Trả lời nhanh
Bài 22 ôn lại chương 2 Kim loại với bốn trục kiến thức: dãy hoạt động hóa học của kim loại, tính chất hóa học chung (với phi kim, axit, dung dịch muối), so sánh nhôm – sắt cùng gang – thép, và sự ăn mòn kim loại. Muốn làm tốt bài tập, em nắm chắc dãy hoạt động rồi viết đúng, cân bằng đúng phương trình.
1. Dãy hoạt động hóa học của kim loại
Dãy (mức độ hoạt động giảm dần từ trái sang phải):
K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au
Mẹo nhớ: “Khi Nào Mua Áo Záp Sắt Phải Hỏi Cửa Hàng Á Âu” (K–Na–Mg–Al–Zn–Fe–Pb–H–Cu–Hg–Ag–Pt–Au trong bản đầy đủ). Ở lớp 9 chỉ cần dùng dãy rút gọn ở trên.
Dãy cho biết bốn điều:
- Kim loại càng đứng trước càng hoạt động mạnh.
- Kim loại đứng trước Mg (K, Na, …) phản ứng với nước ở nhiệt độ thường tạo bazơ và H2.
- Kim loại đứng trước H phản ứng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng giải phóng H2.
- Kim loại đứng trước (không tan trong nước) đẩy được kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối.
2. Tính chất hóa học của kim loại
| Tác dụng với | Ví dụ phương trình | Hiện tượng / lưu ý |
|---|---|---|
| Phi kim (O2) | 4Al + 3O2 → 2Al2O3 (t°) 3Fe + 2O2 → Fe3O4 (t°) |
Sắt cháy sáng, có xỉ nâu đen bắn ra. |
| Phi kim (Cl2, S) | 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (t°) 2Al + 3S → Al2S3 (t°) |
Fe tác dụng Cl2 cho muối sắt(III), không phải sắt(II). |
| Dung dịch axit (HCl, H2SO4 loãng) | Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ |
Kim loại tan dần, có bọt khí không màu. |
| Dung dịch muối | Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓ Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag↓ |
Có kim loại mới bám vào; màu dung dịch thay đổi (xanh lam nhạt dần ở phản ứng đầu). |
Riêng nhôm còn tan trong dung dịch kiềm: 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑. Sắt không có phản ứng này, đây là cách phân biệt rất hay dùng.
3. So sánh nhôm và sắt
| Tiêu chí | Nhôm (Al) | Sắt (Fe) |
|---|---|---|
| Hóa trị trong hợp chất | Luôn III | II hoặc III (tùy chất oxi hóa) |
| Màu, tính chất vật lí | Trắng bạc, nhẹ, dẻo, dẫn điện tốt | Trắng xám, nặng hơn, dẻo, có tính nhiễm từ |
| Với dung dịch NaOH | Tan, có khí H2 | Không phản ứng |
| Với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội | Không phản ứng (thụ động) | Không phản ứng (thụ động) |
| Với Cl2 | AlCl3 | FeCl3 |
4. Gang, thép và sự ăn mòn kim loại
- Gang: hợp kim của sắt với cacbon (2–5%) và một lượng nhỏ Si, Mn, S…; cứng, giòn. Sản xuất trong lò cao: Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2 (t°).
- Thép: hợp kim của sắt với cacbon (dưới 2%) và một số nguyên tố khác; đàn hồi, cứng, bền. Luyện thép là giảm lượng cacbon và tạp chất trong gang bằng cách oxi hóa.
- Ăn mòn kim loại: sự phá hủy kim loại do tác dụng hóa học với các chất trong môi trường. Tốc độ phụ thuộc vào chất trong môi trường (hơi ẩm, muối, axit làm ăn mòn nhanh) và nhiệt độ.
- Bảo vệ: giữ bề mặt sạch, khô; sơn, mạ, bôi dầu mỡ; chế tạo hợp kim ít bị gỉ (như inox).
5. Các dạng bài thường gặp và cách làm
Dạng 1: Chuỗi chuyển hóa
Ví dụ (tự đặt): Al → Al2O3 → AlCl3 → Al(OH)3 → Al2O3 → Al.
- 4Al + 3O2 → 2Al2O3 (t°)
- Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
- AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl
- 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O (t°)
- 2Al2O3 → 4Al + 3O2 (điện phân nóng chảy, xúc tác criolit)
Dạng 2: Nhận biết kim loại
Ví dụ: Phân biệt ba bột kim loại Al, Fe, Ag. Cho từng mẫu vào dung dịch NaOH: mẫu tan, có khí bay ra là Al. Hai mẫu còn lại cho vào dung dịch HCl: mẫu tan, có khí là Fe; mẫu không tan là Ag.
Dạng 3: Hỗn hợp kim loại tác dụng với axit
Ví dụ: Cho 11,0 g hỗn hợp Al và Fe tác dụng hết với dung dịch HCl dư, thu được 8,96 lít H2 (đktc). Tính khối lượng mỗi kim loại.
Gọi số mol Al là x, Fe là y. Số mol H2 = 8,96 : 22,4 = 0,4 mol.
- Khối lượng: 27x + 56y = 11
- Theo phương trình: 1,5x + y = 0,4
Giải hệ được x = 0,2; y = 0,1. Vậy mAl = 0,2 × 27 = 5,4 g; mFe = 0,1 × 56 = 5,6 g (tổng 11 g, đúng đề).
Dạng 4: Bài toán tăng – giảm khối lượng thanh kim loại
Ví dụ: Nhúng thanh sắt nặng 10 g vào dung dịch CuSO4 dư; sau phản ứng thanh nặng 10,8 g. Tính khối lượng Cu bám vào thanh.
Cứ 1 mol Fe tan (56 g) thì có 1 mol Cu bám (64 g), khối lượng thanh tăng 8 g. Thanh tăng 0,8 g nên số mol Fe phản ứng = 0,8 : 8 = 0,1 mol. Khối lượng Cu = 0,1 × 64 = 6,4 g.
6. Lỗi sai thường gặp
- Cho Fe tác dụng HCl hoặc H2SO4 loãng mà viết ra muối sắt(III). Đúng phải là sắt(II).
- Cho Fe tác dụng Cl2 mà viết FeCl2. Đúng là FeCl3.
- Dùng Na, K để đẩy kim loại khỏi dung dịch muối. Na, K tác dụng với nước trước nên không đẩy được kim loại.
- Quên điều kiện (t°, điện phân nóng chảy) hoặc quên ký hiệu ↑, ↓.
- Nhầm: Al không tác dụng với HNO3 đặc nguội, nhưng vẫn tác dụng với HNO3 đặc nóng.
7. Bài tập luyện tập (có đáp án)
Bài 1. Cho 2,7 g Al vào dung dịch CuSO4 dư. Tính khối lượng Cu thu được.
Đáp án: 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu. nAl = 0,1 mol → nCu = 0,15 mol → mCu = 9,6 g.
Bài 2. Viết phương trình thực hiện chuỗi: Fe → FeCl3 → Fe(OH)3 → Fe2O3 → Fe.
Đáp án: 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (t°); FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl; 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O (t°); Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2 (t°).
Bài 3. Kim loại X tác dụng với dung dịch HCl, không tác dụng với dung dịch NaOH và đẩy được Cu ra khỏi dung dịch CuSO4. X là Al, Fe hay Ag?
Đáp án: X là Fe. Al loại vì tan trong NaOH; Ag loại vì đứng sau H và sau Cu nên không phản ứng với HCl hay CuSO4.
Câu hỏi thường gặp
Hóa 9 bài 22 học những nội dung gì?
Bài 22 là bài luyện tập chương 2 Kim loại, tổng kết dãy hoạt động hóa học, tính chất hóa học chung của kim loại, nhôm, sắt, gang, thép và sự ăn mòn kim loại.
Sắt tác dụng với axit HCl tạo muối sắt(II) hay sắt(III)?
Tạo muối sắt(II): Fe + 2HCl → FeCl2 + H2. Muối sắt(III) chỉ tạo khi sắt tác dụng với chất oxi hóa mạnh như Cl2 hoặc axit đặc nóng.
Làm sao phân biệt nhôm và sắt?
Cho hai kim loại vào dung dịch NaOH: nhôm tan và có khí H2 thoát ra, sắt không phản ứng.
Gang và thép khác nhau ở điểm nào?
Cả hai là hợp kim của sắt với cacbon. Gang chứa 2–5% cacbon, cứng và giòn; thép chứa dưới 2% cacbon, đàn hồi và bền hơn.