Giải bài tập SGK Hóa 9 Bài 16: Tính chất hóa học của kim loại

Kim loại có những tính chất hóa học nào? Lấy ví dụ và viết các phương trình hóa học minh họa với kim loại magie.

Phương pháp giải

Kế tên các tính chất hóa học của kim loại sau đó viết PTHH:

• Tác dụng với phi kim.
• Tác dụng với dung dịch axit.
• Tác dụng với dung dịch muối.

Hướng dẫn giải

Tính chất hóa học của kim loại:

• Phản ứng của kim loại với phi kim:

2Mg + O₂ → 2MgO

Mg + Cl₂ → MgCl₂

• Phản ứng của kim loại với dung dịch axit:

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑

Mg + H₂SO_4loãng → MgSO₄ + H₂↑

• Phản ứng của kim loại với dung dịch muối:

Mg + CuSO₄ → MgSO₄ + Cu

Hãy hoàn thành các phương trình hóa học sau đây:

a) ... + HCl → MgCl₂ + H₂

b) ... + AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + Ag

c) ... + ... → ZnO

d) ... + Cl₂ → HgCl₂

e) ... + S → K₂S

Phương pháp giải

Để điền những công thức phù hợp vào chỗ trống cần dựa vào những chất có sẵn và tính chất chất hóa học của từng phản ứng

Hướng dẫn giải

a) Mg + 2HCl → MgCl₂  + H₂ ↑

b) Cu + 2AgNO₃  → Cu(NO₃)₂ + 2Ag↓

c) 2Zn + O₂  \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)  2ZnO

d) Cu + Cl₂  \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) CuCl₂

e) 2K +  S —> K₂S

Viết các phương trình hóa học xảy ra giữa các cặp chất sau đây:

a) Kẽm + axit sunfuric loãng.

b) Kẽm + dung dịch bạc nitrat.

c) Natri + lưu huỳnh.

d) Canxi + clo.

Phương pháp giải

Để viết phương trình hóa học cần biết công thức hóa học từ tên gọi của chất đó và dựa vào tính chất hóa học để suy ra sản phẩm phù hợp.

Hướng dẫn giải

Các phương trình hóa học

a) Zn + H₂SO4  → ZnSO₄ + H₂ ↑

b) Zn + 2AgNO₃  → Zn(NO₃)₂ + 2Ag ↓

c) 2Na + S → Na₂S

d) Ca + Cl₂  \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) CaCl₂

Dựa vào tính chất hoá học của kim loại, hãy viết các phương trình hoá học biểu diễn các chuyển đổi sau đây:

Phương pháp giải

Để viết các phương trình hoá học biểu diễn các chuyển đổi trên ta cần nắm rõ tính chất hóa học của kim loại, từ những chất đã có suy ra những chất còn lại của phương trình hóa học.

Hướng dẫn giải

Các phương trình hóa học của dãy chuyển hóa trên là:

(1) Mg + Cl₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) MgCl₂

(2) 2Mg + O₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2MgO

(3) Mg + H₂SO_4loãng → MgSO₄ + H₂↑

(4) Mg + 2AgNO₃ → Mg(NO₃)₂ + 2Ag↓

(5) Mg + S → MgS

Dự đoán hiện tượng và viết phương trình hoá học khi:

a) Đốt dây sắt trong khí clo.

b) Cho một đinh sắt vào ống nghiệm đựng dung dịch CuCl₂.

c) Cho một viên kẽm vào dung dịch CuSO₄.

Phương pháp giải

Để đoán được hiên tượng của mỗi trường hợp ta dựa vào tính chất của kim loại để suy ra sản phẩm và hiện tượng.

Hướng dẫn giải

a) Hiện tượng: Sắt bị nóng chảy, bắn thành các hạt sáng đồng thời thu được FeCl₃ có màu đỏ nâu

2Fe + 3Cl₂  \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2FeCl₃

b) Hiện tượng: thanh sắt tan dần, có kim loại màu đỏ sinh ra bám vào đinh sắt đồng thời dung dịch màu xanh lam nhạt màu dần.

Fe + CuCl₂ → FeCl₂ + Cu↓ (màu đỏ)

c) Hiện tượng: Viên kẽm tan dần đến hết, màu xanh của dung dịch CuSO4 nhạt màu dần đồng thời xuất hiện kim loại màu đỏ 

Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu↓ (đỏ)

Ngâm một lá kẽm trong 20 gam dung dịch muối đồng sunfat 10% cho đến khi kẽm không tan được nữa. Tính khối lượng kẽm đã phản ứng với dung dịch trên và nồng độ phần trăm của dung dịch sau phản ứng.

Phương pháp giải

Để khối lượng kẽm đã phản ứng với dung dịch trên và nồng độ phần trăm của dung dịch ta thực hiện các bước sau:

• Bước 1: Đổi số mol CuSO₄
• Bước 2: Viết PTHH: Zn    +   CuSO₄  —>  ZnSO₄ + Cu ↓
• Bước 3: Đặt số mol Zn,  ZnSO₄ và Cu theo số mol của CuSO₄
• Bước 4: Tính: m dd sau phản ứng = m_ddCuSO4 + m_Zn – m _Cu giải phóng
• Bước 5: => C%  ZnSO4 = ?

Hướng dẫn giải

M_CuSO4 = 160 g/mol

\({n_{CuS{O_4}}} = \frac{{20 . 10}}{{100 . 160}} = 0,0125\;mol\)

Phương trình hóa học:

Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

n_Zn = n_CuSO4 = 0,0125 (mol)

m_Zn = 0,0125.65 = 2,01 (gam)

Nồng độ phần trăm của dung dịch sau phản ứng:

\(C{\% _{ZnS{O_4}}} = \frac{{2,01 . 100\% }}{{20}} = 10,05\;\% \)

Vậy khối lượng kẽm đã phản ứng là 2,01 gam và nồng độ phần trăm của dung dịch sau phản ứng là 10,05%.

Ngâm một lá đồng trong 20 ml dung dịch bạc nitrat 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 bạc nitrat đã dùng (giả thiết toàn bộ lượng bạc giải phóng bám hết vào lá đồng).

Phương pháp giải

Để xác định nồng độ mol của dung dịch bạc nitrat ta thực hiện các bước sau:

• Bước 1: Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng

Gọi số mol của  Cu phản ứng là x (mol)

• Bước 2: Viết PTHH: Cu    +   2AgNO₃  —>  Cu(NO₃)₂ + 2Ag ↓

                 x    —>     2x      —>      x     —>   2x

• Bước 3: Khối lượng kim loại tăng = m_Ag sinh ra - m_Cu phản ứng

=> 2x.108 - 64x = 1,52

=> x = ?

=> Tính toán được các yêu cầu bài toán

Hướng dẫn giải

Phương trình hóa học:

Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag ↓

Theo phương trình hóa học, ta có:

1 mol Cu tác dụng với 2 mol AgNO₃ thì khối lượng tăng 152g.

x mol Cu tác dụng với y mol AgNO₃ thì khối lượng tăng 1,52g.

⇒ y = 0,02 mol AgNO₃.

Nồng độ dung dịch AgNO₃:

\(C_{M_{AgNO_{3}}}= \frac{n}{V} = \frac{0,02 }{0,02}= 1 \ (M)\)