Bài 23. Ôn tập chương 6 trang 107 Hóa 12 Kết nối tri thức: Kim loại nào sau đây không phản ứng hoá học với dung dịch HCl loãng?...

Câu hỏi:

Cho các phát biểu sau:

(1) Nguyên tử của các nguyên tố kim loại thường có từ 1 electron đến 3 electron ở lớp electron ngoài cùng.

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

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

(4) Các kim loại đều có bán kính nguyên tử nhỏ hơn bán kính nguyên tử các phi kim thuộc cùng một chu kì.

(5) Liên kết kim loại được hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các electron tự do với các ion dương kim loại trong mạng tinh thể kim loại.

Các phát biểu đúng là

A. (1), (2), (3), (5). B. (1), (2), (3), (4), (5).

C. (1), (2), (3). D. (1), (3), (5).

Hướng dẫn giải :

- Nguyên tử kim loại thường có từ 1 đến 3 electron lớp ngoài cùng.

- Trong tinh thể kim loại, các ion dương chiếm những nút của mạng tinh thể, các electron hoá trị chuyển động tự do trong toàn bộ mạng tinh thể.

- Trong tinh thể kim loại, liên kết kim loại được hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các electron tự do với các ion dương kim loại ở các nút mạng.

Lời giải chi tiết :

- Phát biểu (1), (2), (3) và (5) đúng.

- Phát biểu (4) sai vì trong cùng một chu kì, bán kính nguyên tử kim loại lớn hơn bán kính nguyên tử các phi kim.

→ Chọn A.

Câu hỏi:

Kim loại nào sau đây không phản ứng hoá học với dung dịch HCl loãng?

A. Đồng. B. Calcium. C. Magnesium. D. Kẽm.

Hướng dẫn giải :

Kim loại có \({\rm{E}}_{{{\rm{M}}^{{\rm{n + }}}}{\rm{/M}}}^{\rm{o}}\)< 0 có thể phản ứng với dung dịch HCl, dung dịch H₂SO₄ loãng, sinh ra khí H₂.

Lời giải chi tiết :

Xét thế điện cực chuẩn của các kim loại trên

Vì \({\rm{E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Cu}}}^{\rm{o}} > 0\)nên kim loại Cu không phản ứng hoá học với dung dịch HCl loãng.

→ Chọn A.

Câu hỏi:

Trường hợp nào sau đây có xảy ra phản ứng hoá học?

A. Nhúng thanh Cu vào dung dịch NaCl.

B. Nhúng thanh Al vào dung dịch MgCl₂.

C. Nhúng thanh Ag vào dung dịch FeSO₄.

D. Nhúng thanh Cu vào dung dịch AgNO₃.

Hướng dẫn giải :

Chất khử của cặp oxi hoá – khử có thế điện cực nhỏ hơn tác dụng với chất oxi hoá của cặp oxi hoá - khử có thế điện cực lớn hơn, tạo ra dạng oxi hoá và dạng khử tương ứng.

Lời giải chi tiết :

Trường hợp D xảy ra phản ứng hóa học vì \({\rm{E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Cu}}}^{\rm{o}} < {\rm{E}}_{{\rm{A}}{{\rm{g}}^{\rm{ + }}}{\rm{/Ag}}}^{\rm{o}}\).

→ Chọn D.

Câu hỏi:

Cho các phản ứng sau:

\(\begin{array}{l}{\rm{Fe}} + {\rm{CuS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} \to {\rm{FeS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} + {\rm{Cu}}\\{\rm{Cu}} + {\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{(S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{)}}_{\rm{3}}} \to 2{\rm{FeS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} + {\rm{CuS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}\end{array}\)

Sự sắp xếp các cặp oxi hoá – khử nào sau đây đúng theo thứ tự tăng dần thế điện cực chuẩn?

A. Fe²⁺/Fe; Cu²⁺/Cu; Fe³⁺/Fe²⁺. B. Fe³⁺/Fe²⁺; Cu²⁺/Cu; Fe²⁺/Fe.

C. Cu²⁺/Cu; Fe²⁺/Fe; Fe³⁺/Fe²⁺. D. Cu²⁺/Cu; Fe³⁺/Fe²⁺; Fe²⁺/Fe.

Hướng dẫn giải :

Chất khử của cặp oxi hoá – khử có thế điện cực nhỏ hơn tác dụng với chất oxi hoá của cặp oxi hoá - khử có thế điện cực lớn hơn, tạo ra dạng oxi hoá và dạng khử tương ứng.

Lời giải chi tiết :

Từ phản ứng: \({\rm{Fe}} + {\rm{CuS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} \to {\rm{FeS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} + {\rm{Cu}}\)

Þ \({\rm{E}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Fe}}}^{\rm{o}} < {\rm{E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Cu}}}^{\rm{o}}\)

Từ phản ứng: \({\rm{Cu}} + {\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{(S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{)}}_{\rm{3}}} \to 2{\rm{FeS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} + {\rm{CuS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}\)

Þ \({\rm{E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Cu}}}^{\rm{o}} < {\rm{E}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}^{{\rm{3 + }}}}{\rm{/F}}{{\rm{e}}^{2 + }}}^{\rm{o}}\)

Ta có thứ tự tăng dần thế điện cực chuẩn: \({\rm{E}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Fe}}}^{\rm{o}} < {\rm{E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Cu}}}^{\rm{o}} < {\rm{E}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}^{{\rm{3 + }}}}{\rm{/F}}{{\rm{e}}^{2 + }}}^{\rm{o}}\)

→ Chọn A.

Câu hỏi:

Nhúng hai thanh kẽm giống nhau vào hai cốc (1) và (2) chứa 5 mL dung dịch HCl 1 M. Nhỏ thêm vào cốc (2) vài giọt dung dịch CuSO₄ 1 M. Hãy cho biết trong mỗi trường hợp trên xảy ra dạng ăn mòn nào? Giải thích.

Hướng dẫn giải :

- Khi để kim loại trong không khí, có thể xảy ra hiện tượng ăn mòn hoá học. Nguyên nhân của hiện tượng trên là do xảy ra phản ứng oxi hoá – khử trực tiếp giữa kim loại với các chất oxi hoá có trong môi trường.

- Sự ăn mòn điện hóa kim loại xảy ra khi có sự tạo thành pin điện hóa. Điều kiện của quá trình ăn mòn điện hoá: Hai kim loại khác nhau hoặc một kim loại và một phi kim; Chúng tiếp xúc với nhau trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua dây dẫn điện và cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện li.

Lời giải chi tiết :

- Cốc (1) xảy ra ăn mòn hóa học, vì Zn bị oxi hóa trực tiếp bởi HCl.

Phương trình hóa học: \({\rm{Zn}} + 2{\rm{HCl}} \to {\rm{ZnC}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}} \uparrow \)

- Cốc (2) xảy ra ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa:

+ Thanh kẽm bị tan khi tác dụng với dung dịch HCl và dung dịch CuSO₄.

Phương trình hóa học: \({\rm{Zn}} + 2{\rm{HCl}} \to {\rm{ZnC}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}} \uparrow \)

\({\rm{Zn}} + {\rm{CuS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} \to {\rm{ZnS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} + {\rm{Cu}}\)

+ Đồng sinh ra bám trên thanh kẽm, cả đồng và kẽm đều tiếp xúc với dung dịch điện li (dung dịch HCl), tạo pin điện hóa với anode là kẽm, cathode là đồng.

– Ở anode (cực âm) xảy ra sự oxi hoá : \({\rm{Zn}} \to {\rm{Z}}{{\rm{n}}^{2 + }}{\rm{ + 2e}}\)

– Ở cathode (cực dương) xảy ra sự khử : \(2{{\rm{H}}^ + } + 2{\rm{e}} \to {{\rm{H}}_2}\)