Ôn thi Đại học môn Hóa học - Bài 5: Kim loại phản ứng với muối - Nguyễn Tấn Trung
Ví dụ 3: (ĐH Thủy Lợi -1997)
Cho 9,2 gam Na vào 160 ml dung
dịch có khối lượng riêng là 1,25 g/ml chứa
Fe2(SO4)3 với nồng độ tương ứng là
0,125M và 0,25M. Sau phản ứng người ta
tách kết tủa ra và đem nung đến khối
lượng không đổi.
1. Tính khối lượng các chất rắn thu
được sau khi nung.
2. Tính nồng độ phần trăm của
GV. NGUYỄN TẤN TRUNG (Trung Tâm Luyện Thi Chất Lượng Cao VĨNH VIỄN) Có 3 công thức viết phản ứng Công thức 1: Kim loai tan trong H2O Bazơ + H2 (1)KL + H2O → Bazơ + Muối → Bazơ mới+ Muối mới (2) 9Sản phẩm của (2) phải có: Chất kết tủa Chất bay hơi Chất khó điện ly hơn 9Muối pứ: Tan hoặc ít tan NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4 2Na + 2 H2O + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4 + H2↑ Ví dụ 1: Cho Na phản ứng với dung dịch CuSO4. Viết phương trình phản ứng. Na + H2O → NaOH + H2↑2 2 2 2 Công thức 1: Kim loai tan trong H2O Bazơ + H2 (1)KL + H2O → Bazơ + Muối → Bazơ mới+ Muối mới (2) Ví dụ 2: (ĐH Nông Nghiệp 1 – 1997) Cho 21,84g kali kim loại vào 200g một dung dịch chứa Fe2(SO4)3 5% , FeSO4 3,04% và Al2(SO4)3 8,55% về khối lượng.Sau phản ứng, lọc tách, thu được kết tủa A và dung dịch B. Nung kết tủa A trong không khí đến khối lượng không đổi. 1. Viết phương trình các phản ứng hoá học đã xảy ra. 2. Tính khối lượng chất rắn thu được sau khi nung kết tủa A. 3. Tính nồng độ phần trăm khối lượng các chất tạo thành trong dung dịch B. Fe=56, K=39, S=32, Al=27, O=16, H=1. Giải: Số mol K= 21,84 39 =0,56 mol Số mol Fe2(SO4)3= 5x200 100x400 = 0,025 mol Số mol FeSO4= 3,04x200 100x152 Số mol Al2(SO4)3= 100x342 8,55x200 = 0,04 mol = 0,05 mol 1. Các phản ứng Các phản ứng trên được xác định chính xác nhờ định lượng sau: Al(OH)3 + KOH = KAlO2 + 2 H2O Có thể có thêm : K + H2O = KOH + H2↑ Fe2(SO4)3 + 6KOH = 2 Fe(OH)3↓ + 3 K2SO4 FeSO4 + 2KOH = Fe(OH)2↓ + K2SO4 Al2(SO4)3 + 6 KOH = 2Al(OH)3↓ + 3K2SO4 Theo đề ta co ù Các phản ứng: Fe2(SO4)3+6 KOH = 2Fe(OH)3↓ + 3K2SO4 (2) 0,04 0,04 0,040,08 0,025 0,15 0,05 0,075 FeSO4 + 2 KOH = Fe(OH)2↓ + K2SO4 (3) Al2(SO4)3 + 6 KOH = 2Al(OH)3↓ +3 K2SO4 (4) 0,05 0,3 0,1 0,15 K + H2O = KOH + H2↑ (1)½ 0,56 0,56 0,28 mol mol mol mol (2), (3), (4) ⇒ Số Σmol KOH pứ = 0,53 mol ⇒ Số mol KOH dư =0,56 – 0,53 = 0,03 mol Al(OH)3 + KOH = KAlO2 + 2 H2O (5) 0,03 0,03 0,03 mol Theo (4), (5) ⇒ Số mol Al(OH)3 dư = 0,1 – 0,03 = 0,07 mol (*) 2. Khi nung kết tủa A: 0,04 0,02 mol 0,05 0,025 mol 0,07 0,035 mol 2Fe(OH)2 + O2 = Fe2O3 + 2 H2O (6)t o½ 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3 H2O (7) to 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O (8)t o (2), (3), (4),(*) ⇒Các pứ nung kêt tủa tạo rắn Vì sau (4) còn KOH, nên có thêm pứ: Theo (6), (7), (8) ta cóù Khốái lượïng chấát rắén sau khi nung: Dung dịch B có: K2SO4 = 206,87 174x0,256 =22,29%x100 KAlO2 = 206,87 98 x 0,03 x100 =1,42% mddB = 200+ mK – m ↑ - m↓ = 206,87 gamH2 10,77 gam. Fe2O3 = 160 x 0,045 = 7,2 gam. Al2O3 = 102 x 0,035 = 3,57 gam. 3.Tính nồàng độä phầàn trămê khốái lượïng cáùc chấát tạïo thàønh trong dung dịch B. Ví dụ 3: (ĐH Thuỷû Lợïi – 1997) Cho 9,2 gam Na vào 160 ml dung dịch có khối lượng riêng là 1,25 g/ml chứa Fe2(SO4)3 với nồng độ tương ứng là 0,125M và 0,25M. Sau phản ứng người ta tách kết tủa ra và đem nung đến khối lượng không đổi. 1. Tính khối lượng các chất rắn thu được sau khi nung. 2. Tính nồng độ phần trăm của các muối tạo thành trong dung dịch. 9,2Số mol Na = 23 =0,4 mol Số mol Fe2(SO4)3 = 0,16x0,125 = 0,02 mol Số mol Al2(SO4)3 = 0,16x0,25 = 0,04 mol Khối lượng 160 ml dd= 160x1,25g/ml = 200 g 0,4 0,4 0,4 0,2 mol 0,040,02 0,12 0,06 mol Giải: Na + H2O → NaOH + 1/2 H2↑ (1) Fe2(SO4)3+ 6NaOH → 2Fe(OH)3↓ + 3 Na2SO4 (2) Các phản ứng: Al2(SO4)3+6NaOH→ 2 Al(OH)3↓ + 3 Na2SO4 (3) 0,04 0,24 0,08 0,12 mol Số mol NaOH còn dư = 0,4 – (0,12+0,24)=0,04 mol Vì còøn dư NaOH , nênâ Al(OH)3 bị tan theo: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2 H2O (4) 0,04 0,04 0,04 mol Theo (2), (3), (4) Kếát tủûa thu đượïc gồàm: Fe(OH)3: 0,04 mol Al(OH)3:0,08 - 0,04 = 0,04 mol Cáùc phảûn ứùng nung kếát tủûa 0,04 0,02 mol 0,04 0,02 mol 1. Khốái lượïng chấát rắén sau khi nung: Khốái lượïng Fe2O3 = 160x0,02=3,2 gam. Khốái lượïng Al2O3 = 102x0,02=2,04 gam. 5,24 gam. 2. Nồàng độä % cáùc muốái trong dung dịch: Khối lượng Na2SO4 = 142x0,18=25,56 gam. Khối lượng NaAlO2 = 82x0,04=3,28 gam. 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3 H2O to 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3 H2O to (5) (6) Theo (5), (6) ta suy ra đượïc: Theo (2), (3), (4) ta suy ra đượïc khốái lượïng cáùc muốái: Vậäy khốái lượïng dung dịch lúùc sau: (9,2 + 200) –(0,4 + 4,28 + 3,12) = 201,4 gam. 201,4 C% Na2SO4= 25,56 100 =12,71% 201,4 C% NaAlO2= 3,28 100 =1,63% Tính khối lượng dung dịch: Theo (1), (2), (3), ta tính đượïc khốái lượïng cáùc chấát: Khối lượng H2↑ = 2x0,2 =0,4 gam. Khối lượng Fe(OH)3 ↓ = 107x0,04=4,28 gam. Khối lượng Al(OH)3 ↓ = 78x0,04=3,12 gam. Côngâ thứùc 2: Kim loại không tan trong nước. (cơ chế kim loại đẩy kim loại ra khỏi muối ) KLA + Muối KLB → KLB + Muối KLA Điềàu kiệän: 9 KLA không tan trong nước 9 KL A đứng trước KL B ( trong dãy hoạt động hoá học Bêkêôp) 9 Muối :Tan Ví dụ: Zn + CuSO4 → Cu + ZnSO4 Giải: 3,78 gam bột Al phản ứng vừa đủ với dung dịch muối XCl3 tạo thành dung dịch Y. Khối lượng chất tan trong dung dịch Y giảm 4,06 gam so với dung dịch XCl3 . XaÙc định công thức của muối XCL3. Phản ứng: Al + XCl3 → AlCl3 + X (1) Ví dụ 4:(ĐHQGTP.HCM – 1998) 3,78 27 X+3.35,5 27 +3.35,5 mC.tan giảm: 4,06 g mC.tan giảm: X-27 g Theo (1) có: 3,78 27 4,06 X-27 = ⇒ X = 56 ⇒ X : Fe ⇒ XCl3 : Fe Cl3 Công thức 3: khi gặp sắt Pứ xảy ra theo qui tắc α Oh2 + Kh1 Kh2Oh1+→ TQ: Fe2+ Fe Cu2+ Cu Ag+ Ag Fe3+ Fe2+ I2 2I- Dãy điện hoá: a. Cu+ Fe(NO3)3 b. Fe + Fe(NO3)3 Oh1 Kh2Kh1 Oh2 Ví dụ 5: Viết các phản ứng a. Cu+ Fe(NO3)3 Cu +2Fe3+ Cu2+2Fe2+ +→ TQ: Fe2+ Fe Cu2+ Cu Ag+ Ag Fe3+ Fe2+ I2 2I- Dãy điện hoá: Cu2 + Fe2+Cu Fe3+ a. Cu+ Fe(NO3)3 b. Fe + Fe(NO3)3 Ví dụ 5: Viết các phản ứng b. Fe + Fe(NO3)3 Cu +2Fe3+ 3Fe2+→ TQ: Fe2+ Fe Cu2+ Cu Ag+ Ag Fe3+ Fe2+ I2 2I- Dãy điện hoá: Fe2+ Fe2+Fe Fe3+ a. Cu+ Fe(NO3)3 b. Fe + Fe(NO3)3 Cho 6,4 gam Cu phản ứng ới 300 gam dd Fe(NO3)3 24,2% thu được dd A có khối lượng riêng bằng 1,446 g/ml. Tính nồng độ mol/l của dd A. Aùp dụng 6: Số mol Cu = 0,1 (mol) Số mol Fe(NO3)3 = 0,3 (mol) Bđ: Pứ: Sau: 0,1 0,2 0,1 0,2 0,2 0,1 0,1 0 2Fe(NO3)3 + Cu → 2Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2 (1) 0,3 0,1 0 0 (mol) (mol) (mol) - Theo đề ta có pứ: Theo (1) ta có: mdd= 6,4 + 300 =306,4g ⇒Vdd= 306,41,532 Vậy = 200 (ml) = 0,2 (lít) :[Fe(NO3)2]= 1(M) [Cu(NO3)2]= 0,5(M)
File đính kèm:
- Chuyen_de_5_Kim_loai_phan_ung_voi_muoi.pdf