Title 3.1. Bài toán kim loại tác dụng với HClH2SO4 loãng.doc ✅

CHỦ ĐỀ 3. TƯ DUY GIẢI BÀI TẬP VỀ ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI 3.1. Bài toán kim loại tác dụng với HCl/H 2 SO 4 loãng. A. Định hướng tư duy Đây là dạng toán rất đơn giản. Bản chất chỉ là quá trình thay thế điện tích dương trong dung dịch. Nghĩa là ion H + được thay thế bằng ion kim loại (đứng trước hidro trong dãy điện hoá). Khi đó H + biến thành H 2 , còn anion thường là Cl - , hoặc SO 4 2- sẽ đi vào muối. Những câu hỏi quan trọng: H + trong axit đã biến đi đâu? Muối gồm những thành phần nào? Câu trả lời sẽ là: H + trong axit biến thành H 2 . Đồng thời kim loại kết hợp với gốc axit tương ứng (Cl - ; SO 4 2- ) để tạo muối. Chú ý: Một số bài toán cần chú ý tới sự chênh lệch số mol e nhường (nhận); Cu và Ag không tan trong HCl hoặc H 2 SO 4 loãng. B. Ví dụ minh họa Câu 1: Cho m gam hỗn hợp Fe và Cu vào dung dịch H 2 SO 4 loãng nóng thu được 3,36 lít khí H 2 (đktc), dung dịch X và 10 gam chất rắn không tan. Giá trị của m là: A. 20,4 B. 18,4 C. 8,4 D. 15,4 Định hướng tư duy giải: Chú ý: Cu không tan trong H 2 SO 4 loãng nóng. Ta có: 2HFen0,15n0,15m100,15.5618,4 Giải thích tư duy: Vì Cu không tác dụng H 2 SO 4 loãng nên chất tan chỉ là Fe. Câu 2: Cho 12,15 gam kim loại M tác dụng hết với H 2 SO 4 loãng dư thoát ra 15,12 lít khí H 2 (đktc). Kim loại M là A. Fe. B. Mg. C. Al. D. Na. Định hướng tư duy giải: Ta có: 2He 12,15 n0,675n1,35M.n27 1,35 Giải thích tư duy: Kim loại có thể nhường 1, 2 hoặc 3 electron. Câu 3: Chia m gam hỗn hợp X gồm Zn, Al, Mg thành 2 phần bằng nhau: - Phần 1 cho vào dung dịch HCl dư thu được 1,344 lít H 2 (đktc). - Phần 2 nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 3,04 gam chất rắn. Giá trị của m là: A. 4,16 B. 2,56 C. 2,08 D. 5,12 Định hướng tư duy giải: Ta có: 2 BTKL He m n0,06n0,123,040,06.16m4,16 2 Giải thích tư duy: Ở cả hai phần số mol e từ hỗn hợp kim loại bay ra là như nhau. Ta áp dụng đổi e lấy điện tích âm O 2- để giải quyết bài toán này. Vì mol e là 0,12 nên mol O 2- bù lại phải là 0,06 Câu 4: Cho 16,6 gam hỗn hợp bột kim loại Zn và Cu vào dung dịch HCl (dư). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 4,48 lít khí H 2 (đktc) và m gam kim loại không tan. Giá trị của m là A. 3,6 B. 6,4 C. 8,5 D. 2,2 Định hướng tư duy giải: Ta có:  2 BTE HZn Zn:13gam n0,2n0,216,6 Cu:3,6gam     Giải thích tư duy: Lưu ý: Cu không tác dụng với dung dịch HCl dư. Câu 5: Cho 12,6 gam hỗn hợp K và Mg vào 450 ml dung dịch HCl 1M thu được 5,6 lít H 2 (đktc), 2,65 gam rắn và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X (sau khi đã lọc bỏ chất rắn) thu được bao nhiêu gam chất rắn khan? A. 26,775. B. 22,345 C. 24,615. D. 27,015. Định hướng tư duy giải:
Ta có:  2He KL:12,6gam n0,25n0,5Cl:0,45 OH:0,05        BTKLm12,60,45.35,50,05.172,6526,775gam Giải thích tư duy: Số mol e là 0,5 thì số mol điện tích âm cũng phải là 0,5. Tuy nhiên Cl - chỉ có 0,45 nên ta cần có 0,05 mol OH - nữa mới đủ. Câu 6: Cho 3,18 gam hỗn hộp Al, Mg và Fe tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch HCl 10% thu được 2,24 lít khí H 2 (đktc). Khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng là: A. 72,94 B. 75,98 C. 62,08 D. 68,42 Định hướng tư duy giải: Ta có: 2HHCldd 0,2.36,5 n0,1n0,2m3,180,1275,98 0,1 Giải thích tư duy: Khối lượng dung dịch sau phản ứng = dung dịch trước + cho vào – khí thoát ra. Câu 7: Hoà tan hết 6,3 gam hỗn hợp gồm Mg và Al trong vừa đủ 150 ml dung dịch gồm HCl 1M và H 2 SO 4 1,5M thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thì thu được bao nhiêu gam muối khan? A. 30,225 g B. 33,225 g C. 35,25 g D. 37,25 g Định hướng tư duy giải: Ta có: 2 4SOBTKL Cl n0,225 m6,30,225.960,15.35,533,225 n0,15        Giải thích tư duy: Khối lượng muối = khối lượng kim loại + khối lượng anion. Câu 8: Hỗn hợp X chứa 0,03 mol Fe; 0,03 mol Zn; 0,03 mol Mg và 0,02 mol Al. Cho toàn bộ lượng X trên vào dung dịch H 2 SO 4 (loãng, dư) thu được m gam muối. Giá trị của m là? A. 17,05 gam B. 13,41 gam C. 16,41 gam D. 15,02 gam Định hướng tư duy giải: Ta có: 2 4eSOn0,03.2220,02.30,24n0,12 m0,035665240,02.270,12.9616,41 Giải thích tư duy: Đổi e lấy điện tích âm SO 4 2- . Câu 9: Cho 16,3 gam hỗn hợp (Fe, Al, Mg) tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa HCl và H 2 SO 4 tỷ lệ mol 2:1 thấy thoát ra 10,08 lít H 2 (đktc) và được m gam hỗn hợp muối. Giá trị của m là: A. 54,425. B. 53,875. C. 43,835. D. 64,215. Định hướng tư duy giải: Ta có: 2 BTNT.H H 24 HCl:0,45 n0,45 HSO:0,225    BTKL mm  (Kim loại SO 4 2- , Cl - ) m16,30,45.35,50,225.9653,875 Giải thích tư duy: Gọi 24 HCl:2a HSO:a    4a0,9 a0,225
BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Thể tích khí thoát ra ở đktc khi cho 0,4 mol Fe tan hết vào dung dịch H 2 SO 4 (loãng) lấy dư là: A. 5,6 lít B. 6,72 lít C. 8,96 lít D. 13,44 lít Câu 2: Hoà tan 9,14 gam hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl thu được 7,84 lít khí X (đktc) và 2,54 gam chất rắn Y và dung dịch Z. Lọc bỏ chất rắn Y, cô cạn cẩn thận dung dịch Z thu được lượng muối khan là A. 31,45 gam B. 33,99 gam C. 19,025 gam D. 56,3 gam Câu 3: Hoà tan 17,5 gam hợp kim Zn, Fe, Al vào dung dịch HCl thu được V lít H 2 đktc và dung dịch A. Cô cạn A thu được 31,7 gam hỗn hợp muối khan. Giá trị V là? A. 1,12 lít B. 3,36 lít C. 4,48 lít D. Kết quả khác Câu 4: Cho 12 gam hỗn hợp (Al, Zn, Fe) tác dụng dung dịch HCl dư thoát ra 0,8 gam H 2 và được m gam hỗn hợp muối. Giá trị của m là: A. 40,4 B. 42,6 C. 43,8 D. 44,2 Câu 5: Cho 18,2 gam hỗn hợp (Fe, Al, Mg) tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa HCl và H 2 SO 4 tỷ lệ mol 2:1 thấy thoát ra 7,84 lít H 2 (đktc) và được m gam hỗn hợp muối. Giá trị của m là: A. 54,425 B. 47,425 C. 43,835 D. 64,215 Câu 6: Hoà tan hết 1,360 gam hỗn hợp hai kim loại X, Y trong dung dịch H 2 SO 4 loãng, thu được 0,672 lít khí (đktc) và m gam muối. Giá trị của m là: A. 2,44 B. 4,42 C. 24,4 D. 4,24 Câu 7: Hoà tan hoàn toàn 20 gam hỗn hợp Mg và Fe vào dung dịch axit HCl dư thấy có 11,2 lít khí thoát ra ở đktc và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thì thu được bao nhiêu gam muối khan? A. 55,5 B. 91,0 C. 90,0 D. 71,0 Câu 8: Hoà tan hoàn toàn 15,4 gam hỗn hợp Mg và Zn trong dung dịch HCl dư thấy có 0,6 gam khí H 2 bay ra. Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là A. 36,7 B. 35,7 C. 63,7 D. 53,7 Câu 9: Hoà tan hoàn toàn 2,43 gam hỗn hợp Mg và Zn vào một lượng vừa đủ dung dịch H 2 SO 4 loãng, sau phản ứng thu được 1,12 lít H 2 (đktc) và dung dịch X. Khối lượng muối trong dung dịch X là A. 7,23 B. 7,33 C. 4,83 D. 5,83 Câu 10: Hoà tan hết 11,1 gam hỗn hợp 3 kim loại trong dung dịch H 2 SO 4 loãng dư thu được dung dịch X và 8,96 lít khí (đktc). Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là A. 59,1 B. 35,1 C. 49,5 D. 30,3 Câu 11: Hoà tan hoàn toàn 2,05 gam hỗn hợp X gồm các kim loại Al, Mg, Zn vào một lượng vừa đủ dung dịch HCl. Sau phản ứng, thu được 1,232 lít khí ở đktc và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y, khối lượng muối khan thu được là A. 4,0025 B. 6,480 C. 6,245 D. 5,955 Câu 12: Hoà tan 9,14 gam hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl thu được 7,84 lít khí X (đktc) và 2,54 gam chất rắn Y và dung dịch Z. Cô cạn dung dịch Z thu được m gam muối. Giá trị của m là A. 31,45 B. 21,565 C. 33,99 D. 19,025 Câu 13: Hoà tan hoàn toàn 22,30 gam hỗn hợp X gồm crom và thiếc vào dung dịch HCl dư thu được 16,372 lít H 2 (đktc). Số mol O 2 cần dùng để đốt cháy hoàn toàn 11,15 gam X là: A. 0,150 B. 0,125 C. 0,100 D. 0,075 Câu 14: Hỗn hợp X gồm Al và Fe. Hoà tan hết 22,2 gam hỗn hợp X vào dung dịch chứa 0,8 mol H 2 SO 4 (loãng) thu được dd Y và 13,44 lít H 2 ở đktc. Cho dd Y tác dụng với dung dịch Ba(OH) 2 lấy dư thu được x gam kết tủa. Giá trị của x là: A. 197,5 gam B. 213,4 gam C. 227,4 gam D. 254,3 gam Câu 15: Hoà tan 9,14 gam hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl thu được 7,84 lít khí X (đktc) và 2,54 gam chất rắn Y và dung dịch Z. Lọc bỏ chất rắn Y, cô cạn cẩn thận dung dịch Z thu được lượng muối khan là A. 31,45 gam B. 33,99 gam C. 19,025 gam D. 56,3 gam Câu 16: Hoà tan hoàn toàn 2,45 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại kiềm thổ vào 200 ml dung dịch HCl 1,25M thu được dung dịch Y chứa các chất tan có nồng độ mol/l bằng nhau. Hai kim loại trong hỗn hợp X là: A. Mg và Ca B. Be và Mg C. Mg và Sr D. Be và Ca
Câu 17: Cho m gam hỗn hợp Mg, Al vào 250 ml dung dịch X chứa hỗn hợp axit HCl 1M và axit H 2 SO 4 0,52M, sau khi kết thúc các phản ứng thu được 5,32 lít H 2 (đktc) và dung dịch Y (coi thể tích dung dịch không đổi). Bỏ qua sự thuỷ phân của các muối, dung dịch Y có pH là A. 2 B. 7 C. 6 D. 1 Câu 18: Đốt cháy 3,834 gam một kim loại M trong khí clo, thu được 16,614 gam chất rắn X. Hoà tan hoàn toàn X trong dung dịch HCl, thu được dung dịch Y. Cô cạn cẩn thận dung dịch Y, thu được 18,957 gam chất rắn khan. Kim loại M là A. Mg B. Al C. Be D. Ca Câu 19: Cho 3,87 gam Mg và Al vào 200ml dung dịch X gồm HCl và H 2 SO 4 (dư) thu được dung dịch B và 4,368 lít H 2 ở đktc. Phần trăm khối lượng của Mg và Al trong hỗn hợp lần lượt là A. 72,09% và 27,91% B. 62,79% và 37,21% C. 27,91% và 72,09% D. 37,21% và 62,79% Câu 20: Cho 7,1 gam hỗn hợp gồm một kim loại kiềm X và một kim loại kiềm thổ Y tác dụng hết với lượng dư dung dịch HCl loãng, thu được 5,6 lít khí (đktc). Kim loại X, Y là A. liti và beri B. kali và bari C. kali và canxi D. natri và magie Câu 21: Hoà tan 7,8 gam hỗn hợp bột Al và Mg trong dung dịch HCl dư. Sau phản ứng khối lượng dung dịch axit tăng thêm 7,0. Khối lượng nhôm trong hỗn hợp đầu là: A. 1,35 B. 2,7 C. 4,05 D. 5,4 Câu 22: Cho 5,1 gam hai kim loại Al và Mg tác dụng với HCl dư thu được 5,6 lít khí H 2 (đktc). Thành phần phần trăm theo khối lượng của Al là A. 52,94% B. 47,06% C. 32,94% D. 67,06% Câu 23: Hoà tan hoàn toàn 5,95 gam hỗn hợp hai kim loại Al và Zn bằng dung dịch H 2 SO 4 loãng thì khối lượng dung dịch tăng 5,55. Khối lượng Al và Zn trong hỗn hợp lần lượt là (gam): A. 2,95 và 3,0 B. 4,05 và 1,9 C. 3,95 và 2,0 D. 2,7 và 3,25 Câu 24: Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp bột Mg, Al bằng 500ml dung dịch hỗn hợp HCl 1M và H 2 SO 4 0,28M thu được dung dịch X và 8,736 lít khí H 2 (đktc). Cô cạn dung dịch X thu được lượng muối khan là: A. 38,93 B. 25,95 C. 103,85 D. 77,86 Câu 25: Cho 3,87 gam Mg và Al vào 200ml dung dịch X gồm HCl 1M và H 2 SO 4 0,5M thu được dung dịch Y và 4,368 lít H 2 ở đktc. Phần trăm khối lượng của Mg và Al trong hỗn hợp lần lượt là A. 72,09% và 27,91% B. 62,79% và 37,21% C. 27,91% và 72,09% D. 37,21% và 62,79% Câu 26: Cho 1,4 gam kim loại X tác dụng với dung dịch HCl thu được dung dịch muối trong đó kim loại có số oxi hoá +2 và 0,56 lít H 2 (đktc). Kim loại X là A. Mg B. Zn C. Fe D. Ni Câu 27: Hoà tan hoàn toàn 1,35 gam kim loại X bằng dung dịch H 2 SO 4 loãng thu được 1,68 lít H 2 (đktc). Kim loại X là: A. Cu B. Fe C. Al D. Mg Câu 28: Cho 11,8 gam hỗn hợp gồm một kim loại nhóm IA và một kim loại nhóm IIA tác dụng hết với lượng dư dd H 2 SO 4 loãng, thu được 8,96 lít khí (đktc). Hai kim loại trên là A. kali và canxi B. liti và beri C. kali và bari D. natri và magie Câu 29: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Zn (có cùng số mol) tác dụng bởi dung dịch HCl dư thu được dung dịch Y và V 1 lít H 2 (đktc). Mặt khác để oxi hoá m gam hỗn hợp X cần V 2 lít Cl 2 (đktc). Biết V 2 – V 1 = 2,016 lít. Cô cạn dung dịch Y thu được bao nhiêu gam muối khan: A. 71,370 B. 57,096 C. 35,865 D. 85,644 Câu 30: Cho 24,3 gam X gồm Mg, Zn tác dụng với 200 ml dung dịch H 2 SO 4 aM thu được 8,96 lít H 2 (đktc). Nếu cho 24,3 gam hỗn hợp X trên tác dụng với 400 ml dung dịch H 2 SO 4 aM thì thu được 11,2 (l) H 2 (đktc). Giá trị a là A. 2,5 B. 1,25 C. 2 D. 1,5 Câu 31: Thả một viên bi hình cầu bán kính là r 0 làm bằng kim loại Al nặng 5,4 gam vào 1,75 lít dung dịch HCl 0,3M. Khi khí ngừng thoát ra (phản ứng hoàn toàn) thì bán kính viên bi là r 1 (giả sử viên bi bị mòn đều từ các phía) nhận xét đúng là: A. r 0 = 0,25 r 1 B. r 0 = r 1 C. r 0 = 2 r 1 D. r 1 = 2 r 0 Câu 32: Hoà tan hoàn toàn 1,9 gam hỗn hợp gồm Fe, Mg và Al bằng dung dịch H 2 SO 4 loãng vừa đủ thu được 1,344 lít H 2 (đktc). Khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch sau phản ứng là: A. 7,66 gam B. 7,78 gam C. 8,25 gam D. 7,72 gam