Tính chất hóa học của kim loại, ví dụ và bài tập - Hóa lớp 9 bài 16

Chúng ta hãy cùng tìm hiểu những tính chất hóa học của Kim loại trong bài viết này. Qua đó giúp các em nắm vững những kiến thức nền tảng thật tốt để ôn và thi bậc THPT sau này.

* Tính chất hóa học của kim loại:

• Tác dụng với Oxi
• Tác dụng với phi kim khác
• Tác dụng với Axit
• Tác dụng với Muối

Chi tiết các phương trình phản ứng, ví dụ và bài tập chúng ta cùng tìm hiểu dưới đây;

I. Tính chất hóa học của kim loại

1. Tác dụng với oxi

- Kim loại (trừ Au, Ag, Pt) tác dụng với oxi tạo oxit kim loại.

 PTPƯ: Kim loại + O₂ → Oxit kim loại

2Mg + O₂ → 2MgO

2Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

3Fe + 2O₂ →  Fe₃O₄

2. Tác dụng với phi kim khác

+ Tác dụng với Cl₂: tạo muối clorua (kim loại có hóa trị cao nhất)

 PTPƯ: Kim loại + Cl₂ → Muối

Cu + Cl₂ → CuCl₂

2Al  + 3Cl₂ → 2AlCl₃

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

- Nếu Fe dư: Fe_dư + FeCl₃  → FeCl₂

+ Tác dụng với lưu huỳnh: khi đun nóng tạo muối sunfua (trừ Hg xảy ra ở nhiệt độ thường)

Cu + S  CuS

Fe + S  FeS

Hg + S → HgS

- Lưu ý: Thủy ngân khá độc, không nên tiếp xúc trực tiếp với thủy ngân.

3. Tác dụng với Axit

+ Với dụng dịch axit HCl, H₂SO₄ loãng

  PTPƯ: Kim loại + Axit_{(dd loãng)} → Muối + H₂↑

Fe + HCl → FeCl₂ + H₂↑

Zn + H₂SO₄ loãng → ZnSO₄ + H₂↑

+ Với axit H₂SO₄ đặc

2Ag + H₂SO_{4 đặc, nóng}→ Ag₂SO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

2Al + 6H₂SO_{4 đặc, nóng} → Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑ + 6H₂O

4. Tác dụng với dung dịch muối

- Kim loại mạnh đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi muối, tạo thành muối mới và kim loại mới.

 PTPƯ: Kim loại + Muối → Muối_(mới) + Kim loại↓_(mới)

Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag

Nhận xét: Cu hoạt động hóa học mạnh hơn Ag

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Nhận xét: Fe hoạt động hóa học mạnh hơn Cu

Dãy điện hoá kim loại:

K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Ni > Sn > Pb > H > Cu > Hg > Ag > Pt > Au

Cách nhớ: Khi Nào Cần Mua Áo Záp Sắt Nhìn Sang Phải Hỏi Cửa Hàng Á Pi Âu

II. Bài tập về tính chất hóa học của Kim loại

* Bài tập 1 trang 51 sgk hóa 9: Kim loại có những tính chất hóa học nào? Lấy ví dụ và viết các phương trình hóa học minh họa với kim loại magie.

>> Giải bài tập 1 trang 51 sgk hóa 9

* Bài tập 2 trang 51 sgk hóa 9: Hãy hoàn thành các phương trình hóa học sau đây:

a) ... + HCl → MgCl₂ + H₂

b) ... + AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + Ag

c) ... + ... → ZnO

d) ... + Cl₂ → HgCl₂

e) ... + S → K₂S.

>> Giải bài tập 2 trang 51 sgk hóa 9

* Bài tập 3 trang 51 sgk hóa 9: Viết các phương trình hóa học xảy ra giữa các cặp chất sau đây:

a) Kẽm + axit sunfuric loãng.

b) Kẽm + dung dịch bạc nitrat.

c) Natri + lưu huỳnh.

d) Canxi + clo.

>> Giải bài tập 3 trang 51 sgk hóa 9

* Bài tập 4 trang 51 sgk hóa 9: Dựa vào tính chất hóa học của kim loại, hãy viết các phương trình hóa học biểu diễn các chuyển hóa sau đây:

 ; ; ;

 ; 

>> Giải bài tập 4 trang 51 sgk hóa 9

* Bài tập 5 trang 51 sgk hóa 9: Dự đoán hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra, khi:

a) Đốt dây sắt trong khí clo.

b) Cho một đinh sắt vào trong ống nghiệm đựng dung dịch CuCl₂.

c) Cho một viên kẽm vào dung dịch CuSO₄.

>> Giải bài tập 5 trang 51 sgk hóa 9

* Bài tập 6 trang 51 sgk hóa 9: Ngâm một lá kẽm trong 20g dung dịch muối đồng sunfat 10% cho đến khi phản ứng kết thúc. Tính khối lượng kẽm đã phản ứng với dung dịch trên và nồng độ phần trăm của dung dịch sau phản ứng.

>> Giải bài tập 6 trang 51 sgk hóa 9

* Bài tập 7 trang 51 sgk hóa 9: Ngâm một lá đồng trong 20 ml dung dịch bạc nitrat cho tới khi đồng không thể tan thêm được nữa. Lấy lá đồng ra, rửa nhẹ, làm khô và cân thì thấy khối lượng lá đồng tăng thêm 1,52 g. Hãy xác định nổng độ mol của dung dịch bạc nitrat đã dùng (giả thiết toàn bộ lượng bạc giải phóng bám hết vào lá đồng).

>> Giải bài tập 7 trang 51 sgk hóa 9

* Bài tập 6 trang 58 sgk hóa 9: Để xác định phần trăm khối lượng của hỗn hợp A gồm nhôm và magie, người ta thực hiện hai thí nghiệm sau:

– Thí nghiệm 1: Cho m gam hỗn hợp A tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng dư, thu được 1568ml khí ở điều kiện tiêu chuẩn.

– Thí nghiệm 2: Cho m gam hỗn hợp A tác dụng với dung dịch NaOH dư thì sau phản ứng thấy còn lại 0,6g chất rắn.

Tính phần trăm khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp A.

* Lời giải bài tập 6 trang 58 sgk hóa 9:

- Ở thí nghiệm 2: Do NaOH dư nên Al sẽ tác dụng hết với NaOH, còn Mg không phản ứng nên khối lượng chất rắn còn lại là Mg, m_Mg = 0,6g.

⇒ n_Mg = 0,6/24 = 0,025 mol

Ta gọi số mol của Al là x(tức n_Al = x); PTPƯ

2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑    ( 1)

Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂↑     (2)

- Theo PTPƯ (2) n_H2  = n_Mg = 0,025 mol

- Theo PTPƯ (1) n_H2  = (3/2). n_Al = (3/2). x mol

⇒ Tổng số mol H₂ là n_H2 = 0,025 + 3x/2 mol (∗)

- Theo đề bài ta có: V_H2 = 1568ml = 1,568 (l).

⇒ n_H2 = 1,568/22,4 = 0,07 mol (∗∗)

- Từ (∗) và (∗∗) ⇒ 0,025 + 3x/2 = 0,07

- Giải ra ta có : x = 0,03 mol ⇒ m_Al = 0,03 x 27 = 0,81g

⇒ m_{hỗn hợp A} = 0,81 + 0,6 = 1,41 g

⇒ % m_Al = (0,81 x 100%)/1,41 = 57,45%

⇒ % m_Mg = 100% - 57,45% = 42,55%.

* Bài tập 5 trang 60 sgk hóa 9: Ngâm bột sắt dư trong 10ml dung dịch đồng sunfat 1M. Sau khi phản ứng kết thúc, lọc được chất rắn A và dung dịch B.

a) Cho A tác dụng với dung dịch HCl dư. Tính khối lượng chất rắn còn lại sau phản ứng.

b) Tính thể tích dung dịch NaOH 1M vừa đủ để kết tủa hoàn toàn dung dịch B.

* Lời giải bài tập 5 trang 60 sgk hóa 9: 

a) Ta có PTPƯ: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu    (1)

Do Fe dư, nên chất rắn A gồm sắt dư và đồng, dung dịch B là FeSO₄.

- Theo bài ra: n_CuSO4 = C_M .V = 1. 0,01 = 0,01 (mol)

- Theo PTPƯ: n_Cu = n_CuSO4 = 0,01 mol

- Khi cho A tác dụng với dung dịch HCl chỉ có Fe phản ứng (Cu không phản ứng) nên ta có PTPƯ sau:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑    (2)

- Khối lượng chất rắn còn lại sau phản ứng với HCl chỉ có Cu

⇒ m_Cu = 0,01 x 64 = 0,64g.

b) Dung dịch B chỉ có FeSO₄:

FeSO₄ + 2NaOH → Fe(OH)₂↓ + Na₂SO₄    (3)

Theo PTPƯ (1) thì n_FeSO4 = n_CuSO4 = 0,01 mol

Theo PTPƯ (3) thì n_NaOH = 2.n_FeSO4 = 2.0,01 = 0,02 mol

⇒ V_NaOH = n/C_M = 0,02/1 = 0,02 lít.

* Bài 6 trang 69 sgk hóa 9: Ngâm một lá sắt có khối lượng 2,5 gam trong 25 ml dung dịch CuSO₄ 15% có khối lượng riêng là 1,12 g/ml. Sau một thời gian phản ứng, người ta lấy lá sắt ra khỏi dung dịch, rửa nhẹ, làm khô thì cân nặng 2,58 gam.

a) Hãy viết phương trình hoá học.

b) Tính nồng độ phần trăm của các chất trong dung dịch sau phản ứng.

* Lời giải bài 6 trang 69 sgk hóa 9:

a) Phương trình hoá học:

 Fe   +  CuSO₄   →  FeSO₄   +  Cu↓

 1 mol   1 mol         1 mol        1 mol

b) Theo PTPƯ cứ 1 mol Fe phản ứng tạo thành 1 mol Cu thì khối lượng thanh Fe tăng thêm là : 64 – 56 = 8 (g)

- Gọi số mol Fe tham gia phản ứng là x

- Theo bài ra số gam tăng lên sau khi lấy lá thép ra là: 2,58 – 2,5 = 0,08 (g)

⇒ x = (0,08.1)/8 = 0,01 (mol).

⇒ n_FeSO4 = 0,01 mol ⇒ m_FeSO4 = 0,01.152 = 1,52 (g).

⇒ m_dd CuSO4 = D . V = 1,12.25 = 28 (g).

⇒ m_CuSO4 = m_dd.C% = 28.(15/100) = 4,2 (g)

⇒ n_CuSO4 = 4,2/160 = 0,02625 (mol)

⇒ CuSO_4 dư và n_CuSO4 dư = 0,02625 – 0,01 = 0,01625 (mol)

- Chất sau phản ứng là: FeSO₄ và CuSO₄ dư

⇒ m_CuSO4 dư = 0,01625.160 = 2,6 (g).

⇒ m_{dd sau pư} = 28 +2,5 – 2,58 = 27,92 (g).

⇒ C% FeSO₄ = (1,52/27,92). 100 = 5,4441 (%)

⇒ C% CuSO_4 dư = (2,6/27,92). 100 = 9,3123 (%)

* Bài tập 7 trang 69 sgk hóa 9: Cho 0,83g hỗn hợp gồm nhôm và sắt tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng dư. Sau phản ứng thu được 0,56 lít khí ở đktc.

a) Viết các phương trình hóa học.

b) Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.

* Lời giải bài tập 7 trang 69 sgk hóa 9: 

a) PTPƯ:

2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑    (1)

Fe + H₂SO₄  →  FeSO₄ + H₂↑            (2)

b) Khí thu được là Hyđro, theo bài ra ta có:

 n_H2 = 0,56 /22,4 = 0,025 mol.

 Gọi số mol của Al và Fe lần lượt là x và y

Theo PTPƯ (1) thì n_H2 = (3/2). n_Al = (3/2). x mol

Theo PTPƯ (2) n_H2 = n_Fe = y mol

Như vậy ta có: n_H2 =  = 0,025 mol. (*)

Theo bài ra, ta có: m_hh = 27x + 56y = 0,83. (**)

Giải hệ phương trình (*) và (**) ta được: x =0,01; y= 0,01

⇒ m_Al = 0,01 x 27 = 0,27g

⇒ m_Fe = 0,01 x 56 = 0,56g

Vậy %m_Al = 0,27/0,83 x 100% = 32,53% ⇒ %m_Fe = 67,47%

* Bài tập 1: Cho 5,60 gam Fe tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ thu được dung dịch X. Cho dung dịch X tác dụng với dung dịch AgNO₃ thì thu được m gam kết tủa. Biết các phản ứng là hoàn toàn, giá trị của m là

* Hướng dẫn giải: Ta có PTPƯ

Fe+ 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

FeCl₂ + 3AgNO₃ → 2AgCl + Ag↓ + Fe(NO₃)₃

Theo bài có: n_Fe = m/M =5,6/56=0,1 (mol)

Theo PTPƯ ⇒ n_Ag = n_Fe = 0,1 mol; n_AgCl = 2n_Fe = 2.0,1=0,2 (mol)

⇒ m↓ = m_Ag + m_AgCl = 0,1.108 + 0,2.143,5 = 39,5 (g)