Bài tập kim loại tác dụng với một axit

BÀI TẬP KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI MỘT AXIT

1. Một kim loại tác dụng với một axit

- Chú ý tới axit oxi hóa do ion H⁺  hay do anion

- Nếu kim loại với axit (đặc biệt HNO₃) cho 2 phản ứng khác nhau. (ví dụ với HNO₃ cho ra NO và NO₂ hoặc NO và N₂0,…) viết viết phương trình thấy khó khăn khi cân bằng thì ta viết 2 phương trình phản ứng và xem như 2 phản ứng này độc lập thì sẽ dễ dàng hơn. Chọn 2 ẩn (thường là số mol của 2 khí sản phẩm), lập 2 phương trình để xác định 2 ẩn,từ đó có thể suy ra số mol của kim loại phản ứng với và số mol axit

- Kim loai tác dụng với axit là phản ứng oxi hóa – khử cũng có thể áp dụng “Định luật bảo toàn electron) để giải bài tập.

Ví dụ 1:

Lấy 9,6g kim loại M có hóa trị ll hòa tan hoàn toàn trong dung dịch HCl, cô cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được 38g muối khan. Hãy xác định kim loại M.

Hướng dẫn giải:

Ví dụ 2:

Hòa tan hoàn toàn 24,3g Al vào dung dịch HNO₃ loãng dư thu được hỗn hợp khí NO và N₂0 có tỉ khối H₂ là 20,25 và dung dịch B không chứa NH₄NO₃. tính thể tích khối khí thoát ra.

Hướng dẫn giải:

Ví dụ 3:

Để m gam Fe trong không khí khô một thời gian thu được 12g hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄. Hòa tan hoàn toàn A trong HNo₃ thu được 1,68 lít hỗn hợp khí B {NO, N₂O} có tỉ khối so với H₂ bằng 16,4. Tìm m, số mol của HNO₃ phản ứng.

Hướng dẫn giải:

Ví dụ: 4

Cho Fe phản ứng hết với H₂SO₄ đặc nóng thu được khí A là SO₂ và 8,28g muối. Tính khối lượng sắt đã phản ứng, biết rằng số mol Fe bằng 37,5% số mol H₂SO₄.

Hướng dẫn giải:

b. Hai kim loại tác dụng với một axit:

Trường hợp chỉ biết tổng khối lượng hai kim loại, không biết số mol mỗi kim loại, và biết số mol ban đầu của axit, có thể sảy ra trường hợp một trong các chất còn dư. Vậy làm sao để biết?

Gọi A, B là nguyên tử khối hai kim loại A và B;  là nguyên tử khối trung bình của A, B (A<B) thì:

                              A < < B

- Muốn chứng minh hỗn hợp tan hết, ta giả sử hỗn hợp chỉ gồm kim loại nhẹ hơn A. Nếu ta đủ axit hoà tan hết A do n_{hỗn hợp} <, thì với hỗn hợp thật ta sẽ dư axit suy ra hỗn hợp tan hết.

- Muốn chứng minh không có đủ axit để hoà tan hết hỗn hợp, ta giả sử hỗn hợp chỉ gồm kim loại nặng hơn B (n_B=).

Nếu ta không có đủ axit để hoà tan hết B thì với hỗn hợp thật, với số mol lớn hơn, sẽ thiếu axit suy ra không tan hết. Khi đó kim loại nào có tính khử mạnh hơn trong hai kim loại sẽ tan trước, kim loai đó tan hết rồi tới kim loại kia.

Lưu ý : các lí luận trên chỉ đúng chắc chắn khi A, B có cùng hoá trị.

            Mặt khác đây cũng là quá trình cho nhận eletron nếu gải bằng phương pháp bảo toàn electron kết hợp với những phương pháp khác để giải cuãng đạt hiệu quả.

Ví dụ 1:

         Hoà tan hoàn toàn 17,6g một hỗn hợp X  gồm Fe và Cu vào dung dịch HNO₃ 2,5M (lấy dư 20% so với lượng cần thiết) thì thấy bay ra 8,96 lít hỗn hợp khí gồm NO và NO₂ (đktc) có tỉ khối hơi của hỗn hợp so với H₂ bằng 19.

a) Tính thành phần % khối lượng mỗi kim loại trong X.

b) Tính  ban đầu.

Hướng dẫn giải

Ví dụ 2:

            Để hoà tan hết 11,2g hợp kim Cu - Ag tiêu tốn 19,6g dung địch H₂SO­­₄ đặc nóng thu được khí A, cho A tác đụng với nước clo dư dung dịch  thu được lại cho tác dụng với Bacl₂ dư thu được 18,64g kết tủa.

a. Tính thành phần % kim loại trong mỗi hợp kim.

b.Tính nồng độ % của dung dịch H₂So₄ ban đầu.

Hướng dẫn giải

Ví dụ 3:

            Lấy 6,4g một hỗn hợp X gồm 2 kim loại A,B điều thuộc nhóm chính nhóm II và ở hai chu kỳ kế tiếp nhau trong bảng hệ thống tuần hoàn. Đổ vào bình đựng dung dịch H₂SO₄ dư đến khi phản ứng kết thúc thì thu được 4,48 lit khí H₂ (đktc). Hãy xác đinh A, B và tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X.

Hướng dẫn giải.