Kim loại và hợp kim

. FeI3 và I2 
 Giải 
HD: ⟶ Đáp án C
Ví dụ 7: Cho phương trình hóa học sau : 
Sau khi cân bằng xong với các hệ số là các số nguyên , tối giản thì tổng các hệ số cân bằng của các chất trong phản ứng là 
A. 23x – 9y +1	B. x + 3y + 1
C. 15x – 18y +1 	D. 5x – 2y -1 
 Giải 
Theo phản ứng : Fe3O4 + 8HCl ⟶ FeCl2 + 2 FeCl3 + 4H2O 
Thì x= 3; y= 4 và tổng các hệ số cân bằng là ( 1+ 8+ 1+ 2+ 4) =16 
⟶ Vậy chọn đáp án B vì : 3+ 3.4 + 1 =16 
Kinh nghiệm :
- Thường viết 1 phản ứng đặc trưng đã biết 
- Nếu phương trình trên cân bằng rất phức tạp 
Nên tổng hệ số cân bằng là : ( 1 + 2y + 3x -2y +2y -2x + y ) = x + 3y +1 
Kim loại phản ứng với axit có tính oxi hóa mạnh : HNO3 , H2SO4 đặc
Sản phẩm khử phụ thuộc vào tính khử của kim loại , nồng độ của axit , nhiệt độ tiến hành phản ứng …Nói chung thì axit bị khử xuống bậc oxi hóa càng thấp khi nồng độ càng loãng và tác dụng với kim loại càng mạnh .
Đối với H2SO4 thì :
Tổng quát : 
Đối với HNO3 thì phản ứng xảy ra tương tự 
-
- Nếu cho kim loại M phản ứng thì : 
- Nếu là oxit kim loại thì phải oxit có hóa trị thấp thì mới xảy ra phản ứng oxi hóa khử 
- Một số lưu ý : 
m là hóa trị cao nhất của kim loại , Nếu kim loại dư có thể khử kim loại về số oxi hóa thấp hơn
Một số các kim loại như Fe, Al, Cr … bị thụ động trong H2SO4 , HNO3 đặc nguội ( do lớp màng oxit bền vững bảo vệ ) 
Hỗn hợp HNO3 đặc và HCl đặc theo tỷ lệ thể tích 1:3 gọi là nước cường thủy . Có tính oxi hóa rất mạnh có thể hòa tan Au và Pt 
Nếu kim loại tác dụng HNO3 loãng lạnh ( ở nhiệt độ thấp ) thì giải phóng H2 
Ví dụ 1:Hòa tan hết 30 gam hỗn hợp gồm một số kim loại trong dung dịch H2SO4 đặc nóng dư , thấy thoát ra 0,15mol SO2 và 0,1 mol S và 0,05 mol . Số mol H2SO4 phản ứng và khối lượng muối thu được là bao nhiêu 
A. 0,95 mol và 92,4 gam 	B. 0,55mol và 62,4 gam 
C. 0,65mol và 121,4 gam 	D. 0,85 mol và 111,6 gam 
 Giải 
Số mo H2SO4 phản ứng là = 2 nSO2 + 4 nS + 5n= 0,95 mol
Số mol 
Ví dụ 2: Cho 11,6 gam hỗn hợp X gồm Cu, Mg, Fe khi tan hết trong dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thì giải phóng 6,16 lít khí SO2 (đktc, là sản phẩm khử duy nhất của lưu huỳnh ) . Tính khối lượng muối thu được 
A. 37	B. 37,3	C.38	D. 38,2
 Giải 
TT: 
HD: 
Ví dụ 3: (ĐHKB_2010) Cho 2,44 gam hỗn hợp gồm Cu và vào H2SO4 đặc nóng dư . Sau khi phản ứng xong thu được 0,504 lít SO2 ( đktc, spk!) và dung dịch chứa 6,6 gam muối . Vậy phần trăm khối lượng của Cu trong hỗn hợp X là ?
A. 26,23%	B. 42,82%	C. 24,85%	D. 44,2%
 Giải 
TT: 
HD: Cách 1 
Cách 2: Nếu thay đổi vai trò chất oxi hóa H2SO4 là O2 thì 
Cách 3: Thử lần lượt các oxit sắt và không cần dữ liệu 6,6 
Ví dụ 4:Cho 5,98 gam hỗn hợp 3 kim loại Al, Fe,Cu vào dung dịch HNO3 vừa đủ thu được 1,792 lít khí X (đktc) gồm N2 và NO2 có tỷ khối hơi so với He bằng 9,25 và dung dịch Y ( không chứa muối amoni ) . Tính khối lượng muối có trong dung dịch Y 
A. 33,26g	B. 32,33	C. 29,3	D. 28,62g
	Giải 
TT:	 
HD:	 
Ví dụ 5 :Cho 2,16 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO3 dư . Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,896 lít khí NO (ở đktc) và dung dịch X . Khối lượng muối khan thu được khi làm bay hơi dung dịch X là 
A. 8,88g	B. 13,92g	C. 6,52g	D. 13,32g
	 	Giải 
TT:	 
HD:	 Cách 1
Ta có:	 
Cách 2:
Ta có :
Cách 3:	 
 Ta có :
Ví dụ 6 (ĐHKB_2012) :Cho 29 gam hỗn hợp gồm Al, Cu, Ag tác dụng vừa đủ với 950ml dung dịch HNO3 1,5M thu được dung dịch chứa m gam muối và 5,6 lít hỗn hợp khí X gồm NO và N2O . Tỷ khối hơi của X so với H2 là 16,4 . Gía trị của m là bao nhiêu 
A. 98,2g	B.97,2g	C. 98,75g	D.91g
 Giải 
TT: 
HD: Cách 1
Ta có :
-Nếu không sinh ra muối amoni thì : 
- Nên phải sinh ra muối amoni:
Ta có :
Cách 2: m = 29 + 57,6.0,95.1,5 - 44,4.0,2 – 80.0,05 = 98,2 (g) 
Ví dụ 7: (ĐHKB_2010) Nung 2,23 gam hỗn hợp X gồm Fe, Al, Zn, Mg trong oxi một thời gian được 2,71 gam hỗn hợp rắn Y . Hòa tan hoàn toàn Y trong HNO3 dư thu được 0,672 lít NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất . Số mol HNO3 đã phản ứng là 
A. 0,12mol 	B. 0,14mol	C. 0,16mol	D.0,18mol
 Giải 
TT: 
HD: Cách 1
Ta có : 
Cách 2: 
Ví dụ 8: Nung m gam bột sắt trong oxi , thu được 3 gam hỗn hợp rắn X . Hòa tan hết X trong HNO3 dư thấy thoát ra 0,56 lít NO ( spk!).Gía trị của m là bao nhiêu?
A. 2,52g	B. 2,22	C. 2,62	D. 2,32g
 Giải 
TT:
HD: Cách 1 
Ta có áp dụng CT: 
Cách 2: Kết hợp ĐLBT(e) và BTKL: 
Cách 3: Áp dụng Phương Pháp quy đổi 
 Ví dụ 9 (ĐHKA_2013) Cho m gam Fe vào bình chứa dung dịch gồm H2SO4 và HNO3 thu được dung dịch X và 1,12 lít NO . Thêm tiếp dung dịch H2SO4 dư vào bình thu được 0,448 lít NO và dung dịch Y . Biết trong cả hai trường hợp NO là sản phẩm khử duy nhất , đo ở đktc . Dung dịch Y hòa tan hết 2,08 gam Cu ( Không tạo thành sản phẩm khử của ) . Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn . Gía trị của m là bao nhiêu 
A.2,4	B. 4,2	C. 4,06	D.3,92
 Giải 
TT: 
HD: áp dụng ĐLBT(e) : 
Ví dụ 10(ĐHKA_2011):Cho m gam chất rắn X gồm Cu và Fe ( có tỷ lệ khối lượng tương ứng 7:3) vào dung dịch chứa 44,1 gam HNO3 . Sau phản ứng xong được 5,6 lít hỗn hợp NO và NO2 và còn lại 0,75m gam chất rắn chưa tan . Cho biết phản ứng chỉ xảy ra 2 quá trình khử trên . Gía trị của m là ba nhiêu 
A. 54	B. 50,4	C. 40,5	D. 54
 Giải 
TT: 
HD: Ta có : 
Ví dụ 11( ĐH_2012) Cho 18,4 gam hỗn hợp X gồm CuS; FeS; tác dụng hết với HNO3 đặc nóng dư thu được V lít khí NO2 (đktc, spk!) và dung dịch Y . Cho toàn bộ lượng Y vào một lượng dư dung dịch BaCl2 ,thu được 46,6 gam kết tủa , còn khi cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch NH3 dư thu được 10,7 gam kết tủa . Gía trị của V là bao nhiêu ?
A. 38,08	B. 11,2	C.24,64	D.16,8
	Giải 
TT:
HD:
Ví dụ 12: (ĐHKA_2008) Cho 3,2 gam Cu tác dụng với 100ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8M và H2SO4 0,2M . Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn , sinh ra V lít khí NO (spk!) . Gía trị V là bao nhiêu 
A. 0,746	B. 0,448	C. 1,792	D. 0,672 
 Giải 
Vậy V = 0,03 .22,4 = 0,672 (l)
Kinh nghiệm : Cần tính Sau đó lập tỷ số So sánh xem ion nào có tỷ số nhỏ nhất rồi tính theo ion đó 
Ví dụ 13( ĐHKB_2014) Cho 3,48 gam bột Mg tan hết trong dung dịch hỗn hợp gồm HCl ( dư ) và KNO3 thu được dung dịch X chứa m gam muối và 0,5 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm N2 và H2 . Khí Y có tỷ khối so với H2 bằng 11,4 . Gía trị của m là bao nhiêu 
A. 16,085	B. 14,485	C. 18,3	D. 18,035
 Giải 
Ta có : số mol Mg = 0,145 mol ; số mol H2 = 0,005 mol; số mol N2 = 002mol
Các phản ứng xảy ra : 
 0,1 0,02 0,1 0,02
 0,04 0,02 0,04 0,02
 0,005 0,005 0,005 
Vậy dung dịch sau phản ứng chứa : 
Lưu ý : - Vì có H2 sinh ra nên phải phản ứng hết , do đó số mol bằng số mol bằng 0,04 mol
 - Dùng bảo toàn điện tích để tính số mol Cl- trong dung dịch sau phản ứng 
Ví dụ 14 (ĐHKA_2007) Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu ( tỉ lệ mol 1:1) bằng HNO3 thu được V lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm NO và NO2 và dung dịch Y chỉ (chứa 2 muối và axit dư ) . Tỷ khối hơi của X đối với H2 bằng 19 . Gía trị của V bao nhiêu ?
A. 2,24	B. 4,48	C. 5,6	D.3,36
	Giải 
 Vậy V = ( 0,05 + 0,05 )22,4 = 2,24 (l)
Ví dụ 15: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Cu vào dung dịch HCl dư , sau khi phản ứng kết thúc sinh ra 3,36 lít khí (đktc) . Nếu cho m gam X trên vào một lượng dư axit HNO3 đặc nguội sau khi phản ứng kết thúc sinh ra 6,72 lít NO2 ( spk!) điều kiện tiêu chuẩn . Gía trị của m là bao nhiêu 
A. 11,5	B. 10,5	C.12,3	D.15,6
	Giải 
TT:
 Giải 
Áp dụng ĐLB(e) ta có : 
Ví dụ 16:Khi hòa tan hoàn toàn 0,02 mol Au bằng nước cường toan thì số mol HCl phản ứng và số mol NO ( spk!) lần lượt là 
A. 0,03 và 0,01	 B. 0,06 và 0,02	C. 0,03 và 0,02	D. 0,06 và 0,01
 3. Tác dụng với muối :
 TH1: Kim loại tan trong nước : K,Na,Li,Ba……khi cho tác dụng với muối thì trước tiên nó sẽ phản ứng với nước trước sau đó mới phản ứng với muối phản ứng xảy ra là phản ứng trao đổi 
Ví dụ : Na + dd CuSO4 
 HD: 
TH2: Kin loại đẩy kim loại ra khỏi dung dịch muối 
 ĐK : 	Kim loại A đứng trước kim loại B 
 Kim loại A không tan trong nước 
 Muối B phải là muối tan 
Ví dụ : Cho Fe vào dung dịch CuSO4 nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng 
HD : Fe + CuSO4 ⟶ FeSO4 + Cu
Ví dụ : Cho 1,4 gam Fe và 0,24 gam Mg vào dung dịch chứa 300ml Cu(NO3)2 1M sau phản ứng hoàn toàn thu được m gam muối . Xác định giá trị của m 
A. 
 Giải 
Cách 1 : áp dụng công thức 3 dòng 
Cách 2: 
 Mg Fe 
 0,01	 0,025 0,03
Ta có : 
Kinh nghiệm :-Muối sinh ra từ bên trái sang bên phải
	 -Kim loại sinh ra từ phải sang trái
 4. Tác dụng với oxit kim loại ( phản ứng nhiệt luyện )
- Đây là phương pháp dùng để điều chế kim loại trung bình ( kim loại đem phản ứng mang tên của phản ứng đó luôn : Al gọi là phản ứng nhiệt nhôm ) 
Ví dụ : Trộn 5,4 gam Al với 23,2 gam Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí , thu được hỗn hợp X . Cho X hòa tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 dư thu được V lít khí NO ( là sản phẩm khử duy nhất ở điều kiện tiêu chuẩn ) . Tính V ?
A. 5,227(l) 	B. 52,27(l) C. 27,25	D. 22,75(l)
 Giải 
TT:
HD:Cách 1 ( dùng phương trình phản ứng ) 
Cách 2:Dùng định luật bảo toàn (e) : 
Cách 3: Dùng công thức : 
5. Kim loại tác dụng với H2O 
Về nguyên tắc : Mg + H2O ⟶ Mg(OH)2 + H2 ( ở ngay nhiệt độ thường nhưng do kết tủa Mg(OH)2 bám lại trên bề mặt Mg , tạo thành lớp màng ngăn ( lớp phim mỏng ) cách li Mg với H2O nên phản ứng dừng ngay tức khắc . Khi đun nóng đến gần sôi ( 80 -100 độ ) thì phản ứng trên xảy ra được do màng bảo vệ Mg(OH)2 khó hình thành hơn ( vì độ tan của kết tủa tăng khi nhiệt độ tăng nên khả năng tạo màng giảm ) 
Về nguyên tắc : Al + 3 H2O ⟶ Al(OH)3 + 3/2 H2 ( Nhưng do lớp Al2O3 siêu bền bảo vệ bề mặt thanh Al nên thực tế phản ứng trên không xảy ra dù với nước nóng hoặc hơi nước 
Vì có nhiều số oxi hóa nên Fe tác dụng được với H2O ở nhiệt độ khác nhau 
Ví dụ( ĐHKA_2010) : Hòa tan hoàn toàn 8,94 gam hỗn hợp gồm Na, K, Ba vào nước thu được dung dịch X và 2,688 lít khí H2 (đktc) . Dung dịch Y gồm HCl và H2SO4 , có tỷ lệ mol tương ứng là 4:1 . Trung hòa dung dịch X bằng dung dịch Y , tổng khối lượng các muối tạo ra là 
A. 13,7(g)	B. 18,46	C. 12,78	D.14,62(g)
 Giải 
TT:
HD: 
6. Tác dụng với dung dịch bazo