Kim loại, oxit kim loại và axit vô cơ

KIM LOẠI, OXIT KIM LOẠI + AXIT VÔ CƠ KIM LOẠI TÁC DỤNG AXIT: Với dd HCl hay H2SO4 loãng: Chỉ những kim loại đứng trước H mới tác dụng tạo ra muối và giải phóng H2, đối với Fe tạo muối sắt (II). Với dd HNO3 hay H2SO4 đ, to: Tất cả các kim loại đều tác dụng kim loại kể cả kim loại sau H trừ Au và Pt, không giải phóng H2, đối với Fe toạ muối sắt (III). KL + dd H2SO4 đ, to à Muối sunfat + SO2 + H2O. KL + dd HNO3 đ à Muối nitrat + NO2 + H2O. KL + dd HNO3 lg à Muối nitrat + NO (NO2, N2, NH4NO3) + H2O. Al, Fe... không tác dụng với dd H2SO4 đ, nguội; HNO3 đ, nguội do hiện tượng thụ động hoá. OXIT KIM LOẠI TÁC DỤNG AXIT: Trường hợp chung: Oxit KL + dd axit à muối + H2O. Trường hợp riêng: Các oxit có tính oxi hoá mạnh (MnO2...) + dd HCl à khí Cl2. Các oxit sắt + dd HNO3 hay H2SO4 đ, to à muối sắt (III) + NO, NO2 hay SO2 (trừ Fe2O3). NHỮNG ĐIỂM CẦN LƯU Ý: KL + dd hỗn hợp HCl và H2SO4 lg thực chất là t/dụng với H+ à viết ph/ứng dạng ion. KL + dd HNO3 lg không giải phóng khí à Tạo ra NH4NO3. KL + dd HNO3 lg mà ph/ứng t/dụng dd bazơ mạnh g/phóng khí à có tạo ra NH4NO3. Hỗn hợp KL + dd axit thiếu thì KL đứng trước t/dụng trước, KL đứng sau t/dụng sau. Muối nitrat trong môi trường axit có vai trò như dd HNO3. Tìm KL M hoá trị n : Tìm tỉ lệ M/n sau đó lập bảng với n=1,2,3. Tìm FexOy : Tìm tỉ lệ x/y hoặc xét 3 trường hợp FexOy là FeO, Fe2O3, Fe3O4. BÀI TẬP: Cho 11g hh X gồm Al và Fe t/dụng dd HCl dư g/phóng 8,96 lít H2 (đktc). Tính % kh/lượng hh X. Nếu cho 5,5g hh X t/dụng dd H2SO4 đ,n dư, khí SO2 g/phóng làm mất màu đủ bao nhiêu g dd thuốc tím 0,1M. Biết D=1,12g/ml. Cho 25g hh X gồm Zn, Fe, Cu vào 400ml dd H2SO4 0,8M được dd Y và 6,72 lít H2 (đktc), lọc thu chất rắn còn lại cho vào dd HNO3 lg dư được 1,792 lít NO (54,6oC, 1atm). X/định % kh/lượng hh X. Tính thể tích dd hh NaOH 0,3M và KOH 0,2M cho vào dd Y để ¯ bắt đầu không đổi. H/tan 0,368g hh A: Al và Zn cần đủ 25ml dd HNO3 1m (D= 1,12g/ml) được dd X chứa 3 muối (không g/phóng khí). X/đ % k/lượng hh X. Dd X + đủ m(g) dd NaOH 10% chỉ được dd Y. X/đ C% dd Y. H/tan hết 28,62g Al vào dd HNO3lg đc hh khí A gồm N2O và N2 có d/H2=158/9 và dd B chứa 232,98g muối. X/đ thể tích từng khí trong A (đkc). H/tan 5,6g Fe trong H2SO4 đ,n đc dd A. Thêm NaOH dư vào dd A đc ¯ B, nung B trong chân không đc chất rắn D, nếu nung B trong không khí đc ch/rắn E với mE = mD + 0,48g. X/đ mB. H/tan a mol KL M (hoá trị n) cần a mol H2SO4 đ,n đc dd X và khí Y. Cô cạn dd X đc 1,56g muối, khí Y hấp thụ hết vào 45ml dd NaOH 0,2M đc 0,608g muối. X/đ KL M. H/tan hh X gồm 11,2g KL M và 69,6g MxOy trong dd HCl dư g/phóng 4,48 lít H2 (đkc). Nếu h/tan lượng hh X trên trong dd HNO3 dư g/phóng 6,72 lít NO (đkc). X/đ M và MxOy. Cho 13,8g hh X gồm Al và Fe vào 960ml dd HNO3 1M đc V lít NO (đkc), dd A và phần không tan B. Cho dd NaOH dư vào dd A, lọc thu ¯ đem nung trong không khí tới kh/lượng không đổi đc m(g) ch/rắn, h/tan B vào dd H2SO4 dư g/phóng 2,016 lít khí (đkc). X/đ % kh/lượng hh X, V, m. Chia 11,6g MCO3 (M: kim loại) làm 2 phần bằng nhau. Phần 1 + H2SO4 lg đủ, cô cạn dd sau pứ đc 7,6g muối. X/đ M. Phần 2 + dd HNO3 lg đủ đc V lít khí (đkc) và dd A. Khi thêm dd HCl dư vào dd A thì dd thu đc h/tan tối đa bao nhiêu gam bột Cu, x/đ V. -------------------------------------------------------------------------------------------- KIM LOẠI + DD MUỐI KL từ Mg trở về sau + dd muối của KL sau nó: xảy ra pứ đẩy. Hỗn hợp KL t/dụng dd hh muối: KL đứng trước, ion KL đứng sau t/dụng trước. KL trước Mg + dd muối: Giai đoạn 1: KL + H2O à dd bazơ + H2. Giai đoạn 2: dd bazơ + dd muối. KL từ Fe đến Cu t/d với dd muối sắt (III) xảy ra 2 giai đoạn: Fe3+ à Fe2+ à Fe. BÀI TẬP: Cho 5,4g Al + 200ml dd H2SO4 1M đc ch/rắn A và dd B. X/đ mA và CM dd B (Vdd không đổi). Một thanh Zn nặng 5,2g nhúng vào 100ml dd CuSO41M sau 1 thời gian lấy ra cân còn 5,18g. X/đ CM dd sau pứ. Thanh kẽm lấy ra cho vào dd HNO3 lg dư. X/đ thể tích khí g/phóng (đkc). Ngâm một lá kẽm trong dd có hoà tan 8,52g CdSO4, pứ xong lấy lá kẽm ra rửa sạch đem cân thấy kh/lượng lá kẽm tăng 2,35% so với trước pứ. Viết pứ, x/đ khối lượng lá kẽm trước pứ. Ngâm 1 lá nhôm vào dd có chứa 9,6g ion KL M hoá trị n có trong thành phần muối sunfat, sau khi pữong lấy lá nhôm ra đem cân thấy tăng 6,9g. X/đ CT muối sunfat đã dùng. Cho17,6g hh Fe, Cu (tỉ lệ mol 2:1) vào 400ml dd AgNO3 1,25 đc dd A và chất rắn B. X/đ CM dd A và kh/lượng từng chất trong B (V dd xem như không đổi). Cho hh Mg và Al vào 200ml dd ZnSO4 0,3M (lấy dư) đc ch/rắn A và dd B. Cho A vào dd HCl dư g/phóng 1,008 lít khí (đkc), dd B t/d dd NaOH dư đc 0,87g ¯. Tính kh/lượng mỗi KL trong hh đầu. Tính V dd NaOH 1M cho vào dd B để ¯ cực đại, ¯ bắt đầu không đổi. Cho 20,8g hh X gồm Fe, Cu vào 600ml dd AgNO3 aM pứ xong đc ch/rắn A gồm 2 KL và dd B, cho A vào dd H2SO4 đ,n dư, khí g/phóng t/d đủ với 350ml dd Br2 1M, cho dd NaOH dư vào dd B lọc ¯ đem nung trong kk tới kh/lượng không đổi đc 24g ch/rắn. X/đ % kh/lượng hh X và aM. Cho 20,4g hh X gồm Mg, Fe vào 400ml dd CuSO4, pứ xong đc 27,6g ch/rắn A và dd B, cho dd NaOH dư vào dd B lọc thu ¯ đem nung trong kk tới kh/lượng không đổi đc 18,2g hh 2 oxit. Tính kh/lượng mỗi KL trong hh X, CM của dd CuSO4 và CM dd B (V dd không đổi). Cho 0,387g hh X gồm Zn, Cu vào 100ml dd AgNO3 0,1M đc 1,144g ch/rắn Y. X/đ thành phần X, Y. Cho 2,144g hh A gồm Fe, Cu vào 200ml dd AgNO3 aM đc dd B và 7,168g ch/rắn C, cho B t/d dd NaOH dư lọc thu ¯ nung trong kk tới klg không đổi đc 2,56g ch/rắn. X/đ % kh/lượng hh A và aM. Cho 0,675g Al vào 100ml dd h/hợp Cu(NO3)2 0,3M và Fe(NO3)2 0,15M đc ch/rắn A và dd B. X/đ kh/lượng từng chất trong A và nồng độ mol các chất trong B. Cho 1,625g Zn vào 100ml dd hh Fe(NO3)3 0,1M, Cu(NO3)2 0,2M, AgNO3 0,16M đc ch/rắn A và dd B. Cho ch/rắn A vào dd H2SO4 đ,n, dư, tính thể tích khí g/phóng (đkc). Chia dd B làm 2 phần bằng nhau. Tính kh/lượng NaOH 10% cho vào phần 1 để ¯ bắt đầu không đổi. Cho phần 2 vào dd NH3 dư, lọc ¯ đem nung trong kk tới kh/lượng không đổi đc bao nhiêu gam chất rắn. Trộn 2dd AgNO3 0,44M và Pb(NO3)2 0,36M với thể tích bằng nhau đc dd A. Cho 0,828g Al vào 100ml dd A đc ch/rắn B và dd C. X/đ mB. Cho 20ml dd NaOH xM vào dd C đc 0,936g ¯, x/đ xM. Cho m(g) zn vào 100ml dd hh AgNO3 2M và Cu(NO3)2 1,2M đc 26,72g ch/rắn X và dd Y. X/đ khối lượng từng chất trong X và CM dd Y (V không đổi). Cho 15,48g hh X gồm Al và Fe (nAl:nFe=10:9) vào 100ml dd hh Cu(NO3)2 2,5M, Fe(NO3)3 4,5M và Pb(NO3)2 1,5M đc dd Avà ch/rắn B. X/đ CM dd A và kh/lượng từng chất trong B. Chia 7,22g hh X gồm Fe và KL M hoá trị không đổi làm 2 phần bằng nhau. Phần 1 t/d dd HCl dư giải phóng 2,128 lít H2 (đkc). Phần 2 t/d dd HNO3 dư g/phóng 1,792 lít NO (đkc). X/đ M và % kh/lượng hh X. Cho 3,16g hh X vào 10ml dd A hh AgNO3 và Cu(NO3)2 đc dd B và 8,12g ch/rắn C gồm 3 KL, cho C t/d với dd HCl dư g/phóng 0,672 lít H2 (đkc). X/đ CM của dd A và dd B. ------------------------------------------------------------------------------------------------------ TÓM TẮT PHẦN AXIT - BAZƠ - MUỐI AXIT VÔ CƠ: * Nhóm 1: dd HCl, dd H2SO4 loãng. * Nhóm 2: dd HNO3, dd H2SO4 đặc (oxi hoá mạnh). Axit tác dụng với kim loại: Dd HCl, dd H2SO4 loãng: chỉ t/d với KL trước H à muối + H2­, đối với Fe tạo muối sắt (II). Vd: Fe + 2HCl à FeCl2 + H2­ Dd HNO3, dd H2SO4 đặc: t/d với hầu hết các KL kể cả các KL sau H (trừ Au, Pt) không giải phóng H2, đối với Fe cho muối sắt (III). KL + dd H2SO4 đặc,nóng à muối sunfat + SO2 + H2O KL + dd HNO3 đặc à muối nitrat + NO2 + H2O KL + dd HNO3 loãng à muối nitrat + NO (N2O, N2, NH4NO3) + H2O Fe, Al... không t/d với dd HNO3 đặc nguội, dd H2SO4 đặc nguội. Vd: 8Al + 30HNO3 à 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O Axit tác dụng với phi kim: Với dd HCl, dd H2SO4 loãng: không tác dụng với phi kim. Với dd HNO3, dd H2SO4 đặc: oxi hoá được một số phi kim như C, S, P... C à CO2 S à SO2 hay H2SO4 P à H3PO4 Dd H2SO4 đặc à SO2 dd HNO3 đặc à NO2 dd HNO3 loãng à NO Vd: 3P + 5HNO3 loãng + 2H2O à 3H3PO4 + 5NO Axit tác dụng với bazơ: Trường hợp chung: bazơ M(OH)n, NH3 t/d với dd axit à muối + H2O Trường hợp riêng: Fe(OH)2 + HNO3, H2SO4 đ,to à muối sắt (III) + NO2, NO, SO2. Axit tác dụng với oxit bazơ (oxit kim loại): Trường hợp chung: oxit bazơ M2On + dd axit à muối + H2O (hoá trị KL không đổi). Trường hợp riêng: FexOy (FeO, Fe3O4), Cu2O + dd HNO3, dd H2SO4 đ,to à muối sắt (III), muối đồng (II) + NO2, NO, SO2 + H2O Vd: FexOy + 2yHCl à xFeCl2x/y + yH2O Fe3O4 + 8HCl à FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O 3Fe3O4 + 28HNO3 à 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O Axit tác dụng với muối: Dd axit mạnh + muối của axit yếu à muối của axit mạnh + axit yếu. Dd HCl + Ag+ ; H2SO4 + Ba2+ ; H2S + Pb2+ , Cu2+ à ¯ không tan trong axit mạnh. Dd HNO3, dd H2SO4 đặc + muối có tính khử mạnh (muối sunfua, sắt II). Vd: CaCO3 + 2HCl à CaCl2 + CO2 + H2O Pb(NO3)2 + H2S à PbS ¯ + 2HNO3 2FeS2 + 10HNO3 à Fe2(SO4)3 + H2SO4 + 10NO + 4H2O BAZƠ VÔ CƠ: M(OH)n, NH3. Các dd bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 + KL và oxit KL mà hiđroxit của nó là lưỡng tính: Zn, ZnO, Zn(OH)2, Al, Al2O3, Al(OH)3. Vd: Al + NaOH + H2O à NaAlO2 + 3/2 H2O Al2O3 + 2NaOH à 2 NaAlO2 + H2O Al(OH)3 + NaOH à NaAlO2 + 2H2O Bazơ t/d với phi kim: Các dd bazơ mạnh t/d với một số các phi kim như X2. Vd: 3Cl2 + 6KOH à 5KCl + KClO3 + H2O Bazơ t/d với oxit axit (oxit phi kim) à muối + H2O Vd: CO2 + Ca(OH)2 à CaCO3 + H2O SO2 + 2NaOH à Na2SO3 + H2O 2CO2 + Ca(OH)2 à Ca(HCO3)2 SO2 + NaOH à NaHSO3 Bazơ t/d với dd muối: Các dd bazơ + dd muối của KL từ Mg trở về sau à hiđroxyt KL ¯. Các dd bazơ + dd muối axit à muối trung hoà. Các dd bazơ + dd muối amoni à giải phóng khí NH3. Dd NH3 + hợp chất không tan của Cu, Zn, Ag à phức tan. Vd: FeCl3 + 3NH3 + 3H2O à Fe(OH)3 + 3NH4Cl Ca(HCO3)2 + NaOH à CaCO3¯ + NaHCO3 + H2O NH4Cl + NaOH à NaCl + NH3­ +H2O CuCl2 + dd NH3: CuCl2 + 2NH3 + 2H2O à Cu(OH)2¯ + 2NH4Cl Sau đó: Cu(OH)2 + 4NH3 à [Cu(NH3)4]2+ + 2OH- MUỐI: Tính tan: Muối luôn tan: muối KL kiềm (Na+, K+), amoni (NH4+), nitrat (NO3-). Muối phần lớn tan: Tất cả muối sunfat đều tan trừ BaSO4¯, PbSO4¯, CaSO4¯, SrSO4¯, Ag2SO4 ít tan. Tất cả các muối clorua đều tan trừ AgCl, PbCl2 không tan. Muối phần lớn không tan: muối sunfua (S2-), cacbonat (CO32-), sunfit (SO32-), photphat (PO43-) đều không tan trừ muối amoni hay KL kiềm của chúng. Muối t/d với kim loại: KL từ Mg trở về sau + dd muối của KL sau nó: xảy ra phản ứng đẩy. KL từ Fe đến Cu + dd muối Fe3+ à muối Fe2+. KL trước Mg + dd muối: xảy ra nhiều giai đoạn. Giai đoạn 1: KL + H2O à dd bazơ + H2 Giai đoạn 2: dd bazơ + dd muối. KL từ Mg đến Zn + dd muối Fe3+: 2 giai đoạn: Fe3+ à Fe2+ à Fe Vd: Fe + CuSO4 à FeSO4 + Cu Cu + 2FeCl3 à 2FeCl2 + CuCl2 Na + dd AlCl3: Na + H2O à NaOH + H2 ; AlCl3 + 3NaOH à Al(OH)3¯ + 3NaCl Nếu NaOH dư thì: Al(OH)3 + NaOH à NaAlO2 + 2H2O Al + dd FeCl3: Al + 3FeCl3 à AlCl3 +3FeCl2 ; Al dư: 2Al + 3FeCl2 à 2AlCl3 + 3Fe Muối tác dụng với muối: Dd muối 1 + dd muối 2 à muối kết tủa. Muối có tính oxi hoá mạnh + muối có tính khử. Muối hiđrosunfat + muối của axit yếu thì HSO4- có vai trò như 1 axit mạnh. Muối nitrat trong môi trường axit có vai trò như dd HNO3. Vd: Ba(NO3)2 + Na2CO3 à BaCO3¯ + 2NaNO3 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 à 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O 2NaHSO4 + 2KHCO3 à Na2SO4 + K2SO4 + CO2 + H2O Cu + dd hh NaNO3 & HCl: 3Cu + 8H+ + 2NO3- à 3Cu2+ + 2NO + 4H2O