Tính chất của kim loại và dãy hoạt động hoá học
Dùng dãy hoạt động hoá học để đoán một kim loại có phản ứng với nước, acid, dung dịch muối hay không, viết đúng phương trình và tính theo phương trình.
Ứng với SGK Kết nối tri thức: Bài 18, Bài 19
⚡ Nhớ nhanh
- 1Kim loại dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, có ánh kim, dẻo. Dẫn điện tốt nhất: Ag > Cu > Au > Al > Fe.
- 2Dãy hoạt động: K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au, mạnh nhất ở bên trái. Mẹo: Khi Nào Cần May Áo Záp Sắt Phải Hỏi Cửa Á Âu.
- 3K, Na, Ca tác dụng với nước ở nhiệt độ thường, tạo base và khí H₂.
- 4Kim loại đứng trước H tác dụng với dung dịch HCl, H₂SO₄ loãng, giải phóng H₂. Cu, Ag, Au thì không.
- 5Kim loại đứng trước (trừ K, Na, Ca) đẩy kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối.
- 6Sắt với HCl cho FeCl₂, sắt cháy trong Cl₂ cho FeCl₃. Đây là chỗ hay nhầm nhất.
👀 Nhìn là hiểu
Chọn một kim loại và một dung dịch rồi thả vào cốc. Xem có phản ứng không và vì sao, nhìn theo vị trí của chúng trên dãy.
Fe đứng trước Cu
Kim loại (bấm trên dãy hoặc ở đây):
Thả vào dung dịch:
✅ Có phản ứng
Có lớp màu đỏ (đồng) bám vào thanh Fe. Màu xanh lam nhạt dần thành lục nhạt.
Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu
💡 Fe đứng trước Cu nên đẩy Cu ra khỏi dung dịch muối.
1 🔩 Tính chất chung của kim loại
Dẫn điện (dây điện bằng Cu, Al), dẫn nhiệt (nồi, chảo), ánh kim (đồ trang sức), dẻo: kéo sợi, dát mỏng được (giấy bạc nhôm).
Tác dụng với phi kim (O₂, Cl₂, S), với dung dịch acid, với dung dịch muối. Một số kim loại tác dụng với nước.
Tác dụng với phi kim
- ✦Với oxygen tạo oxide: 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃. Sắt cháy trong oxygen: 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄ (t°).
- ✦Với chlorine tạo muối chloride: 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃ (t°).
- ✦Với lưu huỳnh tạo muối sulfide: Fe + S → FeS (t°).
2 📶 Dãy hoạt động hoá học
K · Na · Ca · Mg · Al · Zn · Fe · Pb · H · Cu · Ag · Au: đọc dãy ra năm điều
| Vị trí trong dãy | Ý nghĩa | Ví dụ |
|---|---|---|
| Từ trái sang phải | Mức độ hoạt động giảm dần | Mg mạnh hơn Fe, Fe mạnh hơn Cu |
| Ba nhóm | Kim loại mạnh K → Al · trung bình Zn, Fe, Pb · yếu Cu, Ag, Au | Al mạnh, Fe trung bình, Ag yếu |
| K, Na, Ca (đầu dãy) | Tác dụng với nước ở nhiệt độ thường → base + H₂ | 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑ |
| Đứng trước H | Tác dụng với HCl, H₂SO₄ loãng → muối + H₂ | Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑ |
| Đứng trước (trừ K, Na, Ca) | Đẩy kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối | Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu |
Dạng bài
Đoán phản ứng có xảy ra không
- 1 Xác định chất thứ hai là nước, acid hay muối của kim loại nào.
- 2 Tìm hai vị trí trên dãy: kim loại đem thả, và H (nếu là acid) hoặc kim loại trong muối.
- 3 Kim loại thả đứng trước thì có phản ứng, đứng sau thì không. Riêng K, Na, Ca trong dung dịch muối: tác dụng với nước trước.
- 4 Viết phương trình và kiểm tra số nguyên tử mỗi nguyên tố hai vế ✓.
⚠️ Bẫy hay gặp: Cu đứng sau H nên không tác dụng với HCl, nhưng vẫn tác dụng được với AgNO₃ vì Cu đứng trước Ag. Hai câu hỏi so với hai mốc khác nhau.
Ngâm một lá đồng vào dung dịch AgNO₃. Có phản ứng không? Nêu hiện tượng.
Hướng dẫn giải
3 💧 Tác dụng với nước và acid
Cần nhớ
- ✦Na thả vào nước: mẩu Na chạy trên mặt nước, tan dần, có khí thoát ra. 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑. Dung dịch làm quỳ tím hoá xanh.
- ✦Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑ · 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑ · Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑.
- ✦Nhôm, kẽm, sắt không tác dụng với nước ở nhiệt độ thường.
Dạng bài
Tính theo phương trình
- 1 Đổi khối lượng ra số mol: n = m/M.
- 2 Viết phương trình cân bằng, đọc tỉ lệ mol giữa chất đã biết và chất cần tìm.
- 3 Đổi ra đại lượng cần: m = n·M, hoặc V = n·24,79 (lít, điều kiện chuẩn 25 °C, 1 bar).
- 4 Kiểm tra lại tỉ lệ mol trong phương trình ✓.
⚠️ Bẫy hay gặp: Fe tác dụng với HCl tạo FeCl₂ (sắt hoá trị II), không phải FeCl₃. Viết FeCl₃ thì sai cả phương trình lẫn số mol.
Cho 6,5 g Zn tác dụng hết với dung dịch HCl. Tính thể tích H₂ thu được ở điều kiện chuẩn.
Hướng dẫn giải
4 🧂 Tác dụng với dung dịch muối
Hiện tượng hay gặp
| Thí nghiệm | Hiện tượng | Phương trình |
|---|---|---|
| Đinh sắt vào CuSO₄ | Lớp đỏ bám ngoài đinh, màu xanh dung dịch nhạt dần | Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu |
| Dây đồng vào AgNO₃ | Lớp xám bạc bám vào dây, dung dịch hoá xanh | Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag |
| Kẽm vào CuSO₄ | Lớp đỏ bám ngoài kẽm, dung dịch nhạt màu | Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu |
| Đồng vào FeSO₄ | Không có hiện tượng | Cu đứng sau Fe ⇒ không phản ứng |
⚠️ Bẫy K, Na, Ca
- ✦Thả Na vào dung dịch CuSO₄ không thấy đồng đỏ. Na tác dụng với nước trước: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑.
- ✦Sau đó NaOH tác dụng với muối: 2NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄. Ta thấy khí thoát ra và kết tủa xanh lam.
- ✦Thanh kim loại ngâm trong muối: khối lượng thanh thay đổi = khối lượng kim loại bám vào − khối lượng kim loại tan ra.
✏️ Luyện tập
Làm xong mỗi nhóm bấm Kiểm tra. Câu sai có lời giải ngắn và nút quay lại phần cách làm.
Tính chất chung
- 1Nhận biết
Kim loại dẫn điện tốt nhất là:
- 2Nhận biết
Dây điện thường làm bằng đồng hoặc nhôm vì:
- 3Thông hiểu Hoàn thành: 4Al + 3O₂ → 2
- 4Thông hiểu
Sắt cháy trong khí chlorine tạo ra:
Đọc dãy hoạt động
- 1Nhận biết
Bấm theo thứ tự hoạt động hoá học giảm dần:
Thứ tự của em: — bấm lần lượt —
- 2Nhận biết
Trong các kim loại sau, kim loại hoạt động mạnh nhất là:
- 3Thông hiểu
Kim loại nào KHÔNG tác dụng với dung dịch HCl?
- 4Thông hiểu
Kim loại nào đẩy được Fe ra khỏi dung dịch FeSO₄?
Với nước và acid
- 1Thông hiểu
Thả mẩu sodium vào cốc nước, hiện tượng là:
- 2Thông hiểu Hoàn thành: Fe + 2HCl → + H₂↑
- 3Thông hiểu
Cho kẽm vào dung dịch H₂SO₄ loãng, khí thoát ra là:
- 4Vận dụng Cho 6,5 g Zn tác dụng hết với dung dịch HCl. Thể tích H₂ ở điều kiện chuẩn (25 °C, 1 bar) là L.
Với dung dịch muối
- 1Nhận biết
Ngâm đinh sắt sạch trong dung dịch CuSO₄. Hiện tượng là:
- 2Thông hiểu
Phản ứng nào xảy ra được?
- 3Thông hiểu
Cho dây đồng vào dung dịch AgNO₃. Dung dịch dần chuyển sang màu:
- 4Vận dụng
Thả một mẩu Na vào dung dịch CuSO₄. Hiện tượng là:
- 5Vận dụng Ngâm đinh sắt trong dung dịch CuSO₄ dư. Có 5,6 g Fe phản ứng thì khối lượng Cu sinh ra là g và đinh nặng thêm g.
- 6Vận dụng
Để làm sạch bột đồng có lẫn bột sắt, có thể ngâm hỗn hợp trong:
- 7Vận dụng
Ba kim loại X, Y, Z: X tác dụng với HCl, Y không; Y đẩy được Z ra khỏi dung dịch muối của Z. Thứ tự hoạt động giảm dần là:
🎯 Chủ điểm này ra kiểm tra và thi chuyên thế nào?
- •Kiểm tra hay hỏi viết phương trình và đoán phản ứng có xảy ra không dựa vào dãy hoạt động.
- •Câu vận dụng thường tính theo phương trình: khối lượng kim loại, thể tích H₂, hoặc thanh kim loại nặng thêm/nhẹ đi sau khi ngâm trong muối.
- •Đề thi chuyên Hoá hay gài bẫy Na, K, Ca thả vào dung dịch muối (tác dụng với nước trước) và sắt lên hoá trị II hay III.
9. Tách kim loại, hợp kim; kim loại khác phi kim ở đâu