50 bài tập về dãy điện hóa của kim loại (có đáp án 2024) – Hoá học 12

Bài tập về dãy điện hóa của kim loại và cách giải – Hoá học lớp 12

A. Lý thuyết ngắn gọn

1. Cặp oxi hóa - khử của kim loại :

2. Dãy điện hóa của kim loại:

3. So sánh tính chất của các cặp oxi hóa – khử :

** Thí dụ 1 :

Cho đinh sắt vào dung dịch CuSO₄ : Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu

Ngược lại, cho Cu vào dung dịch FeSO₄ : không phản ứng .

→ kết luận : Fe có tính khử mạnh hơn Cu ; Cu²⁺ có tính oxi hóa mạnh hơn Fe²⁺ .

** Thí dụ 2 :

Cho Cu vào dung dịch AgNO₃ : Cu + 2Ag⁺ → Cu²⁺ + 2Ag

Ngược lại : cho Ag vào dung dịch Cu(NO₃)₂ : không phản ứng.

→ kết luận : tính khử Cu > Ag ; tính oxi hóa Ag⁺ > Cu²⁺

$\Rightarrow$ Từ 2 thí dụ trên :

Tính khử Fe > Cu > Ag;

Tính oxi hóa Fe²⁺ < Cu²⁺ < Ag⁺

4. Ý nghĩa dãy điện hóa của kim loại:

- Tính oxi hóa của ion Mⁿ⁺ càng mạnh thì tính khử của kim loại M càng yếu và ngược lại (tính oxi hóa của ion Mⁿ⁺ càng yếu thì tính khử của kim loại M càng mạnh).

- Dự đoán chiều của phản ứng giữa 2 cặp oxi hóa khử xảy ra theo chiều: chất oxi hóa mạnh hơn sẽ oxi hóa chất khử mạnh hơn sinh ra chất oxi hóa yếu hơn và chất khử yếu hơn (quy tắc α ).

Thí dụ: phản ứng giữa 2 cặp Ag+ /Ag và Cu²⁺ /Cu là:

Cu + 2Ag⁺ → Cu²⁺ + 2Ag

Khử mạnh oxh mạnh oxh yếu khử yếu

B. Các dạng bài

Dạng 1: Kim loại tác dụng với nước

1.Phương pháp giải

– Lưu ý:

a. Kim loại mạnh : nhóm IA và IIA (trừ Be không khử được nước, Mg khử chậm). Các kim loại còn lại khử mạnh nước ở nhiệt độ thường, giải phóng khí H₂ .

2M + 2nH₂O → 2M(OH)_n + nH₂

Ví dụ:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Ca + H₂O → Ca(OH)₂ + H₂

Ví dụ:

3Fe + 4H₂O Fe₃O₄ + 4H₂

– Để giải các bài tập có thể viết phương trình và tính theo phương trình. Hoặc áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố,bảo toàn electron, bảo toàn khối lượng.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:

A. 5,31%.

B. 5,20%.

C. 5,30%.

D. 5,50%

Lời giải chi tiết

Theo giả thiết:

${\mathrm{n}}_{\mathrm{K}}=\frac{3,9}{39}=0,1\mathrm{mol}$

Phương trình hóa học:

2K + 2H₂O $\to$ 2KOH + H₂

Theo phương trình:

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}=\frac{1}{2}{\mathrm{n}}_{\mathrm{K}}=\frac{1}{2}.0,1=0,05\mathrm{mol}$

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

Nồng độ phần trăm của dung dịch KOH là:

$\mathrm{C}{\%}_{\mathrm{KOH}}=\frac{0,1.56}{105,6}.100\%=5,3\%$

Chọn C.

Ví dụ 2:

A. 0,23 gam.

B. 0,46 gam.

C. 1,15 gam.

D. 0,276 gam.

Lời giải chi tiết

Gọi số mol của Na là x mol

→ n_NaOH = x mol

Dung dịch thu được có pH = 13

→ pOH = 14 – 13 = 1 → [OH ^–] = 10^-1­ = 0,1M

→ x + 0,04 = 0,1.0,5

→ x = 0,01

→ m_Na = 0,23 gam

Chọn A.

Dạng 2: Kim loại tác dụng với axit HCl, H₂SO₄ loãng

1. Phương pháp giải

Viết phương trình hóa học và tính theo phương trình hóa học.

Kim loại + HCl/H₂SO_{4 loãng} → muối + H₂

Chú ý:

Ngoài ra có thể áp dụng các định luật bảo toàn:

+ Bảo toàn nguyên tố H:

$\begin{array}{l}{\mathrm{n}}_{\mathrm{HCl}}=2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}\\ {\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}\end{array}$

→ hỗn hợp hai axit: ${\mathrm{n}}_{\mathrm{HCl}}+2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4}=2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}$

+ Bảo toàn khối lượng:

m_{kim loại} + m_{${{\mathrm{H}}_2}_{}$}+ m_axit = m_muối

và m_muối = m_{kim loại} + m_{gốc axit}

+ Bảo toàn electron: $\sum _{}^{}$n_{e nhường} = $\sum _{}^{}$n_{e nhận}

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:

A. 5,60.

B. 1,12.

C. 2,80.

D. 1,40.

Lời giải chi tiết

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}=\frac{1,12}{22,4}=0,05\mathrm{mol}$

Phương trình hóa học:

$\mathrm{Fe}+2\mathrm{HCl}\to {\mathrm{FeCl}}_2+{\mathrm{H}}_2$

Theo phương trình:

$\to \mathrm{m}={\mathrm{m}}_{\mathrm{Fe}}=0,05.56=2,8\mathrm{g}$

Chọn C.

Ví dụ 2:

A. 30,4.

B. 15,2.

C. 22,8.

D. 20,3.

Lời giải chi tiết

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}=\frac{4,48}{22,4}=0,2\mathrm{mol}$

Phương trình hóa học:

$\mathrm{Fe}+{\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4\to {\mathrm{FeSO}}_4+{\mathrm{H}}_2$

Theo phương trình:

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{FeSO}}_4}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}=0,2\mathrm{mol}$

$\to \mathrm{m}={\mathrm{m}}_{{\mathrm{FeSO}}_4}=0,2.152=30,4\mathrm{g}$

Chọn A.

Dạng 3: Kim loại tác dụng với muối

1. Phương pháp giải

Viết phương trình hóa học theo thứ tự phản ứng (nếu nhiều kim loại, nhiều muối phản ứng) và tính theo phương trình hóa học.

+ Kim loại mạnh (Kim loại kiềm, Ca, Ba): Ban đầu kim loại tác dụng với nước

Kim loại + H₂O → kiềm + H₂

Sau đó kiềm tác dụng với dung dịch muối

Kiềm + muối → sản phẩm (điều kiện: có kết tủa, bay hơi hoặc chất điện ly yếu)

+ Các kim loại trung bình và yếu: Kim loại đứng trước đẩy kim loại đứng sau khỏi dung dịch muối.

Chú ý: Các trường hợp cần nhớ:

Muối Fe²⁺ tác dụng được với muối Ag⁺

Fe²⁺ + Ag⁺ → Fe³⁺ + Ag

Fe tác dụng với muối Fe³⁺ thì tạo ra muối Fe²⁺

Fe + 2Fe³⁺ → 3Fe²⁺

Ngoài ra có thể áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng, bảo toàn electron.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 3:

A. 9,8.

B. 14,7.

C. 4,9.

D. 12,0.

Lời giải chi tiết

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}=\frac{3,36}{22,4}=0,15\mathrm{mol}$

Phương trình hóa học:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂ (1)

2K + 2H₂O → 2KOH + H₂ (2)

CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄ (3)

CuSO₄ + 2KOH → Cu(OH)₂ + K₂SO₄ (4)

Cu(OH)₂ $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$ CuO + H₂O (5)

Theo (1) và (2) ta có:

${\mathrm{n}}_{\mathrm{NaOH}}+{\mathrm{n}}_{\mathrm{KOH}}=2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}=2.0,15=0,3\mathrm{mol}$

Theo (3) và (4) ta có:

${\mathrm{n}}_{\mathrm{Cu}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2}=\frac{1}{2}({\mathrm{n}}_{\mathrm{NaOH}}+{\mathrm{n}}_{\mathrm{KOH}})=\frac{1}{2}.0,3=0,15\mathrm{mol}$

Theo (5) ta có:

→ m_C = m_CuO = 0,15.80 = 12 gam

Chọn D.

Ví dụ 2:

A. 5,6.

B. 11,2.

C. 16,8.

D. 22,4.

Lời giải chi tiết

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CuSO}}_4}=0,2.1=0,2\mathrm{mol}$

Phương trình hóa học:

$\mathrm{Fe}+{\mathrm{CuSO}}_4\to {\mathrm{FeSO}}_4+\mathrm{Cu}$

Theo phương trình:

${\mathrm{n}}_{\mathrm{Fe}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{CuSO}}_4}=0,2\mathrm{mol}$

→ m = m_Fe = 0,2.56 = 11,2 gam

Chọn B.

C. Bài tập tự luyện

Câu 1:

A. Na.

B. Li.

C. Rb.

D. K.

Câu 2:

A. Li, Na.

B. Na, K.

C. K, Rb.

D. Rb, Cs.

Câu 3:

A. K.

B. Na.

C. Li.

D. Rb.

Câu 4:

A. 6,72

B. 4,48

C. 3,36

D. 2,24

Câu 5:

A. 3,2

B. 1,6

C. 4,8

D. 6,4

Câu 6:

A. Li

B. Na

C. K

D. Rb

Câu 7:

A. Li

B. Na

C. K

D. Rb

Câu 8:

A. Fe.

B. Mg.

C. Zn.

D. Ca.

Câu 9:

A. 54,0%.

B. 49,6%.

C. 27,0%.

D. 48,6%.

Câu 10:

A. 9,27.

B. 5,72.

C. 6,85.

D. 6,48.

Câu 11:

A. 4,48 lít.

B. 3,92 lít.

C. 2,08 lít.

D. 3,36 lít.

Câu 12:

A. 4,48.

B. 2,24.

C. 3,36.

D. 1,12.

Câu 13:

A. 7,84.

B. 8,96.

C. 6,72.

D. 10,08.

Câu 14:

A. 2,8 gam.

B. 5,6 gam.

C. 8,4 gam.

D. 1,6 gam.

Câu 15:

A. 2,0.

B. 0,2.

C. 1,0.

D. 0,1.

Câu 16:

A. 4,48.

B. 3,28.

C. 4,72.

D. 4,08.

Câu 17:

A. 23,61.

B. 12,16.

C. 20,16.

D. 21,06.

Câu 18:

A. tăng 0,025 gam so với ban đầu.

B. giảm 0,025 gam so với ban đầu.

C. giảm 0,1625 gam so với ban đầu.

D. tăng 0,16 gam so với ban đầu.

Câu 19:

A. 0,64 gam.

B. 1,28 gam.

C. 1,92 gam.

D. 2,56 gam.

Câu 20:

A. 1,0.

B. 1,5.

C. 2,0.

D. 0,5.

ĐÁP ÁN

Câu 1	Câu 2	Câu 3	Câu 4	Câu 5	Câu 6	Câu 7	Câu 8	Câu 9	Câu 10
D	B	B	C	A	A	A	B	A	A
Câu 11	Câu 12	Câu 13	Câu 14	Câu 15	Câu 16	Câu 17	Câu 18	Câu 19	Câu 20
D	B	A	D	A	C	D	B	C	C