TỔNG HỢP 4 DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN CHUYÊN ĐỀ KIM LOẠI MÔN HÓA HỌC 12
Dạng 1:Tính chất của kim loại
Bài 1: Tính chất vật lý nào là đặc trưng của kim loại.
Hướng dẫn:
Tính chất vật lý đặc trưng của kim loại là tính dẻo, tính dẫn điện, dẫn nhiệt và có ánh kim
Bài 2: Dung dịch ZnCl2 có lẫn CuCl2. Kim loại nào sau đây dùng làm sạch dung dịch ZnCl2: Ba, Cu, Mg, Zn.
Hướng dẫn:
Dung dịch ZnCl2 có lẫn CuCl2. Kim loại dùng làm sạch dung dịch ZnCl2 là: Zn.
Do có phản ứng Zn + CuCl2 → ZnCl2 + Cu
Lọc kết tủa ta thu được dd ZnCl2 tinh khiết
Dạng 2: Nhận biết kim loại và hợp chất của kim loại
Dựa vào tính chất hoá học và các dấu hiệu nhận biết các chất (kết tủa, khí, đổi màu dung dịch…) đã được học để tiến hành nhận biết.
- Bước 1: Trích mẫu thử (có thể đánh số các ống nghiệm để tiện theo dõi).
- Bước 2: Chọn thuốc thử để nhận biết (tuỳ theo yêu cầu của đề bài: thuốc thử tuỳ chọn, hạn chế hay không dùng thuốc thử nào khác).
- Bước 3: Cho thuốc thử vào mẫu, trình bày hiện tượng quan sát, rút ra kết luận đã nhận ra hoá chất nào.
- Bước 4: Viết phương trình phản ứng minh hoạ.
Chú ý: Để giải dạng bài tập này ta cần:
+ Dựa vào màu sắc của các dung dịch.
+ Các phản ứng hóa học đặc trưng của các hóa chất cần nhận biết.
+ Lập bảng để nhận biết.
Bài 1: Có 8 dung dịch chứa: NaNO3, Mg(NO3)2, Fe(NO3)2, Cu(NO3)2, Na2SO4, MgSO4, FeSO4, CuSO4. Hãy nêu các thuốc thử và trình bày phương án phân biệt 8 dung dịch nói trên.
Hướng dẫn:
Thuốc thử để phân biệt là: dd BaCl2, dd NaOH. Cách làm như sau:
- Trích mẫu thử và đánh số thứ tự.
- Cho dd BaCl2 vào 8 dung dịch sẽ thấy ở 4 dung dịch có kết tủa là: Na2SO4, MgSO4, FeSO4, CuSO4 (nhóm A) còn 4 dung dịch không có hiện tượng gì là: NaNO3, Mg(NO3)2, Fe(NO3)2, Cu(NO3)2 (nhóm B).
- Trong mỗi nhóm A, B đều dùng dd NaOH để thử:
+ Nhận ra Na2SO4 và NaNO3 không có hiện tượng gì
+ Nhận ra CuSO4 và Cu(NO3)2 tạo kết tủa màu xanh:
CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ (Xanh) + Na2SO4
Nhận ra MgSO4 và Mg(NO3)2 tạo kết tủa màu trắng:
Mg(NO3)2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ (Trắng) + 2NaNO3
+ Nhận ra FeSO4 và Fe(NO3)2 tạo kết tủa màu trắng hơi xanh, sau đó một lúc kết tủa sẽ chuyển thành màu nâu đỏ
FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + Na2SO4
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓ (nâu đỏ)
Bài 2: Nhận biết các chất trong mỗi cặp dưới đây chỉ bằng dung dịch HCl
a) 4 dung dịch : MgSO4, NaOH, BaCl2, NaCl
b) 4 chất rắn : NaCl, Na2CO3, BaCO3, BaSO4
Hướng dẫn:
a) Xét khả năng phản ứng của 4 chất, nhận được chỉ có MgSO4 tạo được kết tủa với 2 dung dịch khác:
MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + Na2SO4
MgSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + MgCl2
Suy ra dung dịch còn lại không kết tủa là NaCl.
- Dùng axit HCl hòa tan 2 kết tủa thấy kết tủa không tan là BaSO4 → nhận được BaCl2, kết tủa tan là Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O thì nhận được NaOH
b) Hòa tan 4 chất rắn bằng dung dịch HCl nhận được BaSO4 không tan, NaCl tan mà không có khí bay ra. Còn:
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ + H2O
BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2↑ + H2O
- Thả lần lượt 2 chất rắn Na2CO3, BaCO3 vào 2 dung dịch vừa tạo ra → sẽ nhận ra Na2CO3 có kết tủa: Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3↓ + 2NaCl
→ Còn lại là BaCO3.
Dạng 3: Tách, tinh chế kim loại và hợp chất của kim loại
Nguyên tắc:
- Bước 1. Chọn chất X chỉ tác dụng với A (mà không tác dụng với B) để chuyển A thành dạng A1 kết tủa, bay hơi, hoặc hòa tan; tách ra khỏi B (bằng cách lọc hoặc tự tách).
- Bước 2. Điều chế lại chất A từ chất A1
Bài 1: Nêu phương pháp tách hỗn hợp gồm MgO, Fe2O3, CuO ở thể rắn thành các chất nguyên chất.
Hướng dẫn:
- Trước tiên ta sẽ khử các oxit kim loại trên bằng hiđro ở nhiệt độ cao (chỉ có oxit kim loại đứng sau nhôm mới bị khử)
+ Ta có phản ứng khử như sau:
CuO + H2 → Cu + H2O
Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O
+ Còn lại MgO không bị khử. Sau đó ta cho các chất thu được tác dụng với axit HCl thì Cu không phản ứng và bị oxi hóa ở ngoài không khí tạo thành CuO:
2Cu + O2 → 2CuO.
+ Ta tách được CuO ra khỏi hỗn hợp:
MgO + 2HCl → MgCl2 + H2
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
+ Hai muối thu được là MgCl2 và FeCl2 ta cho điện phân dung dịch thì FeCl2 bị điện phân tạo thành Fe, sau đó Fe bị oxi hóa thành Fe2O3 ta tách được Fe2O3.
+ Muối MgCl2 không bị điện phân dung dịch thì ta điện phân nóng chảy tạo thành Mg, sau đó đốt nóng thì Mg bốc cháy trong không khí tạo ra MgO:
MgCl2 → Mg + Cl2
2Mg + O2 → 2MgO
- Cuối cùng ta tách được cả ba chất trên ra khỏi hỗn hợp thành các chất nguyên chất.
Bài 2: Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng kim loại sau ra khỏi hỗn hợp: Al, Fe, Cu?
Hướng dẫn:
- Cho hỗn hợp phản ứng với dung dịch kiềm chỉ có Al tan do phản ứng:
2Al + 2NaOH + H2O → 2NaAlO2 + 3H2
- Lọc tách Fe và Cu. Phần nước lọc thu được cho phản ứng với dung dịch HCl vừa đủ sẽ sinh ra kết tủa keo trắng:
2NaAlO2 + HCl + H2O → Al(OH)3 + NaCl
- Lọc kết tủa rồi nung với H2 trong điều kiện nung nóng ta sẽ thu được Al
2Al(OH)3 + 3H2 → 2Al + 6H2O
- Hỗn hợp Fe và Cu cho phản ứng với dung dịch HCl chỉ có Fe phản ứng
Fe + HCl → FeCl2 + H2
- Lọc thu được Cu. Phần nước lọc thu được cho phản ứng với dung dịch kiềm sẽ cho kết tủa trắng xanh
FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl
- Lọc kết tủa nung nóng ở nhiệt độ cao được FeO
Fe(OH)2 → FeO + H2O
FeO + H2 → Fe + H2O
Dạng 4: Hỗn hợp kim loại tác dụng với axit
Dãy hoạt động kim loại
K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au
Khi Nào May Áo Záp Sắt Phải Hỏi Cúc Bạc Vàng
Dãy được sắp xếp theo chiều giảm dần tính hoạt động hoá học (từ trái sang phải).
- Một số kim loại vừa tác dụng được với axit và với nước: K, Na, Ba, Ca.
Kim loại + H2O → Dung dịch bazơ + H2
- Kim loại vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với bazơ: (Be), Al, Zn, Cr
2A + 2(4 – n)NaOH + 2(n – 2)H2O → 2Na4 –nAO2 + nH2
Ví dụ: 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
- Kim loại đứng trước H tác dụng với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng tạo muối và giải phóng H2.
Kim loại + Axit → Muối + H2
Lưu ý:
- Kim loại trong muối có hoá trị thấp (đối với kim loại đa hoá trị).
- Trừ Au và Pt, các kim loại khác đều có thể tác dụng với HNO3 và H2SO4 đặc, nóng nhưng không giải phóng Hidro.
Phương pháp giải:
- B1: Viết PTHH.
- B2: Xử lí số liệu theo dữ kiện đề bài, đặt ẩn số, lập hệ (nếu cần).
- B3: Tính số mol chất cần tìm theo PTHH và hệ PT.
- B4: Tính toán theo yêu cầu của bài toán.
Bài 1: Cho 3,79g hỗn hợp hai kim loại là Zn và Al tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư, thu được 1792 ml khí (đktc). Tính khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp.
...
Trên đây là phần trích dẫn nội dung Tổng hợp 4 dạng bài tập cơ bản chuyên đề Kim Loại môn Hóa học 12 năm 2020, để xem toàn bộ nội dung chi tiết, mời các bạn cùng quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải về máy.
Ngoài ra các em có thể tham khảo thêm một số tài liệu cùng chuyên mục tại đây:
Bài tập phương pháp thủy luyện (Kim loại mạnh đẩy kim loại yếu ra khỏi muối)
200 Bài tập tổng hợp chuyên đề đại cương kim loại môn Hóa học 12 năm 2019-2020
Chúc các em đạt điểm số thật cao trong kì thi sắp đến!
