Bài 19. Tính chất vật lí và tính chất hóa học của kim loại trang 66, 67, 68 SBT Hóa 12 Kết nối tri thức

19.1

Dãy kim loại nào sau đây sắp xếp theo thứ tự độ dẫn điện giảm dần?

A. Au, Ag, Cu, Al. B. Ag, Au, Al, Cu. C. Cu, Al, Ag, Au. D. Ag, Cu, Au, Al.

Phương pháp giải:

Dựa vào dãy hoạt động hóa học kim loại.

Lời giải chi tiết:

Độ dẫn điện giảm dần là Ag, Cu, Au, Al.

Đáp án D

19.2

Dây điện cao thế thường được dùng làm bằng nhôm là do nhôm

A. Là kim loại dẫn điện tốt và nhẹ.

B. Là kim loại dẫn điện tốt nhất.

C. Có giá thành rẻ.

D. Có tính trơ về mặt hoá học.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất vật lí của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Vì nhôm là kim loại dẫn điện tốt và nhẹ.

Đáp án A

19.3

Khi lựa chọn kim loại để làm vỏ hộp kim loại nhẹ chứa nước ngọt hoặc bia, tính chất nào sau đây thường không được xét đến?

A. Tính độc. B. Khối lượng riêng. C. Tính dễ dát mỏng. D. Nhiệt độ nóng chảy.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất vật lí của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Nhiệt độ nóng chảy không được xét đến khi chọn kim loại làm vỏ hộp kim loại nhẹ.

Đáp án D

19.4

Ứng dụng nào dưới đây là ứng dụng phổ biến của đồng?

A. Làm những bộ phận cấy ghép vào cơ thể người.

B. Chế tạo thân máy bay siêu nhanh.

C. Làm đồ trang sức.

D. Làm lõi dây điện.

Phương pháp giải:

Dựa vào ứng dụng của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Đồng thường được ứng dụng làm lõi dây điện vì đồng dẫn điện tốt.

Đáp án D

19.5

Trong trường hợp phải sử dụng kim loại làm đường ống dẫn nước, kim loại nào sau đây là phù hợp nhất để làm ống dẫn nước?

A. Kẽm. B. Sắt. C. Chì. D. Đồng.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Kim loại Cu phù hợp nhất để làm ống dẫn nước vì Cu hoạt động hóa học kém hơn các kim loại khác.

Đáp án D

19.6

Kim loại nào sau đây không phản ứng với dung dịch HCl loãng?

A. Đồng. B. Calcium. C. Magnesium. D. Kẽm.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Các kim loại có thế điện cực nhỏ hơn thế điện cực 2H⁺/H₂ sẽ không phản ứng với dung dịch HCl loãng.

Đáp án A

19.7

Hãy chọn đúng hoặc sai cho mỗi ý a, b, c, d ở các câu 19.7 – 19.8

a) Kim loại có tính dẫn điện tốt nhất là bạc (Ag).

b) Kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất là lithium (Li).

c) Kim loại có độ cứng lớn nhất là tungsten (W).

d) Kim loại nhốm (Al) có thể kéo dài dát mỏng tốt.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất vật lí của kim loại.

Lời giải chi tiết:

a. Đúng

b. Sai, kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất là Hg.

c. Sai, kim loại có độ cứng lớn nhất là Cr.

d. Đúng

19.8

a) Kim loại sắt (dư) cháy trong khí chlorine chỉ tạo một muối.

b) Kim loại nhôm có thể tan trong dung dịch kiềm.

c) Nhúng thanh Zn vào dung dịch CuSO₄ thì khối lượng thanh Zn tăng.

d) Kim loại Al, Fe đều không tan trong dung dịch H₂SO₄ đặc, nguội.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại.

Lời giải chi tiết:

a. đúng, tạo muối FeCl₃.

b. đúng, khi nhôm tan trong kiềm tạo ion AlO₂^-.

c. Sai, vì khối lượng Zn giảm.

d. Đúng

19.9

Tiến hành các thí nghiệm sau:

(1) Cho Mg vào lượng dư dung dịch FeCl₃.

(2) Cho Ba vào lượng dư dung dịch CuSO₄.

(3) Cho Zn vào dung dịch CuSO₄.

(4) Cho dung dịch Fe(NO₃)₂ vào dung dịch AgNO₃.

Thí nghiệm nào thu được kim loại?

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Đáp án: (3); (4)

(1) Mg + FeCl_{3 dư} → FeCl₂ + MgCl₂ ( không có kim loại)

(2) Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂

Ba(OH)₂ + CuSO₄ → BaSO₄↓ + Cu(OH)₂↓

Không có kim loại

(3) Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu ( tạo Cu)

(4) AgNO₃ + Fe(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₃ + Ag ↓

19.10

Cho bột Fe vào dung dịch AgNO₃ và Cu(NO₃)₂. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X gồm hai muối và chất rắn Y gồm hai kim loại. Hai muối trong X và hai kim loại trong Y lần lượt là:

A. Cu(NO₃)₂; Fe(NO₃)₂ và Cu; Fe.

B. Cu(NO₃)₂; Fe(NO₃)₂ và Ag, Cu.

C. Fe(NO₃)₂; Fe(NO₃)₃ và Cu, Ag.

D. Cu(NO₃)₂; AgNO₃ và Cu, Ag.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Khi cho bột sắt vào dung dịch AgNO₃ và Cu(NO₃)₂ có phản ứng:

Fe + AgNO₃ $\to$ Fe(NO₃)₂ + Ag (1)

Vì thu được 2 kim loại nên phản ứng tiếp tục xảy ra:

Fe + Cu(NO₃)₂ $\to$ Fe(NO₃)₂ + Cu. (2)

Vậy chất rắn Y gồm Ag và Cu.

Trong X gồm 2 muối nên (2) dư: Fe(NO₃)₂ và Cu(NO₃)₂.

Đáp án B

19.11

Cho 0,02 mol Na vào 1 000 mL dung dịch chứa CuSO₄ 0,05 M và H₂SO₄ 0,005M. Hiện tượng của thí nghiệm trên là

A. Có bọt khí bay lên và có kết tủa màu xanh lam.

B. Chỉ có khí bay lên.

C. Chỉ có kết tủa xanh lam.

D. Có khí bay lên và có kết tủa sau đó kết tủa tan.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại.

Lời giải chi tiết:

n_Na = 0,02 mol; n_CuSO4 = 0,05 mol; n_H2SO4 = 0,005 mol

2Na + 2H₂O 2NaOH + H₂↑

0,02 0,02 0,01

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O

0,01 ← 0,005

2NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂ ↓ + Na₂SO₄

0,01 0,05 0,005

Hiện tượng thí nghiệm là có bọt khí hydrogen bay lên và có kết tủa màu xanh lam Cu(OH)₂ xuất hiện.

Đáp án A

19.12

Kẽm khử được cation kim loại trong dãy muối nào dưới đây?

A. Cu(NO₃)₂, Pb(NO₃)₂, Ni(NO₃)₂.

B. AlCl₃, MgCl₂, Pb(NO₃)₂.

C. AlCl₃, Ni(NO₃)₂, Pb(NO₃)₂.

D. MgCl₂, NaCl, Cu(NO₃)₂.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Kẽm khử được ion Cu²⁺, Pb²⁺, Ni²⁺.

Đáp án A

19.13

13 Tiến hành 2 thí nghiệm sau:

- Thí nghiệm 1: cho m gam bột Fe (dư) vào V₁ lít dung dịch Cu(NO₃)₂ 1M.

- Thí nghiệm 2: cho m gam bột Fe (dư) vào V₂ lít dung dịch AgNO₃ 0,1M.

Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng chất rắn thu được ở hai thí nghiệm đều bằng nhau. Giá trị của V₁ so với V₂ là

A. V₁ = V₂. B. V₁ =10V₂. C. V₁ = 5V₂. D. V₁ = 2V₂.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Thí nghiệm 1:

Fe dư + Cu(NO₃)₂ $\to$ Fe(NO₃)₂ + Cu

V₁ $\leftarrow$ V₁ $\to$ V₁

$\to$ $Δ$ m_tăng = 64V₁ – 56 V₁ = 8V₁ (1)

Thí nghiệm 2:

Fe dư + 2AgNO₃ $\to$ Fe(NO₃)₂ + 2Ag

0,05V₂ $\leftarrow$ 0,1V₂ $\to$ 0,1V₂

$\to$ $Δ$ m_tăng = 0,1V₂.108 – 0,05V₂.56 = 8V₂ (2)

Từ (1) và (2) $\to$ V₁ = V₂

19.14

Cho m gam hỗn hợp X gồm Mg và Zn vào dung dịch H₂SO₄ loãng, dư thu được 0,7437 lít H₂ ( đkc). Khi cho m gam hỗn hợp X vào 200 mL dung dịch CuSO₄ 0,2M thì thu được bao nhiêu gam kết tủa?

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại.

Lời giải chi tiết:

n _H2 = 0,7437 : 24,79 = 0,03 mol $\to$ n_Mg + n_Zn = n_H2 = 0,03 mol

n _CuSO4 = 0,2.0,2 = 0,04 mol

gọi số mol lần lượt của Mg và Zn là a và b mol

ta có: a + b = 0,03 mol

thí nghiệm 2:

Mg + CuSO₄ $\to$ MgSO₄ + Cu (1)

a $\to$ a a

Zn + CuSO₄ $\to$ ZnSO₄ + Cu (2)

b $\to$ b b

Ta có: n _CuSO4 = a + b = 0,04 > a + b = 0,03 nên CuSO₄ dư.

n_Cu = a + b = 0,03 mol $\to$ m_Cu = 0,03.64 = 1,92g

19.15

Nung nóng hỗn hợp X gồm 3,36 g bột sắt và 1,28 gam bột sulfur ( không có không khí), thu được hỗn hợp Y. Hoà tan Y vào dung dịch HCl dư, thu được hỗn hợp khí Z. Đốt cháy Z cần a mol oxygen. Giá trị của a là bao nhiêu? ( Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn)

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại.

Lời giải chi tiết:

n_Fe = 0,06 mol; n_S = 0,04 mol.

Fe + S $\to$ FeS

n_bđ 0,06 0,04

n_sp.ư 0,02 0 0,04

hỗn hợp Y gồm: Fe (0,02 mol); FeS (0,04 mol)

Fe + 2HCl $\to$ FeCl₂ + H₂

0,02 0,02

FeS + 2HCl $\to$ FeCl₂ + H₂S

0,04 0,04

Hỗn hợp khí Z gồm ( H₂: 0,02 mol; H₂S: 0,04 mol ) + O₂

2H₂ + O₂ $\to$ 2H₂O

0,02 $\to$ 0,01

2H₂S + 3O₂ $\to$ 2SO₂ + 2H₂O

0,04 $\to$ 0,06

$\to$ n_O2= 0,07 mol.

19.16

Hoà tan hoàn toàn 10,4 gam hỗn hợp Mg, Al và Zn trong dung dịch HCl dư, thu được 7,437 lít khí H₂ (đkc) và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại.

Lời giải chi tiết:

n _H2 = 7,437 : 24,79 = 0,3 mol

Áp dụng bảo toàn nguyên tố ta có: n _HCl = 2. n _H2 = 2.0,3 = 0,6 mol

Bảo toàn khối lượng: m _{hỗn hợp} + m _HCl = m _muối + m _H2

$\to$ m _muối = m _{hỗn hợp} + m_HCl – m_H2 = 10,4 + 0,6.36,5 – 0,3.2 = 31,7gam

19.17

Nhúng một thanh Zn vào 100 mL dung dịch CuSO₄, sau một thời gian phản ứng lấy thanh Zn ra khỏi dung dịch, làm khô và đem cân thấy khối lượng thanh Zn giảm 0,01 gam. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch sau phản ứng thu được 0,49 gam kết tủa. Nồng độ mol của dung dịch CuSO₄ ban đầu là

A. 0,15 M. B. 0,015 M. C. 0,1 M. D. 0,05 M.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Gọi số mol Zn là a mol

Zn + CuSO₄ $\to$ ZnSO₄ + Cu

a $\to$ a a

khối lượng giảm = m _Zn– m _Cu = 65a – 64a = a = 0,01g $\to$ a = 0,01 mol

Dung dịch sau phản ứng tác dụng với NaOH dư thu được 0,49g Cu(OH)₂ và Zn(OH)₂. Tuy nhiên, Zn(OH)₂ tan được trong NaOH dư nên: m _Cu(OH)2 = 0,49g $\to$ n _Cu(OH)2 = 0,49 : 98 = 0,005 mol

Bảo toàn nguyên tố Cu: n _CuSO4 = n _Cu + n _Cu(OH)2 = 0,01 + 0,005 = 0,015 mol

$\to$ CM _CuSO4= 0,015 : 0,1 = 0,15M

Đáp án A

19.18

Cho 0,35 mol hỗn hợp X gồm Cl₂ và O₂ phản ứng vừa đủ với 11,1 gam hỗn hợp Y gồm Mg và Al, thu được 30,1 gam hỗn hợp Z. Phần trăm khối lượng của Al trong Y là

A. 75,68%. B. 24,32%. C. 51,35%. D. 48,65%.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Gọi số mol của Cl₂ và O₂ lần lượt là a và b mol

Ta có: a + b = 0,35 mol (1)

Bảo toàn khối lượng ta có: m_X= m _Y= m _Z $\to$ m _X = 30,1 – 11,1 = 19g

Ta có: m _Cl2 + m_O2 = 19g $\to$ 71a + 32b = 19 (2)

Từ (1) và (2): ${\begin{cases} a + b = 0, 35 \\ 71 a + 32 b = 19 \end{cases} \to {\begin{cases} a = 0, 2 \\ b = 0, 15 \end{cases}$

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

Bảo toàn electron ta có:

Mg^o $\to$ Mg²⁺ + 2e

x 2x

Cl₂+ 2e $\to$ 2Cl^-

0,2 $\to$ 0,4

Al^o $\to$ Al³⁺ + 3e

y $\to$ 3y

O₂ + 4e $\to$ 2O^2-

0,15 $\to$ 0,6

Ta có: 2x + 3y = 0,4 + 0,6 = 1 mol (4)

m_Y= m _Al+ m _Mg= 24x + 27y = 11,1 (3)

Từ (3) và (4) có: ${\begin{cases} 2 x + 3 y = 1 \\ 24 x + 27 y = 11, 1 \end{cases} \to {\begin{cases} x = 0, 35 \\ y = 0, 1 \end{cases}$

%m_Al = $\frac{0, 1.27}{11, 1} .100 = 24, 32 %$

Đáp án B

19.19

Cho 0,456 gam hỗn hợp Fe và Al vào 250 mL dung dịch AgNO₃ 0,12 M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và 3,312 gam chất rắn. Khối lượng Fe trong hỗn hợp ban đầu là bao nhiêu gam?

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại.

Lời giải chi tiết:

n _AgNO3 = 0,25.0,12 = 0,03 mol

Gọi số mol Al = a mol; n _{Fe ban đầu} = b mol.

Ta có:

Al + 3AgNO₃ $\to$ Al(NO₃)₃ + 3Ag (1)

a $\to$ 3a 3a

Fe + 2AgNO₃ $\to$ Fe(NO₃)₂ + 2Ag (2)

b $\to$ 2b 2b

giả sử (1) phản ứng hết: n_Ag = n _AgNO3 = 0,03 $\to$ m_Ag = 0,03.108 = 3,24 < m chất rắn

$\to$ có xảy ra phản ứng (2), vì AgNO₃ phản ứng hết ở (2), Fe dư ở (2)

Ta có: m _{Fe dư} = 3,312 – m Ag = 3,312 – 0,03.108 = 0,072g

Ta có phương trình sau: ${\begin{cases} m_{A l} + {m_{F e}}_{p / u} = a + b = 0, 456 - 0, 072 \\ n_{A g N O_{3}} = 3 a + 2 b = 0, 03 \end{cases} \to {\begin{cases} a = 0, 008 \\ b = 0, 003 \end{cases}$

Khối lượng của Fe trong hỗn hợp ban đầu là: 0,003.56 + 0,072 = 0,24g

19.20

Nung nóng 11,9 gam hỗn hợp Mg, Al và Fe trong không khí một thời gian, thu được 13,5 gam hỗn hợp X. Hoà tan vừa đủ X trong V mL dung dịch HCl 1M, thu được 7,437 lít khí H₂ ( đkc) và dung dịch chỉ chứa muối. Giá trị của V là bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại

Lời giải chi tiết:

n_H2= 7,437 : 24,79 = 0,3 mol

Bảo toàn khối lượng: m _{hỗn hợp}+ m_oxygen= m _X $\to$ m _oxygen= 13,5 – 11,9 = 1,6 mol

n _O2= 1,6 : 32 = 0,05 mol

Hỗn hợp X gồm các oxide của kim loại và kim loại dư nên khi tác dụng với HCl thu được muối + H₂O + H₂.

Nhận xét: Oxygen trong X sẽ đi về H₂O sau phản ứng với acid.

$\to$ 2.n_O2 = n_H2O $\to$ n _H2O = 0,05.2 = 0,1 mol

Bảo toàn nguyên tố H: n _HCl = 2.n _H2O+ 2.n _H2

$\to$ n _HCl= 2.0,1 + 2.0,3 = 0,8 mol

V _HCl= 0,8 : 1 = 0,8L = 800mL

19.21

Cho hỗn hợp X gồm Al và Mg tác dụng với 200 mL dung dịch gồm AgNO₃ a mol/L và Cu(NO₃)₂ 2a mol/L, thu được 9,04 gam chất rắn Y. Cho Y tác dụng với dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng (dư) thu được 1,7353 lít khí SO₂ (đkc, là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của a là bao nhiêu? ( Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn).

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại.

Lời giải chi tiết:

n_AgNO3 = 0,2a mol; n _Cu(NO3)2 = 0,2.2a = 0,4a mol

Sơ đồ phản ứng:

${\begin{cases} A l \\ M g \end{cases} + {\begin{cases} A g N O_{3} \\ C u (N O_{3})_{2} \end{cases} \to 9, 04 g$ chất rắn Y

n _SO2 = 1,7353 : 24,79 = 0,07 mol

giả sử chất rắn gồm: Ag: 0,2a mol; Cu: 0,4a mol

Khối lượng chất rắn Y = m _Ag + m _Cu = 108.0,2a + 64.0,4a = 9,04

$\to$ a = 0,192 mol

Bảo toàn electron ta thấy: 2.n _Cu+ n _Ag = 2.n _SO2 $\to$ 0,192.2 + 0,192 = 0,576 > 2.n _SO2 (Vô lý)

$\to$ Mg, Al phản ứng hết, Cu²⁺ còn dư

Gọi số mol Ag và Cu có trong chất rắn lần lượt là x và y mol

Ta có: khối lượng chất rắn: m _Ag + m _Cu= 108x + 64y = 9,04 (1)

Bảo toàn electron: n_Ag+ 2.n_Cu= 2.n_SO2 $\to$ x + 2.y = 2.0,07 (2)

Từ (1) và (2) ta có: x = 0,06; y = 0,04

Bảo toàn nguyên tố Ag: n_AgNO3= n _Ag $\to$ 0,2a = 0,06 $\to$ a = 0,3M