Giáo trình Chương 1: Đại cương về kim loại

ừ trái sang phải).
 Bài 6: cho các thế điện cực chuẩn:
 E0(Fe3+/Fe) = -0,04V; E0(Fe3+/Fe2+) = +0,77V; E0(Fe2+/Fe ) = -0,44V; 
 E0(Ag+/Ag) = +0,8V ; E0(Zn2+/Zn) = -0,7V.
 Xét các phản ứng có thể xảy ra trong các trường hợp sau:
cho Fe vào dung dịch AgNO3.
Cho Zn vào dung dịch Fe2(SO4)3.
 II. Bài tập về điện phân:
 Bài 1: Dung dịch A chứa Zn(NO3)2 0,15M và AgNO3 xM; 20 ml dung dịch CaCl2 0,1M tác dụng vừa đủ với 20 ml dung dịch A.
Tính nồng độ mol của AgNO3 trong dung dịch A.
Điện phân dung dịch A(200ml ) với dòng điện một chiều I = 3A được dung dịch B, khí E và katôt tăng 4,97 g.
 + Khảo sát sự điện phân trên.
 + Tính thời gian điện phân.
 + Tính nồng độ dung dịch B và pH của dung dịch B. Cho thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể? Hiệu suất quá trình điện phân là 100%.
 Bài 2: Hai bình điện phân với hai điện cực trơ được mắc nối tiếp: bình 1 chứa 200 ml dung dịch CuCl2 0,1 M; bình 2 chứa 200 ml dung dịch AgNO3 0,1 M. sau 357,41 giây thì dừng điện phân; ở Anot bình 1 thu được 0,1232 lit khí (27,3oC và 1atm); cường độ dòng điện 3A.
Tính hiệu suất điện phân.
Tính nồng độ mol các chấttrong dung dịch tạo thành do sự trộn chung 2 dung dịch sau điện phân.
Tính áp suất gây ra khi dẫn khí thu được ở bình 2 do điện phân vào bình có dung tích 0,5 lit ở 54,6oC.
Tính khối lượng mỗi kim loạitrên katot mỗi bình điện phân.
 Bài 3: Có 300 ml dung dịch A chứa AgNO3 và Cu(NO3)2. Để điện phân hết ion kim loại trong dung dịch A, người ta cần dùng dòng điện cường độ 1,93 A trong 3 giờ 20 phút. Xác định nồng độ mol các muối nitrat trong dung dịch A biết trên katot tách ra 12,24 g kim loại.
 Bài 4: Hoà tan 8,1 g CuCl2 và 5,96 g KCl vào 200 ml nước, thu được dung dịch A. Đem điện phân dung dịch A bằng dòng điện một chiều cường độ 5 A, điện cực trơ( có màng ngăn giữa hai điện cực) trong 1 giờ 4 phút 20 giây. Tính nồng độ % trong dung dịch sau điện phân.
 Bài 5: Tiến hành điện phân có màng ngăn 400 ml dung dịch BaCl2 C mol/l. Khi ở anot có 2,688 lit khí(ở đktc) thoát ra thì ngưng điện phân. Chia dung dịch còn lại(ddịch B) ra làm 2 phần bằng nhau:
Lấy phần thứ nhất thêm ít qùy tím, sau đó nhỏ từ từ dung dịch HNO3 0,4 M tới khi quỳ đổi màu, ta được dung dịch X.
 + Tính thể tích dd HNO3 0,4 M đã dùng.
 + Thêm dd AgNO3 dư và dd X thấy tạo thành 11,48 g kết tủa. Tính C?
 b) Nếu dùng dòng điện cường độ 2A thì cần một thời gian bao lâu để điện phân hết ion Cl- trong phần 2
 Bài 6:
Sự điện phân, sự điện li có phải là quá trình oxi hoá – khử không ? Cho vd.
Nêu nguyên tắc chung cho các trường hợp sau :
Đ/p dd muối để thu được dd axit.
Đ/p dd muối để thu được dd kiềm.
Đ/p dd muối để không thu được dd axit cũng như bazơ.
Đ/p dd muối chỉ là điện phân nước.
 Bài 7:
Cho dòng điện đi qua bình điện phân chứa 500ml dung dịch NaOH 4,6% 
( d = 1.05 g/ml ). Sau một thời gian thì nồng độ của dung dịch thay đổi 5,6%
Tính thể tích khí thoát ra trên các điện cực ( đkc ). 
Cho dòng điện 10A qua 400ml dung dịch H2SO4 0,5M ( điện cực trơ ). Tính thời gian điện phân để thu được dung dịch H2SO4 0,6M ?
Cho dòng điện 5A qua 2 lít dung dịch KCl 10% ( d = 1,15 g/ml ). Khi ngừng điện phân ở anôt thu được 3,36 lít khí ( đkc ) và dung dịch X.
# Tính thời gian điện phân ( biết sự điên phân có màng ngăn, điện cực trơ ).
# Tính nồng độ dung dịch X ( tất cả các loại )
 Câu 8: 
Điện phân nóng chảy a g muối A tạo bởi kim loai M và halogen X được 0,96g kim loai ở catôt và 0,896 lít khí ở anôt (đkc). Mặt khác hoà tan a g muối A vào nước, sau đó cho tác dụng với dd AgNO3 dư được 11,48g kết tủa. Định A ; a ?
 Câu 9: 
Tính khối lượng các chất thoát ra trên điện cực và nồng độ mol/l của các chất trong dd sau khi ta điện phân 200ml dd hỗn hợp NiCl2 , CuSO4 , KCl lần lượt có nồng độ 0,1M, 0,05M và 0,3M với I = 3A ; t = 32 phút 10 giây ( điện cực trơ, thể tích dd không đổi, hiệu suất 100% ).
Có 400ml dd chứa HCl và KCl, đem điện phân trong bình đp có vách ngăn với I = 9,65A trong 20 phút thì dd thu được chứa 1 chất tan có pH = 13. Tính nồng độ mol/l của dd ban đầu ( V dd không đổi, điện cực trơ ).
Hoà tan 46g hỗn hợp CuCl2 , FeCl3 có tỉ lệ mol 1 : 2 vào nước được dd A. Gọi T là thời gian để điện phân vừa hết các muối trong A. Hãy tính độ tăng khối lượng ở catôt khi điện phân trong thời gian 3/5T. ( điện cực trơ )
Có 200ml dd hỗn hợp Cu(NO3)2 aM và AgNO3 bM. Để đp hết ion kim loại trong dd cần dòng điện 0,402A trong 4 giờ. Ở catôt thoát ra 3,44g kim loại. Tính a và b ? (điện cực trơ )
Câu 10: 
Hoà tan 4,5g tinh thể XSO4.5H2O vào nước thu được dung dịch A. Điên phân dd A với điện cực trơ.
- Nếu thời gian điện phân là t giây thì thu được kim loại tai catôt và 0,007 mol khí taị anôt.
- Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì thu được 0,024 mol khí 
Xác định XSO4 . H2O.
Cho I = 1.93A. Tính thời gian t.
Hoà tan 150g tinh thể CuSO4 . 5H2O vào 600ml dung dịch HCl 0,6 M được dung dich A. Đem điện phân 1/ 3 dung dịch A với I = 1,34A trong 4 giờ. Tính khối lượng kim loại thoát ra tại catôt và thể tích khí thu được (đkc) tại anôt (H = 100%)
Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp) 1 dd chứa m gam hh CuSO4 và KCl tới khi nước bắt đầu đp ở 2 điện cực thì dừng. Ở Anôt thu được 0,02 mol khí . Dd Sau đp có thể hoà tan tối đa 0,68g Al2O3. Tính : m ; khối lượng catôt tăng lên và khối lượng dd giảm trong quá trình đp .
Điện phân 200 ml dd hỗn hợp CuSO4 0,3M và Ag2SO4 0,4M với anốt bằng Cu đến khi trong dung dịch không còn ion Ag+ thì khối lượng các điện cực thay đổi như thế nào?
III. Bài tập về Điều chế kim loại:
 Bài 1: Để khai thác Mg tử nước biển người ta cho hóa hợp nước biển với vôi, sau đó tách kết tủa Mg(OH)2 ra, hoà tan kết tủa trong HCl để chuyễn thành MgCl2 và cuối cùng điện phân MgCl2nóng chảy ở 750oC . biết rằng thành phần của một loại nước biển có 3,3% MgCl2, 2,2% MgSO4 và 0,05 % MgBr2 
Viết các phương trình xảy ra?
Tính thể tích nước biển (D = 1,03) cần dùng để sản xuất 1 tấn Mg kim loại.
 Bài 2: Dùng 1,7 g khí A để khử 12g oxit đồng (II) thì có 2,7 g nước tạo thành và 1,4 gkhí B bay ra ứng với thể tích là 1,12 l (ở đktc). Khí B hoạt động hóa học kém.
 Xác định công thức khí A và lượng chất rắn thu được sau phản ứng.
 Bài 3: Khử hoàn toàn 1 oxit kim loại chứ 70% kim loại bằng hidro. Khi hoà tan 11,2 g kim loại điều chế được trong axit HNO3 có nồng độ trung bình thì tạo ra muối nitrat kim loại (III) và 13,44 lit khí màu nâu đỏ bay ra. Tính khối lượng oxit kim loại kim loại ban đầu và tên kim loại đó.
 Bài 4: 
Nêu các phương pháp điều chế các KL từ các hợp chất của chúng sau đây:
 * CaCO3; * Al(OH)3; * Dung dịch CuCl2.
Từ dung dịch AgNO3 nêu 3 phương pháp điều chế Ag kim loại.
Từ Fe nêu 3 phương pháp điều chế FeSO4.
Bài 5: 
Có dung dịch FeSO4 lẫn tạp chất là CuSO4. Hãy giới thiệu một phương pháp hóa học để có thể loại được tạp chất? Giải thích và viết ptpư dạng phân tử và ion rút gọn.
Để làm sạch một loại thủy ngân có lẫn tạp chất là những kim loại Zn, Sn, Pb, người ta khuấy loại thủy ngân này trong dung dịch Hg(NO3)2. hãy giải thích và viết ptpư.
Nếu có một loại bạc có lẫn các kim loại như ở (b), bằng cách nào có thể loại được những tạp chất?
 Bài 6: Cho dung dịch Fe2(SO4)3 tác dụng với KL Cu, được dung dịch X. cho dung dịch CuSO4 tác dụng với KL Fe được dung dịch Y. So sánh các chất thu được trong X,Y. Viết ptpư dạng phân tử và ion thu gọn.
 Bài 7: Cho 4,72 gam hh bột các chất: Fe, FeO, Fe2O3 tác dụng với khí CO ở nhiệt độ cao. Phản ứng xong được 3,92 gam Fe. Nếu ngâm cũng lượng hh các chất trên trong dd CuSO4 dư, phản ứng xong khối lượng chất rắn thu được là 4,96 gam. Định khối lượng mỗi chất có trong hh đầu.
Bài 8: Cho một luồng khí CO đi qua 0,04 mol hh A gồm FeO và Fe2O3 ở nhiệt độ cao. Sau thí nghiệm, được hh B gồm 4 chất rắn, cân nặng 4,784 gamvà chất khí C. Dẫn C vào dd Ba(OH)2 dư được 9,062 gam kết tủa.
Giải thích và viết phản ứng.
Tính % khối lượng các oxit trong A.
 IV. PHẢN ỨNG NHIỆT LUYỆN
 1) Cho 4,72 gam hh bột các chất: Fe, FeO, Fe2O3 tác dụng với khí CO ở nhiệt độ cao. Phản ứng xong được 3,92 gam Fe. Nếu ngâm cũng lượng hh các chất trên trong dd CuSO4 dư, phản ứng xong khối lượng chất rắn thu được là 4,96 gam. Định khối lượng mỗi chất có trong hh đầu.
 2) Cho một luồng khí CO đi qua 0,04 mol hh A gồm FeO và Fe2O3 ở nhiệt độ cao. Sau thí nghiệm, được hh B gồm 4 chất rắn, cân nặng 4,784 gamvà chất khí C. Dẫn C vào dd Ba(OH)2 dư được 9,062 gam kết tủa.
Giải thích và viết phản ứng.
Tính % khối lượng các oxit trong A.
 3) Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3. Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ chứa m gam X nung nóng. Phản ứng xong được 64 gam chất rắn A và 11,2 lít khí B (đkc). dB/H2 = 20,4. Tính m. 
 4) Trộn CuO và một oxit kim loại hoá trị II không đổi (MO) theo tỉ lệ mol 1:2 được hh A. Cho H2 đi qua ống sứ đựng 2,4 gam A đun nóng. Để hoà tan chất rắn còn lại trong ống sứ sau phản ứng phải dùng hết 40 ml dd HNO3 2,5M ; thu được V lít khí NO (đkc).
 a) Tìm M 
 b) Tính % (m) các oxit trong A. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn
 5) Một oxit kim loại có công thức MxOy trong đó M chiếm 72,41 % (m). Khử hoàn toàn oxit này bằng khí CO được 16,8 gam kim loại M. Hoà tan hoàn toàn M bằng dd HNO3 đặc nóng được muối của M hoá trị III và 0,09 mol NO2. Định oxit kim loại.
 6) Khử hoàn toàn 4,06 gam một oxit kim loại bằng CO ở nhiệt độ cao thành kim loại. Dẫn toàn bộ khí sinh ra vào bình đựng Ca(OH)2 dư, thấy tạo thành 7 gam kết tủa. Nếu lấy lượng kim loại sinh ra hoà tan hết vào dd HCl dư thu được 1,176 lít khí (đkc).
Xác định công thức oxit kim loại. 
Cho 2,03 gam oxit kim loại trên tác dụng với 500 ml dd H2SO4 đặc, nóng (dư) được dd X và có khí SO2 bay ra. Hãy tính nồng độ mol/lít của muối trong dd X 
 7) Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hh X gồm Fe3O4 và Al ( H=100%) thu đựoc hh Y. Lượng dd xút tối đa để phản ứng với Y là 100ml nồng độ 0,8M và khi đó được 806,4ml H2 (đkc). Tính số mol mỗi chất trong hh X.
 8) Khi nung nóng hh A gồm 2 chất là Al và Fe2O3 trong môi trường kín, được hh B. Khi cho B tan trong dd H2SO4 loãng được 2,24 lít khí (đkc). Nếu ngâm B trong dd NaOH dư thì khối lượng chất rắn không tan là 8