20 bài tập về nhiều kim loại tác dụng với một muối có đáp án và lời giải chi tiết

Lời giải chi tiết:

(1)        Mg + 2Ag⁺ → Mg²⁺ + 2Ag

(2)        Fe + 2Ag⁺ → Fe²⁺ + 2Ag

(3)        Fe²⁺ + Ag⁺ → Fe³⁺ + Ag

Vì Chất rắn Y gồm 2 kim loại => đó là Ag và Fe => không thể xảy ra (3) và Ag⁺ phải hết

=> X gồm Mg²⁺ và Fe²⁺

Đáp án C

Phương pháp giải:

Dựa vào lí thuyết bài tính chất của kim loại, dãy điện hóa kim loại.

Lời giải chi tiết:

Ta thấy Fe và Cu tan hết và còn lại Ag không tan đúng bằng lượng Ag vốn có trong hỗn hợp X

→ Fe₂(SO₄)₃ hòa tan được Cu, Fe.

Đáp án C

Lời giải chi tiết:

Đáp án D

Phương pháp giải:

Bảo toàn khối lượng , bảo toàn điện tích.

Lời giải chi tiết:

Do khối lượng kim loại tăng so với ban đầu nên Fe đã phản ứng.

Tổng quát : Zn,Fe + CuSO₄ -> Zn²⁺, Fe²⁺, SO₄^2- + Cu,Fe(dư)

+ Bảo toàn điện tích: 2n_Zn2+ + 2n_Fe2+ = 2n_SO4(2-) = 0,13 mol ⁽¹⁾

+ Bảo toàn khối lượng: m_muối = m_X + 160.n_CuSO4 – m_Y = 10,24g

Mà ta có: m_{muối sau pứ} = m_ion = 65n_Zn2+ + 56n_Fe2+ + 96n_SO4 

=> 65n_Zn2+ + 56n_Fe2+ + 0,065.96 = 10,24 hay 65n_Zn2+ + 56n_Fe2+ = 4 ⁽²⁾

Từ (1,2) => n_Zn2+ = 0,04 ; n_Fe2+ = 0,025 mol

=> m_{Fe bị OXH} = 0,025.56 = 1,4g

Đáp án A

Lời giải chi tiết:

Al + 3AgNO_3→  Al(NO₃)₃ + 3Ag

0,1 -> 0,3                ->    0,3 (mol)

Fe + 2AgNO_3→ Fe(NO₃)₂ + 2Ag

0,1 -> 0,2     ->  0,1   ->    0,2 (mol)

Fe(NO₃)₂ + AgNO_3→ Fe(NO₃)₃ + Ag

0,05        0,05 (mol)

Vậy chất rắn gồm : 0,55 mol Ag

=> m = 59,4g

Đáp án B

Phương pháp giải:

So sánh thấy m_{Ag max} < m_{Chất rắn}

=> Kim loại dư

TH1: Al dư, Fe chưa phản ứng

TH2: Al hết, Fe phản ứng 1 phần

Lời giải chi tiết:

Vì m_{Ag max} = 3,24g < 3,333g => Ag⁺ hết và kim loại còn dư

TH1: Al dư, Fe chưa phản ứng

Al     +  3Ag⁺ → Al³⁺ + 3Ag

0,01 ← 0,03 →               0,03

→ m _{chất rắn} = m _{hh KL} - m_{Al pư} + m_Ag = 0,42 - 0,01.27 + 0,03.108 = 3,39 ≠ 3,333 gam (loại)

TH2: Al hết, Fe dư

=> m_{Fe dư} = 3,333 - 3,24 = 0,093 gam

Các phản ứng:

            Al + 3Ag → Al³⁺ + 3Ag

            Fe + 2Ag → Fe²⁺ + 2Ag

Gọi số mol Al và Fe phản ứng lần lượt là a và b

=> n_Ag = 3a + 2b = 0,03 mol; m_{hh đầu} = 0,42g = 27a + 56b + 0,093

=> a = 0,009 ; b = 0,0015 mol

=> m_{Fe(ban đầu)} = 0,177g

Đáp án C

Lời giải chi tiết:

n_Mg = 0,005 mol; n_Fe = 0,01 mol;

Mg + CuSO₄ → MgSO₄ + Cu

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

- Nếu Mg và Fe đều hết, CuSO₄ dư thì lượng Cu sinh ra là:

n_Cu = n_Mg + n_Fe = 0,005 + 0,01 = 0,015 mol

=> m_Cu = 0,015.64 = 0,96 gam > 0,92 gam

=> CuSO₄ hết, KL còn dư

TH1: Mg dư, Fe chưa phản ứng

Mg + CuSO₄ → MgSO₄ + Cu

x ←    x  →                         x    (ĐK để Mg dư là x < 0,005)

m_{KL sau pư} = m_{Mg dư} + m_Fe + m_Cu => 0,12 - 24x + 0,56 + 64x = 0,92

=> x = 0,006 (loại)

TH2: Mg hết, Fe dư

Mg    +   CuSO₄ → MgSO₄ + Cu

0,005 → 0,005 →                0,005

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

y   ←   y  →                    y

m_{KL sau pư} = m_{Fe dư} + m_Cu => 0,56 - 56y + 64(y + 0,005) = 0,92

=> y = 0,005 mol

=> n_CuSO4 = 0,005 + y = 0,01 mol

=> C_{M dd CuSO4} = 0,01 : 0,25 = 0,04M

Đáp án B

Phương pháp giải:

Al    +   3Ag⁺   → Al³⁺ + 3Ag

bd        0,1             0,55

p/u       0,1             0,3                  0,3

sau                         0,25

Fe  +     2Ag ⁺   →  Fe²⁺ + 2Ag

bd        0,1       0,25

p/u       0,1       0,2                0,1           0,2

sau                  0,05

Ag⁺ dư tiếp tục phản ứng với Fe²⁺

                        Fe²⁺    +  Ag⁺ → Fe³⁺  + Ag

bđ                   0,1            0,05

p/u                  0,05          0,05             0,05

=> m_{chất rắn} = m_Ag

Lời giải chi tiết:

Al    +   3Ag⁺→   Al³⁺ + 3Ag

bd        0,1             0,55

p/u       0,1             0,3                  0,3

sau                         0,25

Fe  +     2Ag ⁺     →  Fe²⁺ + 2Ag

bd        0,1       0,25

p/u       0,1       0,2                0,1           0,2

sau                  0,05

Ag⁺ dư tiếp tục phản ứng với Fe²⁺

                        Fe²⁺    +  Ag⁺ → Fe³⁺  + Ag

bđ                   0,1            0,05

p/u                  0,05          0,05             0,05

=> m_{chất rắn} = m_Ag = 108.(0,3+0,2+0,05) = 59,4 gam

Đáp án A

Phương pháp giải:

Giả sử Mg phản ứng hết với AgNO₃

Mg  +  2Ag⁺  → Mg²⁺  + 2Ag

0,15                                    0,3

=> m_rắn  = 0,3. 108  + 6,4  = 38,8 < 46,4

=> Cu tiếp tục phản ứng với AgNO₃

Giả sử Cu hết

Cu  + 2Ag⁺  → Cu²⁺  + 2Ag

0,1                                      0,2

=> m_rắn = 0,5.108=54  > 46,4  => Cu chỉ phản ứng 1 phần

Cu  + 2Ag⁺  → Cu²⁺  + 2Ag

x                                         2x

Cu dư : y

\(\left\{ \begin{gathered}
x + y = 0,1 \hfill \\
108.0,3 + 108.2x + 64.y = 46,4 \hfill \\
\end{gathered} \right. = > x,y\)

Lời giải chi tiết:

Giả sử Mg phản ứng hết với AgNO₃

Mg  +  2Ag⁺  → Mg²⁺  + 2Ag

0,15                                0,3

=> m_rắn  = 0,3. 108  + 6,4  = 38,8 < 46,4

=> Cu tiếp tục phản ứng với AgNO₃

Giả sử Cu hết

Cu  + 2Ag⁺  → Cu²⁺  + 2Ag

0,1                                0,2

=> m_rắn = 0,5.108=54  > 46,4  => Cu chỉ phản ứng 1 phần

Cu  + 2Ag⁺  → Cu²⁺  + 2Ag

x                                    2x

Cu dư : y

\(\left\{ \begin{gathered}
x + y = 0,1 \hfill \\
108.0,3 + 108.2x + 64.y = 46,4 \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
x = 0,05 \hfill \\
y = 0,05 \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

=> n_AgNO3 = 0,3 + 0,1 = 0,4 => C_M =0,8 M

Đáp án A

Phương pháp giải:

Cho NaOH dư vào dung dịch B được kết tủa trắng xanh hóa nâu ngoài không khí  => B chứa muối Fe(NO₃)₂  => AgNO₃ hết, Fe có thể dư

Al  +  3Ag⁺  →Al³⁺  + 3Ag

x          3x                       3x

Fe  +  2Ag⁺  →Fe²⁺  + 2Ag

y            2x                   2y

Fe dư : z

\(\left\{ \begin{gathered}
27{\text{x}} + 56y + 56{\text{z}} = 0,411 \hfill \\
3{\text{x}} + 2y = 0,03 \hfill \\
108.3{\text{x}} + 108.2y + 56{\text{z}} = 3,324 \hfill \\
\end{gathered} \right. \to x,y,z\)

=> m_Al , m_Fe

Lời giải chi tiết:

Cho NaOH dư vào dung dịch B được kết tủa trắng xanh hóa nâu ngoài không khí  => B chứa muối Fe(NO₃)₂  => AgNO₃ hết, Fe có thể dư

Al  +  3Ag⁺  →Al³⁺  + 3Ag

x          3x                       3x

Fe  +  2Ag⁺  →Fe²⁺  + 2Ag

y            2x                   2y

Fe dư : z

\(\left\{ \begin{gathered}
27{\text{x}} + 56y + 56{\text{z}} = 0,411 \hfill \\
3{\text{x}} + 2y = 0,03 \hfill \\
108.3{\text{x}} + 108.2y + 56{\text{z}} = 3,324 \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
x = 0,009 \hfill \\
y = 0,0015 \hfill \\
z = 0,0015 \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

 => m_Al = 0,009.27=0,243 gam

m_Fe = 0,168 gam

Đáp án A

Lời giải chi tiết:

Đáp án B

Lời giải chi tiết:

n_Ag+ = 0,04 mol => m_Ag = 4,32g < 5,62g

=> kim loại ban đầu còn dư

=> m_{kim loại phản ứng}  = 1,895 – ( 5,62 – 4,32) = 0,565g

Gọi x, y lần lượt là số mol Zn và Al phản ứng

Bảo toàn khối lượng: 65x + 27y = 0,595

Bảo toàn e: 2x + 3y = 0,04

x = 0,005mol và y = 0,01 mol

Đáp án C

Phương pháp giải:

 3n_Al+2n_Fe > n_Cu2+ => KL dư, Cu²⁺ hết

BT e: 3n_Al + 2n_{Fe pư} = 2n_Cu2+ => n_{Fe pư} => m_KL = m_Cu + m_{Fe dư}

Lời giải chi tiết:

n_Al = 0,1 mol

n_Fe = 18/175 mol

3n_Al+2n_Fe > n_Cu2+ => KL dư, Cu²⁺ hết

BT e: 3n_Al + 2n_{Fe pư} = 2n_Cu2+ => 0,1.3 + 2x = 2.0,18 => x = 0,03 mol

m_KL = m_Cu + m_{Fe dư} = 0,18.64 + 5,76 – 0,03.56 = 15,6 gam

Đáp án B

Phương pháp giải:

Viết PTHH và tính theo PTHH

Chú ý:

- Thứ tự phản ứng: Fe, Cu

- Có thể có PTHH: Fe²⁺ + Ag⁺ → Fe³⁺ + Ag

Lời giải chi tiết:

n_Fe = 3,36:56 = 0,06 mol; n_Cu = 5,12:64 = 0,08 mol; n_Ag+ = 0,2 mol

Fe    + 2Ag⁺ → Fe²⁺ + 2Ag

0,06→0,12             → 0,12 (mol)

Cu          +     2Ag⁺ → Cu²⁺ + 2Ag

0,04_{dư 0,04}←    0,08              →0,08 (mol)

Chất rắn gồm: Ag (0,2 mol); Cu dư (0,04 mol)

=> m _{chất rắn} = 0,2.108 + 0,04.64 = 24,16 gam

Đáp án D

Phương pháp giải:

Viết và tính toán theo PTHH.

Lời giải chi tiết:

n_Al = 0,1 mol; n_Fe = 0,025 mol; n_AgNO3 = 0,4 mol

Al + 3AgNO₃ → Al(NO₃)₃ + 3Ag

0,1 → 0,3_{dư 0,1} →                   0,3 (mol)

Fe + 2AgNO₃       → Fe(NO₃)₂ + 2Ag

0,025 → 0,05_{dư 0,05}  → 0,025 →  0,05 (mol)

AgNO₃ + Fe(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₃ + Ag

0,025 ←   0,025 →                     0,025 (mol)

=> m _{chất rắn} = (0,3 + 0,05 + 0,025).108 = 40,5 gam

Đáp án D

Phương pháp giải:

Ta có: n_Zn = 0,005 mol; n_Fe = 0,01 mol

Thứ tự phản ứng:

Zn +    Cu(NO₃)₂ → Zn(NO₃)₂ + Cu (1)

Fe + Cu(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₂ + Cu (2)

Xét các trường hợp:

TH1: Nếu Zn và Fe phản ứng hết

TH2: Fe còn dư.

Lời giải chi tiết:

Ta có: n_Zn = 0,005 mol; n_Fe = 0,01 mol

Thứ tự phản ứng:

Zn +    Cu(NO₃)₂ → Zn(NO₃)₂+ Cu (1)

0,005 → 0,005 mol

Fe + Cu(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₂+ Cu (2)

x →      x mol

Nếu Zn và Fe phản ứng hết thì theo PT (1) và (2) có: n_Cu = n_Zn+ n_Fe = 0,015 mol

→ Khối lượng chất rắn là m_{chất rắn} = m_Cu = 0,015. 64 = 0,96 gam > 0,92 gam (Loại)

Vậy sau phản ứng thu được Cu và Fe dư.

Đặt n_{Fe pứ (2)} = x mol

Sau phản ứng thu được (0,005 + x) mol Cu và (0,01 -x) mol Fe dư

→ 64. (0,005+ x) + 56. (0,01 -x) = 0,92 gam → x = 0,005 mol → n_Cu(NO3)2 = 0,005 + x = 0,01 mol

→ C_{M Cu(NO3)2} = n/V_dd = 0,01/0,1 = 0,1 M

Đáp án C

Phương pháp giải:

Thứ tự phản ứng:

Zn + Fe₂(SO₄)₃ → ZnSO₄ + 2FeSO₄

Cu + Fe₂(SO₄)₃ → CuSO₄ + 2FeSO₄

Ta tính lần lượt theo các phương trình trên để xác định kim loại thu được sau phản ứng.

Lời giải chi tiết:

Đặt n_Zn = x mol; n_Cu = 2x mol → 65x + 64.2x = 19,3 gam → x = 0,1 mol

Thứ tự phản ứng:

Zn + Fe₂(SO₄)₃ → ZnSO₄ + 2FeSO₄

0,1        0,1

Cu + Fe₂(SO₄)₃ → CuSO₄ + 2FeSO₄

0,1        0,1

Vậy sau phản ứng thu được n_{Cu dư} = 0,2 - 0,1 = 0,1 mol → m_{Cu dư} = 0,1.64 = 6,4 gam

Đáp án C

Phương pháp giải:

Tính toán theo PTHH.

Lời giải chi tiết:

n_Al = 2n_Fe; m_hh = 27n_Al + 56n_Fe = 5,5 gam → n_Al = 0,1; n_Fe = 0,05 mol

n_AgNO3 = 0,15.1 = 0,15 mol

Thứ tự phản ứng là:

Al + 3AgNO₃ → Al(NO₃)₃ + 3Ag

0,05  ← 0,15           →         0,15 mol

Vậy chất rắn sau phản ứng gồm: 0,15 mol Ag; 0,05 mol Fe và 0,05 mol Al dư

→ m_rắn = 0,15.108 + 0,05.56 + 0,05.27 = 20,35 gam

Đáp án A 

Phương pháp giải:

- Khối lượng mol Cu lớn hơn Fe, Mg → Độ tăng khối lượng kim loại sau phản ứng là

∆m = m_{KL thu được} – m_{KL ban đầu}

- Tính ∆ _Mg-Cu → Mg phản ứng hết → Số mol Cu²⁺ phản ứng

- Tính ∆ _Fe-Cu → Số mol sắt phản ứng → Số mol Cu²⁺ phản ứng

- Tính C_{M CuSO4}

Lời giải chi tiết:

nMg = 0,24 / 24 = 0,01 mol; nFe = 1,12 / 56 = 0,02 mol

Khối lượng kim loại tăng là: 1,88 - 1,12 - 0,24 = 0,52 (g)

Mg là kim loại mạnh hơn Fe nên Mg phản ứng trước.

Mg + CuSO₄ → MgSO₄ + Cu           (1)

0,01   →                            0,01 (mol)

Mg phản ứng hết làm khối lượng tăng là:  64 . 0,01 – 24 . 0,01 = 0,4 (g)

Phản ứng của Fe làm khối lượng tăng thêm là: 0,52 - 0,40 = 0,12 (g)  

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu     (2)

Theo (2), ta có:

1 mol CuSO₄ phản ứng làm khối lượng tăng 64 - 56 = 8 (g)

x mol ←                                                            0,12 g

→ \(x =\dfrac {{0,12}}{{ 8}} = 0,015(mol)\)

Số mol Fe ban đầu là n_Fe = 0,02 mol > 0,015 mol

Vậy Fe còn dư và CuSO₄ hết.

Nồng độ mol của CuSO₄ là: \(C_{MCuSO_4}=\dfrac{{(0,01 + 0,015)\times1000}}{ {250}} =0,1M \)

Đáp án A

Phương pháp giải:

- Vì Z có khối lượng lớn hơn X nên Zn phản ứng hết, Fe phản ứng một phần

- Gọi số mol Zn và Fe phản ứng lần lượt là a và b

- Biểu diễn khối lượng hỗn hợp X (1)

- Biểu diễn khối lượng hỗn hợp Z (2)

- Giải ra a, b

- Tính %m_Fe

Lời giải chi tiết:

Vì m_Z > m_X nên Zn phản ứng hết, Fe phản ứng một phần

Đặt a, b là số mol Zn và Fe đã phản ứng.

Ta có: m_X = 65a + 56b + 0,28 = 2,7

Và m_Z = 64(a + b) + 0,28 = 2,84

→ a = b = 0,02

\( \to \% {m_{F{\rm{e}}}} = \frac{{56b + 0,28}}{{{m_X}}}.100\%  = 51,85\% \)

Đáp án B