Đáp án: D
III. Bài tập Kim loại tác dụng với dung dịch Axit
1. MỘT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI MỘT AXÍT
Câu 1: Ngâm một lá kim loại 50 [g] vào HCl. Khí thu được sau phản ứng là 3,36 ml H2 [đktc] thì khối lượng kim loại giảm 1,68. Kim loại đó là?
Câu 2: Hòa tan 1,92 [g] kim loại R trong 1,5 lít dung dịch HNO3 0,15M thu được 0,448 lít khí NO [đktc] và dung dịch A. Tìm kim loại R
Câu 3: Hòa tan 1,35 g một kim loại M bằng dung dịch HNO3 loãng dư, thu được 22,4 lít khí NO và NO2 [đktc] có tỉ khối so với H2 là 21. Tìm kim loại M.
Câu 4: Cho 3,.024 g một kim loại M tan hết trong dung dịch HNO3 [l] thu được khí NxOy [sản phẩm khử duy nhất ở đktc]. Có tỉ khối với H2 là 22. Khí NxOy và kim loại M là?
Câu 5: Cho 9,6[g] kim loại M vào 400ml dung dịch HCl. Khi phản ứng kết thúc thu được 5,376 lít H2 [đktc]. Kim loại M là ?
2. HAI KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI MỘT AXÍT
Câu 1: Hòa tan hoàn toàn 6 g hỗn hợp X gồm Fe và một kim loại M [hóa trị II] vào dung dịch HCl dư thu được 3,36 l khí H2 [ở đktc]. Nếu chỉ hòa tan 2 [g] M thì dùng không đến 0,09 [mol] HCl trong dung dịch kim loại M?
Câu 2: Hòa tan hỗn hợp gồm Fe và Zn trong 500 ml dung dịch HCl 0,4M thu được dung dịch A và 1,972 lít khí H2 [đktc]. Cô cạn dung dịch A thu được 10,52 g muối khan. Tính thành phần % theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp.
Câu 3: Hòa tan 6 [g] hỗn hợp gồm Cu và Fe bằng dung dịch HNO3 1M [vừa đủ] thu được 0,7 lít N2O [đktc]. Tính % khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp.
Câu 4: Cho 11 g hỗn hợp 2 kim loại Al, Fe tác dụng HNO3 dư tạo ra 6,72 [l] khí NO [đktc]. Tìm khối lượng hỗn hợp 2 kim loại trên.
Câu 5: Cho 0,015 mol Fe ; 0,04 mol HNO3. Phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được bao nhiêu khí NO và X. Cô cạn X thu được bao nhiêu g muối.
Câu 6: Cho 3,68 g hỗn hợp Al và Zn tác dụng với một lượng dư dung dịch H2S04 10% thu được 2,24 lít H2 [đktc]. Khối lượng dung dịch sau phản ứng?
Câu 7: Thể tích dung dịch HNO3 1M loãng ít nhất cần dùng để hòa tan hoàn toàn 18 g hỗn hợp Fe, Cu trên theo tỷ lệ mol 1:1 [biết phản ứng tạo chất khí duy nhất là NO].
Câu 8: Hỗn hợp X gồm 2 kim loại Mg và Zn có khối lượng là 46,2g. Chia X thành 2 phần, trong đó phần 2 có khối lượng gấp đôi phần 1.
- Cho phần 1 tác dụng với 200ml dung dịch H2SO4 1M thu được V lít khí H2.
- Cho phần 2 tác dụng với 800ml dung dịch H2SO4 1M thu được 13,44 lít khí H2. Tìm V?
Câu 9: Hỗn hợp X gồm Mg và kim loại M. Hòa tan hoàn toàn 8g hỗn hợp X cần vừa đủ 200 g dung dịch HCl 7,3%. Mặt khác cho 8 g hỗn hợp X tác dụng với Cl2 cần dùng 5,6 lít [đktc] tạo ra hai muối Clorua. Kim loại M và % theo khối lượng của nó trong hỗn hợp.
Câu 10: Hòa tan 12 g Fe và Cu tác dụng HNO3 dư thu được 6,72 [l] hỗn hợp khí B gồm [NO2, NO] có khối lượng 12,2 g. Tính khối lượng muối sinh ra.
3. MỘT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HAI AXÍT
Câu 1: Khi hòa tan 3,6 g kim loại N thuộc phân nhóm chính, trong dung dịch HCl và HNO3, thấy lượng muối Nitrat và muốn clorua thu được hơn kém nhau 7,95 [g]. Tìm kim loại N, biết N tác dụng với HNO3 sinh ra khí NO2.
Câu 2: Hòa tan 0,1 mol Cu tác dụng 120 ml dung dịch X gồm [HNO3 1M, H2SO4 5M]. Sau phản ứng liên tục thu được V [lít] khí NO. Tính V?
Câu 3: Hòa tan 9,6 g Cu vào 180 ml dung dịch hỗn hợp HNO3 1M và H2SO4 0,5M. Kết thúc phản ứng thu được V lít [đktc] khí không màu duy nhất thoát ra hóa nâu ngoài không khí. Giá trị V là?
Câu 4: Cho bột sắt tác dụng với 100ml dung dịch gồm hai axít HCl 1M và H2SO4 0,5M. Tinh khối lượng Fe phản ứng và V lít khí.
4. HAI KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HAI AXÍT
Câu 1: Cho 10 g hỗn hợp A gồm Fe và Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 [l] vừa đủ. Sau phản ứng, người ta thu được dung dịch, chất rắn không tan và V lít khí H2. Cũng lượng hỗn hợp đó, nếu cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thì thu được 7,728 lít khí SO2 [các thể tích khí đều ở đktc].
Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp.
Câu 2: Cho 13.6 g hỗn hợp Mg, Fe tác dụng với 200ml dung dịch gồmHCl 2M và H2SO4 2M. Sau phản ứng đã thu được 6,72 lít H2 [duy nhất] bay ra [đktc]. Chất nào còn dư? Tính khối lượng Mg và Fe trong hỗn hợp.
Câu 3: Hòa tan 7,74 [g] hỗn hợp Mg và Al vào 500ml dung dịch HCl M vafff H2SO4 0,28M .Thu được dung dịch X và 8,763 lít H2 .Timhs khối lượng muối tạo thành ?
5. HỖN HỢP KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI MỘT AXÍT
Câu 1: Cho 1,68 g A gồm Fe, Cu, Mg tác dụng H2SO4 [đ, n] tạo ra hỗn hợp T và 1,008 [l] khí SO2. Tính khối lượng thu được muối T và số mol H2SO4 phản ứng.
Câu 2: Cho 3 kim loại Al, Fe, Cu tác dụng 2 lít dung dịch HNO3. Sau phản ứng thu được 1,792 [l] khí X gồm [N2, NO] có tỷ khối đối với Heli là 9,25.
Tính CM HNO3 trong dung dịch ban đầu?
CHUYÊN ĐỀ 6: AXIT TÁC DỤNG VỚI KIM LOẠI
Cách làm:
1/ Phân loại axit:
Axit loại 1: Tất cả các axit trên[ HCl, H2SO4loãng, HBr,...], trừ HNO3 và H2SO4 đặc.
Axit loại 2: HNO3 và H2SO4 đặc.
2/ Công thức phản ứng: gồm 2 công thức.
Công thức 1: Kim loại phản ứng với axit loại 1.
Kim loại + Axit loại 1 ----> Muối + H2
Điều kiện:
- Kim loại là kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hoá học Bêkêtôp.
- Dãy hoạt động hoá học Bêkêtôp.
K, Na, Ba, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au.
Đặc điểm:
- Muối thu được có hoá trị thấp[đối với kim loại có nhiều hoá trị]
Thí dụ: Fe + 2HCl ----> FeCl2 + H2
Cu + HCl ----> Không phản ứng.
Công thức 2: Kim loại phản ứng với axit loại 2:
Kim loại + Axit loại 2 -----> Muối + H2O + Sản phẩm khử.
Đặc điểm:
- Phản ứng xảy ra với tất cả các kim loại [trừ Au, Pt].
- Muối có hoá trị cao nhất[đối với kim loại đa hoá trị]
Bài tập áp dụng:
Bài 1: Hoà tan hết 25,2g kim loại R trong dung dịch axit HCl, sau phản ứng thu được 1,008 lit H2 [đktc]. Xác định kim loại R.
Đáp số:
Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 6,5g một kim loại A chưa rõ hoá trị vào dung dịch axit HCl, thì thu được 2,24 lit H2 [đktc]. Xác định kim loại A.
Đáp số: A là Zn.
Bài 3: Cho 10g một hỗn hợp gồm Fe và Cu tác dụng với dung dịch axit HCl, thì thu được 3,36 lit khí H2 [đktc]. Xác định thành phần % về khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu.
Đáp số: % Fe = 84%, % Cu = 16%.
Bài 4: Cho 1 hỗn hợp gồm Al và Ag phản ứng với dung dịch axit H2SO4 thu được 5,6 lít H2 [đktc]. Sau phản ứng thì còn 3g một chất rắn không tan. Xác định thành phần % theo khối lượng cuả mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
Đáp số: % Al = 60% và % Ag = 40%.
Bài 5: Cho 5,6g Fe tác dụng với 500ml dung dịch HNO3 0,8M. Sau phản ứng thu được V[lit] hỗn hợp khí A gồm N2O và NO2 có tỷ khối so với H2 là 22,25 và dd B.
a/ Tính V [đktc]?
b/ Tính nồng độ mol/l của các chất có trong dung dịch B.
Hướng dẫn:
Theo bài ra ta có:
nFe = 5,6 : 56 = 0,1 mol
nHNO3 = 0,5 . 0,8 = 0,4 mol
Mhh khí = 22,25 . 2 = 44,5
Đặt x, y lần lượt là số mol của khí N2O và NO2.
PTHH xảy ra:
8Fe + 30HNO3 ----> 8Fe[NO3]3 + 3N2O + 15H2O [1]
8mol 3mol
8x/3 x
Fe + 6HNO3 -----> Fe[NO3]3 + 3NO2 + 3H2O [2]
1mol 3mol
y/3 y
Tỉ lệ thể tích các khí trên là:
Gọi a là thành phần % theo thể tích của khí N2O.
Vậy [1 – a] là thành phần % của khí NO2.
Ta có: 44a + 46[1 – a] = 44,5
è a = 0,75 hay % của khí N2O là 75% và của khí NO2 là 25%
Từ phương trình phản ứng kết hợp với tỉ lệ thể tích ta có:
x = 3y [I]
---> y = 0,012 và x = 0,036
8x/3 + y/3 = 0,1 [II]
Vậy thể tích của các khí thu được ở đktc là:
VN
Theo phương trình thì:
Số mol HNO3 [phản ứng] = 10nNO + 2n NO= 10.0,036 + 2.0,012 = 0,384 mol
Số mol HNO3 [còn dư] = 0,4 – 0,384 = 0,016 mol
Số mol Fe[NO3]3 = nFe = 0,1 mol
Vậy nồng độ các chất trong dung dịch là:
CM[Fe[NO3]3] = 0,2M
CM[HNO3]dư = 0,032M
Bài 6: Để hoà tan 4,48g Fe phải dùng bao nhiêu ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,5M và H2SO4 0,75M.
Hướng dẫn: Giả sử phải dùng V[lit] dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,5M và H2SO4 0,75M
Số mol HCl = 0,5V [mol]
Số mol H2SO4 = 0,75V [mol]
Số mol Fe = 0,08 mol
PTHH xảy ra:
Fe + 2HCl ---> FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 ---> FeSO4 + H2
Theo phương trình ta có: 0,25V + 0,75V = 0,08
---> V = 0,08 : 1 = 0,08 [lit]
Bài 7: Để hoà tan 4,8g Mg phải dùng bao nhiêu ml dung dịch hỗn hợp HCl 1,5M và H2SO4 0,5M.
a/ Tính thể tích dung dịch hỗn hợp axit trên cần dùng.
b/ Tính thể tích H2 thu được sau phản ứng ở đktc.
Đáp số:
a/ Vhh dd axit = 160ml.
b/ Thể tích khí H2 là 4,48 lit.
Bài 8: Hoà tan 2,8g một kim loại hoá trị [II] bằng một hỗn hợp gồm 80ml dung dịch axit H2SO4 0,5M và 200ml dung dịch axit HCl 0,2M. Dung dịch thu được có tính axit và muốn trung hoà phải dùng 1ml dung dịch NaOH 0,2M. Xác định kim loại hoá trị II đem phản ứng.
Hướng dẫn:
Theo bài ra ta có:
Số mol của H2SO4 là 0,04 mol
Số mol của HCl là 0,04 mol
Sô mol của NaOH là 0,02 mol
Đặt R là KHHH của kim loại hoá trị II
a, b là số mol của kim loại R tác dụng với axit H2SO4 và HCl.
Viết các PTHH xảy ra.
Sau khi kim loại tác dụng với kim loại R. Số mol của các axit còn lại là:
Số mol của H2SO4 = 0,04 – a [mol]
Số mol của HCl = 0,04 – 2b [mol]
Viết các PTHH trung hoà:
Từ PTPƯ ta có:
Số mol NaOH phản ứng là: [0,04 – 2b] + 2[0,04 – a] = 0,02
---> [a + b] = 0,1 : 2 = 0,05
Vậy số mol kim loại R = [a + b] = 0,05 mol
---> MR = 2,8 : 0,05 = 56 và R có hoá trị II ---> R là Fe.
Bài 9: Chia 7,22g hỗn hợp A gồm Fe và R [R là kim loại có hoá trị không đổi] thành 2 phần bằng nhau:
- Phần 1: Phản ứng với dung dịch HCl dư, thu được 2,128 lit H2[đktc]
- Phần 2: Phản ứng với HNO3, thu được 1,972 lit NO[đktc]
a/ Xác định kim loại R.
b/ Tính thành phần % theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A.
Hướng dẫn:
a/ Gọi 2x, 2y [mol] là số mol Fe, R có trong hỗn hợp A --> Số mol Fe, R trong 1/2 hỗn hợp A là x, y.
Viết các PTHH xảy ra:
Lập các phương trình toán học;
mhh A = 56.2x + 2y.MR [I]
nH= x + ny/2 = 0,095 [II]
nNO = x + ny/3 = 0,08 [III]
Giải hệ phương trình ta được: MR = 9n [với n là hoá trị của R]
Lập bảng: Với n = 3 thì MR = 27 là phù hợp. Vậy R là nhôm[Al]
b/ %Fe = 46,54% và %Al = 53,46%.