Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại (2024) chi tiết nhất

Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại

1. Lí thuyết

Tính chất đặc trưng của kim loại là tính khử (nguyên tử kim loại dễ bị oxi hóa thành ion dương): M → Mⁿ⁺ + ne

- Tác dụng với phi kim

+ Tác dụng với clo

Hầu hết các kim loại đều có thể khử trực tiếp clo tạo thành muối clorua.

Ví dụ:

2Fe + 3Cl₂ 2FeCl₃

Sắt tác dụng với clo

+ Tác dụng với oxi

Hầu hết các kim loại có thể khử oxi từ số oxi hóa 0 (O₂) xuống số oxi hóa -2.

Ví dụ:

4Al + 3O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Al₂O₃

3Fe + 2O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ Fe₃O₄

+ Tác dụng với lưu huỳnh

Nhiều kim loại có thể khử lưu huỳnh từ số oxi hóa 0 xuống số oxi hóa -2. Phản ứng cần đun nóng (trừ Hg).

Hg + S → HgS

Fe + S $\stackrel{t^o}{\to }$ FeS

- Tác dụng với axit

+ Đối với dung dịch HCl, H₂SO₄ loãng

$M+n{H}^{+} \to M{n}^{n+} +\frac{n}{2}{H}_2$

(M đứng trước hiđro trong dãy thế điện cực chuẩn)

Ví dụ:

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

+ Đối với H₂SO₄đặc, HNO₃
 Kim loại thể hiện nhiều số oxi hóa khác nhau khi phản ứng với H₂SO₄ đặc, HNO₃ sẽ đạt số oxi hóa cao nhất.

 Hầu hết các kim loại phản ứng được với HNO₃ và H₂SO₄ đặc (trừ Pt, Au)

Khi đó $\stackrel{+6}{S}$ trong H₂SO₄ bị khử thành $\stackrel{+4}{S}$ (SO₂); $\stackrel{0}{S}$ hoặc $\stackrel{-2}{S}$ (H₂S)

Trong HNO₃ đặc $\stackrel{+5}{N}$ bị khử thành $\stackrel{+4}{N}$ (NO₂)

Với HNO₃ loãng $\stackrel{+5}{N}$ có thể bị khử thành $\stackrel{+2}{N}$ (NO) hoặc $\stackrel{+1}{N}$ (N₂O) hoặc $\stackrel{0}{N}$ (N₂) hoặc $\stackrel{-3}{N}$ (NH₄⁺)

 Các kim loại có tính khử càng mạnh thường cho sản phẩm khử có số oxi hóa càng thấp. Các kim loại như Na, K…sẽ gây nổ khi tiếp xúc với các dung dịch axit đặc.

Ví dụ:

2Fe + 6H₂SO₄ (đặc) $\stackrel{t^o}{\to }$ Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

4Mg + 5H₂SO₄ (đặc) $\stackrel{t^o}{\to }$ 4MgSO₄ + H₂S + 4H₂O

Cu + 4HNO₃ (đặc) $\stackrel{t^o}{\to }$ Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

3Cu + 8HNO₃ (loãng) $\stackrel{t^o}{\to }$ 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Lưu ý: Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong H₂SO₄ đặc, nguội và HNO_{3 ­}đặc, nguội.

- Tác dụng với dung dịch muối

+ Với Na, K, Ca và Ba…. (các kim loại tác dụng được với nước) phản ứng với nước trước sau đó dung dịch kiềm tạo thành sẽ phản ứng với muối.

Ví dụ: Cho Na vào dung dịch CuSO₄

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

2NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄

- Với các kim loại không tan trong nước, kim loại mạnh hơn khử được ion của kim loại yếu hơn trong dung dịch muối thành kim loại tự do.

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Chú ý:

2Fe³⁺ + Fe → 3Fe²⁺

Cu + 2Fe^{3+ →} Cu²⁺ + 2Fe²⁺

Fe²⁺ + Ag⁺ → Ag + Fe³⁺

- Tác dụng với nước

+ Các kim loại có tính khử mạnh: kim loại nhóm IA và IIA (trừ Be, Mg) khử H₂O dễ dàng ở nhiệt độ thường.

+ Các kim loại có tính khử trung bình chỉ khử nước ở nhiệt độ cao (Fe, Zn,…). Các kim loại còn lại không khử được H₂O.

Ví dụ:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H­₂

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂

2. Bài tập vận dụng

Câu 1: Tính chất nào sau đây không phải tính chất vật lí chung của kim loại?

A. Dẫn nhiệt

B. Cứng

C. Dẫn điện

D. Ánh kim

Đáp án: B. Cứng

Các tính chất vật lí chung của kim loại là: Tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiêt, tính ánh kim.

Câu 2: Ở điều kiện thường kim loại nào sau đây không phản ứng với nước?

A. K

B. Na

C. Ba

D. Be

Đáp án: D. Be

Kim loại nhóm IA, IIA (trừ Be và Mg) có thể phản ứng với nước ở nhiệt độ thường giải phóng khí hiđro.

Câu 3: Kết luận nào sau đây là sai?

A. Kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất là Hg.

B. Kim loại dẻo nhất là natri.

C. Kim loại dẫn điện tốt nhất là bạc.

D. Kim loại nhẹ nhất là liti.

Đáp án: B. Kim loại dẻo nhất là natri.

Sai vì kim loại dẻo nhất là vàng

Câu 4: Cho các kim loại sau: Li, Mg, Al, Zn, Fe, Ni. Có bao nhiêu kim loại tác dụng với HCl và Cl₂ thu được cùng một muối ?

A. 6

B. 3

C. 4

D. 5

Đáp án: D. 5

Các kim loại tác dụng với HCl và Cl₂ cho cùng một muối là: Li; Mg; Al; Zn; Ni.

Sắt là kim loại có nhiều hóa trị. Khi phản ứng với HCl cho muối sắt(II), khi phản ứng với Cl₂ cho muối sắt(III)

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

2Fe + 3Cl₂ $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$2FeCl₃

Câu 5: Cho kim loại Fe lần lượt phản ứng với các dung dịch: FeCl₃, Cu(NO₃)₂, AgNO₃, MgCl₂. Số trường hợp xảy ra phản ứng hóa học là

A. 4

B. 3

C. 1

D. 2

Đáp án: B. 3

Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

Fe + Cu(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₂ + Cu

Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag

→ Có 3 trường hợp xảy ra phản ứng hóa học.

Câu 6: Trong các kim loại: Al, Mg, Fe và Cu, kim loại có tính khử mạnh nhất là

A. Cu

B. Mg

C. Fe

D. Al

Đáp án: B. Mg

Trong dãy hoạt động hóa học của kim loại, đi từ trái sang phải tính khử của kim loại giảm dần.

Dãy hoạt động hóa học của một số kim loại

K, Na, Ba, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au.

→ Trong số các kim loại Al, Mg, Fe và Cu thì Mg có tính khử mạnh nhất.

Câu 7: Cho các phát biểu sau:

1. Lưu huỳnh có thể phản ứng với thủy ngân ở ngay nhiệt độ thường.

2. Có thể dùng thùng bằng kẽm để vận chuyển HNO₃ đặc, nguội.

3. Ngay cả ở nhiệt độ cao, magie không tác dụng với nước.

4. Bạc để lâu trong không khí có thể bị hoá đen do chuyển thành Ag₂S.

Trong các phát biểu trên, số phát biểu đúng là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Đáp án: B. 2.

1. Đúng. Thủy ngân có thể phản ứng với lưu huỳnh ở nhiệt độ thường

Hg + S → HgS

2. Sai. Fe, Al, Cr thụ động trong HNO₃ đặc, nguội, còn Zn vẫn có khả năng tan trong dung dịch HNO₃ đặc, nguội.

3. Sai. Magie có thể khử nước ở nhiệt độ cao

Mg + H₂O $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$ MgO + H₂

4. Đúng. Bạc tiếp xúc với không khí có H₂S bị biến đổi thành Ag₂S có màu đen

4Ag + 2H₂S + O₂ → 2Ag₂S + 2H₂O

→ có hai phát biểu đúng là 1,4

Câu 8: Cho 7,22 gam hỗn hợp X gồm sắt và một kim loại M có hoá trị không đổi.

Chia X thành 2 phần bằng nhau:

Phần 1: Tác dụng với dung dịch HC1 dư tạo ra 2,128 lít khí (đktc)

Phần 2: Tác dụng với dung dịch HNO₃ dư tạo ra 1,792 lít (đktc) NO (sản phẩm khử duy nhất của $\stackrel{+5}{\mathrm{N}}$).

Phần trăm khối lượng của M trong X là

A. 22,44%.

B. 55,33%.

C. 24,47%.

D. 11,17%.

Đáp án: A. 22,44%.

$n_{H_2}$= 0,095 mol; nNO = 0,08 mol

Đặt n_Fe, n_M là số mol Fe và kim loại M ở mỗi phần (mol)

n là số electron trao đổi của kim loại M trong phản ứng oxi hóa khử.

Khối lượng hỗn hợp X ở mỗi phần là 7,22 : 2 = 3,61 gam

→ 56.n_Fe + M_M.n_M = 3,61 (1)

Phần 1: Bào toàn electron

2.n_Fe + n.n_M = 2.$n_{H_2}$

→ 2.n_Fe + n.n_M = 0,19 (2)

Phần 2: Bảo toàn electron

3.n_Fe + n.n_M = 3.n_NO

→ 3.n_Fe + n.n_M = 0,24 (3)

Giải hệ (2) và (3)

→ n_Fe = 0,05 mol; n.n_NO = 0,09 mol

Thay vào (1)

→ 56.0,05 + M_M.$\frac{0,09}{\mathrm{n}}$ = 3,61

→ Chọn được giá trị của n = 3 và M = 27 (Al)

%m_Al = $\frac{0,03.27}{03,61}.100$ = 22,44%

Câu 9: Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Kim loại Cs được dùng để làm tế bào quang điện

B. Kim loại Cr được dùng để làm dao cắt kính.

C. Kim loai Ag được dùng để làm dây dẫn điện trong gia đình

D. Kim loại Pb được dùng để chế tạo điện cực trong acquy.

Đáp án: C. Kim loai Ag được dùng để làm dây dẫn điện trong gia đình

Mặc dù bạc dẫn điện tốt nhưng do giá thành đắt nên không dùng làm dây dẫn điện.

Câu 10: Kim loại nào sau đây vừa phản ứng được với dung dịch HCl, vừa phản ứng được với dung dịch NaOH?

A. Fe

B. Al

C. Cu

D. Ag

Đáp án: B. Al

Al vừa phản ứng được với dung dịch HCl, vừa phản ứng được với dung dịch NaOH

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học hay khác:

40 Bài tập về kim loại (2024) có đáp án

20 Bài tập về phản ứng thủy phân xenlulozo (2024) có đáp án

30 Bài tập về phân loại muối (2024) có đáp án

30 Bài tập về phân loại oxit (2024) có đáp án

30 Bài tập về xenlulozơ trinitrat (2024) có đáp án