104 bài tập Khoa học tự nhiên 9 Dãy hoạt động hóa học của kim loại có lời giải ( Phần 1)
20 câu hỏi
Thả một mảnh nhôm vào các ống nghiệm chứa các dung dịch sau:
a) MgSO4.
b) CuCl2.
c) AgNO3.
d) HCl.
Cho biết hiện tượng xảy ra? Giải thích và viết phương trình hóa học.
Đáp án
a) Không có phản ứng, vì hoạt động hóa học của Mg > Al.
b) Al tan dần, màu xanh lam của dung dịch nhạt dần, có chất rắn màu đỏ bám vào bề mặt nhôm.
2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu ↓
c) Al tan dần, có chất rắn màu xám bám ngoài Al.
Al + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag ↓
d) Có khí hydrogen bay lên:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 ↑
Cho các kim loại: Cu, Fe, Na, Mg, Al, Ba, Zn, Ag.
a) Sắp xếp các kim loại trên theo chiều giảm dần khả năng hoạt động hóa học.
Khả năng hoạt động hóa học theo chiều giảm dần: Ba, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Cu, Ag
Nhằm xác định vị trí những kim loại X, Y, Z, T trong dãy hoạt động hóa học, người ta thực hiện phản ứng của kim loại với dung dịch muối của kim loại khác, thu được những kết quả sau:
– Thí nghiệm 1: Kim loại X đẩy được kim loại Z ra khỏi muối.
– Thí nghiệm 2: Kim loại Y đẩy được kim loại Z ra khỏi muối.
– Thí nghiệm 3: Kim loại X đẩy được kim loại Y ra khỏi muối.
– Thí nghiệm 4: Kim loại Z đẩy được kim loại T ra khỏi muối.
Em hãy sắp xếp các kim loại theo chiều mức độ hoạt động hóa học giảm dần.
Đáp án
Mức độ hoạt động hóa học giảm dần các kim loại: X, Y, Z, T
Một mẫu thủy ngân có lẫn tạp chất là Zn, Sn, Pb. Hãy nêu phương pháp hóa học để làm sạch mẫu thủy ngân trên. Viết các phương trình hóa học xảy ra.
Đáp án
Khuấy mẫu thuỷ ngân có lẫn tạp chất trong dung dịch HgSO4, các tạp chất Zn, Sn, Pb tan hết tạo dung dịch. Lọc dung dịch thu được thủy ngân tinh khiết.
Zn + HgSO4 → ZnSO4 + Hg
Sn + HgSO4 → SnSO4 + Hg
Pb + HgSO4 → PbSO4 + Hg
Dung dịch ZnSO4 có lẫn tạp chất là CuSO4. Dùng kim loại nào sau đây để làm sạch dung dịch ZnSO4? Giải thích và viết phương trình phản ứng.
a) Fe. b) Zn. c) Cu. d) Mg.
Đáp án
b) Zn. Dùng kẽm vì có phản ứng:
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu ↓
Nếu dùng dư Zn, Cu tạo thành không tan được tách ra khỏi dung dịch và thu được dung dịch ZnSO4 tinh khiết.
Cho m gam Fe tác dụng vừa đủ với 200 mL dung dịch CuSO4 1M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X và m1 gam Cu.
a) Viết phương trình hóa học xảy ra.
b) Tính khối lượng sắt (m) đã tham gia phản ứng.
c) Tính khối lượng Cu (m1) sinh ra.
Đáp án
a) Phương trình hóa học: Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
Nhận thấy: nFe=nCuSO4=nCu=0,2 mol
b) Khối lượng sắt đã tham gia phản ứng: mFe = 0,2. 56 = 11,2 gam
c) Khối lượng Cu sinh ra: mCu = 0,2 . 64 = 12,8 gam
Ngâm một cái đinh sắt vào 200 mL dung dịch CuSO4. Sau khi phản ứng kết thúc, lấy đinh ra khỏi dung dịch, rửa nhẹ, làm khô thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 0,8 gam. Tính nồng độ mol của dung dịch CuSO4 ban đầu.
Đáp án
Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng
Theo phương trình: Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4
Cứ 1 mol Fe (56 gam) tác dụng với 1 mol CuSO4 → 1 mol Cu (64 gam).
Khối lượng đinh sắt tăng: 64 – 56 = 8 (gam)
Thực tế khối lượng đinh sắt tăng 0,8 (gam)
Vậy, nCuSO4 phản ứng = 0,88 = 0,1 (mol) và CM CuSO4=0,10,2=0,5 M
Ngâm một lá sắt trong dung dịch CuSO4. Nếu biết khối lượng đồng bám trên lá sắt là 9,6 gam thì khối lượng lá sắt sau ngâm tăng thêm bao nhiêu gam so với ban đầu?
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Theo bài ta có: nCu bám vao = 9664 = 0,15 mol
Theo phương trình hóa học ta có:
⇒ mMg = 0,03. 24 = 0,72 gam
⇒ mCu bám vào – mFe tan = mFe tăng ⇔ 9,6 – 0,15. 56 = 1,2 gam
⇒ mFe tăng = 1,2 gam
Cho 2,24 gam bột Fe vào 200 mL dung dịch hỗn hợp gồm có AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2 0,5M, khuấy đều tới phản ứng hoàn toàn, thu được chất rắn A và dung dịch B.
a) Tính số gam chất rắn A.
b) Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch B.
Đáp án
a)
Phương trình hóa học:
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (1)
0,01 0,02 0,01 0,02 mol
Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu (2)
0,03 0,03 0,03 0,03 mol
nFe phản ứng (1) = 0,01(mol); nFe pư (2) = 0,04 – 0,01 = 0,03 (mol)
dư = 0,1 – 0,03 = 0,07 (mol)
Chất rắn A gồm: 0,02 mol Ag và 0,03 mol Cu
⇒ mA = 0,02. 108 + 0,03. 64 = 4,08(gam)
Dung dịch B: Fe(NO3)2: 0,04 (mol) ⇒ CM = 0,2 M
Cu(NO3)2: 0,07 (mol) ⇒ CM = 0,35M
Ngâm một lá đồng trong 20 mL dung dịch silver nitrate 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 nồng độ mol của dung dịch silver nitrate đã dùng (giả thiết toàn bộ lượng bạc giải phóng bám hết vào lá đồng).
Đáp án
PTHH: Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag ↓
Gọi x là số mol Cu phản ứng
Theo phương trình ta có: nAg sinh ra = 2nCu phản ứng = 2x mol
Khối lượng lá đồng tăng thêm 1,52g ⇒ mAg sinh ra – mCu phản ứng = 1,52
⇒ 108. 2x – 64x = 1,52 ⇒ x = 0,01 (mol)
Theo phương trình = 2. 0,01 = 0,02 mol
Nồng độ dung dịch AgNO3: CM AgNO3=0,020,02=1 M
Ngâm một vật bằng đồng có khối lượng 10 gam trong 250 gam dung dịch AgNO3 4%. Khi lấy vật ra thì lượng AgNO3 trong dung dịch giảm 17%. Tính khối lượng của vật sau phản ứng?
Đáp án
Khối lượng AgNO3 trong dung dịch giảm 17% = khối lượng AgNO3 phản ứng = 1,7 (g)
Số mol AgNO3 = 0,01 mol
Phương trình phản ứng: Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
0,005 0,01 0,01 mol
Khối lượng vật bằng Cu = 10 – 0,005.64 + 0,01.108 = 10,76 gam
Ngâm một lá kẽm trong 20 gam dung dịch muối copper(II) sulfate 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?
Đáp án
Phương trình hóa học: Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu ↓
0,0125 0,0125 0,0125 0,0125 mol
mZn = 0,0125. 65 = 0,8125 (g)
= 0,0125. 161 = 2,0125 (g)
⇒ mCu = 64. 0,0125 = 0,8g
mdd sau phản ứng =mZn+mCuSO4−mCu = 0,8125 + 20 – 0,8 = 20,0125 (g)
⇒ C%ZnSO4=2,012520,0125.100%=10,056%
Cho một thanh sắt vào 200 mL dung dịch CuSO4 1M đến khi dung dịch không còn màu xanh.
a) Viết phương trình hóa học xảy ra.
b) Tính khối lượng kim loại sắt đã tham gia phản ứng và khối lượng đồng tạo thành.
c) Sau phản ứng thì khối lượng thanh sắt tăng hay giảm bao nhiêu gam? Giả thiết tất cả đồng sinh ra đều bám trên thanh sắt.
Đáp án
a) Phương trình hóa học: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
b) Theo phương trình:
mFe = 0,2. 56 = 11,2 gam
mCu = 0,2. 64 = 12,8 gam
c) Sau phản ứng khối lượng thanh sắt tăng lên: Δtăng = 12,8 – 11,2 = 1,6 gam
Ngâm bột sắt dư trong 10 mL dung dịch copper(II) sulfate 1M. Sau khi phản ứng kết thúc thu 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.
Đáp án
a) = 0,01. 1 = 0,01 (mol)
Phương trình hóa học: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Sau phản ứng rắn A gồm Fe dư và Cu tạo ra
nCu phản ứng = nFe phản ứng = nCuSO4=nFeSO4=0,01 (mol)
Cho A tác dụng với HCl dư thì chất rắn thu được là Cu
Fe dư + HCl → FeCl2 + H2
Khối lượng Cu sau phản ứng: mCu = 0,01. 64 = 0,64 gam
b) Dung dịch B thu được FeSO4
Phương trình hóa học: FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4
0,01 0,02 mol
Thể tích dung dịch NaOH 1M là: VNaOH = 0,021=0,02 L=20 mL
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 xảy ra.
b) Tính nồng độ phần trăm của các chất trong dung dịch sau phản ứng.
Đáp án
a) Phương trình hóa học: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
b) Cứ 1 mol Fe phản ứng tạo thành 1mol Cu thì khối lượng thanh Fe tăng 64 – 56 = 8 (g)
Có x mol Fe phản ứng tăng: 2,58 – 2,5 = 0,08 (g)
⇒x=0,08.18=0,01 (mol)
nFeSO4= 0,01 mol ⇒ mFeSO4 = 0,01. 152 = 1,52 (gam)
mdd CuSO4= D.V = 1,12. 25 = 28 (gam)
mCuSO4=15.28100=4,2(gam); nCuSO4=4,1160=0,026 (mol)
⇒ CuSO4 dư → nCuSO4 dư = 0,026 – 0,01 = 0,016 (mol)
Chất sau phản ứng là: FeSO4 và CuSO4 dư
mCuSO4 dư = 0,016. 160 = 2,56 (gam)
mdd sau phản ứng = 28 + 2,5 – 2,58 = 27,92 (gam)
C%FeSO4=1,5227,92.100%=5,44%
C%CuSO4 dư =2,5627,92.100%=9,17%
Nhúng một lá nhôm vào 200 mL dung dịch CuSO4, đến khi dung dịch mất màu xanh, lấy lá nhôm ra cân thấy nặng hơn so với ban đầu là 1,38 gam. Xác định nồng độ của dung dịch CuSO4 đã dùng?
Đáp án
Phương trình hóa học: 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu
2x 3x x 3x mol
Theo bài ta có: mCu bám vào – mAl tan = mAl tăng
⇔ 3x. 64 – 2x. 27 = 1,38 ⇔ 138.x = 1,38
⇔ x = 0,01 mol
⇒ nCuSO4 = 3.x = 3. 0,01 = 0,03 mol
⇒ CM CuSO4=0,030,2 = 0,15M
Nhúng một đinh sắt vào 200 mL dung dịch CuSO4 1M. Sau một thời gian lấy đinh sắt ra, sấy khô và đem cân thì thấy khối lượng đinh sắt tăng lên 0,4g. Xem như thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể. Xác định nồng độ của CuSO4 còn lại sau phản ứng?
Đáp án
Số mol CuSO4 ban đầu là 0,2 mol
Gọi a là số mol Fe phản ứng:
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
a a a mol
56a 64a gam
Khối lượng định sắt tăng lên là: 64a – 56a = 8a
Ta có: 8a = 0,4 → a = 0,05 mol
Số mol CuSO4 dư = 0,2 – 0,05 = 0,15 mol → CM CuSO4=0,150,2 = 0,75M
Cho 0,774 gam hỗn hợp Zn và Cu vào 500 mL dung dịch AgNO3 nồng độ 0,04M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn được chất rắn X nặng 2,288 gam chất rắn. Hãy xác định thành phần của ?
Đáp án
Ta có: = 0,5. 0,04 = 0,02 (mol)
Thứ tự phản ứng:
Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3 )2 + 2Ag (1)
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3 )2 + 2Ag (2)
Nếu Zn, Cu phản ứng hết thì khối lượng kim loại thu được tối đa nặng:
108. 0,02 - 65.0,022 = 2,16 (gam) < mX ⇒ kim loại còn dư ⇒ AgNO3 phản ứng hết.
Nếu Cu chưa phản ứng thì phản ứng (1) làm tăng một lượng:
108. 0,02 – = 1,51 (gam) tức khối lượng chất rắn lúc đó nặng:
0,774 + 1,51 = 2,284 (gam) < mX ⇒ Cu có phản ứng nhưng còn dư.
⇒ Vậy X gồm Ag và Cu.
Cho 8,3g hỗn hợp X gồm Fe và Al vào 1 lít dung dịch CuSO4 0,2 M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 15,68g chất rắn Y gồm 2 kim loại. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của nhôm trong hỗn hợp X?
Đáp án
Phương trình hóa học: 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu
x 32x
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
y y
Al phản ứng hết với CuSO4 sau đó Fe mới phản ứng với CuSO4. Vì sau phản ứng thu được rắn Y gồm 2 kim loại nên Al đã tan hết và Fe có thể đã phản ứng 1 phần hoặc chưa phản ứng.
Hai kim loại trong Y là Fe và Cu
⇒ nCu = nCuSO4 = 0,2. 1 = 0,2 mol
⇒ mFe dư = mY – mCu = 15,68 – 0,2. 64 = 2,88 gam
Đặt số mol Al ban đầu là x, số mol Fe phản ứng là y, ta có hệ phương trình:
32x+y=0,227x+56y=8,3−2,88⇔x=0,1y=0,048
⇒ mAl = 0,1. 27 = 2,7 gam
⇒ %mAl=278,3.100% = 32,53%
Cho m gam Mg vào 100 ml dung dịch A chứa ZnCl2 và CuCl2, phản ứng hoàn toàn cho ra dung dịch B chứa 2 ion kim loại và một chất rắn D nặng 1,93 gam. Cho D tác dụng với dung dịch HCl dư còn lại một chất rắn E không tan nặng 1,28 gam. Tính m.
Đáp án
Phương trình hóa học:
Mg + CuCl2 → MgCl2 + Cu
Mg + ZnCl2 → MgCl2 + Zn
Theo bài ta suy ra: Mg tan hết, CuCl2 phản ứng hết, ZnCl2 còn dư.
⇒ mCu = mE không tan = 1,28 gam ⇒ nCu=1,2864 = 0,02 mol
⇒ mZn=mD−mCu = 1,93 – 1,28 = 0,65 gam ⇒ nZn=0,6565 = 0,01 mol
⇒ nMg=nZn+nCu = 0,03 mol ⇒ = 0,03. 24 = 0,72 gam
