Chuyên đề Hóa học - Phần I: Đại cương về kim loại

INORGANIC CHEMISTRY 12 
monosodiumglutamat@gmail.com 
Page 1 
PHẦN I: ĐAỊ CƢƠNG VỀ KIM LOAỊ 
§1. KIM LOAỊ VÀ HƠP̣ KIM 
A. KIM LOAỊ 
I. VỊ TRÍ CỦA KIM LOẠI TRONG BẢNG TUẦN HOÀN: 
- Nhóm IA (trừ H), nhóm IIA: các kim loại này là những nguyên tố s. 
- Nhóm IIIA (trừ B), một phần của các nhóm IVA, VA, VIA: các kim loại này là những 
nguyên tố p. 
- Các nhóm B (từ IB đến VIIIB): các kim loại chuyển tiếp, chúng là những nguyên tố d. 
- Họ lantan và actini (xếp riêng thành hai hàng ở cuối bảng): các kim loại thuộc hai họ này là 
những nguyên tố f . 
 Nhận xét: đa số các nguyên tố hóa học đã biết là nguyên tố kim loại (trên 80 %). 
II. CẤU TAỌ VÀ LIÊN KẾT TRONG TINH THỂ KIM LOAỊ: 
1. Cấu taọ trong nguyên tƣ̉ kim loaị : 
- Hầu hết các nguyên tử kim loại có 1, 2 hoặc 3 electron ở lớp ngoài cùng. 
- Bán kính nguyên tử của các nguyên tố kim loại (ở phía dưới, bên trái bảng tuần hoàn) nhìn 
chung lớn hơn bán kính nguyên tử các nguyên tố phi kim (ở phía trên, bên phải bảng tuần 
hoàn). 
2. Cấu taọ maṇg tinh thể kim loaị : 
Có ba kiểu mạng tinh thể kim loại đặc trưng là lập phương tâm khối, lập phương tâm diện và lục 
phương: 
INORGANIC CHEMISTRY 12 
monosodiumglutamat@gmail.com 
Page 2 
3. Liên kết kim loaị : 
Là liên kết hóa học hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa ion dương kim loại nằm ở các nút mạng tinh 
thể và các electron tự do di chuyển trong toàn bộ mạng lưới tinh thể kim loại. 
III. TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA KIM LOAỊ: 
1. Tính chất chung : 
Kim loại có những tính chất vật lí chung là: tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt và ánh kim. 
a) Tính dẻo: các lớp mạng tinh thể kim loại khi trượt lên nhau vẫn liên kết được với nhau nhờ 
lực hút tĩnh điện của các electron tự do với các cation kim loại. Những kim loại có tính dẻo 
cao là Au, Ag, Al, Cu, Zn 
b) Tính dẫn điện: nhờ các electron tự do có thể chuyển dời thành dòng có hướng dưới tác dụng 
của điện trường. Nói chung nhiệt độ của kim loại càng cao thì tính dẫn điện của kim loại càng 
giảm. Kim loại dẫn điện tốt nhất là Ag, tiếp sau là Cu, Au, Al, Fe 
c) Tính dẫn nhiệt: nhờ sự chuyển động của các electron tự do mang năng lượng (động năng) từ 
vùng có nhiệt độ cao đến vùng có nhiệt độ thấp của kim loại. Nói chung kim loại nào dẫn điện 
tốt thì dẫn nhiệt tốt . 
d) Ánh kim: nhờ các electron tự do có khả năng phản xạ tốt ánh sáng khả kiến (ánh sáng nhìn 
thấy). 
 Tóm lại: những tính chất vật lí chung của kim loại nhƣ trên chủ yếu do các electron 
tự do trong kim loại gây ra. 
2. Tính chất r iêng: 
a) Khối lượng riêng: phụ thuộc vào khối lượng nguyên tử, bán kính nguyên tử và kiểu cấu trúc 
mạng tinh thể. Li là kim loại có khối lượng riêng nhỏ nhất (d = 0,5 g/cm3) và osimi (Os) có 
khối lượng riêng lớn nhất (d = 22,6 g/cm3). Các kim loại có khối lượng riêng nhỏ hơn 5 
INORGANIC CHEMISTRY 12 
monosodiumglutamat@gmail.com 
Page 3 
g/cm
3
 được gọi là kim loại nhẹ (như Na, K, Mg, Al) và lớn hơn 5 g/cm3 được gọi là kim 
loại nặng (như Fe, Zn, Pb, Cu, Ag, Au). 
b) Nhiệt độ nóng chảy: phụ thuộc chủ yếu vào độ bền liên kết kim loại. Kim loại có nhiệt độ 
nóng chảy thấp nhất là Hg (–39oC, điều kiện thường tồn tại ở trạng thái lỏng) và kim loại có 
nhiệt độ nóng chảy cao nhất là W (vonfam, 3410oC) . 
c) Tính cứng: phụ thuộc chủ yếu vào độ bền liên kết kim loại. Kim loại mềm nhất là nhóm kim 
loại kiềm (như Na, Kdo bán kính lớn, cấu trúc rỗng nên liên kết kim loại kém bền) và có 
những kim loại rất cứng không thể dũa được (như W, Cr). 
IV. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CHUNG CỦA KIM LOẠI: 
Tính chất đặc trưng của kim loại là tính khử (nguyên tử kim loại dễ bị oxi hóa thành ion dương): 
M → Mn+ + ne 
1. Tác dụng với phi kim: 
Hầu hết các kim loại khử được phi kim điển hình thành ion âm. 
Ví dụ: 4Al + 3O2 2Al2O3 
 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 
 Hg + S → HgS 
2. Tác dụng với axit: 
a) Đối với dung dịch HCl, H2SO4 loãng: 
M + nH
+
 → Mn+ + n/2H2 (M đứng trước hiđro trong dãy thế điện cực chuẩn) 
b) Đối với H2SO4 đặc, HNO3 (axit có tính oxi hóa mạnh): 
- Kim loại thể hiện nhiều số oxi hóa khác nhau khi phản ứng với H2SO4 đặc, HNO3 sẽ đạt số 
oxi hóa cao nhất. 
- Hầu hết các kim loại phản ứng được với H2SO4 đặc nóng (trừ Pt, Au) và H2SO4 đặc nguội (trừ 
Pt, Au, Fe, Al, Cr), khi đó S+6 trong H2SO4 bị khử thành S
+4
 (SO2) ; S
o
 hoặc S-2 (H2S) . 
- Hầu hết các kim loại phản ứng được với HNO3 đặc nóng (trừ Pt, Au) và HNO3 đặc nguội (trừ 
Pt, Au, Fe, Al, Cr), khi đó N+5 trong HNO3 bị khử thành N
+4
 (NO2) . 
- Hầu hết các kim loại phản ứng được với HNO3 loãng (trừ Pt, Au), khi đó N
+5
 trong HNO3 bị 
khử thành N+2(NO) ; N+1 (N2O) ; N
o
 (N2) hoặc N
-3
 (NH4+) . 
- Các kim loại có tính khử càng mạnh thường cho sản phẩm khử có số oxi hóa càng thấp. 
- Các kim loại như Na, Ksẽ gây nổ khi tiếp xúc với các dung dịch axit. 
Ví dụ: 2Fe + 6H2SO4 (đặc) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 
 4Mg + 5H2SO4 (đặc) 4MgSO4 + H2S + 4H2O 
 Cu + 4HNO3 (đặc) → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 
 3Cu + 8HNO3 (loãng) → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 
3. Tác dụng với dung dịch muối: 
- Điều kiện để kim loại M đẩy được kim loại X ra khỏi dung dịch muối của nó: 
+ M đứng trước X trong dãy thế điện cực chuẩn. 
+ Cả M và X đều không tác dụng được với nước ở điều kiện thường . 
+ Muối tham gia phản ứng và muối tạo thành phải là muối tan: 
xM (r) + nX
x+
 (dd) → xMn+ (dd) + nX (r) . 
- Khối lượng chất rắn tăng: ∆m↑ = mX tạo ra – mM tan . 
- Khối lượng chất rắn giảm: ∆m↓ = mM tan – mX tạo ra . 
INORGANIC CHEMISTRY 12 
monosodiumglutamat@gmail.com 
Page 4 
- Hỗn hợp các kim loại phản ứng với hỗn hợp dung dịch muối theo thứ tự ưu tiên: kim loại khử 
mạnh nhất tác dụng với cation oxi hóa mạnh nhất để tạo ra kim loại khử yếu nhất và cation 
oxi hóa yếu nhất . 
- Với nhiều anion có tính oxi hóa mạnh như NO3-, MnO4-,thì kim loại M sẽ khử các anion 
trong môi trường axit (hoặc bazơ). 
Ví dụ: 
Khi cho Zn vào dung dịch CuSO4 ta thấy lớp bề mặt thanh kẽm dần chuyển qua màu đỏ và màu 
xanh của dung dịch bị nhạt dần do phản ứng: 
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu↓ . 
Khi cho kim loại kiềm Na vào dung dịch CuSO4 ta thấy có sủi bọt khí không màu và xuất hiện kết 
tủa keo xanh do các phản ứng: 
Na + H2O → NaOH + 1/2H2 và CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4 . 
Khi cho bột Cu vào dung dịch Cu(NO3)2 có vài giọt HCl ta thấy có khí không màu thoát ra và hóa 
nâu trong không khí do phản ứng: 
3Cu + Cu(NO3)2 + 8HCl → 4CuCl2 + 2NO + 4H2O. 
4. Tác dụng với nƣớc: 
- Các kim loại mạnh như Li, Na, K, Ca, Sr, Bakhử nước dễ dàng ở nhiệt độ thường theo phản 
ứng: M + nH2O → M(OH)n + n/2H2. 
- Kim loại Mg tan rất chậm và Al chỉ tan khi ở dạng hỗn hống (hợp kim của Al và. Các kim 
loại trung bình như Mg, Al, Zn, Fephản ứng được với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo oxit kim 
loại và hiđro. 
Ví dụ: Mg + H2O(h) MgO + H2 
 3Fe + 4H2O(h) Fe3O4 + 4H2 
 Fe + H2O(h) FeO + H2 . 
- Các kim loại có tính khử yếu như Cu, Ag, Hgkhông khử được nước dù ở nhiệt độ cao. 
5. Tác dụng với dung dịch kiềm: 
- Các kim loại mà hiđroxit của chúng có tính lưỡng tính như Al, Zn, Be, Sn, Pbtác dụng 
được với dung dịch kiềm (đặc). 
- Trong các phản ứng này, kim loại đóng vai trò là chất khử, H2O là chất oxi hóa và bazơ làm 
môi trường cho phản ứng. 
Ví dụ: phản ứng của Al với dung dịch NaOH được hiểu là phản ứng của Al với nước trong 
môi trường kiềm và gồm hai quá trình: 
2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2 
Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4] 
Cộng hai phương trình trên ta được một phương trình: 
2Al + 6H2O + 2NaOH → 2Na[Al(OH)4] + 3H2. 
6. Tác dụng với oxit kim loại: 
Các kim loại mạnh khử được các oxit kim loại yếu hơn ở nhiệt độ cao thành kim loại. 
Ví dụ: 2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3 
INORGANIC CHEMISTRY 12 
monosodiumglutamat@gmail.com 
Page 5 
B. HỢP KIM 
I. ĐỊNH NGHĨA, CẤU TẠO TINH THỂ CỦA HỢP KIM: 
1. Định nghĩa: 
Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác 
Ví dụ: Thép là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác. Đuyra là hợp kim của nhôm với 
đồng, magie, mangan, silic. 
2. Cấu tạo tinh thể của hợp kim: 
Hợp kim có cấu tạo tinh thể. Có các loại tinh thể sau: tinh thể hỗn hợp, tinh thể dung dịch rắn và tinh 
thể hợp chất hóa học. 
a. Tinh thể hỗn hợp: 
- Có nguồn gốc từ khi hỗn hợp các đơn chất trong hợp kim ở trạng thái lỏng. Ở trạng thái này, 
các đơn chất không tan vào nhau và cũng không tác dụng hóa học với nhau. 
- Các đơn chất tham gia hợp kim có tính chất hóa học và kiểu mạng tinh thể không khác nhau 
nhiều, nhưng kích thước các ion khác nhau. 
Ví dụ: hợp kim Cd – Bi, hợp kim Sn – Pb 
- Kiểu liên kết hóa học chủ yếu là liên kết kim loại. 
- Thường có nhiệt độ nóng chảy thấp. 
b. Tinh thể dung dịch rắn: 
- Có nguồn gốc từ hỗn hợp các đơn chất trong hợp kim ở trạng thái lỏng. Ớ trạng thái này, các 
đơn chất trong hỗn hợp tan vào nhau không theo một tỉ lệ nào nhất định, ta có dung dịch lỏng. 
Ở nhiệt độ thấp hơn, dung dịch lỏng chuyển thành dung dịch rắn. 
- Các đơn chất tham gia hợp kim có kiểu mạng tinh thể giống nhau, tính chất hóa học tương tự 
và kích thước các ion không khác nhau nhiều. 
Ví dụ: hợp kim Au – Ag, hợp kim Fe – Mn 
- Kiểu liên kết hóa học chủ yếu là liên kết kim loại. 
c. Tinh thể hợp chất hóa học: 
- Có nguồn gốc từ khi hợp kim ở trạng thái lỏng. Ở trạng thái này, nếu các đơn chất tham gia 
hợp kim có kiểu mạng tinh thể khác nhau , tính chất hóa học khác nhau và kích thước các ion 
khác nhau rõ rệt thì giữa những đơn chất này sẽ tạo ra hợp chất hóa học . 
- Khi hợp kim chuyển sang trạng thái rắn, ta có những tinh thể hợp chất hóa học. Ví dụ tinh thể 
hợp chất hóa học Mg2Pb, AuZn, AuZn3, AuZn5, Al4C3 
- Kiểu liên kết hóa học là liên kết cộng hóa trị. 
INORGANIC CHEMISTRY 12 
monosodiumglutamat@gmail.com 
Page 6 
II. TÍNH CHẤT CỦA HƠP̣ KIM: 
1. Tính chất hóa học: 
Có tính chất hóa học tương tự của các đơn chất tham gia tạo thành hợp kim. 
2. Tính chất vật lí: 
- Tính chất vật lí và tính chất cơ học của hợp kim khác nhiều so với tính chất của các đơn chất. 
- Có tính dẫn điện, dẫn nhiệt, tính dẻo và ánh kim do trong hợp kim có các electron tự do . 
- Tính dẫn điện, dẫn nhiệt của hợp kim giảm so với kim loại thành phần do mật độ electron tự 
do trong hợp kim giảm đi rõ rệt. 
- Có độ cứng cao hơn so với các kim loại thành phần do có sự thay đổi về cấu tạo mạng tinh 
thể, thay đổi về thành phần của ion trong mạng tinh thể . 
- Có rất nhiều hợp kim khác nhau được chế tạo có hóa tính, cơ tính và lí tính ưu thế như không 
gỉ, độ cứng cao, chịu nhiệt tốt, chịu ma sát tốt 
Ví dụ: 
- Hơp kim không bị ăn mòn: Fe–Cr–Mn (thép inoc) 
- Hợp kim siêu cứng: W–Co, Co–Cr–W–Fe, 
- Hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp: Sn – Pb (thiếc hàn nóng chảy ở 210oC), 
- Hợp kim nhẹ, cứng và bền: Al–Si, Al–Cu–Mn–Mg 
III. ỨNG DỤNG CỦA HỢP KIM: 
- Do có tính chất hóa học, vật lí, cơ học rất quý nên hợp kim được sử dụng rộng rãi trong các 
ngành kinh tế quốc dân. 
- Có những hợp kim trơ với axit, bazơ và các hóa chất khác dùng chế tạo các máy móc, thiết bị 
dùng trong nhà máy sản xuất hóa chất. 
- Có hợp kim chịu nhiệt cao, ... dụ minh họa: 
Ví dụ 1: Nhúng một thanh kim loại M hóa trị II nặng m gam vào dung dịch Fe(NO3)2 thì khối lượng 
thanh kim loại giảm 6 % so với ban đầu. Nếu nhúng thanh kim loại trên vào dung dịch AgNO3 thì 
khối lượng thanh kim loại tăng 25 % so với ban đầu. Biết độ giảm số mol của Fe(NO3)2 gấp đôi độ 
INORGANIC CHEMISTRY 12 
monosodiumglutamat@gmail.com 
 Page 
32 
giảm số mol của AgNO3 và kim loại kết tủa bám hết lên thanh kim loại M. Kim loại M là: 
A. Pb B. Ni C. Cd D. Zn 
Hướng dẫn: Gọi nFe2+pư = 2x mol → nAg
+
pư = x mol 
M + Fe
2+
 → M2+ + Fe 
2x ← 2x → 2x 
→ ∆m↓ = 2x.(M – 56) → %mKl giảm = (1) 
M + 2Ag
+
 → M2+ + 2Ag 
0,5x ← x → x 
→ ∆m↑ = 0,5x.(216 – M) → %mKl tăng = (2) 
- Từ (1) ; (2) → → M = 65 → Zn → đáp án D 
Ví dụ 2: Cho m gam hỗn hợp bột các kim loại Ni và Cu vào dung dịch AgNO3 dư. Khuấy kĩ cho đến 
khi phản ứng kết thúc thu được 54 gam kim loại. Mặt khác cũng cho m gam hỗn hợp bột các kim loại 
trên vào dung dịch CuSO4dư, khuấy kĩ cho đến khi phản ứng kết thúc, thu được kim loại có khối 
lượng bằng (m + 0,5) gam. Giá trị của m là: 
A. 15,5 gam B. 16 gam C. 12,5 gam D. 18,5 gam 
Hướng dẫn: Gọi nNi = x mol ; nCu = y mol có trong m gam hỗn hợp 
Ni + 2Ag
+
 → Ni2+ + 2Ag (1) 
Cu + 2Ag
+
 → Cu2+ + 2Ag (2) 
Ni + Cu
2+
 → Ni2+ + Cu (3) 
- Từ (3) → (64 – 59).x = 0,5 → x = 0,1 mol (*) 
- Từ (1) → nAg(1) = 0,2 mol → mAg(1) = 21,6 gam → mAg(2) = 54 – 21,6 = 32,4 gam → nAg(2) = 0,3 
mol → y = 0,15 mol (**) 
- Từ (*) ; (**) → m = 0,1.59 + 0,15.64 = 15,5 gam → đáp án A 
Ví dụ 3: Hòa tan hỗn hợp bột kim loại gồm 8,4 gam Fe và 6,4 gam Cu vào 350 ml dung dịch 
AgNO3 2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là: 
A. 70,2 gam B. 54 gam C. 75,6 gam D. 64,8 gam 
Hướng dẫn: nFe = 0,15 mol ; nCu = 0,1 ; nAg+ = 0,7 mol 
Fe + 2Ag
+
 → Fe2+ + 2Ag (1) 
0,15→ 0,3 0,15 0,3 
Cu + 2Ag
+
 → Cu2+ + 2Ag 
0,1 → 0,2 0,2 
Fe
2+
 + Ag
+
 → Fe3+ + Ag (3) 
0,15 → 0,15 0,15 
Từ (1) ; (2) → m = (0,3 + 0,2 + 0,15).108 = 70,2 gam → Đáp án A 
Ví dụ 4: Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm AgNO3 0,1M và 
Cu(NO3)2 0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và m gam chất rắn Y. 
Giá trị của m là: 
A. 2,80 gam B. 4,08 gam C. 2,16 gam D. 0,64 gam 
Hướng dẫn: nFe = 0,04 mol ; nAg+ = 0,02 mol ; nCu2+ = 0,1 mol 
Thứ tự các phản ứng xảy ra là: (Fe2+/Fe < Cu2+/Cu < Fe3+ < Fe2+ < Ag+ < Ag) 
Fe + 2Ag
+
 → Fe2+ + 2Ag (1) 
0,01← 0,02 → 0,02 
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu (2) 
0,03→ 0,03 
Từ (1) ; (2) → mY = 0,02.108 + 0,03.64 = 4,08 gam → đáp án B 
Ví dụ 5: Cho hỗn hợp gồm 1,2 mol Mg và x mol Zn vào dung dịch chứa 2 mol Cu2+ và 1 mol Ag+ đến 
khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được một dung dịch chứa ba ion kim loại. Trong các giá trị sau 
INORGANIC CHEMISTRY 12 
monosodiumglutamat@gmail.com 
 Page 
33 
đây, giá trị nào của x thoả mãn trường hợp trên: 
A. 1,8 B. 1,5 C. 1,2 D. 2,0 
Hướng dẫn: 
- Dung dịch chứa 3 ion kim loại → Mg2+, Zn2+, Cu2+ 
- Σ ne cho = (2,4 + 2x) mol và Σ ne nhận = 1 + 2.2 = 5 mol 
- Yêu cầu bài toán thỏa mãn khi Σ ne cho < Σ ne nhận hay (2,4 + 2x) < 5 → x < 1,3 → x =1,2 → đáp 
án C 
Ví dụ 6: Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M và H2SO4 0,25M. 
Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại và V lít khí NO (sản 
phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của m và V lần lượt là: 
A. 17,8 và 4,48 B. 17,8 và 2,24 C. 10,8 và 4,48 D. 10,8 và 2,24 
Hướng dẫn: nCu2+ = 0,16 mol ; nNO3– = 0,32 mol ; nH
+
 = 0,4 mol 
- Các phản ứng xảy ra là: 
Fe + 4H
+
 + NO3– → Fe
3+
 + NO + 2H2O (1) 
0,1 ← 0,4 → 0,1 0,1 0,1 
→ VNO = 0,1.22,4 = 2,24 lít (*) 
Fe + 2Fe
3+
 → 3Fe2+ (2) 
0,05 ← 0,1 
Fe + Cu
2+
 → Fe2+ + Cu (3) 
0,16 ← 0,16 
- Từ (1) ; (2) ; (3) → nFepư = 0,1 + 0,05 + 0,16 = 0,31 mol 
- Hỗn hợp bột kim loại gồm Fe dư và Cu → (m – 0,31.56) + 0,16.64 = 0,6m → m = 17,8 gam (**) 
- Từ (*) ; (**) → đáp án B 
V. BÀI TẬP VỀ KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI OXIT KIM LOẠI (PHẢN ỨNG NHIỆT 
NHÔM): 
1. Một số chú ý khi giải bài tập: 
- Phản ứng nhiệt nhôm: Al + oxit kim loại oxit nhôm + kim loại 
 (Hỗn hợp X) (Hỗn hợp Y) 
- Thường gặp: 
 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe 
 2yAl + 3FexOy y Al2O3 + 3xFe (6x – 4y) 
 Al + 3xFe2O3 6FexOy + (3x – 2y)Al2O3 
- Nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn, tùy theo tính chất của hỗn hợp Y tạo thành để biện luận. Ví 
dụ: 
 Hỗn hợp Y chứa 2 kim loại → Al dư ; oxit kim loại hết . 
 Hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch bazơ kiềm (NaOH,) giải phóng H2 → có Al dư . 
 Hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch axit có khí bay ra thì có khả năng hỗn hợp Y chứa 
(Al2O3 + Fe) hoặc (Al2O3 + Fe + Al dư) hoặc (Al2O3 + Fe + oxit kim loại dư) . 
- Nếu phản ứng xảy ra không hoàn toàn, hỗn hợp Y gồm Al2O3, Fe, Al dư và Fe2O3 dư . 
- Thường sử dụng: 
 Định luật bảo toàn khối lượng: mhhX = mhhY . 
 Định luật bảo toàn nguyên tố (mol nguyên tử): nAl (X) = nAl (Y) ; nFe (X) = nFe (Y) ; nO (X) = 
nO (Y). 
2. Một số ví dụ minh họa: 
INORGANIC CHEMISTRY 12 
monosodiumglutamat@gmail.com 
 Page 
34 
Ví dụ 1: Nung nóng m gam hỗn hợp Al và Fe2O3 (trong điều kiện không có không khí) đến khi phản 
ứng xảy ra hoàn toàn , thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau: 
• Phần 1: tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng (dư) sinh ra 3,08 lít khí H2 (ở đktc) 
• Phần 2: tác dụng với dung dịch NaOH (dư) sinh ra 0,84 lít khí H2 (ở đktc) Giá trị của m là: 
A. 22,75 gam B. 21,40 gam C. 29,40 gam D. 29,43 gam 
Hướng dẫn: nH2(1) = 0,1375 mol ; nH2(2) = 0,0375 mol 
- Hỗn hợp rắn Y tác dụng với NaOH giải phóng H2 → Al dư và vì phản ứng xảy ra hoàn toàn nên 
thành phần hỗn hợp rắn Y gồm: Al2O3, Fe và Al dư 
- Gọi nFe = x mol ; nAl dư = y mol có trong 1/2 hỗn hợp Y 
- Từ đề ta có hệ phương trình: 
- Theo đlbt nguyên tố đối với O và Fe: nAl2O3 = nFe2O3 = = 0,05 mol 
- Theo đlbt khối lượng: m = (0,05.102 + 0,1.56 + 0,025.27).2 = 22,75 gam → đáp án A 
Ví dụ 2: Nung nóng m gam hỗn hợp gồm Al và Fe3O4 trong điều kiện không có không khí. Sau khi 
phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thu 
được dung dịch Y, chất rắn Z và 3,36 lít khí H2 (ở đktc). Sục khí CO2 (dư) vào dung dịch Y, thu được 
39 gam kết tủa. Giá trị của m là: 
A. 45,6 gam B. 57,0 gam C. 48,3 gam D. 36,7 gam 
Hướng dẫn: nH2 = 0,15 mol ; nAl(OH)3 = 0,5 mol 
- Từ đề suy ra thành phần hỗn hợp rắn X gồm: Fe, Al2O3 (x mol) và Al dư (y mol) 
- Các phản ứng xảy ra là: 
2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2 
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4] 
CO2 + Na[Al(OH)4] → Al(OH)3 + NaHCO3 
- nH2 = 0,15 mol → y = 0,1 mol 
- Theo đlbt nguyên tố đối với Al: 2x + y = 0,5 → x = 0,2 mol 
- Theo đlbt nguyên tố đối với O: nO(Fe O ) = nO(Al O ) → nFe3O4 = mol 
- Theo đlbt nguyên tố đối với Fe: nFe = 3nF3O4 = 3.0,15 = 0,45 mol 
- Theo đlbt khối lượng: m = 0,45.56 + 0,2.102 + 0,1.27 = 48,3 gam → đáp án C 
Ví dụ 3: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Al và một oxit sắt FexOy (trong điều kiện 
không có không khí) thu được 92,35 gam chất rắn Y. Hòa tan Y trong dung dịch NaOH (dư) thấy có 
8,4 lít khí H2 (ở đktc) thoát ra và còn lại phần không tan Z. Hòa tan 1/2 lượng Z bằng dung dịch 
H2SO4 đặc, nóng (dư) thấy có 13,44 lít khí SO2 (ở đktc) thoát ra. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. 
Khối lượng Al2O3 trong Y và công thức oxit sắt lần lượt là: 
A. 40,8 gam và Fe3O4 B. 45,9 gam và Fe2O3 
C. 40,8 gam và Fe2O3 D. 45,9 gam và Fe3O4 
Hướng dẫn: nH2 = 0,375 mol ; nSO2(cả Z) = 2.0,6 = 1,2 mol 
- Từ đề suy ra thành phần chất rắn Y gồm: Fe, Al2O3, Al dư và phần không tan Z là Fe 
- nH2 = 0,375 mol → nAl dư = 0,25 mol 
- nSO2 = 1,2 mol → nFe = mol 
- mAl2O3 = 92,35 – 0,8.56 – 0,25.27 = 40,8 gam (1) → nAl2O3 = 0,4 mol 
- Theo đlbt nguyên tố đối với O → nO(Fe O ) = 0,4.3 = 1,2 mol 
- Ta có: → công thức oxit sắt là Fe2O3 (2) 
- Từ (1) ; (2) → đáp án C 
INORGANIC CHEMISTRY 12 
monosodiumglutamat@gmail.com 
 Page 
35 
Ví dụ 4: Trộn 5,4 gam bột Al với 17,4 gam bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm (trong điều 
kiện không có không khí). Giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Fe3O4 thành Fe. Hòa tan hoàn toàn chất rắn 
sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư) thu được 5,376 lít khí H2 (ở đktc). Hiệu suất phản ứng 
nhiệt nhôm và số mol H2SO4 đã phản ứng là: 
A. 75 % và 0,54 mol B. 80 % và 0,52 mol 
C. 75 % và 0,52 mol D. 80 % và 0,54 mol 
Hướng dẫn: nAl = 0,2 mol ; nFe3O4 = 0,075 mol ; nH2 = 0,24 mol 
- Phản ứng xảy ra không hoàn toàn: 8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe 
 x→ 0,5x (mol) 
- Hỗn hợp chất rắn gồm: 
- Ta có phương trình: .2 + (0,2 – x).3 = 0,24.2 → x = 0,16 mol → Hphản ứng = % 
(1) 
- nH
+
phản ứng = 2.nFe + 3.nAl + 6.nAl2O3 + 8.nFe3O4 = 0,36 + 0,12 + 0,48 + 0,12 = 1,08 mol 
→ nH2SO4phản ứng = mol (2) 
- Từ (1) ; (2) → đáp án D 
VI. MỘT BÀI TOÁN KINH ĐIỂN: 
1. Nội dung tổng quát: 
 M hỗn hợp rắn (M, MxOy) M
+n
 + sản phẩm khử 
 m gam m1 gam (n là số oxi hóa cao nhất của M) 
(M là kim loại Fe hoặc Cu và dung dịch HNO3 (H2SO4 đặc nóng) lấy vừa đủ hoặc dư) / 
- Gọi: nM = x mol ; ne (2) nhận = y mol → ∑ ne nhường = x.n mol . 
- Theo đlbt khối lượng từ (1) → nO = mol . 
- ∑ ne nhận = ne (oxi) + ne (2) = .2 + y = + y mol . 
- Theo đlbt mol electron: ∑ ne nhường = ∑ ne nhận → x.n = + y . 
- Nhân cả hai vế với M ta được: (M.x).n = + M.y → m.n 
= → m. = → m = (*) . 
INORGANIC CHEMISTRY 12 
monosodiumglutamat@gmail.com 
 Page 
36 
- Thay M = 56 (Fe) ; n = 3 vào (*) ta được: m = 0,7.m1 + 5,6.y (1). 
- Thay M = 64 (Cu) ; n = 2 vào (*) ta được: m = 0,8.m1 + 6,4.y (2) 
(Khi biết 2 trong 3 đại lượng m, m1, y ta sẽ tính được đại lượng còn lại) 2) 
2. Ví dụ minh họa: 
Ví dụ 1: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch 
HNO3 loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn 
dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị m là: 
A. 38,72 gam B. 35,50 gam C. 49,09 gam D. 34,36 gam 
Hướng dẫn: nNO = 0,06 mol → y = 0,06.3 = 0,18 mol 
Theo công thức (1) ta có: nFe = mol → nFe(NO3)3 = 0,16 mol 
→ mmuối khan = 0,16.242 = 38,72 gam → đáp án A 
Ví dụ 2: Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 cần 0,05 mol H2. Mặt khác, 
hòa tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X trong dung dịch H2SO4 đặc thu được V ml khí SO2 (sản phẩm 
khử duy nhất ở đktc). Giá trị của V là: 
A. 112 ml B. 224 ml C. 336 ml D. 448 ml 
Hướng dẫn: Thực chất phản ứng khử các oxit là: H2 + O(oxit) → H2O. 
Vì vậy nO(oxit) = nH2 = 0,05 mol → mFe = 3,04 – 0,05.16 = 2,24 gam 
Theo công thức (1) ta có: ne nhận (S
+6
 → S+4) = y = mol 
→ nSO2 = 0,01 mol → V = 0,01.22,4 = 0,224 lít hay 224 ml → đáp án B 
Ví dụ 3: Nung m gam bột Cu trong oxi thu được 37,6 gam hỗn hợp rắn X gồm Cu, CuO và Cu2O. 
Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) thấy thoát ra 3,36 lít khí (ở đktc). Giá trị 
của m là: 
A. 25,6 gam B. 32 gam C. 19,2 gam D. 22,4 gam 
Hướng dẫn: nSO2 = 0,15 mol → y = 0,15.2 = 0,3 mol 
Theo công thức (2) ta có: m = 0,8.37,6 + 6,4.0,3 = 32 gam → đáp án B