MasterSchool
Đăng nhậpHS

Hóa học lớp 12 · KNTT · Chương 6

Lý thuyết Hóa học 12 Bài 23: Ôn tập chương 6

Chương 6: Đại cương về kim loại · Kết nối tri thức với cuộc sống

Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12 Bài 23: Ôn tập chương 6 theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá toàn bộ kiến thức trọng tâm, phương trình phản ứng hóa học KaTeX chuẩn, bảng biểu trực quan và câu hỏi củng cố có lời giải chi tiết.

Lớp
101112
Môn
Toán họcVật lýHóa họcNgữ vănTiếng AnhSinh họcLịch sửĐịa lýGiáo dục kinh tế & pháp luậtTin họcCông nghệ

I. Cấu tạo và liên kết trong tinh thể kim loại

- 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 hóa 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.

II. Tính chất vật lí và tính chất hóa học của kim loại

- Kim loại là chất rắn (trừ Hg), có tính dẻo (dễ rèn, dễ dát mỏng và dễ kéo sợi), tính dẫn điện, dẫn nhiệt và có ánh kim.

- Kim loại có tính khử: Tác dụng với phi kim, nước, dung dịch acid, dung dịch muối.

III. Kim loại trong tự nhiên và phương pháp tách kim loại

- Trong tự nhiên, hầu hết các kim loại tồn tại ở dạng hợp chất, chỉ một vài kim loại kém hoạt động như vàng, bạc, platinum,…được tìm thấy dưới dạng đơn chất.

- Nguyên tắc điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử:

Mn+ + ne → M

- Những kim loại hoạt động hóa học mạnh được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy các hợp chất của chúng.

- Những kim loại hoạt động trung bình, yếu thường được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện hoặc điện phân dung dịch muối của chúng hoặc thủy luyện.

IV. Hợp kim

- Vật liệu kim loại chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại khác hoặc phi kim.

- Tính chất hóa học của hợp kim tương tự tính chất hóa học của kim loại thành phần.

- Tính chất vật lí thường khác nhiều so với tính chất của các kim loại thành phần như độ cứng của hợp kim thường lớn hơn độ cứng của kim loại thành phần và độ dẻo thì kém hơn. Nhiệt độ nóng chảy của hợp kim tùy thuộc vào thành phần và cấu tạo tinh thể của hợp kim.

V. Sự ăn mòn kim loại

- Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim dưới tác dụng của các chất trong môi trường.

- Hai dạng ăn mòn kim loại là ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa.

- Hai phương pháp bảo vệ kim loại là phương pháp điện hóa và phương pháp phủ bề mặt.

II. Bảng tổng hợp phương pháp tách kim loại và chống ăn mòn

Hệ thống hoá 3 phương pháp tách kim loại và các biện pháp bảo vệ chống ăn mòn:

Phương pháp Phạm vi áp dụng Chất khử / Tác nhân Phương trình phản ứng minh họa
Nhiệt luyện Kim loại trung bình và yếu (sau Al: Zn,Fe,CuZn, Fe, Cu) C,CO,H2,AlC, CO, H_2, Al ở nhiệt độ cao Fe2O3+3CO→t∘2Fe+3CO2↑Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t^\circ} 2Fe + 3CO_2 \uparrow
Thủy luyện Kim loại hoạt động yếu (sau H: Cu,Ag,AuCu, Ag, Au) Kim loại mạnh hơn đẩy kim loại yếu khỏi dung dịch Fe+CuSO4→FeSO4+Cu↓Fe + CuSO_4 \to FeSO_4 + Cu \downarrow
Điện phân nóng chảy Kim loại hoạt động mạnh (Na,K,Ca,Mg,AlNa, K, Ca, Mg, Al) Dòng điện một chiều cực mạnh 2Al2O3→đpnc, cryolite4Al+3O2↑2Al_2O_3 \xrightarrow{\text{đpnc, cryolite}} 4Al + 3O_2 \uparrow
Điện phân dung dịch Kim loại trung bình và yếu (sau Al) Dòng điện một chiều qua dung dịch muối 2CuSO4+2H2O→đpdd2Cu↓+O2↑+2H2SO42CuSO_4 + 2H_2O \xrightarrow{\text{đpdd}} 2Cu \downarrow + O_2 \uparrow + 2H_2SO_4

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

  • Hệ thống hóa toàn diện Chương 6: Đại cương về kim loại, cấu tạo mạng tinh thể, tính chất vật lí, tính chất hóa học, phương pháp tách kim loại, hợp kim và sự ăn mòn kim loại.
  • Mối liên hệ cấu trúc – tính chất: Biển electron tự do quyết định 4 tính chất vật lí chung (dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, ánh kim); bán kính nguyên tử lớn và năng lượng ion hóa nhỏ quyết định tính khử đặc trưng của kim loại (M→Mn++neM \to M^{n+} + ne).
  • Hệ thống 3 phương pháp tách kim loại: Phương pháp nhiệt luyện (dùng C,CO,H2,AlC, CO, H_2, Al khử oxide kim loại trung bình - yếu sau Al); Phương pháp thủy luyện (dùng kim loại mạnh đẩy kim loại yếu ra khỏi dung dịch); Phương pháp điện phân (điện phân nóng chảy kim loại mạnh IA, IIA, Al; điện phân dung dịch cho kim loại sau Al).
  • Phương pháp giải toán đại cương kim loại: Định luật bảo toàn electron, định luật bảo toàn khối lượng, phương pháp tăng giảm khối lượng khi nhúng thanh kim loại vào dung dịch muối.

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Nhúng một lá kẽm (ZnZn) nặng 20 g20\text{ g} vào 200 mL200\text{ mL} dung dịch CuSO4CuSO_4 1 M1\text{ M}. Sau một thời gian lấy lá kẽm ra, rửa sạch, sấy khô cân lại thấy nặng 19,9 g19{,}9\text{ g} (giả thiết toàn bộ Cu sinh ra bám hết vào lá kẽm). Tính khối lượng kim loại Cu đã bám lên lá kẽm?
Phương trình phản ứng thế kim loại: Zn+CuSO4→ZnSO4+CuZn + CuSO_4 \to ZnSO_4 + Cu Cứ 1 mol Zn1\text{ mol } Zn tan ra (65 g65\text{ g}) thì có 1 mol Cu1\text{ mol } Cu bám vào (64 g64\text{ g}), làm khối lượng lá kim loại giảm đi: Δmgiảm=65−64=1 g/mol\Delta m_{\text{giảm}} = 65 - 64 = 1\text{ g/mol} Độ giảm khối lượng thực tế của lá kim loại: ΔmTT=20−19,9=0,1 g\Delta m_{\text{TT}} = 20 - 19{,}9 = 0{,}1\text{ g} Số mol kẽm đã phản ứng và số mol đồng sinh ra: n=ΔmTT65−64=0,11=0,1 moln = \frac{\Delta m_{\text{TT}}}{65 - 64} = \frac{0{,}1}{1} = 0{,}1\text{ mol} Khối lượng kim loại Cu đã tạo thành bám vào lá kẽm: mCu=0,1×64=6,4 gm_{Cu} = 0{,}1 \times 64 = 6{,}4\text{ g}
Nêu các quy luật biến đổi tuần hoàn về bán kính nguyên tử, năng lượng ion hóa, tính kim loại và số oxi hóa của các kim loại trong cùng một chu kì và cùng một nhóm A?
- Trong cùng một chu kì theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần (từ trái sang phải): + Bán kính nguyên tử giảm dần do lực hút giữa hạt nhân và lớp electron ngoài cùng tăng. + Năng lượng ion hóa thứ nhất (I1I_1) nhìn chung tăng dần. + Tính kim loại (tính khử) giảm dần rõ rệt (từ kim loại kiềm mạnh nhất chu kì đến kim loại lưỡng tính và phi kim). - Trong cùng một nhóm A theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần (từ trên xuống dưới): + Bán kính nguyên tử tăng nhanh do số lớp electron tăng. + Năng lượng ion hóa thứ nhất (I1I_1) giảm dần do electron lớp ngoài cùng xa hạt nhân hơn. + Tính kim loại (tính khử) tăng dần rõ rệt (ví dụ trong nhóm IA: Li<Na<K<Rb<CsLi < Na < K < Rb < Cs).
Trình bày cách phân biệt một miếng kim loại nhôm (AlAl) và một miếng hợp kim duralumin (Al−Cu−Mg−MnAl-Cu-Mg-Mn) bằng phương pháp hóa học?
Dùng dung dịch kiềm mạnh (NaOHNaOH đặc): - Miếng kim loại nhôm nguyên chất: Tan hoàn toàn trong dung dịch NaOHNaOH kèm sủi bọt khí H2H_2 không màu mãnh liệt, dung dịch cuối cùng trở nên trong suốt không để lại bất kì cặn bã rắn nào: 2Al+2NaOH+2H2O→2NaAlO2+3H2↑2Al + 2NaOH + 2H_2O \to 2NaAlO_2 + 3H_2 \uparrow - Miếng hợp kim duralumin: Nhôm tan ra sủi bọt khí, nhưng các kim loại thành phần khác gồm đồng (CuCu) và magnesium (MgMg, MnMn) không tan trong dung dịch NaOHNaOH sẽ để lại một lượng cặn bã rắn màu xám đen/đỏ lắng xuống đáy ống nghiệm.
Hòa tan hoàn toàn 12 g12\text{ g} hỗn hợp gồm FeFe và CuCu vào dung dịch HNO3HNO_3 đặc, nóng, dư thu được 11,155 lıˊt11{,}155\text{ lít} khí NO2NO_2 duy nhất (đo ở 25∘C,1 bar25^\circ\text{C}, 1\text{ bar}). Tính phần trăm khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu?
Ở điều kiện chuẩn mới (25∘C,1 bar25^\circ\text{C}, 1\text{ bar}), 1 mol khıˊ=24,79 lıˊt1\text{ mol khí} = 24{,}79\text{ lít}. Số mol khí NO2NO_2 thu được: nNO2=11,15524,79=0,45 moln_{NO_2} = \frac{11{,}155}{24{,}79} = 0{,}45\text{ mol} Gọi số mol của Fe là xx mol và Cu là yy mol trong hỗn hợp. 1. Phương trình khối lượng: 56x+64y=12 g56x + 64y = 12\text{ g}. 2. Các quá trình nhường nhận electron: - Nhường e: Fe→Fe3++3eFe \to Fe^{3+} + 3e (3x3x mol e); Cu→Cu2++2eCu \to Cu^{2+} + 2e (2y2y mol e). - Nhận e: N+5+1e→N+4(NO2)N^{+5} + 1e \to N^{+4} (NO_2) (0,450{,}45 mol e). Áp dụng định luật bảo toàn electron: 3x+2y=0,453x + 2y = 0{,}45 Giải hệ phương trình: {56x+64y=123x+2y=0,45  ⟹  {x=0,06y=0,135\begin{cases} 56x + 64y = 12 \\ 3x + 2y = 0{,}45 \end{cases} \implies \begin{cases} x = 0{,}06 \\ y = 0{,}135 \end{cases} Khối lượng và phần trăm khối lượng mỗi kim loại: - mFe=0,06×56=3,36 g  ⟹  %mFe=3,3612×100%=28%m_{Fe} = 0{,}06 \times 56 = 3{,}36\text{ g} \implies \%m_{Fe} = \frac{3{,}36}{12} \times 100\% = 28\%. - mCu=12−3,36=8,64 g  ⟹  %mCu=72%m_{Cu} = 12 - 3{,}36 = 8{,}64\text{ g} \implies \%m_{Cu} = 72\%.

Đề luyện tập theo bài

Bài 23: Ôn tập chương 6 - Đề 1 (Nhận biết)28 câu hỏi · Nhận biết
Làm đề
Bài 23: Ôn tập chương 6 - Đề 2 (Thông hiểu)28 câu hỏi · Thông hiểu
Làm đề
Bài 23: Ôn tập chương 6 - Đề 3 (Vận dụng)28 câu hỏi · Vận dụng
Làm đề
Bài 23: Ôn tập chương 6 - Đề 4 (Tổng hợp)28 câu hỏi · Vận dụng cao
Làm đề
Bài 23: Ôn tập chương 6 - Đề 5 (Nâng cao)28 câu hỏi · Tổng hợp
Làm đề