Kim loại phản ứng với muối

  • pdf
  • 23 trang
GV. NGUYEÃN TAÁN TRUNG
(Trung Taâm Luyeän Thi Chaát Löôïng Cao VÓNH VIEÃN)

Coù 3 coâng thöùc vieát phaûn öùng

™ Coâng thöùc 1: Kim loai tan trong H2O

KL + H2O → Bazô + H2

(1)

Bazô + Muoái → Bazô môùi+ Muoái môùi (2)

9Muoái pöù: Tan hoaëc ít tan
9Saûn phaåm cuûa (2) phaûi coù:
‰ Chaát keát tuûa
‰ Chaát bay hôi
‰ Chaát khoù ñieän ly hôn

™ Coâng thöùc 1: Kim loai tan trong H2O

KL + H2O → Bazô + H2

(1)

Bazô + Muoái → Bazô môùi+ Muoái môùi (2)

‰ Ví duï 1:

Cho Na phaûn öùng vôùi dung dòch
CuSO4. Vieát phöông trình phaûn öùng.
2 Na + 2 H2O →2 NaOH + H2↑
2 NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4
2Na + 2 H2O + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4 + H2↑

‰ Ví duï 2: (ÑH Noâng Nghieäp 1 – 1997)

Cho 21,84g kali kim loaïi vaøo 200g moät dung dòch
chöùa Fe2(SO4)3 5% , FeSO4 3,04% vaø Al2(SO4)3 8,55%
veà khoái löôïng.Sau phaûn öùng, loïc taùch, thu ñöôïc keát
tuûa A vaø dung dòch B. Nung keát tuûa A trong khoâng
khí ñeán khoái löôïng khoâng ñoåi.
1. Vieát phöông trình caùc phaûn öùng hoaù hoïc ñaõ xaûy
ra.
2. Tính khoái löôïng chaát raén thu ñöôïc sau khi nung
keát tuûa A.
3. Tính noàng ñoä phaàn traêm khoái löôïng caùc chaát
taïo thaønh trong dung dòch B.
Fe=56, K=39, S=32, Al=27, O=16, H=1.

Giaûi: 1. Caùc phaûn öùng
K + H2O = KOH + H2↑
Fe2(SO4)3 + 6KOH = 2 Fe(OH)3↓ + 3 K2SO4

FeSO4 + 2KOH = Fe(OH)2↓ + K2SO4
Al2(SO4)3 + 6 KOH = 2Al(OH)3↓ + 3K2SO4

Coù theå coù theâm :

Al(OH)3 + KOH = KAlO2 + 2 H2O
™ Caùc phaûn öùng treân ñöôïc xaùc ñònh chính xaùc nhôø ñònh löôïng sau:

21,84
=0,56 mol
Soá mol K=
39
5x200
= 0,025 mol
Soá mol Fe2(SO4)3=
100x400
3,04x200
Soá mol FeSO4=
= 0,04 mol
100x152
8,55x200
= 0,05 mol
Soá mol Al2(SO4)3=
100x342

Theo ñeà ta co ù Caùc phaûn öùng:

K +
0,56

H2O

=

Fe2(SO4)3+6 KOH
0,15
0,025

KOH +
0,56

½ H2↑
0,28

(1)
mol

= 2Fe(OH)3↓ + 3K2SO4 (2)
0,05
0,075 mol

FeSO4 + 2 KOH = Fe(OH)2↓ + K2SO4
0,08
0,04
0,04
0,04

(3)
mol

Al2(SO4)3 + 6 KOH = 2Al(OH)3↓ +3 K2SO4 (4)
0,3
0,1
0,05
0,15
mol
(2), (3), (4) ⇒ Soá Σmol KOH pöù = 0,53 mol
⇒ Soá mol KOH dö =0,56 – 0,53 = 0,03 mol

Vì sau (4) coøn KOH, neân coù theâm pöù:

Al(OH)3 + KOH = KAlO2 + 2 H2O
(5)
0,03
mol
0,03
0,03
Theo (4), (5) ⇒ Soá mol Al(OH)3 dö = 0,1 – 0,03 = 0,07 mol (*)
2. Khi nung keát tuûa A:
(2), (3), (4),(*) ⇒Caùc pöù nung keât tuûa taïo raén
2Fe(OH)2
0,04

+ ½ O2
to

t=o Fe O +
2 3

0,02
Fe2O3 + 3 H2O
0,025

2Fe(OH)3 =
0,05
o
t
2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O
0,07
0,035

2 H2O

(6)

mol
(7)
mol
(8)
mol

Theo (6), (7), (8) ta coù Khoái löôïng
ng chaát raén sau khi nung:
Fe2O3 = 160 x 0,045 = 7,2 gam.
Al2O3 = 102 x 0,035 = 3,57 gam.
10,77 gam.
3.Tính noàng
ng ñoä phaàn traêm khoái löôïng
ng caùc chaát taïo
thaønh
nh trong dung dòch B.
mddB = 200+ mK – m H↑ - m↓ = 206,87 gam
2

Dung dòch B coù: K2SO4 =
KAlO2 =

174x0,256

206,87
98 x 0,03
206,87

x100 =22,29%
x100 =1,42%

‰ Ví duï 3: (ÑH Thuyû Lôïi – 1997)
Cho 9,2 gam Na vaøo 160 ml dung
dòch coù khoái löôïng rieâng laø 1,25 g/ml chöùa
Fe2(SO4)3 vôùi noàng ñoä töông öùng laø
0,125M vaø 0,25M. Sau phaûn öùng ngöôøi ta
taùch keát tuûa ra vaø ñem nung ñeán khoái
löôïng khoâng ñoåi.
1.
Tính khoái löôïng caùc chaát raén thu
ñöôïc sau khi nung.
2. Tính noàng ñoä phaàn traêm cuûa caùc
muoái taïo thaønh trong dung dòch.

Giaûi:
Soá mol Na = 9,2 =0,4 mol
23
Soá mol Fe2(SO4)3 = 0,16x0,125 = 0,02 mol
Soá mol Al2(SO4)3 = 0,16x0,25 = 0,04 mol
Khoái löôïng 160 ml dd = 160x1,25g/ml = 200 g
™ Caùc phaûn öùng:
Na + H2O → NaOH + 1/2 H2↑
(1)
0,4

0,4

0,4

0,2

mol

Fe2(SO4)3+ 6NaOH → 2Fe(OH)3↓ + 3 Na2SO4 (2)
0,02

0,12

0,04

0,06

mol

Al2(SO4)3+6NaOH→ 2 Al(OH)3↓ + 3 Na2SO4
0,04

0,24

0,08

0,12

(3)

mol

Soá mol NaOH coøn dö = 0,4 – (0,12+0,24)=0,04 mol
Vì coøn dö NaOH , neân Al(OH)3 bò tan theo:
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2 H2O (4)
0,04

0,04

0,04

mol

Theo (2), (3), (4) Keát tuûa thu ñöôïc goàm:

Fe(OH)3: 0,04 mol
Al(OH)3:0,08 - 0,04 = 0,04 mol
Caùc phaûn öùng
ng nung keát tuûa

to
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3 H2O
0,04
0,02
mol
o
t
2Al(OH)3 = Al2O3 + 3 H2O
0,04
0,02
mol

(5)
(6)

1. Khoái löôïng
ng chaát raén sau khi nung:
Theo (5), (6) ta suy ra ñöôïc:

Khoái löôïng
ng Fe2O3 = 160x0,02=3,2 gam.
gam
Khoái löôïng
ng Al2O3 = 102x0,02=2,04 gam.
5,24 gam.
2. Noàng
ng ñoä % caùc muoái trong dung dòch:
Theo (2), (3), (4) ta suy ra ñöôïc khoái löôïng
ng caùc muoái:

Khoái löôïng Na2SO4 = 142x0,18=25,56 gam.
Khoái löôïng NaAlO2 = 82x0,04=3,28 gam.

ƒTính khoái löôïng dung dòch:
Theo (1), (2), (3), ta tính ñöôïc khoái löôïng
ng caùc chaát:

Khoái löôïng H2↑
= 2x0,2 =0,4 gam.
Khoái löôïng Fe(OH)3 ↓ = 107x0,04=4,28 gam.
Khoái löôïng Al(OH)3 ↓ = 78x0,04=3,12 gam.
Vaäy khoái löôïng
ng dung dòch luùc sau:
(9,2 + 200) –(0,4 + 4,28 + 3,12) = 201,4 gam.
25,56
C% Na2SO4=
100 =12,71%
201,4
C% NaAlO2= 3,28 100 =1,63%
201,4

Coâng thöùc 2: Kim loaïi khoâng tan trong nöôùc.
KLA + Muoái KLB → KLB + Muoái KLA
(cô cheá kim loaïi ñaåy kim loaïi ra khoûi muoái )

Ñieàu kieän:
9 KLA khoâng tan trong nöôùc
9 KL A ñöùng tröôùc KL B ( trong
daõy hoaït ñoäng hoaù hoïc Beâkeâoâp)
9 Muoái :Tan
Ví duï: Zn + CuSO4 → Cu + ZnSO4

‰ Ví duï 4:(ÑHQGTP.HCM – 1998)
3,78 gam boät Al phaûn öùng vöøa
ñuû vôùi dung dòch muoái XCl3 taïo
thaønh dung dòch Y. Khoái löôïng chaát
tan trong dung dòch Y giaûm 4,06
gam so vôùi dung dòch XCl3 . XaÙc
ñònh coâng thöùc cuûa muoái XCL3.
Giaûi:

Phaûn öùng:
Al + XCl3 →
27
3,78

X+3.35,5

AlCl3 + X

27 +3.35,5

(1)
mC.tan giaûm: X-27 g
mC.tan giaûm: 4,06 g

Theo (1) coù:

27

3,78

=

X-27
4,06

⇒ X = 56
⇒ X : Fe
⇒ XCl3 : Fe Cl3

‰Coâng thöùc 3: khi gaëp saét
Pöù xaûy ra theo qui taéc α
TQ:

Oh1

Oh2

Kh1

Kh2

a. Cu+ Fe(NO3)3
b. Fe + Fe(NO3)3

Oh2 + Kh1→ Oh1 + Kh2
Daõy ñieän hoaù:
Fe2+ Cu2+ I2 Fe3+
Fe

Cu

Ag+

2+
Fe
2I
Ag

‰ Ví duï 5: Vieát caùc phaûn öùng
a. Cu+ Fe(NO3)3
a. Cu+ Fe(NO3)3
3+
b. Fe + Fe(NO3)3
Cu2
Fe
+
TQ:
2+
Fe
Cu
Cu

+2Fe3+



2Fe2+ + Cu2+

Daõy ñieän hoaù:
Fe2+ Cu2+ I2 Fe3+
Fe

Cu

Ag+

2+
Fe
2I
Ag