 và AgNO3 sau phản ứng kết thúc thu được chất rắn A và dung dịch B. Viết PTHH của các phản ứng xảy ra. Cho biết A, B gồm những chất gì? Biết rằng :

Tính oxi hóa : Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > Fe2+

Tính khử : Cu > Fe2+ > Ag

Lời giải:

Trường hợp Cu dư:

Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2+ 2Ag ↓

Cu + 2Fe(NO3)3 → Cu(NO3)2 + 2Fe(NO3)2

Rắn A : Ag, Cu dư

Dung dịch B : Cu(NO3)2, Fe(NO3)2

Mục lục Giải bài tập Hóa 12

Xem thêm