Cách giải bài tập Kim loại tác dụng với muối hay, chi tiết

Lý thuyết và Phương pháp giải

Kim loại mạnh tác dụng với muối của kim loại yếu hơn tạo thành muối mới và kim loại mới.

VD: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Chú ý:

- Ghi nhớ dãy điện hóa của kim loại.

- Khi cho các kim loại kiềm và kiềm thổ (Ca, Ba, Sr) tác dụng với các dung dịch muối của kim loại yếu hơn thì các kim lọai này sẽ tác dụng với H₂O trong dung dịch đó trước , sau đó kiềm sinh ra sẽ tác dụng với muối.

VD: Cho Na vào dung dịch muối CuSO₄, khi đó Na tác dụng với nước trong dung dịch trước, sau đó kiềm sinh ra sẽ tác dụng với muối.

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

- Khi cho một hỗn hợp nhiều kim loại tác dụng với một hỗn hợp muối thì phản ứng xảy ra theo thứ tự: kim loại có tính khử mạnh nhất sẽ tác dụng hết với các muối có tính oxi hóa mạnh nhất , sau đó mới đến lượt các chất khác

Trong bài toán có sự tăng giảm khối lượng thì:

m_KL↑= m_{KL bám vào} – m_{KL tan ra}

m_KL↓ = m_{KLtan ra}  – m_{KL bám vào}

Bài tập vận dụng

Bài 1: Cho 0,01 mol Fe tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,025 mol AgNO₃, sau phản ứng thu được chất rắn X và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan. Tính giá trị của m?

Hướng dẫn:

Phân tích bài toán: Bài toán này cũng cho cả số mol Fe và AgNO₃, như vậy ta phải xét xem chất nào dư và để xem có xảy ra phản ứng dưới đây hay không:

Fe(NO₃)2 + AgNO₃ → Fe(NO₃)2 + Ag

Phương trình hóa học:

Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag      (1)

0,01 →    0,02    → 0,01       →0,02

Sau phản ứng: AgNO₃dư là 0,025 – 0,02 = 0,005 mol

Trong dung dịch có chứa ion Fe²⁺ lại có ion ^Ag+ nên tiếp tục xảy ra phản ứng

Fe(NO₃)₂ + AgNO₃ → Fe(NO₃)₃ + Ag      (2)

0,005             0,005              0,005

Dung dịch X gồm: Fe(NO₃)₃: 0,005 mol, Fe(NO₃)2 còn lại: 0,01 – 0,005 = 0,005 mol Khối lượng muối trong dung dịch X: (180 + 242).0,005 = 2,11 gam

Cách giải nhanh: Ta thấy AgNO₃ còn dư sau phản ứng nên dung dịch muối sau phản ứng chỉ chứa gốc NO_3^- và cation của Fe nên khối lượng muối bằng khối lượng cation Fe cộng khối lượng gốc NO_3^-.

m_muối = m_Fe + m_NO3^-= 0,01*56 + 0,025*62 = 2,11 gam

Bài 2: Ngâm một đinh sắt trong 200ml dung dịch CuSO₄. Sau khi phản ứng kết thúc lấy đinh sắt ra khỏi dung dịch rửa nhẹ, làm khô thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 1,6gam. Nồng độ ban đầu của CuSO₄ là bao nhiêu mol/l?

Hướng dẫn:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

x         x                             x mol

Gọi số mol CuSO₄ phản ứng là x mol

Theo đề bài ta có: m_{Cu bám vào} – m_tan = m_{Fe tăng}

⇔ 64x - 56x = 1,6

⇒ x = 0,2 mol ⇒ [CuSO₄] = 1M

Bài 3: Nhúng thanh kim loại M vào 100ml dung dịch FeCl₂ 0,5M. Sau khi phản ứng hoàn toàn khối lượng thanh kim loại giảm 0,45g. Kim loại M là:

A. Al        B. Mg        C. Zn        D. Cu

Hướng dẫn:

Phân tích bài toán: Vì đề bài yêu cầu xác định kim loại mà chưa cho hóa trị, các đáp án chỉ có Al là hóa trị III, do đó để giải quyết bài toán đơn giản hơn ta có thể giả sử kim loại M có hóa trị II để giải, nếu tìm không phải kim loại hóa trị II ta chọn đáp án Al. Còn nếu đề bài cho các kim loại có hóa trị biến đổi từ I đến III, khi đó ta giải trường hợp tổng quát với n là hóa trị của kim loại M.

Giả sử kim loại có hóa trị II Số mol của FeCl₂: n = CM.V = 0,5.0,1 = 0,05 mol

Phương trình hóa học:

M     +    FeCl₂     →    MCl₂ +    Fe

0,05    ←    0,05 →                         0,05mol

Theo đề bài ta có: m_{M tan} – m_{Fe bám vào} = m_{M giảm}

0,05.M - 56.0,05 = 0,45 → Giải ra M = 65 (Zn)

Vậy điều giả sử là đúng ⇒ Chọn đáp án C.