Tài liệu phương pháp giải bài tập kim loại

I – BÀI TẬP VỀ XÁC ĐỊNH TÊN KIM LOẠI


1) Có thể tính được khối lượng mol nguyên tử kim loại M theo các cách sau:


- Từ khối lượng (m) và số mol (n) của kim loại → M = image004.gif

- Từ Mhợp chất → Mkim loại

- Từ công thức Faraday → M = image006.gif (n là số electron trao đổi ở mỗi điện cực)

- Từ a < m < b và α < n < β → image008.gif → tìm M thỏa mãn trong khoảng xác định đó

- Lập hàm số M = f(n) trong đó n là hóa trị của kim loại M (n = 1, 2, 3), nếu trong bài toán tìm oxit kim loại MxOy thì n = image010.gif→ kim loại M

- Với hai kim loại kế tiếp nhau trong một chu kì hoặc phân nhóm → tìm image012.gif→ tên 2 kim loại


2) Một số chú ý khi giải bài tập:


- Biết sử dụng một số định luật bảo toàn như bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn mol electron, Biết viết các phương trình ion thu gọn, phương pháp ion – electron

- Khi đề bài không cho kim loại M có hóa trị không đổi thì khi kim loại M tác dụng với các chất khác nhau có thể thể hiện các số oxi hóa khác nhau → đặt kim loại M có các hóa trị khác nhau

- Khi hỗn hợp đầu được chia làm hai phần không bằng nhau thì phần này gấp k lần phần kia tương ứng với số mol các chất phần này cũng gấp k lần số mol các chất phần kia


3) Một số ví dụ minh họa:


Ví dụ 1: Cho 3,024 gam một kim loại M tan hết trong dung dịch HNO3 loãng, thu được 940,8 ml khí NxOy (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) có tỉ khối đối với H2 bằng 22. Khí NxOy và kim loại M là:

A. NO và Mg B. NO2 và Al C. N2O và Al D. N2O và Fe


Hướng dẫn: M(NxOy) = 44 → nN2O = 0,042 mol

M → Mn+ + ne 2NO3- + 8e + 10H+ → N2O + 5H2O

Theo đlbt mol electron: ne cho = ne nhận → image015.gif3,024 → image017.gif→ No duy nhất n = 3 và M = 27 → Al → đáp án C


Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm Mg và kim loại M. Hòa tan hoàn toàn 8 gam hỗn hợp X cần vừa đủ 200 gam dung dịch HCl 7,3 %. Mặt khác cho 8 gam hỗn hợp X tác dụng hoàn toàn với khí Cl2 cần dùng 5,6 lít Cl2 (ở đktc) tạo ra hai muối clorua. Kim loại M và phần trăm về khối lượng của nó trong hỗn hợp X là:

A. Al và 75 % B. Fe và 25 % C. Al và 30 % D. Fe và 70 %


Hướng dẫn: nHCl = 0,4 mol ; nCl2 = 0,25 mol ; nMg = x mol ; nM = y mol 24x + My = 8 (1)

- X tác dụng với dung dịch HCl (M thể hiện hóa trị n) → 2x + ny = 0,4 (2)

- X tác dụng với Cl2 (M thể hiện hóa trị m) → 2x + my = 0,5 (3)

- Từ (2) ; (3) → y(m – n) = 0,1 → m > n → No duy nhất m = 3 và n = 2 → x = y = 0,1 mol

- Từ (1) → M = 56 → Fe và % M = 70 % → đáp án D


Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm hai muối cacbonat của 2 kim loại kiềm thổ ở hai chu kì liên tiếp. Cho 7,65 gam X vào dung dịch HCl dư. Kết thúc phản ứng, cô cạn dung dịch thì thu được 8,75 gam muối khan. Hai kim loại đó là:

A. Mg và Ca B. Ca và Sr C. Be và Mg D. Sr và Ba


Hướng dẫn:

- Đặt công thức chung của hai muối là image012.gifCO3. Phương trình phản ứng:


image012.gifCO3 + 2HCl → image012.gifCl2 + CO2 + H2O


- Từ phương trình thấy: 1 mol image012.gifCO3 phản ứng thì khối lượng muối tăng: 71 – 60 = 11 gam

- Theo đề bài khối lượng muối tăng: 8,75 – 7,65 = 1,1 gam → có 0,1 mol image012.gifCO3 tham gia phản ứng

→ image012.gif+ 60 = 76,5 → image012.gif = 16,5 → 2 kim loại là Be và Mg → đáp án C


Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 6 gam hỗn hợp X gồm Fe và một kim loại M (hóa trị II) vào dung dịch HCl dư, thu được 3,36 lít khí H2 (ở đktc). Nếu chỉ hòa tan 1,0 gam M thì dùng không đến 0,09 mol HCl trong dung dịch. Kim loại M là:

A. Mg B. Zn C. Ca D. Ni