BÀI 19: DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC

1. NHẬN BIẾT (4 CÂU)

Câu 1: Dãy hoạt động hóa học là gì ?

Trả lời:

Dãy các kim loại được sắp xếp theo chiều giảm dần về mức độ hoạt động hóa học hay khả năng phản ứng của các kim loại với các chất khác được gọi là dãy hoạt động hóa học.

Bằng các thí nghiệm khác nhau, người ta sắp xếp các kim loại và hydro thành dãy hoạt động hóa học như sau:

K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, H, Cu, Ag, Au.

Câu 2: Những kim loại nào có thể phản ứng với nước ở điều kiện thường và phản ứng đó thường tạo ra sản phẩm gì?

Trả lời:

Các kim loại hoạt động hóa học mạnh như K, Na, Ca,... tác dụng được với nước ở điều kiện thường,tạo ra dung dịch bazơ giải phóng khí hydrogen

Ví dụ: 2Na + 2H_2​O → 2NaOH + H_2​

Câu 3: Trong dãy hoạt động hóa học, những kim loại nào có thể tác dụng được với dung dịch axit, giải phóng khí H₂? Cho ví dụ minh họa

Trả lời:

Kim loại đứng trước H có thể phản ứng với một số dung dịch axit (HCl, H₂SO₄ loãng, …) giải phóng khí H₂.

Ví dụ: Zn + H₂SO₄ (loãng) → ZnSO₄ + H₂

Câu 4: Hãy cho biết cơ chế của phản ứng giữa kim loại với dung dịch muối.

Trả lời:

- Kim loại đứng trước (trừ Na, K,Ca...) đẩy kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối.

Ví dụ: Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO3)₂ + 2Ag

2. THÔNG HIỂU (6 CÂU)

Câu 1: Khi cho nhôm (Al) và đồng (Cu) vào dung dịch CuSO₄, hiện tượng gì sẽ xảy ra? Giải thích lý do.

Trả lời:

Khi cho nhôm (Al) và đồng (Cu) vào dung dịch CuSO₄, sẽ xảy ra phản ứng giữa nhôm và dung dịch CuSO₄, tạo thành dung dịch Al₂(SO₄)₃ và đồng kim loại do nhôm có tính hoạt động mạnh hơn đồng nên nó có thể thẩy thế đồng trong dung dịch muối và đẩy kim loại đồng ra khỏi dung dịch.

Cu không phản ứng với dung dịch CuSO₄ => không xảy ra hiện tượng

Phương trình phản ứng:

2Al + 3CuSO₄ → Al₂(SO4)₃ + 3Cu₂

Câu 2: Tại sao các kim loại như sắt và nhôm lại được sử dụng phổ biến trong xây dựng, mặc dù chúng không phải là kim loại hoạt động nhất trong dãy?

Trả lời:

Mặc dù không phải là kim loại hoạt động nhất, nhưng sắt và nhôm mang lại nhiều lợi ích về mặt cơ học, kinh tế và khả năng chống ăn mòn, làm cho chúng trở thành lựa chọn lý tưởng trong xây dựng và công nghiệp.

Về mặt kinh tế :Sắt có độ bền cao, khả năng chịu lực tốt và dễ chế tạo thành các cấu trúc lớn, như cầu, tòa nhà.Nhôm mặc dù nhẹ hơn, nhôm vẫn có độ bền cao và khả năng chống ăn mòn tốt. Bên cạnh đó sắt và nhôm còn là những vật kim loại phổ biến ,dễ sản xuất và có giá thành thấp hơn so với nhiều kim loại khác...

Câu 3: Cho 1 thanh đồng vào dung dịch HCl có hiện tượng gì xảy ra? Giải thích

Trả lời:

Đồng là một kim loại đứng sau Hiđro trong dãy hoạt động hóa học của kim loại.

⇒ Đồng không phản ứng với dung dịch axit HCl

⇒ Không có hiện tượng gì xảy ra. Mảnh đồng không bị hòa tan , vẫn còn trong dung dịch sau phản ứng

Câu 4: Có 1 mẫu dung dịch FeSO₄ bị lẫn tạp chất CuSO₄, có thể làm sạch mẫu dung dịch này bằng kim loại nào?

Trả lời:

Có thể làm sạch mẫu dung dịch này bằng kim loại Fe vì:

Fe + CuSO₄ → Cu + FeSO₄

Câu 5: Giải thích tại sao các kim loại mạnh như K, Na, Ca,.. khi tác dụng với dung dịch muối lại không đẩy các kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối?

Trả lời:

Bởi vì các kim loại này hoạt động rất mạnh, tan trong nước ở nhiệt độ thường nên khi cho vào dung dịch muối chúng sẽ tác dụng với nước trược để tạo thành dung dịch bazơ. Sau đó dung dịch bazo sẽ phản ứng với dung dịch muối để tạo thành bazơ mới và muối mới

PƯ minh họa:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Câu 6: Thả mẩu Na vào nước thấy có 4,48 lít khí H₂ (đktc) bay lên. Tính khối lượng Na đã tham gia phản ứng

Trả lời:

= 4,48/22,4 = 0,2mol

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑

0,4 mol ← 0,2 mol

m_Na = 0,4.23 = 9,2 gam

3. VẬN DỤNG (3 CÂU)

Câu 1: Cho 21 gam hỗn hợp 2 kim loại Cu, Zn vào dung dịch H₂SO₄ loãng dư , người ta thu được 4,48 lít khí (đktc)

a.Viết phương trình phản ứng hóa học

b.Tính khối lượng chất rắn còn lại sau phản ứng

Trả lời:

Vì đứng sau H trong dãy hoạt động nên Cu không phản ứng được với Axit, còn Zn lại phản ứng.

Phương trình hóa học:

Zn + H₂SO₄ ------> ZnSO₄ +H2 (khí)

0.2 mol <--------- 0.2 mol

Khối lượng của kẽm là: m_Zn = 0.2 x 65 = 13 gam

Khối lượng của đồng là: m_Cu = 21 - 13 = 8 gam

Câu 2: Cho một lượng sắt vào 100 ml dung dịch HCl. Phản ứng xong, thu được 3,36 lít khí (đktc).Tính khối lượng muối sắt tạo thành.

Trả lời:

Phương trình hóa học: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

0,15 ← 0,15 mol

Theo phương trình phản ứng: = 0,15 mol

Vậy khối lượng FeCl₂ là: 0,15.127 = 19,05 gam.

Câu 3: Ngâm một đinh sắt trong 200ml dung dịch CuSO₄. Sau khi phản ứng kết thúc lấy đinh sắt ra khỏi dung dịch rửa nhẹ, làm khô thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 3,2 gam. Nồng độ ban đầu của CuSO₄ là bao nhiêu mol/l?.

Trả lời:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

x x x mol

Gọi số mol CuSO₄ phản ứng là x mol

Theo đề bài ta có: – =

⇔ 64x - 56x = 3,2

⇒ x = 0,4 mol ⇒ [CuSO₄] = 2M

4. VẬN DỤNG CAO (2 CÂU)

Câu 1: Nhúng thanh kim loại M hóa trị II vào 200ml dung dịch FeCl₂ 0,25M. Sau khi phản ứng hoàn toàn khối lượng thanh kim loại giảm 0,45g. Xác định kim loại M

Trả lời:

Số mol của FeCl₂: n = CM.V = 0,5.0,1 = 0,05 mol

Phương trình hóa học:

M + FeCl₂ → MCl₂ + Fe

0,05 ← 0,05 → 0,05mol

Theo đề bài ta có: m_{M tan} – m_{Fe bám vào} = m_{M giảm}

0,05.M - 56.0,05 = 0,45 → Khối lượng mol của M = 65 (Zn)

Vậy kim loại cần tìm là Zn.

Câu 2: Cho 0,02 mol Fe tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,05 mol AgNO₃, sau phản ứng thu được chất rắn X và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan. Tính giá trị của m?

Trả lời:

Phương trình hóa học:

Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag (1)

0,02 → 0,04 → 0,02 → 0,04

Sau phản ứng: AgNO₃dư là 0,05 – 0,04 = 0,01 mol

Trong dung dịch có chứa ion Fe²⁺ lại có ion ^Ag+ nên tiếp tục xảy ra phản ứng

Fe(NO₃)₂ + AgNO₃ → Fe(NO₃)₃ + Ag (2)

0,01 0,01 0,01

Dung dịch Y gồm: Fe(NO₃)₃: 0,01 mol, Fe(NO₃)2 còn lại: 0,02 – 0,01 = 0,01 mol Khối lượng muối trong dung dịch Y: (180 + 242).0,01 = 4,22 gam

Vậy m = 4,22