Đăng ký học thử miễn phí

Chuyên đề 7. Đại cương về kim loại

Kim loại tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh

     Bài viết này đề cập đến phản ứng của kim loại với dung dịch axit có tính oxi hóa mạnh điển hình là axit nitric và axit sulfuric đặc nóng hoặc hỗn hợp của axit nitric với axit khác. Đây là một dạng bài tập quen thuộc và rất quan trọng, tuy nhiên nếu biết cách học chúng ta sẽ thấy loại bài tập này hoàn toàn không khó.

1. Kim loại tác dụng với HNO3

- Hầu hết kim loại đều có phản ứng (trừ Au và Pt). Nếu HNO3 đặc nguội thụ động hoá (không phản ứng) với Al, Fe và Cr.

- Sản phẩm thu được gồm muối nitrat (trong đó kim loại có hoá trị cao nhất), H2O và 1 hoặc 1 số sản phẩm oxi hoá của N+5 (nằm trong nhóm chất: NO2, NO, N2O, N2 và NH4NO3).

+ NO2 là chất khí màu nâu đỏ.

+ NO là khí không màu hoá nâu trong không khí (do có phản ứng 2NO + O2 → 2NO2).

+ N2O là khí không màu (có tên gọi là "khí cười").

+ N2 là khí không màu.

+ NH4NO3 là muối tồn tại trong dung dịch.

- Sản phẩm khử của N+5 là tùy thuộc vào độ mạnh của kim loại và nồng độ của dung dịch axit. Thông thường thì dung dịch đặc → NO2, dung dịch loãng → NO; dung dịch axit càng loãng, kim loại càng mạnh thì N bị khử xuống mức càng sâu.

Để giải bài toán axit nitric tác dụng với kim loại thường được giải bằng phương pháp bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố và bảo toàn khối lượng. Theo các phương pháp này, có 3 phương trình rất quan trọng cần nhớ là:

ne = nkim loại.hóa trịkim loại = nNO2 + 3nNO + 8nN2O + 10nN2 + 8nNH4NO3

nHNO3 phản ứng = 2nNO2 + 4nNO + 10nN2O + 12nN2 + 10nNH4NO3

mmuối = mkim loại + 62ne

2. Kim loại tác dụng với H2SO4 đặc

- H2SO4 đặc phản ứng được với hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) → muối trong đó kim loại có hóa trị cao + H2O + SO2 (S, H2S).

- Sản phẩm khử của S+6 tùy thuộc vào độ mạnh của kim loại: kim loại có tính khử càng mạnh thì S+6 bị khử xuống mức oxi hóa càng thấp.

- Bài tập kim loại tác dụng với axit sunfuric đặc thường gặp nhất là tạo khí SO2, khi giải thường vận dụng bảo toàn e và bảo toàn nguyên tố:

ne = nkim loại.hóa trịkim loại = 2nSO2

nH2SO4 phản ứng = 2nSO2

mmuối = mkim loại + 96nSO2

- H2SO4 đặc nguội thụ động với Al, Fe và Cr.

     Dưới đây là phần bài tập để các bạn tham khảo: