Phương pháp giải một số dạng bài tập lý thuyết về tính chất và dãy điện hóa kim loại

Dạng 1: Lý thuyết về tính chất của KL

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Cho các câu phát biểu về vị trí và cấu tạo của kim loại như sau :

      (I) : Hầu hết các kim loại chỉ có từ 1 đến 3 electron lớp ngoài cùng.

      (II) : Tất cả các nguyên tố nhóm B đều là kim loại.

      (III) : Ở trạng thái rắn, đơn chất kim loại có cấu tạo tinh thể.

      (IV) : Liên kết kim loại là liên kết được hình thành do sức hút tĩnh điện giữa các ion dương kim loại và các electron tự do.

Những phát biểu nào đúng ?

A. Chỉ có I đúng

B. Chỉ có I, II đúng.

C. Chỉ có IV sai.

D. Cả I, II, III, IV đều đúng.     

Hướng dẫn giải chi tiết

Dựa vào tính chất của KL đã được học trong SGK, thì cả 4 phát biểu trên đều đúng.

Đáp án D.

Ví dụ 2: Kim loại có tính chất vật lí chung là dẫn điện, dẫn nhiệt, dẻo và có ánh kim. Nguyên nhân của những tính chất vật lí chung của kim loại là do trong tinh thể kim loại có

A. nhiều electron độc thân.

B. các ion dương chuyển động tự do.

C. các electron chuyển động tự do.

D. nhiều ion dương kim loại.

Hướng dẫn giải chi tiết

Nguyên nhân gây nên tính chất vật lý chung của kim loại là do các electron chuyển động tự do

Đáp án C.

Ví dụ 3: Phát biểu nào sau đây là phù hợp với tính chất hoá học chung của kim loại ?

A. Kim loại có tính khử, nó bị khử thành ion âm.

B. Kim loại có tính oxi hoá, nó bị oxi hoá thành ion dương.

C. Kim loại có tính khử, nó bị oxi hoá thành ion dương.

D. Kim loại có tính oxi hoá, nó bị khử thành ion âm.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Tính chất hóa học chung của kim loại là tính khử, nó bị OXH thành ion dương

Đáp án C.

Ví dụ 4: Hơi thuỷ ngân rất độc, bởi vậy khi làm vỡ nhiệt kế thuỷ ngân thì chất bột được dùng để rắc lên thuỷ ngân rồi gom lại là :

A. vôi sống.

B. cát.   

C. muối ăn.

D. lưu huỳnh.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Do lưu huỳnh có khả năng tác dụng với thủy ngân ngay ở nhiệt độ thường nên người ta hay sử dụng chất này để thu hồi thủy ngân:

Hg + S → HgS

Đáp án D

Dạng 2: Lý thuyết về dãy điện hóa KL và pin điện hóa

* Một số lưu ý cần nhớ:

- Dãy điện hóa của kim loại là một dãy các cặp OXH – Khử sắp xếp theo chiều tăng dần tính OXH của ion kim loại và giảm dần tính khử của nguyên tử kim loại.

Ví dụ:

2Ag⁺  + Cu  → Cu²⁺  + 2Ag

Chất oxi hoá  mạnh + Chất khử mạnh → Chất oxi hoá yếu + Chất khử yếu

- Cấu tạo pin điện hóa:

VD: Xét pin điện hóa Zn|Cu gồm có:

Cực anot (cực âm) xảy ra quá trình OXH:

Zn → Zn⁺² +2e

Cực catot (cực dương) xảy ra quá trình khử:

Cu⁺² + 2e → Cu

=> Ta có phương trình hóa học điễn ra trong pin điện hóa:

Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu

* Lưu ý: Trong pin điện hóa, kim loại mạnh hơn sẽ là cực âm, kim loại còn lại sẽ là cực dương.

* Một số ví dụ điển hình

Ví dụ 1: : Trong pin điện hoá Zn – Cu, phản ứng hoá học nào xảy ra ở điện cực âm ?

A. Cu → Cu²⁺ + 2e.

B. Cu²⁺ + 2e → Cu.

C. Zn²⁺ + 2e → Zn.

D. Zn → Zn²⁺ + 2e.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Cực âm (anot) là nơi diễn ra quá trình OXH của kim loại có tính khử mạnh

=> phản ứng hóa học diễn ra ở cực âm trong pin là: Zn $\to$ Zn²⁺ + 2e.

Đáp án D.

Ví dụ 2: Pin điện hoá được tạo thành từ các cặp oxi hoá khử sau đây : Fe²⁺/Fe và Pb²⁺/Pb ; Fe²⁺/Fe và Zn²⁺/Zn ; Fe²⁺/Fe và Sn²⁺/Sn ; Fe²⁺/Fe và Ni²⁺/Ni. Số trường hợp sắt đóng vai trò cực âm là :

A. 4.

B. 3.

C. 2.

D. 1.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Cặp OXH/Khử mà Fe đóng vai trò cực âm là cặp mà Fe có tính khử mạnh hơn kim loại còn lại.

=> Các cặp phù hợp là: Fe²⁺/Fe và Pb²⁺/Pb; Fe²⁺/Fe và Sn²⁺/Sn ; Fe²⁺/Fe và Ni²⁺/Ni.

Đáp án B.

Ví dụ 3: Trong quá trình hoạt động của pin điện hoá Cu – Ag, nồng độ của các ion trong dung dịch biến đổi như thế nào ?

A. Nồng độ của ion Ag⁺ tăng dần và nồng độ của ion Cu²⁺ tăng dần.

B. Nồng độ của ion Ag⁺ giảm dần và nồng độ của ion Cu²⁺ giảm dần.

C. Nồng độ của ion Ag⁺ giảm dần và nồng độ của ion Cu²⁺ tăng dần.

D. Nồng độ của ion Ag⁺ tăng dần và nồng độ của ion Cu²⁺ giảm dần.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Xét pin điện hóa Cu – Ag

Tại cực âm: Cu → Cu⁺² + 2e

Tại cực dương: Ag⁺ + 1e → Ag

=> Phương trình hóa học diễn ra trong pin này là:

Cu + 2Ag⁺→ Cu²⁺ + 2Ag

=> Nồng độ của ion Ag⁺ giảm dần và nồng độ của ion Cu²⁺ tăng dần.

Đáp án C.

Ví dụ 4: Cho các phản ứng hóa học sau : 

Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu     

Cu + 2Fe³⁺ →  Cu²⁺ + 2Fe²⁺ 

Nhận xét nào sau đây sai ?

A. Tính khử của Fe mạnh hơn Cu.

B. Tính oxi hóa của Fe³⁺ mạnh hơn Cu²⁺.

C. Tính oxi hóa của Fe²⁺ yếu hơn Cu²⁺.

D. Tính khử của Cu yếu hơn Fe²⁺.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu 

=> Fe có tính khử mạnh hơn Cu => A đúng

=> Cu²⁺ có tính OXH mạnh hơn Fe²⁺ => C đúng

Cu + 2Fe³⁺ →  Cu²⁺ + 2Fe²⁺ 

=> Cu có tính khử mạnh hơn Fe²⁺ => D sai

=> Fe³⁺ có tính OXH mạnh hơn Cu²⁺ => B đúng

Đáp án D.

Ví dụ 5 : Ngâm bột Fe vào các dung dịch muối riêng biệt Fe³⁺, Zn²⁺, Cu²⁺, Pb²⁺, Mg²⁺, Ag⁺. Số phản ứng xảy ra là :

A. 4. 

B. 5. 

C. 3.

D. 6.

Hướng dẫn giải chi tiết :

Theo dãy cặp OXH – Khử , Fe có thể phản ứng được với các ion : Fe³⁺, Cu²⁺, Pb²⁺, Ag⁺

Đáp án A