Bài 22: Luyện tập chương 2 Kim loại

Tóm tắt lý thuyết

1.1. Tính chất hóa học của kim loại

  • Dãy hoạt động hóa học của kim loại: K,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Pb, (H), Cu, Ag, Au.
  • Tính chất hóa học của kim loại:
    • Tác dụng với phi kim: 3Fe + 2O2 Fe3O4
    • Tác dụng với nước: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
    • Tác dụng với dung dịch axit: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
    • Tác dụng với dung dịch muối: 2Al + 3Cu(NO3)2 → 2Al(NO3)3 +3Cu

1.2. Tính chất hóa học của kim loại Nhôm và Sắt có gì giống và khác nhau

Nhôm Sắt
Giống nhau
  • Nhôm, sắt có những tính chất hóa học của kim loại.
  • Nhôm, sắt đều không phản ứng với HNO3 đặc, nguội và H2SO4 đặc nguội.
Khác nhau
  • Nhôm có phản ứng với kiềm
  • Khi tham gia phản ứng, nhôm tạo thành hợp chất trong đó nhôm chỉ có hóa trị (III)
  • Sắt không phản ứng với kiềm
  • Còn sắt tạo thành hợp chất, trong đó sắt có hóa trị (II) hoặc (III)

1.3. Hợp kim của Sắt: Thành phần, tính chất và sản xuất gang, thép

Gang Thép
Thành phần Hàm lượng cacbon 2-5% Hàm lượng cacbon < 2%
Tính chất Giòn, không rèn, không dát mỏng được. Đàn hồi, dẻo và cứng
Sản xuất
  • Trong lò cao.
  • Nguyên tắc: Dùng CO khử các oxit sắt ở nhiệt độ cao

3CO + Fe2O3 3CO2 + 2Fe

  • Trong lò luyện thép
  • Nguyên tắc: Oxi hóa các nguyên tố C, Mn, Si, S, P, … có trong gang.

FeO + C → Fe + CO

1.4. Sự ăn mòn kim loại và bảo vệ kim loại khỏi ăn mòn

  • Sự phá hủy kim loại, hợp kim do tác dụng của hóa học tron môi trường được gọi là sự ăn mòn kim loại.
  • Sự ăn mòn kim loại không xảy ra hoặc xảy ra nhanh hay chậm phụ thuộc vào thành phần của môi trường mà nó tiếp xúc.
  • Nhiệt độ cao sẽ làm cho sự ăn mòn kim loại xảy ra nhanh hơn
  • Để bảo vệ các đồ vật bằng kim loại khỏi bị ăn mòn:
    • Ngăn không cho kim loại tác dụng với môi trường
    • Chế tạo hợp kim ít bị ăn mòn

Bài tập minh họa


Bài 1:

Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch CuSO4 0,05M.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:

Hướng dẫn:

\(\begin{array}{l} Fe{\rm{ }} + CuS{O_4} \to FeS{O_4} + C{u_ \downarrow }{\rm{ }}\\ {\rm{0,01}} \leftarrow {\rm{0,01}} \to {\rm{ 0,01}} \end{array}\)

mchất rắn = mCu + m Fe dư = 0,01.64 + (0,04-0,01).56 = 2,32 (gam)

Bài 2:

Cho 6,5 gam bột Zn vào dung dịch CuSO4 dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là:

Hướng dẫn:

Phương trình phản ứng:

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

nZn = 0,1 (mol) ⇒ nCu = 0,1 (mol) ⇒ m = 6,4 (gam)

Bài 3:

Cho m gam hỗn hợp bột Zn và Fe vào lượng dư dung dịch CuSO4. Sau khi kết thúc các phản ứng, lọc bỏ phần dung dịch thu được m gam bột rắn. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Zn trong hỗn hợp bột ban đầu là:

Hướng dẫn:

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
a → a
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
b → b
Đặt số mol của Zn và Fe lần lượt là a, b
Ta có: 65a + 56b = m = 64a + 64b
⇒ a = 8b ⇒ %mZn = 90,3%

Bài 4:

Hỗn hợp X gồm Al2O3 và Fe2O3. Dẫn khí CO qua 21,1 gam X và nung nóng thu được hỗn hợp Y gồm 5 chất rắn và hỗn hợp khí Z. Dẫn Z qua dung dịch Ca(OH)2 dư thấy có 15 gam kết tủa. Y tác dụng vừa đủ với 1 lít dung dịch H2SO4 0,35M thu được dung dịch T và có 1,12 lít khí thoát ra (đktc). % theo khối lượng của Al2O3 trong hỗn hợp X có giá trị gần nhất với?

Hướng dẫn:

\(n_{CO_{2}}\) = nO pứ = \(n_{CaCO_{3}}\) = 0,15 mol
\(​n_{H_{2}SO_{4}}= 0,35 \ mol ; \ n_{H_{2}}= 0,05 \ mol\)\(​n_{H_{2}SO_{4}}= 0,35 \ mol ; \ n_{H_{2}}= 0,05 \ mol\)\(n_{H_{2}SO_{4}}=0,35 \ mol; \ n_{H_{2}}=0,05 \ mol\)
Bảo toàn H: \(n_{H_{2}SO_{4}}= n_{H_{2}} + n_{H_{2}O} \Rightarrow n_{H_{2}O} = 0,3 \ mol = n_{O (oxit)}\)
⇒ nO bđ = 0,3 + 0,15 = 0,45 mol
⇒ \(3n_{Al_{2}O_{3}} + 3n_{Fe_{2}O_{3}} = 0,45 \ mol\)
Và \(102n_{Al_{2}O_{3}}+ 160n_{Fe_{2}O_{3}} = 21,1 \ g\)
\(\\ \Rightarrow n_{Al_{2}O_{3}} = 0,05 \ mol ; \ n_{Fe_{2}O_{3}} = 0,1 \ mol \\ \Rightarrow \%m_{Al_{2}O_{3}} = 24,17 \ \%\)