Trong chương trình hóa học lớp 9, kim loại tác dụng với dung dịch muối là chủ đề quan trọng mà các em học sinh cần nắm vững. Vậy lý thuyết kim loại tác dụng với dung dịch muối là gì? Bài tập kim loại tác dụng với muối nâng cao như nào? Cách viết phương trình kim loại tác dụng với dung dịch muối?… Trong bài viết dưới đây, DINHNGHIA.VN sẽ tổng hợp các kiến thức về chủ đề kim loại tác dụng với dung dịch muối cùng một số dạng bài tập điển hình, cùng tham khảo nhé!

Lý thuyết kim loại tác dụng với muối

  • Phản ứng của kim loại với dung dịch muối còn được gọi là phản ứng thuỷ luyện.
  • Khi cho kim loại vào dung dịch muối thì xảy ra các khả năng sau:

* Nếu kim loại là Na, K, Ba, Ca (hoặc một số kim loại kiềm, kiềm thổ khác) thì kim loại tác dụng với nước tạo thành dung dịch kiềm và hiđro. Sau đó kiềm mới tác dụng với dung dịch muối (phản ứng chỉ xảy ra nếu sau phản ứng có kết tủa, bay hơi hoặc điện ly yếu).

* Với các kim loại khác khi cho vào dung dịch muối thì phản ứng tuân theo quy tắc alpha (\(\alpha\)). Kim loại đứng trước đẩy kim loại đứng sau khỏi dung dịch. Tuy nhiên ta cũng cần lưu ý đến các cặp oxi hóa – khử của sắt.

  • Trường hợp nếu có nhiều kim loại hoặc dung dịch chứa nhiều muối thì áp dụng quy tắc alpha dài trước, alpha ngắn sau. Trong quá trình làm bài tập phần này chúng ta chú ý áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng, phương pháp bảo toàn e, phương pháp so sánh….

Cơ chế phản ứng kim loại tác dụng với dung dịch muối:

Kim loại tác dụng với dung dịch muối sẽ cho cơ chế phản ứng như sau:

  • Đối với dạng toán cho kim loại tác dụng với muối thì cơ chế phản ứng sẽ tuân theo nguyên tắc \(\alpha\)
  • Dãy điện hóa của kim loại:

cơ chế phản ứng kim loại tác dụng với dung dịch muối

Kim loại tác dụng với muối nitrat

Lý thuyết kim loại tác dụng với dung dịch muối nitrat: Muối nitrat có đầy đủ các tính chất hóa học chung của muối vì vậy kim loại tác dụng được với muối nitrat.

  • Tác dụng được nếu kim loại có tính khử mạnh hơn kim loại trong muối \(\rightarrow\) muối mới + kim loại mới.

\(Cu + 2AgNO_{3} \rightarrow Cu(NO_{3})_{2} + 2Ag\)

Kim loại tác dụng với axit

Kim loại tác dụng với axit loại 1

  • Kim loại + Axit loại 1 \(\rightarrow\) Muối + \(H_{2}\)

Điều kiện:

  • Kim loại là kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học.

Đặc điểm:

  • Muối thu được có hóa trị thấp (đối với kim loại có nhiều hóa trị)

Ví dụ:

\(Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_{2} + H_{2}\)

Kim loại phản ứng với axit loại 2

  • Kim loại + axit loại 2 \(\rightarrow\) Muối + sản phẩm khử

Đặc điểm:

  • Phản ứng xảy ra với tất cả các kim loại (trừ Au, Pt).
  • Muối có hóa trị cao nhất (đối với kim loại đa hóa trị).

Các dạng bài tập kim loại tác dụng với muối nâng cao

Dưới đây là một số dạng bài tập kim loại tác dụng với muối lớp 9 giúp các em tham khảo:

Dạng 1: Kim loại tác dụng với một muối

Phương pháp giải:

  • Phương trình tổng quát

Kim loại + Muối \(\rightarrow\) Muối mới + kim loại mới

  • Nếu đề bài cho khối lượng lá kim loại tăng hay giảm thì ta áp dụng công thức sau:
  • Khối lượng lá kim loại tăng lên so với trước khi nhúng ta có:

Khối lượng kim loại bám vào – khối lượng kim loại tan ra = khối lượng tăng

  • Khối lượng lá kim loại giảm so với trước khi nhúng ta có:

Khối lượng kim loại bám vào – khối lượng kim loại tan ra = khối lượng giảm

  • Nếu đề bài cho khối lượng lá kim loại tăng lên hay giảm x % thì ta áp dụng công thức sau:
  • Khối lượng lá kim loại tăng lên x% so với trước khi nhúng ta có:

Khối lượng kim loại bám vào – khối lượng kim loại tan ra = \(m_{bd}.\frac{x}{100}\)

  • Khối lượng lá kim loại giảm xuống x% so với trước khi nhúng ta có:

Khối lượng kim loại tan ra – khối lượng kim loại bám vào = \(m_{bd}.\frac{x}{100}\)

Ví dụ 1: Nhúng thanh kim loại M vào 100 ml dung dịch \(FeCl_{2}\) 0,5M. Sau khi phản ứng hoàn toàn khối lượng thanh kim loại giảm 0,45g. Kim loại M là kim loại gì?

Cách giải:

các dạng bài tập kim loại tác dụng với dung dịch muối

Dạng 2: Một kim loại tác dụng với hỗn hợp muối

  • Phương pháp giải
  • Trong bài toán này chúng ta phải xác định rõ cation kim loại của muối nào có tính oxi hóa mạnh hơn để xác định thứ tự phản ứng xem chất nào phản ứng trước, chất nào phản ứng sau. Quy luật là kim loại sẽ tác dụng với ion kim loại có tính oxi hóa mạnh trước.

Ví dụ: Cho Mg (z mol) phản ứng với dung dịch chứa đồng thời \(FeSO_{4}\) a mol và \(CuSO_{4}\) b mol thì ion \(Cu^{2+}\) sẽ bị khử trước và bài toán dạng này thường giải theo 3 trường hợp:

\(Mg + CuSO_{4} \rightarrow MgSO_{4} + Cu\) (1)

\(Mg + FeSO_{4} \rightarrow MgSO_{4} + Fe\) (2)

Trường hợp 1: Chỉ xảy ra phản ứng (1). Nghĩa là phản ứng (1) xảy ra vừa đủ lúc đó dung dịch sau phản ứng gồm: \(MgSO_{4}, FeSO_{4}\) chưa phản ứng và chất rắn chỉ có Cu.

Trường hợp 2: Xảy ra cả 2 phản ứng (1) và (2) vừa đủ. Nghĩa là dung dịch thu được chỉ có \(MgSO_{4}\) và chất rắn gồm Cu và Fe.

Trường hợp 3: Phản ứng (1) xảy ra hết và phản ứng (2) xảy ra một phần, lúc này lại có 2 khả năng xảy ra

– Sau phản ứng (2) \(FeSO_{4}\) dư:

Số mol \(FeSO_{4}\) dư là (a – x) mol với x là số mol \(FeSO_{4}\) tham gia phản ứng (2).

Lúc đó dung dịch sau phản ứng gồm: \(MgSO_{4}, FeSO_{4}\) dư và chất rắn gồm Cu và Fe.

– Sau phản ứng (2) Mg dư (bài toán không hoàn toàn):

Số mol Mg dư là z – (a+b) với (a+b) là số mol Mg phản ứng với 2 muối.

Lúc đó dung dịch sau phản ứng gồm: \(MgSO_{4}\) và chất rắn gồm Cu, Fe và Mg dư.

Ví dụ 2: Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch hỗn hợp \(AgNO_{3}\) 1M và \(Cu(NO_{3})_{2}\) 0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và m gam chất rắn Y. Giá trị của m là?

Cách giải:

lý thuyết kim loại tác dụng với dung dịch muối

Dạng 3: Hỗn hợp kim loại tác dụng với một muối

Phương pháp giải chung:

  • Với bài toán này, khi giải chúng ta phải chú ý là khi cho các kim loại vào 1 dung dịch muối thì kim loại nào sẽ phản ứng trước. Nói tới đây thì chúng ta phải nhớ lại bảng điện hóa của các kim loại để xem kim loại nào có tính khử mạnh nhất trong số các kim loại. Khi cho các kim loại vào cùng 1 dung dịch muối thì kim loại nào có tính khử mạnh hơn sẽ phản ứng trước và cứ thế lần lượt.

Ví dụ: Cho hỗn hợp Mg (a mol) và Fe (b mol) tác dụng với dung dịch chứa x mol \(CuSO_{4}\) thì Mg sẽ phản ứng trước, khi nào Mg hết mà \(CuSO_{4}\) vẫn còn thì phản ứng tiếp với Fe.

Bài toán này cũng có 3 trường hợp có thể xảy ra theo thứ tự như sau:

\(Mg + CuSO_{4} \rightarrow MgSO_{4} + Cu\) (1)

\(Fe + CuSO_{4} \rightarrow FeSO_{4} + Cu\) (2)

Trường hợp 1: Chỉ xảy ra phản ứng (1).

Lúc đó dung dịch chỉ có MgSO4 và chất rắn gồm Cu, Fe còn nguyên và có thể có Mg còn dư.

Trường hợp 2: Xảy ra cả 2 phản ứng (1) và (2) vừa đủ.

Lúc đó dung dịch gồm \(MgSO_{4}\) và \(FeSO_{4}\) và chất rắn chỉ có Cu.

Trường hợp 3: Phản ứng (1) xảy ra hết và phản ứng (2) xảy ra một phần và thường có 2 khả năng

  • Sau phản ứng Fe còn dư (phản ứng không hoàn toàn)

\(Mg + CuSO_{4} \rightarrow MgSO_{4} + Cu\) (1)

\(Fe + CuSO_{4} \rightarrow FeSO_{4} + Cu\) (2)

  • Dung dịch sau phản ứng gồm: \(MgSO_{4}\): a mol, \(FeSO_{4}\): x mol
  • Chất rắn sau phản ứng gồm: Cu (a + x) mol và Fe dư: (b – x) mol
  • Sau phản ứng \(CuSO_{4}\) còn dư.

\(Mg + CuSO_{4} \rightarrow MgSO_{4} + Cu\) (1)

\(Fe + CuSO_{4} \rightarrow FeSO_{4} + Cu\) (2)

  • Dung dịch sau phản ứng gồm: \(MgSO_{4}\): a mol, \(FeSO_{4}\): x mol, \(CuSO_{4}\) dư: [x – (a + b)] mol
  • Chất rắn sau phản ứng gồm: Cu (a + b) mol .

Dạng 4: Hỗn hợp kim loại tác dụng với hỗn hợp muối

Ví dụ 3: Cho hỗn hợp gồm 1,2 mol Mg và x mol Zn vào dung dịch chứa 2 mol \(Cu^{2+}\) và 1 mol \(Ag^{+}\) đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được một dung dịch chứa chứa ba ion kim loại. Giá trị của x là bao nhiêu?

Cách giải:

Theo định luật bảo toàn electron ta có:

hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch muối

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:

\(2,4 + 2x = 5 \Leftrightarrow x = 1,3\, (mol)\)

Xem thêm >>> Benzen là gì? Tổng hợp kiến thức benzen hóa 9 và Các dạng bài tập

Xem thêm >>> Tổng hợp kiến thức về một số muối quan trọng – Hóa học 9

Như vậy, DINHNGHIA.VN đã giúp bạn tổng hợp lý thuyết kim loại tác dụng với dung dịch muối, bài tập kim loại tác dụng với muối nâng cao, cách viết phương trình kim loại tác dụng với dung dịch muối cũng như kiến thức về kim loại tác dụng với axit hay kim loại tác dụng với muối nitrat. Hy vọng với những thông tin trên đây, bạn đã tích lũy cho mình những kiến thức hữu ích về chủ đề kim loại tác dụng với dung dịch muối. Chúc bạn luôn học tốt!

Từ khóa: lý thuyết kim loại tác dụng với muối, bài tập kim loại tác dụng với muối khó, bài tập kim loại tác dụng với muối nâng cao, bài tập kim loại tác dụng với muối lớp 9, bài tập trắc nghiệm kim loại tác dụng với muối, viết phương trình kim loại tác dụng với dung dịch muối, kim loại tác dụng với muối nitrat, kim loại tác dụng với axit, kim loại tác dụng với dung dịch muối

Please follow and like us:
 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *