A. Phương pháp & Ví dụ

Lý thuyết và Phương pháp giải

    - Với dung dịch HCl, H₂SO₄ loãng

    Kim loại trong cặp oxi hóa – khử có thế điện cực chuẩn âm (tức kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học của kim loại) khử được ion hidro H⁺ của axit thành H₂

    - Với H₂SO₄ đặc nóng, HNO₃: Hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt) khử được S⁶⁺ và N⁵⁺ trong các axit này xuống số oxi hóa thấp hơn.

    Chú ý: Nếu hỗn hợp kim loại tác dụng với hỗn hợp nhiều axit, nên viết phương trình phản ứng dạng chung (phương pháp chuyển bài toán hỗn hợp về chất tương đương) hay viết phản ứng dạng ion; viết các quá trình oxi hóa, quá trình khử, rồi vận dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron để giải.

    Các kiểu bài thường gặp

        +) Kim loại tác dụng với 1 axit

        +) Hỗn hợp kim loại tác dụng với 1 axit

        +) Kim loại tác dụng với hỗn hợp axit

        +) Hỗn hợp kim loại tác dụng vưới hỗn hợp axit

Ví dụ minh họa

Bài 1: Cho 11 gam hỗn hợp Al và Fe vào dung dịch HNO₃ loãng lấy dư thì có 6,72 lít khí NO bay ra (đktc). Tính khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp.

Hướng dẫn:

    Gọi số mol Al và Fe trong hỗn hợp là x, y (mol)

    Bảo toàn electron: 3x + 3y = 0,9 ⇒ x + y = 0,3         (1)

    m_{hỗn hợp} = 27x + 56y = 11         (2)

    Giải hệ phương trình (1) và (2): x = 0,2 (mol); y = 0,1 (mol)

    Vậy m_Al = 5,4 (gam) và m_Fe = 5,6 (gam)

Bài 2: Cho 3,87 gam hỗn hợp A gồm Mg và Al vào 250 ml dung dịch X chứa axit HCl 1M và H₂SO₄ 0,5M được dung dịch B và 4,368 lít H₂ (đktc)

    a) Tính phần trăm khối lượng kim loại trong A.

    b) Tính thể tích dung dịch C gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)₂ 0,1M cần để trung hòa hết lượng axit dư trong B.

Hướng dẫn:

    a) Đối với bài tập có hỗn hợp axit, bazo giải theo phương trình ôn

    n_HCl = 0,25 (mol) ; n_H2SO4 = 0,125 (mol); n_H2 = 0,195 (mol)

    = n_H⁺ = 0,25 + 2.0,125 = 0,5 (mol);

    n_H2.2 < n_H⁺ ⇒ H⁺ dư

    Theo đề bài, ta có hệ phương trình: 

    Giải hệ phương trình ta được: x = 0,06 và y = 0,09

    ⇒ m_Mg = 1,44 (gam); m_Al = 2,43(gam)

    b) Gọi thể tích dung dịch C cần dùng là V (lít)

    Ta có: n_NaOH = 0,02V(mol); n_Ba(OH)2 = 0,11V (mol)

    ⇒ n^-_OH = 0,2 + 0,2 = 0,4V(mol)

    n_H⁺dư = 0,5 - (2x + 3y) = 0,11 (mol)

    ⇒ 0,11 = 0,4V ⇒ V = 0,275 (lít)

Bài 3: Hòa tan 4,59 gam nhôm trong dung dịch HNO₃ 1M thu được hỗn hợp X gồm hai khí NO và N₂O, tỉ khối hơi của X đối với hidro bằng 16,75. Tính :

    a) Thể tích mỗi khí đo ở đktc.

    b) Khối lượng muối thu đươc.

    c) Thể tích dung dịch HNO₃ đã dùng.

Hướng dẫn:

    Áp dụng phương pháp sơ đồ chéo:

    Gọi n_N2O = x (mol) và n_NO = 3x (mol)

    Áp dụng bảo toàn số mol electron: 17x = 0,51 ⇒ x = 0,03 (mol)

    ⇒ n_NO = 0,09 (mol); n_N2O = 0,03 (mol)

    a) V_NO = 0,09.22,4 = 2,016 (lít); V_N2O = 0,03.22,4 = 0,672 (lit)

    n_HNO3 = n_{HNO3 bị khử} + n_{HNO3 tham gia tạo muối} = 5x + 3.n_Al = 0,03 + 3.0,17 = 0,66(mol)

    b) m_muối = n_Al.M = 0,17.213 = 36,21 (gam)

    c) V_{HNO3 đã dùng} = 0,66/1 = 0,66 (lít)

B. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Hòa tan 14,8 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu vào lượng dư dung dịch hỗn hợp HNO₃ và H₂SO₄ đặc nóng. Sau phản ứng thu được 10,08 lít NO₂ (đktc) và 2,24 lít SO₂ (đktc). Khối lượng Fe trong hỗn hợp ban đầu là:

    A. 5,6         B. 8,4         C. 18         D. 18,2

Bài 2: Cho 10 gam hỗn hợp gồm Al và kim loại M đứng trước hidro trong dãy điện hóa vào 100 ml dung dịch hỗn hợp H₂SO₄ aM và HCl 3aM thì thu được 5,6 lít khí H₂ (đktc), dung dịch X và phần kim loại chưa tan hết có khối lượng 1,7 gam. Cô cạn X thu được m gam muối. xác định giá trị m.

    A. 12,4g         B. 28,55g         C. 32,14g         D. 17,46g

Bài 3: Hỗn hợp bột gồm 3 kim loại Mg, Al, Zn có khối lượng 7,18 gam được chia làm hai phần đêu nhau. Phần 1 đem đốt cháy hoàn toàn trong oxi dư thu được 8,71 gam hỗn hợp oxit. Phần 2 hòa tan hoàn toàn trong HNO₃ đặc nóng dư thu được V lít (đktc) khí NO₂ (sản phẩm khử duy nhất). Hãy tính giá trị của V.

    A. 14,336l         B. 6,72l         C. 13,36l         D. 4,48l

Bài 4: Cho 3,24 gam một kim loại M tan hết trong 0,1 lít dung dịch HNO₃ 0,5M. Phản ứng chỉ tạo ra khí NO (trong dung dịch không có sự tạo thành NH₄NO₃) và nồng độ mol của HNO₃ còn lại sau phản ứng giảm đi 5 lần. Xác định tên kim loại M.

    A. Al         B. Cu         C. Fe         D. Ag

Bài 5: Hòa tan hoàn toàn 13,00 gam Zn trong dung dịch HNO₃ loãng dư thu được dung dịch X và 0,448 lít khí N₂ (đktc). Khối lượng muối trong dung dịch X là:

    A. 18,90 gam         B. 37,80 gam         C. 39,80 gam         D. 28,35 gam

Bài 6: Hòa tan hoàn toàn 1,23 gam hỗn hợp X gồm Cu và Al vào dung dịch HNO₃ đặc nóng thu được 1,344 lít khí NO₂ (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch Y. Sục từ từ khí NH₃ (dư) vào dung dịch Y, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Phần trăm khối lượng của Cu trong hỗn hợp X và giá trị của m lần lượt là:

    A. 21,95% và 0,78         B. 78,05% và 0,78

    C. 78,05% và 2,25         D. 21,95% và 2,25

Bài 7: Hòa tan 4,76 gam hỗn hợp Zn, Al có tỉ lệ mol 1:2 trong 400ml dung dịch HNO₃ 1M vừa đủ, được dung dịch X chứa m gam muối khan và thấy có khí thoát ra. Giá trị của m là:

    A. 25,8 gam         B. 26,9 gam         C. 27,8 gam         D. 28,8 gam

Bài 8: Cho 7,8 gam hỗn hợp Mg, Al tác dụng hết với dung dịch HCl dư sau phản ứng thấy khối lượng dung dịch tăng thêm 7 gam. Tính số mol HCl đã tham gia phản ứng.

    A. 0,8 mol         B. 0,4mol         C. 0,3 mol         D. 0,25 mol