Giải SBT Khoa học tự nhiên 9 Phần Hóa Chân trời sáng tạo Bài 17: Dãy hoạt động hóa học của kim loại

Đáp án đúng là: B

Ý nghĩa của dãy hoạt động hoá học của kim loại:

(1) Mức độ hoạt động hoá học của các kim loại giảm dần từ trái qua phải.

(2) Kim loại đứng trước Mg phản ứng với nước ở điều kiện thường tạo thành dung dịch base và giải phóng khí hydrogen.

(3) Kim loại đứng trước H phản ứng với một số dung dịch acid (HCl, H$_{2}$SO$_{4}$loãng,….) giải phóng khí hydrogen.

(4) Kim loại đứng trước (trừ K, Na, ...) đẩy được kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối.

Đáp án đúng là: C

Dãy kim loại được sắp xếp theo chiều hoạt động hóa học tăng dần: Cu, Fe, Al, Mg, K.

Đáp án đúng là: D

Vì đồng không phản ứng với dung dịch H$_{2}$SO$_{4}$ loãng (Cu đứng sau H trong dãy hoạt động hóa học) nên không có hiện tượng xảy ra.

Vì các kim loại này hoạt động rất mạnh. Khi cho các kim loại K, Na, Ca, ... vào các dung dịch muối thì kim loại sẽ tác dụng với thành phần nước (dung môi hoà tan muối) trước, tạo thành các hợp chất base. Như vậy, phương trình hoá học chuyển thành:

base + muối → base (mới) + muối (mới)

Vì thế phản ứng không tạo ra kim loại.

Ví dụ: Phương trình hóa học của các phản ứng khi cho sodium vào dung dịch copper(II) sulfate:

2Na + 2H$_{2}$O → 2NaOH + H$_{2}$

2NaOH + CuSO$_{4}$→ Cu(OH)$_{2}$↓ + Na$_{2}$SO$_{4}$

a) Kim loại Al tác dụng được với dung dịch CuSO$_{4}$ theo phương trình hóa học sau:

2Al + 3CuSO$_{4}$ → Al$_{2}$(SO$_{4}$)$_{3}$ + 3Cu

Vì Al hoạt động hóa học mạnh hơn Cu (Al đứng trước Cu trong dãy hoạt động hóa học của kim loại) nên đẩy Cu ra khỏi dung dịch muối.

b) Kim loại Ag không tác dụng với dung dịch HCl loãng. Do Ag hoạt động hóa học kém, Ag đứng sau H trong dãy hoạt động hóa học của kim loại.

a) Trong tự nhiên nhôm tồn tại dưới dạng oxide và muối.

b) Nguyên liệu chính để sản xuất nhôm là quặng bauxite (có thành phần chủ yếu là Al$_{2}$O$_{3}$).

c) Trong quá trình sản xuất nhôm từ nhôm oxide, người ta trộn thêm cryolite (3NaF.AlF$_{3}$) vào aluminium oxide để làm giảm nhiệt độ nóng chảy của aluminium oxide, rồi tiến hành điện phân hỗn hợp nóng chảy của aluminium oxide và cryolite thu được aluminium và oxygen.

${n}_{{H}_{2}}=\frac{2{,}479}{24{,}79}=0{,}1(mol)$

a) Phương trình hóa học: Zn + H$_{2}$SO$_{4}$ → ZnSO$_{4}$+ H$_{2}$↑

Cu + H$_{2}$SO$_{4}$ → Không phản ứng

b) Theo phương trình hóa học ta có:

m$_{Zn}$ = 0,1.65 = 6,5 (g)

Ta có: m$_{hh}$ = m$_{Zn}$ + m$_{Cu}$

m$_{Cu}$ = m$_{hh}$ - m$_{Zn}$ = 12 - 6,5 = 5,5 (g).

Hai phương trình hoá học của mỗi trường hợp:

a) Kim loại tác dụng với oxygen tạo thành oxide base:

$3Fe+2{O}_{2}\overset{t^{\circ}}{\rightarrow }F{e}_{3}{O}_{4}\ 2Mg+{O}_{2}\overset{t^{\circ}}{\rightarrow }2MgO$

b) Kim loại tác dụng với phi kim tạo thành muối:

$2Fe+3C{l}_{2}\overset{t^{\circ}}{\rightarrow }2FeC{l}_{3}$

$2Al+3S\overset{t^{\circ}}{\rightarrow }A{l}_{2}{S}_{3}$

c) Kim loại tác dụng với dung dịch acid tạo thành muối và giải phóng hydrogen:

2Al + 3H$_{2}$SO$_{4}$ (loãng) → Al$_{2}$(SO$_{4}$)$_{3}$ + 3H$_{2}$

Fe + 2HCl → FeCl$_{2}$ + H$_{2}$

d) Kim loại tác dụng với dung dịch muối tạo thành muối mới và kim loại mới:

Fe + CuSO$_{4}$ → FeSO$_{4}$ + Cu

Zn + 2AgNO$_{3}$ → Zn(NO$_{3}$)$_{2}$ + 2Ag

Trong 2 tấn quặng nhôm chứa:

${m}_{A{l}_{2}{O}_{3}}=2000.\frac{48{,}5}{100}=970(kg)$

Số mol Al$_{2}$O$_{3}$ trong 970 kg Al$_{2}$O$_{3}$:

${n}_{A{l}_{2}{O}_{3}}=\frac{1000.970}{102}=9{,}51.{10}^{3}(mol)$

Phương trình hóa học của phản ứng điều chế: $2A{l}_{2}{O}_{3}\overset{đpnc}{\rightarrow }4Al+3{O}_{2}$

Theo phương trình hoá học, ta có: ${n}_{Al}=2{n}_{A{l}_{2}{O}_{3}}=2.9{,}51.{10}^{3}=19{,}02.{10}^{3}(mol)$

Vì hiệu suất phản ứng là 90% nên:

n$_{Al thực tế}$ = $19{,}02.{10}^{3}.\frac{90}{100}=17{,}118.{10}^{3}(mol)$

Khối lượng Al thu được: 17,118. 10$^{3}$. 27 = 462,186. 10$^{3}$(g) = 462,186 (kg)

Vậy từ 2 tấn quặng nhôm sẽ thu được 462,19 kg nhôm.