Một số câu hỏi đại cương về kim loại

[thoa812]

1. Tính chất hoá học chung của kim loại là gì?
Hãy viết các phương trình phản ứng minh hoạ.

Hướng dẫn giải​

Tính chất hoá học chung của kim loại là tính khử, tức dễ cho electron: M [SUB2]-[/SUB2] ne = Mn[SUB2]+[/SUB2]
* Sở dĩ kim loại dễ cho electron vì:
-Nguyên tử kim loại có ít electron ở lớp ngoài cùng.
- Nguyên tử kim loại có bán kính lớn, lực hút của hạt nhân với electron ngoài cùng yếu, năng lượng ion hoá nhỏ,electron dễ tách khỏi nguyên tử hơn so với phi kim.
* Các phản ứng minh hoạ:
- Kim loại tác dụng với phikim:
2Na + Cl[SUB]2[/SUB] = 2NaCl
• - Kim loại tác dụng với axit:
• - Mg + 2HCl = MgCl[SUB]2[/SUB] + H[SUB]2[/SUB] ↑
Kim loại tác dụng với dung dịch muối: Fe + CuSO[SUB]4[/SUB] = Fe SO[SUB]4[/SUB] + Cu


Dãy điện hoá của kim loại là gì?
1. Nêu ý nghĩa của dãy điện hoá kim loại cho ví dụ minh hoạ.
2. Hãy cho biết vị trí của cặp Mn2+/Mn trong dãy điện hoá . Biết rằng ion H[SUB2]+[/SUB2] oxi hoá được Mn.

Hướng dẫn giải:​

1. Dãy điện hoá của kim loại là dãy các cặp oxi hoá - khử của kim loại được xếp theo chiều tăng dần tính oxi hoá của các ion kim loại và giảm dần tính khử của các kim loại tương ứng.
2. Dãy điện hoá cho phép xác định chiều hướng xảy ra phản ứng ôxi hoá - khử giữa các cặp ôxi hoá -khử: phản ứng oxi hoá - khử chỉ tự xảy ra theo chiều chất ôxi hoá mạnh tác dụng với chất khử mạnh để tạo thành chất oxi hoá và chất khử yếu hơn.

Ví dụ: Fe2+/Fe và Cu2+/Cu
Phản ứng xảy ra là:
Cu[SUB2] 2+[/SUB2] + Fe = Fe[SUB2] 2+[/SUB2] + Cu
3. Ion H+ oxi hoá được Mn: 2H[SUB2]+[/SUB2] + Mn = H[SUB]2[/SUB] + Mn[SUB2] 2+[/SUB2]
Þ tính oxi hoá H[SUB2]+[/SUB2] > Mn[SUB2] 2+[/SUB2] ; Tính khử H[SUB]2[/SUB] < Mn
Vậy cặp Mn[SUB2] 2+ [/SUB2]/Mn phải đứng trước cặp 2H[SUB2]+[/SUB2] /H[SUB]2[/SUB].

a) Sự ăn mòn kim loại là gì?
b) Trong dung dịch HCl loãng, chất nào dễ bị ăn mòn hơn: Zn, Cu, hợp
kim Zn - Cu? Giải thích?

Hướng dẫn giải​

a) ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hay hợp kim do tác dụng hoá
học của môi trường xung quanh .
b) Zn bị ăn mòn hoá học do phản ứng
Zn + 2HCl = ZnCl[SUB]2[/SUB] + H[SUB]2[/SUB] ↑
Cu không bị HCl ăn mòn (vì Cu không bị H+ oxi hoá).
Hợp kim Zn - Cu bị ăn mòn điện hoá học
• - ở cực âm Zn, bị ăn mòn theo phản ứng: Zn - 2e = Zn[SUB] 2+ [/SUB]
• - ở cực dương (Cu), ion H+ bị khử: 2H[SUB2]+[/SUB2] + 2e = H[SUB]2[/SUB] ↑
ở Zn, phản ứng xảy ra nay ở chỗ tiếp xúc giữa Zn với dung dịch, H2 thoát ra bám trên bề mặt kẽm làm chậm sự tiếp xúc giữa Zn với H[SUB2]+[/SUB2].
Trong trường hợp Zn - Cu, H[SUB]2[/SUB] thoát ra ở cực dương (Cu).
Vì vậy hợp kim Zn - Cu bị ăn mòn nhanh hơn Zn.

 

[thoa812]

a) Cho biết ăn mòn kim loại xảy ra trong trường hợp: Al tác dụng với dung dịch HCl có chứa CuCl[SUB]2[/SUB]. Giải thích.
b) Trong phòng thí nghiệm khi điều chế hiđro bằng phản ứng giữa kẽm và axit sunfuric loãng, tại sao người ta thường thêm vào hỗn hợp phản ứng ít giọt dung dịch đồng sunfat. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và trình bày cơ chế của quá trình đó:

- Khí hiđro bay ra khởi dung dịch luôn lẫn hơi nước, làm thế nào để thu được khí hiđro khô?

Hướng dẫn giải:​

a) Khi cho thanh Al vào dung dịch HCl có CuCl2 sẽ xảy ra:
- Quá trình ăn mòn hoá học do phản ứng trực tiếp của Al với HCl, quá trình ăn mòn hoá học xảy ra yếu và yếu dần...
2Al + 6HCl = 2 AlCl[SUB]3[/SUB] + 3H[SUB]2 [/SUB]
Al + 3H[SUB2]+[/SUB2] = Al[SUB2]3+[/SUB2] + 3/2 H[SUB]2 [/SUB]↑

Quá trình ăn mòn điện hoá do:
2Al + 3 Cu[SUB2]2+[/SUB2] = 3Cu↓ + 2Al[SUB2]3+[/SUB2]
Khi Cu tạo thành bám vào Al và trong dung dịch chất điện ly dẫn đến trên bề mặt Al xuất hiện vô số pin hoạt động (Cu - Al). Từ lúc này Al lại bị ăn mòn điện hoá →sự ăn mòn này mạnh. Al bị hoà tan nhanh trong dung dịch.

b. Điều chế H[SUB]2[/SUB]:

Zn nguyên chất + H[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4[/SUB] loãng + vài giọt dung dịch CuSO[SUB]4[/SUB]
- Nếu chỉ có Zn nguyên chất trong dung dịch H[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4[/SUB] loãng → sự căn mòn hoá học, H[SUB]2[/SUB]↑ yếu, yếu dần.
- Khi cho thêm vài giọt CuSO[SUB]4[/SUB]:
Zn + CuSO[SUB]4[/SUB] = Cu ↓ + ZnSO[SUB]4[/SUB]
* Cu tạo thành bám vào Zn → tạo vô số pin Zn - Cu hoạt động → xảy ra ăn mòn điện hoá mạnh. Zn tan nhiều H2 ↑ thoát ra trên bề mặt Cu.
Cơ chế : pin Zn - Cu (Zn là cực (-); Cu là cực (+))
* Zn tan trong dung dịch dạng Zn2+: Zn - 2e = Zn2+
Electron từ Zn →Cu, H[SUB2]+[/SUB2] trong dung dịch Cu → H[SUB]2[/SUB] : 2H[SUB2]+[/SUB2] + 2e H[SUB]2[/SUB] ↑
Zn cứ tan, H[SUB]2[/SUB] thoát ra từ cực Cu.
- Khí H[SUB]2[/SUB] có lẫn hơi nước loại H[SUB]2[/SUB]O như sau: Cho H[SUB]2[/SUB] ẩm qua P[SUB]2[/SUB]O[SUB]5 [/SUB]hoặc H[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4[/SUB] đặc, hơi nước bị giữ lại.


: Cho dung dịch Fe[SUB]2[/SUB](SO[SUB]4[/SUB])[SUB]3[/SUB] tác dụng với kim loại Cu, được FeSO[SUB]4[/SUB] và CuSO[SUB]4[/SUB].Cho dung dịch CuSO[SUB]4[/SUB] tác dụng với kim loại Fe, được FeSO[SUB]4[/SUB] và Cu.
1. Viết các phương trình phản ứng dạng phân tử và ion rút gọn
2. So sánh tính oxi hoá của các ion kim loại nói trên.

Hướng dẫn giải:​

1.
Fe[SUB]2[/SUB](SO[SUB]4[/SUB])[SUB]3[/SUB] + Cu = 2FeSO[SUB]4 [/SUB]+CuSO[SUB]4[/SUB]
2Fe[SUB2]3+[/SUB2] + Cu = 2Fe[SUB2]2+[/SUB2] + Cu[SUB2]2+[/SUB2]

2. Tính oxi hoá : Fe[SUB2]3+[/SUB2] > Cu[SUB2]2+[/SUB2] > Fe[SUB2]2+[/SUB2]