Chương II. Kim loại

a) 

$Mg + 2HCl \to MgCl_2 + H_2$
$Zn + 2HCl \to ZnCl_2 + H_2$
b)

Gọi $n_{Mg} = a(mol) ; n_{Zn} = b(mol) \Rightarrow 24a + 65b = 10,1(1)$

$n_{H_2} = a + b = \dfrac{6,1975}{22,4} = 0,28(2)$
Từ (1)(2) suy ra a = 0,2 ; b = 0,08

$m_{Mg} = 0,2.24 = 4,8(gam)$
$m_{Zn} = 10,1 - 4,8 = 5,3(gam)$

c)

$m_{MgCl_2} = 0,2.95 = 19(gam)$
$m_{ZnCl_2} = 0,08.136 = 10,88(gam)$

Ta có :

Mg+2HCl->MgCl₂+H₂

x----------------x------x

Zn+2HCl->ZnCl₂+H₂

y----------------y-----------y

n_H2=0,25 mol

\(\left\{{}\begin{matrix}24x+65y=10,1\\x+y=0,25\end{matrix}\right.\)

=>x=0,15 , y=0,1 mol

=>m_Mg=0,15.24=3,6g

=>m_Zn=0,1.65=6,5g

=>m_MgCl2=0,15.95=14,25g

=>m_ZnCl2=0,1.136=13,6g

Trích mẫu thử, cho H₂SO₄ loãng vào từng mẫu thử

+ Mẫu thử nào không tan: Ag

+ Mẫu thử tan, sau đó xuất hiện kết tủa trắng không tan: Ba

\(Ba+H_2SO_4\rightarrow BaSO_4+H_2\\ Ba+H_2O\rightarrow Ba\left(OH\right)_2\)

+  Mẫu thử tan, xuất hiện khí: Na, Al, Mg

\(Na+H_2SO_4\rightarrow Na_2SO_4+H_2\\ 2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\\ Mg+H_2SO_4\rightarrow MgSO_4+H_2\)

Trường hợp tạo kết tủa là Ba. Lọc bỏ kết tủa rồi lấy dung dịch nước lọc có chứa Ba(OH)2 cho tác dụng với các dung dịch muối ở trên.

+ Muối tạo kết tủa trắng không tan: Mg

\(MgSO_4+Ba\left(OH\right)_2\rightarrow Mg\left(OH\right)_2+BaSO_4\)

+ Muối tạo kết tủa, sau đó tan 1 phần : Al

\(Al_2\left(SO_4\right)_3+3Ba\left(OH\right)_2\rightarrow2Al\left(OH\right)_3+3BaSO_4\\ 2Al\left(OH\right)_3+Ba\left(OH\right)_2\rightarrow Ba\left[Al\left(OH\right)_4\right]_2\)

+ Không hiện tượng : Na

X: NaHCO₃

Y: NaCl

(1) \(NaOH+CO_2\rightarrow NaHCO_3\)

(2) \(NaHCO_3+HCl\rightarrow NaCl+CO_2+H_2O\)

(3) \(2NaCl+2H_2O\underrightarrow{đpcmn}2NaOH+Cl_2+H_2\)

(4) \(NaOH+HCl\rightarrow NaCl+H_2O\)

(5) \(2NaCl+H_2SO_{4\left(đ\right)}\underrightarrow{t^o}Na_2SO_4+2HCl\)

- Hòa tan hỗn hợp vào nước dư, thu được dd X (gồm AlCl₃, MgCl₂) và chất rắn Y (gồm MgO, Al₂O₃). 

- Cho dd X tác dụng với dd NaOH dư, thu được dd Z (gồm NaAlO₂, NaOH, NaCl) và kết tủa Mg(OH)₂. Sục khí CO₂ dư vào dd Z thu được kết tủa Al(OH)₃. Hòa tan Al(OH)₃ vào dd HCl dư, cô cạn dd thu được AlCl₃. Hòa tan Mg(OH)₂ vào dd HCl dư, cô cạn dd thu được MgCl₂

\(AlCl_3+3NaOH\rightarrow Al\left(OH\right)_3+3NaCl\)

\(MgCl_2+2NaOH\rightarrow Mg\left(OH\right)_2+2NaCl\)

\(Al\left(OH\right)_3+NaOH\rightarrow NaAlO_2+2H_2O\)

\(NaOH+CO_2\rightarrow NaHCO_3\)

\(NaAlO_2+CO_2+2H_2O\rightarrow NaHCO_3+Al\left(OH\right)_3\)

\(Al\left(OH\right)_3+3HCl\rightarrow AlCl_3+3H_2O\)

\(Mg\left(OH\right)_2+2HCl\rightarrow MgCl_2+2H_2O\)

- Hòa tan Y vào dd NaOH dư, thu được dd T (gồm NaOH, NaAlO₂) và chất rắn không tan. Lọc lấy chất rắn thu được MgO

\(Al_2O_3+2NaOH\rightarrow2NaAlO_2+H_2O\)

- Sục khí CO₂ dư vào dd T thu được kết tủa Al(OH)₃.Nung Al(OH)₃ thu được Al₂O₃

\(NaOH+CO_2\rightarrow NaHCO_3\)

\(NaAlO_2+CO_2+2H_2O\rightarrow NaHCO_3+Al\left(OH\right)_3\)

\(2Al\left(OH\right)_3\underrightarrow{t^o}Al_2O_3+3H_2O\)

\(n_{Fe}=\dfrac{1,5a}{56}=\dfrac{3a}{112}\left(mol\right)\); \(n_S=\dfrac{a}{32}\left(mol\right)\)

\(Fe+S\underrightarrow{t^o}FeS\)

Xét tỉ lệ: \(\dfrac{\dfrac{3a}{112}}{1}< \dfrac{\dfrac{a}{32}}{1}\) => Fe hết, S dư

=> hh sau pư chứa FeS, S

\(4FeS+7O_2\underrightarrow{t^o}2Fe_2O_3+4SO_2\)

\(S+O_2\underrightarrow{t^o}SO_2\)

\(2FeS+10H_2SO_{4\left(đ,n\right)}\rightarrow Fe_2\left(SO_4\right)_3+9SO_2+10H_2O\)

\(S+2H_2SO_{4\left(đ,n\right)}\rightarrow3SO_2+2H_2O\)

PTHH: \(2Al+Fe_2O_3\underrightarrow{t^o}Al_2O_3+2Fe\)

=> \(\dfrac{n_{Al_2O_3}}{n_{Fe}}=\dfrac{1}{2}\)

- Phần 1: Gọi \(\left(n_{Al};n_{Fe};n_{Al_2O_3}\right)=\left(a;b;c\right)\)

\(n_{H_2}=\dfrac{1,68}{22,4}=0,075\left(mol\right)\)

PTHH: \(2Al+2NaOH+2H_2O\rightarrow2NaAlO_2+3H_2\)

             0,05<-----------------------------------0,075

=> a = 0,05 (mol) (1)

- Phần 2: Gọi \(\left(n_{Al};n_{Fe};n_{Al_2O_3}\right)=\left(ak;bk;ck\right)\)

\(n_{H_2}=\dfrac{11,76}{22,4}=0,525\left(mol\right)\)

n_HCl = 1,95.1 = 1,95 (mol)

PTHH: \(2Al+6HCl\rightarrow2AlCl_3+3H_2\)

             ak---->3ak-------------->1,5ak

            \(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\)

              bk--->2bk------------->bk

             \(Al_2O_3+6HCl\rightarrow2AlCl_3+3H_2O\)

                 ck----->6ck

=> 3ak + 2bk + 6ck = 1,95 

Và 1,5ak + bk = 0,525

=> \(\dfrac{3a+2b+6c}{1,5a+b}=\dfrac{26}{7}\)

=> 18a + 12b - 42c = 0 (2)

Ta có: c : b = 1 : 2 (3)

(1)(2)(3) => b = 0,1 (mol); c = 0,05 (mol)

=> k = 3

=> n_Fe(bđ) = 0,1 + 0,1.3 = 0,4 (mol)

=> m_Fe(bđ) = 0,4.56 = 22,4 (g)

- Hoà tan hh chất rắn vào nước rồi sục khí NH₃ vào dd thu được, lọc tách kết tủa thu được chất rắn A: Fe(OH)₃, Al(OH)₃ và dd B: NH₄Cl, BaCl₂, NaCl

\(3NH_3+3H_2O+AlCl_3\rightarrow Al\left(OH\right)_3\downarrow+3NH_4Cl\)

\(3NH_3+3H_2O+FeCl_3\rightarrow Fe\left(OH\right)_3\downarrow+3NH_4Cl\)

- Cho chất rắn A vào dd NaOH dư, lọc tách thu được Fe(OH)₃ và dd C: NaOH, NaAlO₂

\(NaOH+Al\left(OH\right)_3\rightarrow NaAlO_2+2H_2O\)

- Cho Fe(OH)₃ vào dd HCl dư, cô cạn thu được FeCl₃ khan

\(Fe\left(OH\right)_3+3HCl\rightarrow FeCl_3+3H_2O\)

- Sục khí CO₂ dư vào dd C, lọc tách thu được Al(OH)₃, hoà tan Al(OH)₃ vào dd HCl dư, cô cạn thu được AlCl₃ khan

\(CO_2+NaAlO_2+2H_2O\rightarrow NaHCO_3+Al\left(OH\right)_3\downarrow\)

\(Al\left(OH\right)_3+3HCl\rightarrow AlCl_3+3H_2O\)

- Thêm dd Na₂CO₃ dư vào dd B, lọc tách thu được BaCO₃ và dd D: NaCl, Na₂CO₃. Hoà tan BaCO₃ vào dd HCl dư rồi cô cạn thu được BaCl₂ khan.

\(BaCl_2+Na_2CO_3\rightarrow BaCO_3\downarrow+2NaCl\\ BaCO_3+2HCl\rightarrow BaCl_2+CO_2\uparrow+H_2O\)

- Thêm dd HCl dư vào dd D rồi cô cạn thu được NaCl khan.

\(Na_2CO_3+2HCl\rightarrow2NaCl+CO_2\uparrow+H_2O\)

- Hòa tan hỗn hợp bằng nước để tạo dung dịch.

- Cho tác dụng vs NaOH dư, lọc kết tủa là Fe(OH)3,  dung dịch còn Ba(OH)2, NaAlO2, NaCl, NaOH dư.

-  Fe(OH)3  cho tác dụng vs HCl đc FeCl3.

- Dung dịch trên cho tác dụng vs CO2 dư, lọc kết tủa là Al(OH)3, dung dịch còn BaHCO3, NaHCO3.

- Nung Al(OH)3 đc Al2O3, cho tác dụng vs HCl đc AlCl3.

- Dung dịch đem nung đc chất rắn BaCO3 và dung dịch Na2CO3.

- Cho BaCO3 và Na2CO3 tác dụng vs HCl đc BaCl2 và NaCl.

hh Fe₂O₃, MgO, Zn, Cu + HCl ---> ddY + khí Z + chất rắn A

`Fe_2O_3 + 6HCl -> 2FeCl_3 + 3H_2O`

`MgO + 2HCl -> MgCl_2 + H_2O`

`Zn + 2HCl -> ZnCl_2 + H_2`

=> ddY: FeCl₃, MgCl₂, ZnCl₂, HCl_dư

     Khí Z: H₂

     Chất rắn A: Cu

Hoà tan A trong dd H₂SO_{4 đặc, nóng, dư} ---> khí B

B + Ca(OH)_{2 dư} ---> kết tủa D

$Cu + 2H_2SO_{4(đặc,nóng)} \rightarrow CuSO_4 + SO_2 \uparrow + 2H_2O$

$SO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaSO_3 \downarrow + H_2O$

=> D: `CaSO_3`

Cho từ từ NaOH vào ddY đến khối lượng kết tủa lớn nhất ---> Chất rắn E

`NaOH + HCl -> NaCl + H_2O`

$3NaOH + FeCl_3 \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$

$2NaOH + MgCl_2 \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

$2NaOH + ZnCl_2 \rightarrow Zn(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

=> `E: Fe(OH)_3, Mg(OH)_2, Zn(OH)_2`

Nung E ngoài kk đến khối lượng không đổi ---> Chất rắn G

$2Fe(OH)_3 \xrightarrow{t^o} Fe_2O_3 + 3H_2O$

$Mg(OH)_2 \xrightarrow{t^o} MgO + H_2O$

$Zn(OH)_2 \xrightarrow{t^o} ZnO + H_2O$

- Hòa tan các chất vào dd NaOH dư, thu được dd A (chứa NaOH, NaAlO₂, BaO) và chất rắn X(gồm Mg, CuO)

\(2NaOH+Al_2O_3\rightarrow2NaAlO_2+H_2O\)

\(BaO+H_2O\rightarrow Ba\left(OH\right)_2\)

- Sục khí CO₂ dư vào dd A, thu được dd B(chứa NaHCO₃, Ba(HCO₃)₂) và kết tủa Al(OH)₃. Nung kết tủa thu được Al₂O₃

\(NaAlO_2+CO_2+2H_2O\rightarrow NaHCO_3+Al\left(OH\right)_3\downarrow\)

\(Ba\left(OH\right)_2+2CO_2\rightarrow Ba\left(HCO_3\right)_2\)

\(2Al\left(OH\right)_3\underrightarrow{t^o}Al_2O_3+3H_2O\)

- Đun nóng dd B, thu được kết tủa BaCO₃. Nung kết tủa thu được BaO

\(2NaHCO_3\underrightarrow{t^o}Na_2CO_3+CO_2+H_2O\)

\(Ba\left(HCO_3\right)_2\underrightarrow{t^o}BaCO_3\downarrow+CO_2+H_2O\)

\(BaCO_3\underrightarrow{t^o}BaO+CO_2\)

- Dẫn khí H₂ dư qua X nung nóng, thu được Y(gồm Mg, Cu). Hòa tan Y vào dd HCl dư, thu được dd C(gồm HCl, MgCl₂) và chất rắn là Cu. Đốt cháy Cu trong oxi thu được CuO. Cô cạn dd C thu được MgCl₂. Điện phân nóng chảy MgCl₂ thu được Mg

\(CuO+H_2\underrightarrow{t^o}Cu+H_2O\)

\(Mg+2HCl\rightarrow MgCl_2+H_2\)

\(2Cu+O_2\underrightarrow{t^o}2CuO\)

\(MgCl_2\underrightarrow{đpnc}Mg+Cl_2\)