Bài giảng Bài 5: Kim loại phản ứng với muối

GV. NGUYEÃN TAÁN TRUNG
(Trung Taâm Luyeän Thi Chaát Löôïng Cao VÓNH VIEÃN)
Coù 3 coâng thöùc vieát phaûn öùng
™ Coâng thöùc 1: Kim loai tan trong H2O
Bazô + H2 (1)KL + H2O →
Bazô + Muoái → Bazô môùi+ Muoái môùi (2)
9Saûn phaåm cuûa (2) phaûi coù:
‰ Chaát keát tuûa
‰ Chaát bay hôi
‰ Chaát khoù ñieän ly hôn
9Muoái pöù: Tan hoaëc ít tan
NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4
2Na + 2 H2O + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4 + H2↑
‰ Ví duï 1:
Cho Na phaûn öùng vôùi dung dòch
CuSO4. Vieát phöông trình phaûn öùng.
Na + H2O → NaOH + H2↑2 2 2
2
™ Coâng thöùc 1: Kim loai tan trong H2O
Bazô + H2 (1)KL + H2O →
Bazô + Muoái → Bazô môùi+ Muoái môùi (2) 
‰ Ví duï 2: (ÑH Noâng Nghieäp 1 – 1997)
Cho 21,84g kali kim loaïi vaøo 200g moät dung dòch
chöùa Fe2(SO4)3 5% , FeSO4 3,04% vaø Al2(SO4)3 8,55% 
veà khoái löôïng.Sau phaûn öùng, loïc taùch, thu ñöôïc keát
tuûa A vaø dung dòch B. Nung keát tuûa A trong khoâng
khí ñeán khoái löôïng khoâng ñoåi.
1. Vieát phöông trình caùc phaûn öùng hoaù hoïc ñaõ xaûy
ra.
2. Tính khoái löôïng chaát raén thu ñöôïc sau khi nung
keát tuûa A.
3. Tính noàng ñoä phaàn traêm khoái löôïng caùc chaát
taïo thaønh trong dung dòch B.
Fe=56, K=39, S=32, Al=27, O=16, H=1.
Giaûi:
Soá mol K= 21,84
39
=0,56 mol
Soá mol Fe2(SO4)3=
5x200
100x400
= 0,025 mol
Soá mol FeSO4=
3,04x200
100x152
Soá mol Al2(SO4)3= 100x342
8,55x200
= 0,04 mol
= 0,05 mol
1. Caùc phaûn öùng
™ Caùc phaûn öùng treân ñöôïc xaùc ñònh chính xaùc nhôø ñònh löôïng sau:
Al(OH)3 + KOH = KAlO2 + 2 H2O
Coù theå coù theâm :
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 ñeà ta co ù Caùc phaûn öùng:
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) ⇒ Soá Σmol KOH pöù = 0,53 mol
⇒ Soá mol KOH dö =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) ⇒ Soá mol Al(OH)3 dö = 0,1 – 0,03 = 0,07 mol (*)
2. Khi nung keát tuûa 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),(*) ⇒Caùc pöù nung keât tuûa taïo raén
Vì sau (4) coøn KOH, neân coù theâm pöù:
Theo (6), (7), (8) ta coùù Khoáái löôïïng chaáát raéén sau khi nung:
Dung dòch B coù: 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 noààng ñoää phaààn traêmê khoáái löôïïng caùùc chaáát taïïo
thaøønh trong dung dòch B.
‰ Ví duï 3: (ÑH Thuyûû Lôïïi – 1997)
Cho 9,2 gam Na vaøo 160 ml dung 
dòch coù khoái löôïng rieâng laø 1,25 g/ml chöùa
Fe2(SO4)3 vôùi noàng ñoä töông öùng laø
0,125M vaø 0,25M. Sau phaûn öùng ngöôøi ta
taùch keát tuûa ra vaø ñem nung ñeán khoái
löôïng khoâng ñoåi.
1. Tính khoái löôïng caùc chaát raén thu
ñöôïc sau khi nung.
2. Tính noàng ñoä phaàn traêm cuûa caùc
muoái taïo thaønh trong dung dòch.
9,2Soá mol Na =
23
=0,4 mol
Soá mol Fe2(SO4)3 = 0,16x0,125 = 0,02 mol
Soá mol Al2(SO4)3 = 0,16x0,25 = 0,04 mol
Khoái löôïng 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
Giaûi:
Na + H2O → NaOH + 1/2 H2↑ (1)
Fe2(SO4)3+ 6NaOH → 2Fe(OH)3↓ + 3 Na2SO4 (2)
™ Caùc phaûn öùng:
Al2(SO4)3+6NaOH→ 2 Al(OH)3↓ + 3 Na2SO4 (3)
0,04 0,24 0,08 0,12 mol
Soá mol NaOH coøn dö = 0,4 – (0,12+0,24)=0,04 mol
Vì coøøn dö NaOH , neânâ Al(OH)3 bò tan theo:
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2 H2O (4)
0,04 0,04 0,04 mol
Theo (2), (3), (4) Keáát tuûûa thu ñöôïïc goààm:
Fe(OH)3: 0,04 mol
Al(OH)3:0,08 - 0,04 = 0,04 mol
Caùùc phaûûn öùùng nung keáát tuûûa
0,04 0,02 mol
0,04 0,02 mol
1. Khoáái löôïïng chaáát raéén sau khi nung:
Khoáái löôïïng Fe2O3 = 160x0,02=3,2 gam.
Khoáái löôïïng Al2O3 = 102x0,02=2,04 gam.
5,24 gam.
2. Noààng ñoää % caùùc muoáái trong dung dòch:
Khoái löôïng Na2SO4 = 142x0,18=25,56 gam.
Khoái löôïng 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 ñöôïïc:
Theo (2), (3), (4) ta suy ra ñöôïïc khoáái löôïïng caùùc muoáái:
Vaääy khoáái löôïïng dung dòch luùùc 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%
ƒTính khoái löôïng dung dòch:
Theo (1), (2), (3), ta tính ñöôïïc khoáái löôïïng caùùc chaáát:
Khoái löôïng H2↑ = 2x0,2 =0,4 gam.
Khoái löôïng Fe(OH)3 ↓ = 107x0,04=4,28 gam.
Khoái löôïng Al(OH)3 ↓ = 78x0,04=3,12 gam.
Coângâ thöùùc 2: Kim loaïi khoâng tan trong nöôùc.
(cô cheá kim loaïi ñaåy kim loaïi ra khoûi muoái )
KLA + Muoái KLB → KLB + Muoái KLA
Ñieààu kieään:
9 KLA khoâng tan trong nöôùc
9 KL A ñöùng tröôùc KL B ( trong
daõy hoaït ñoäng hoaù hoïc Beâkeâoâp)
9 Muoái :Tan
Ví duï: Zn + CuSO4 → Cu + ZnSO4
Giaûi:
3,78 gam boät Al phaûn öùng vöøa
ñuû vôùi dung dòch muoái XCl3 taïo
thaønh dung dòch Y. Khoái löôïng chaát
tan trong dung dòch Y giaûm 4,06 
gam so vôùi dung dòch XCl3 . XaÙc
ñònh coâng thöùc cuûa muoái XCL3.
Phaûn öùng:
Al + XCl3 → AlCl3 + X (1) 
‰ Ví duï 4:(ÑHQGTP.HCM – 1998)
3,78
27 X+3.35,5 27 +3.35,5
mC.tan giaûm: 4,06 g
mC.tan giaûm: X-27 g
Theo (1) coù: 
3,78
27
4,06
X-27
=
⇒ X = 56 
⇒ X : Fe 
⇒ XCl3 : Fe Cl3
‰Coâng thöùc 3: khi gaëp saét
Pöù xaûy ra theo qui taéc α
Oh2 + Kh1 Kh2Oh1+→
TQ:
Fe2+
Fe
Cu2+
Cu
Ag+
Ag
Fe3+
Fe2+
I2
2I-
Daõy ñieän hoaù:
a. Cu+ Fe(NO3)3
b. Fe + Fe(NO3)3
Oh1
Kh2Kh1
Oh2
‰ Ví duï 5: Vieát caùc phaûn öùng
a. Cu+ Fe(NO3)3
Cu +2Fe3+ Cu2+2Fe2+ +→
TQ:
Fe2+
Fe
Cu2+
Cu
Ag+
Ag
Fe3+
Fe2+
I2
2I-
Daõy ñieän hoaù:
Cu2
+
Fe2+Cu
Fe3+
a. Cu+ Fe(NO3)3
b. Fe + Fe(NO3)3
‰ Ví duï 5: Vieát caùc phaûn öùng
b. Fe + Fe(NO3)3
Cu +2Fe3+ 3Fe2+→
TQ:
Fe2+
Fe
Cu2+
Cu
Ag+
Ag
Fe3+
Fe2+
I2
2I-
Daõy ñieän hoaù:
Fe2+
Fe2+Fe
Fe3+
a. Cu+ Fe(NO3)3
b. Fe + Fe(NO3)3
Cho 6,4 gam Cu phaûn öùng ôùi
300 gam dd Fe(NO3)3 24,2% 
thu ñöôïc dd A coù khoái löôïng
rieâng baèng 1,446 g/ml. Tính
noàng ñoä mol/l cuûa dd A.
‰ Aùp duïng 6:
Soá mol Cu = 0,1 (mol)
Soá mol Fe(NO3)3 = 0,3 (mol)
Bñ:
Pöù:
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 ñeà ta coù pöù:
Theo (1) ta coù:
mdd= 6,4 + 300 =306,4g 
⇒Vdd= 306,41,532
Vaäy
= 200 (ml) = 0,2 (lít)
:[Fe(NO3)2]= 1(M) [Cu(NO3)2]= 0,5(M)