Đây là bản xem thử. Phiên bản đầy đủ trong ứng dụng có bài tập, AI chấm ngay và theo dõi tiến độ học.
Bài học
Kim loại đẩy kim loại khỏi dung dịch muối
Em sẽ làm được gì?
Học xong bài này, em vận dụng được ý nghĩa 4 của dãy hoạt động để dự đoán chính xác một phản ứng kim loại – dung dịch muối có xảy ra hay không, viết đúng phương trình và mô tả đúng hiện tượng (màu dung dịch đổi, lớp kim loại bám).
Cần nhớ trước
Em cần nhớ bốn ý nghĩa của dãy hoạt động hóa học, đặc biệt là ý nghĩa 4 ở bài trước.
Nhúng dây đồng vào dung dịch bạc nitrate AgNO₃ trong suốt, sau một lúc dây đồng phủ lớp bạc sáng lấp lánh và dung dịch chuyển từ không màu sang xanh lam. Nhưng nếu làm ngược lại — nhúng dây bạc vào dung dịch đồng sulfate — thì chẳng có gì xảy ra, dây bạc vẫn sáng bóng như cũ. Dãy hoạt động hóa học cho phép em dự đoán trước chính xác kết quả này mà không cần làm thí nghiệm, chỉ bằng cách nhìn vào vị trí hai kim loại trong dãy.
Quy tắc dự đoán chi tiết
Ý nghĩa 4 phát biểu: kim loại đứng trước (mạnh hơn, tính từ Mg trở đi) đẩy được kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối của nó, đồng thời kim loại đứng trước sẽ tan vào dung dịch dưới dạng ion, còn kim loại đứng sau bị đẩy ra sẽ bám thành lớp kim loại tự do trên bề mặt kim loại cho vào. Một vài ví dụ minh họa quy tắc:
- Đồng đứng trước bạc: Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag↓ → xảy ra, vì Cu mạnh hơn Ag.
- Kẽm đứng trước đồng: Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu↓ → xảy ra, vì Zn mạnh hơn Cu.
- Bạc đứng sau đồng: Ag + CuSO₄ → không xảy ra, vì Ag yếu hơn Cu nên không đủ khả năng đẩy Cu ra khỏi muối của nó.
Cách làm nhanh khi gặp đề bài: xác định vị trí của *kim loại cho vào* và vị trí của *kim loại có trong muối* trên dãy hoạt động. Nếu kim loại cho vào đứng trước kim loại trong muối → phản ứng xảy ra; nếu đứng sau (hoặc trùng nhau) → không xảy ra phản ứng gì cả.
Cách viết phương trình cho dạng phản ứng này cũng có quy luật: kim loại mới (đứng trước, cho vào) sẽ đứng vào đúng vị trí gốc kim loại cũ trong công thức muối, giữ nguyên gốc acid (NO₃, SO₄, Cl…), còn kim loại cũ (đứng sau, trong muối ban đầu) được giải phóng thành đơn chất kim loại tự do, kèm dấu mũi tên đi xuống (↓) để chỉ nó bám lại chứ không tan tiếp.
So vị trí kim loại cho vào với kim loại trong muối: đứng trước thì phản ứng, đứng sau thì không.
Phản ứng đẩy kim loại khỏi muối còn có ứng dụng thực tế quan trọng trong ngành khai khoáng và xử lí nước thải công nghiệp: người ta dùng phế liệu sắt (rẻ tiền) để đẩy đồng ra khỏi nước thải chứa muối đồng, vừa thu hồi được đồng kim loại có giá trị, vừa làm sạch nguồn nước trước khi thải ra môi trường. Đây là một ví dụ cho thấy kiến thức hóa học lớp 9 cũng ứng dụng trực tiếp vào công nghệ xử lí môi trường, chứ không chỉ nằm trong bài tập.
Ví dụ
Ví dụ
Ví dụ 1 — Đồng vào dung dịch bạc nitrate
1
Dự đoán hiện tượng, viết phương trình khi nhúng một dây đồng sạch vào dung dịch AgNO₃, và tính khối lượng Ag bám vào nếu có 0,05 mol Cu đã phản ứng.
2
Trong dãy hoạt động, Cu đứng trước Ag → Cu đủ mạnh để đẩy Ag ra khỏi dung dịch muối của nó: phản ứng xảy ra.
Lớp bạc sáng lấp lánh dần bám lên bề mặt dây đồng; dung dịch ban đầu không màu (AgNO₃) chuyển dần sang màu xanh lam nhạt do tạo thành Cu(NO₃)₂.
5
Theo PTHH, tỉ lệ Cu : Ag = 1 : 2, nên $n_{Ag} = 2 \times 0{,}05 = 0{,}1$ mol; $m_{Ag} = 0{,}1 \times 108 = 10{,}8$ gam.
Ví dụ
Ví dụ 2 — Phản ứng có xảy ra không?
1
Cho lần lượt vào hai ống nghiệm riêng biệt: (a) một đinh bạc vào dung dịch CuSO₄; (b) một đinh sắt vào dung dịch AgNO₃. Trường hợp nào xảy ra phản ứng, viết phương trình nếu có.
2
Ag đứng sau Cu trong dãy hoạt động nên không đủ mạnh để đẩy Cu ra khỏi muối CuSO₄ → không xảy ra phản ứng, đinh bạc và dung dịch không thay đổi.
3
Fe đứng trước Ag trong dãy hoạt động nên Fe đẩy được Ag ra khỏi muối AgNO₃: $Fe + 2AgNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_2 + 2Ag\downarrow$ → phản ứng xảy ra, có lớp bạc bám vào đinh sắt, dung dịch nhạt màu dần.
4
Chỉ trường hợp (b) xảy ra phản ứng; trường hợp (a) hoàn toàn không có hiện tượng gì vì thứ tự hai kim loại bị đảo ngược so với yêu cầu của ý nghĩa 4.
Một điểm cần lưu ý khi trình bày bài thi: dù đề chỉ hỏi “có xảy ra phản ứng không”, câu trả lời đầy đủ luôn cần ba phần — kết luận có/không, lí do dựa trên vị trí trong dãy hoạt động, và phương trình hóa học minh họa nếu phản ứng có xảy ra. Trả lời thiếu một trong ba phần này thường bị trừ điểm dù kết luận đúng.
Luyện tập
Lỗi thường gặp
Không dùng kim loại quá mạnh K, Na, Ca cho dạng bài này: chúng phản ứng với nước trong dung dịch trước, không “đẩy kim loại” theo cách thông thường.
Một câu hỏi hay gặp trong đề nâng cao nhẹ: nếu cho một kim loại vào dung dịch chứa **hai muối khác nhau** cùng lúc, kim loại sẽ ưu tiên đẩy kim loại nào ra trước? Câu trả lời (ở mức nhận biết, chưa cần tính toán): kim loại trong muối nào **yếu hơn** (đứng sau xa hơn trong dãy) sẽ bị đẩy ra trước, vì phản ứng đó xảy ra dễ dàng và mạnh hơn. Đây là kiến thức mở rộng nhẹ giúp em hiểu sâu hơn bản chất của ý nghĩa 4, không phải nội dung bắt buộc của Foundation lớp 9.
Ghi nhớ
Kim loại đứng trước (từ Mg trở đi) đẩy được kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối của nó. Cứ so vị trí của kim loại cho vào với kim loại trong muối là dự đoán đúng, rồi viết PTHH và mô tả hiện tượng (kim loại mới bám, màu dung dịch đổi).
Khi kim loại đẩy nhau khỏi muối, khối lượng thanh kim loại nhúng vào sẽ thay đổi. Bài sau ta học cách tính chính xác độ tăng giảm này.
Nhúng dây đồng vào dung dịch bạc nitrate AgNO₃ trong suốt, sau một lúc dây đồng phủ lớp bạc sáng lấp lánh và dung dịch chuyển từ không màu sang xanh lam. Nhưng nếu làm ngược lại — nhúng dây bạc vào dung dịch đồng sulfate — thì chẳng có gì xảy ra, dây bạc vẫn sáng bóng như cũ. Dãy hoạt động hóa học cho phép em dự đoán trước chính xác kết quả này mà không cần làm thí nghiệm, chỉ bằng cách nhìn vào vị trí hai kim loại trong dãy.
Ý nghĩa 4 phát biểu: kim loại đứng trước (mạnh hơn, tính từ Mg trở đi) đẩy được kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối của nó, đồng thời kim loại đứng trước sẽ tan vào dung dịch dưới dạng ion, còn kim loại đứng sau bị đẩy ra sẽ bám thành lớp kim loại tự do trên bề mặt kim loại cho vào. Một vài ví dụ minh họa quy tắc:
Đồng đứng trước bạc: Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag↓ → xảy ra, vì Cu mạnh hơn Ag.
Kẽm đứng trước đồng: Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu↓ → xảy ra, vì Zn mạnh hơn Cu.
Bạc đứng sau đồng: Ag + CuSO₄ → không xảy ra, vì Ag yếu hơn Cu nên không đủ khả năng đẩy Cu ra khỏi muối của nó.
Cách làm nhanh khi gặp đề bài: xác định vị trí của kim loại cho vào và vị trí của kim loại có trong muối trên dãy hoạt động. Nếu kim loại cho vào đứng trước kim loại trong muối → phản ứng xảy ra; nếu đứng sau (hoặc trùng nhau) → không xảy ra phản ứng gì cả.
Cách viết phương trình cho dạng phản ứng này cũng có quy luật: kim loại mới (đứng trước, cho vào) sẽ đứng vào đúng vị trí gốc kim loại cũ trong công thức muối, giữ nguyên gốc acid (NO₃, SO₄, Cl…), còn kim loại cũ (đứng sau, trong muối ban đầu) được giải phóng thành đơn chất kim loại tự do, kèm dấu mũi tên đi xuống (↓) để chỉ nó bám lại chứ không tan tiếp.
Phản ứng đẩy kim loại khỏi muối còn có ứng dụng thực tế quan trọng trong ngành khai khoáng và xử lí nước thải công nghiệp: người ta dùng phế liệu sắt (rẻ tiền) để đẩy đồng ra khỏi nước thải chứa muối đồng, vừa thu hồi được đồng kim loại có giá trị, vừa làm sạch nguồn nước trước khi thải ra môi trường. Đây là một ví dụ cho thấy kiến thức hóa học lớp 9 cũng ứng dụng trực tiếp vào công nghệ xử lí môi trường, chứ không chỉ nằm trong bài tập.
Cu+2AgNO3→Cu(NO3)2+2Ag↓
Theo PTHH, tỉ lệ Cu : Ag = 1 : 2, nên nAg=2×0,05=0,1 mol; mAg=0,1×108=10,8 gam.
Fe đứng trước Ag trong dãy hoạt động nên Fe đẩy được Ag ra khỏi muối AgNO₃: Fe+2AgNO3→Fe(NO3)2+2Ag↓ → phản ứng xảy ra, có lớp bạc bám vào đinh sắt, dung dịch nhạt màu dần.
Một câu hỏi hay gặp trong đề nâng cao nhẹ: nếu cho một kim loại vào dung dịch chứa hai muối khác nhau cùng lúc, kim loại sẽ ưu tiên đẩy kim loại nào ra trước? Câu trả lời (ở mức nhận biết, chưa cần tính toán): kim loại trong muối nào yếu hơn (đứng sau xa hơn trong dãy) sẽ bị đẩy ra trước, vì phản ứng đó xảy ra dễ dàng và mạnh hơn. Đây là kiến thức mở rộng nhẹ giúp em hiểu sâu hơn bản chất của ý nghĩa 4, không phải nội dung bắt buộc của Foundation lớp 9.