Lý thuyết Tính chất vật lí và tính chất hoá học của kim loại (Hóa 12 Kết nối tri thức 2025)

Lý thuyết Hóa học 12 Bài 19: Tính chất vật lí và tính chất hoá học của kim loại

A. Lý thuyết Tính chất vật lí và tính chất hoá học của kim loại

I. Tính chất vật lí

1. Tính dẻo

Kim loại có tính dẻo: dễ rèn, dễ dát mỏng và dễ kéo sợi. Nhờ có tính dẻo mà kim loại có thể được uốn cong, ép khuôn thành nhiều hình dạng và kích thước khác nhau.

2. Tính dẫn điện

Tất cả các kim loại đều có tính dẫn điện.

3. Tính dẫn nhiệt

Tính dẫn nhiệt của các kim loại cũng được giải thích bằng sự có mặt của các electron tự do trong mạng tinh thể. Các kim loại dẫn điện tốt thường dẫn nhiệt tốt. Do có tính dẫn nhiệt tốt, các kim loại hoặc hợp kim được sử dụng làm các dụng cụ đun nấu như xoong, nồi, chảo,…

4. Tính ánh kim

Các elctron tự do trong tinh thể kim loại phản xạ hầu hết những tia sáng nhìn thấy được. Do đó, kim loại có vẻ sáng lấp lánh, gọi là ánh kim

5. Một số tính chất vật lí khác của kim loại

a) Khối lượng riêng

Khối lượng riêng của các kim loại rất khác nhau. Kim loại nhẹ nhất là lithium, kim loại nặng nhất là osium. Kim loại có D < 5g/cm3, được gọi là kim loại nhẹ, những kim loại có D > 5g/cm3, được gọi là kim loại nặng.

b) Nhiệt độ nóng chảy

Nhiệt độ nóng chảy của các kim loại biến đổi trong khoảng rộng: có kim loại nóng chảy ở nhiệt độ rất cao như tungsten (W), kim loại duy ở trạng thái lỏng trong điều kiện thường là thủy ngân.

c) Tính cứng

Các kim loại có độ cứng rất khác nhau. Kim loại cứng nhất là Cr, có thể cắt được kính, các kim loại mềm nhất là kim loại kiềm như potassium, rubidium, sodium.

II. Tính chất hóa học

1. Tác dụng với phi kim

a) Tác dụng với oxygen

Hầu hết các kim loại (trừ vàng, bạc, platinum,…) đều tác dụng với oxygen tạo thành oxide.

Ví dụ: $4 A l (s) + 3 O_{2} (g) \to 2 A l_{2} O_{3} (s)$

b) Tác dụng với chlorine

Hầu hết các kim loại đều tác dụng với khí chlorine khi đun nóng, thu được muối chloride tương ứng.

Ví dụ: 2Fe(s) + 3Cl₂(g) $\to$ 2FeCl₃ (s)

c) Tác dụng với lưu huỳnh

Nhiều kim loại có thể khử lưu huỳnh khi đun nóng (trừ thủy ngân phản ứng ngay ở nhiệt độ thường)

Ví dụ:

2. Tác dụng với nước

Hầu hết các kim loại nhóm IA, IIA có tính khử mạnh, tác dụng với nước ở nhiệt độ thường giải phóng H₂.

Ví dụ: 2Na(s) + H₂O(l) $\to$ 2NaOH(aq) + H₂(g)

Những kim loại có thế điện cực chuẩn $E_{M^{n +} / M}^{o} < - 0, 414 V$

3. Tác dụng với dung dịch acid

a) Với dung dịch HCl, H₂SO₄ loãng

Ở điều kiện chuẩn, những kim loại có $E_{M^{n +} / M}^{o} < 0 V$ có thể tác dụng với các dung dịch acid như HCl, H₂SO₄ tạo thành H₂

Ví dụ: Zn(s) + 2H⁺(aq) $\to$ Zn²⁺ (aq) + H₂(g)

b) Với dung dịch H₂SO₄ đặc

Hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) phản ứng được với dung dịch sulfuric acid đặc. Phản ứng này thường tạo thành muối sulfate, nước và sulfur dioxide. Phản ứng diễn ra mạnh hơn khi hỗn hợp phản ứng được đun nóng

Ví dụ: Cu(s) + 2H₂SO₄ (aq) đặc $\to$ CuSO₄(aq) + SO₂(g) + 2H₂O(l)

4. Tác dụng với dung dịch muối

Kim loại hoạt động mạnh hơn có thể đẩy kim loại hoạt động yếu hơn ra khỏi dung dịch muối của nó.

Ví dụ: Zn(s) + CuSO₄(aq) $\to$ ZnSO₄(aq) + Cu(s)

Sơ đồ tư duy Tính chất vật lí và tính chất hoá học của kim loại

B. Trắc nghiệm Tính chất vật lí và tính chất hoá học của kim loại

Câu 1. Một chiếc nhiệt kế bị vỡ, để thu hồi thuỷ ngân rơi vãi tránh độc, người ta có thể dùng

A. cát.

B. bột sắt.

C. bột lưu huỳnh.

D. bột than.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Thuỷ ngân có thể tác dụng với lưu huỳnh ở điều kiện thường: Hg + S → HgS. Hợp chất HgS ở thể rắn, có thể dễ dàng thu gom.

Câu 2. Cho dãy các kim loại sau: K, Ca, Mg, Fe, Cu. Số kim loại trong dãy có khả năng tác dụng với nước ở điều kiện thường là

A. 5.

B. 4.

C. 3.

D. 2.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Kim loại trong dãy có khả năng tác dụng với nước ở điều kiện thường là K, Ca; kim loại Mg tác dụng với nước nóng, kim loại Fe tác dụng với hơi nước ở nhiệt độ cao và kim loại Cu không tác dụng với nước.

Câu 3. Cặp chất không xảy ra phản ứng hoá học là

A. Cu và dung dịch FeCl₃.

B. Fe và dung dịch HCl.

C. Fe và dung dịch FeCl₃.

D. Cu và dung dịch FeCl₂.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Do cặp Cu²⁺/Cu đứng sau cặp Fe²⁺/Fe nên Cu không phản ứng được với FeCl₂.

Câu 4. Một mẫu kim loại Cu có lẫn tạp chất là các kim loại Al, Mg. Để loại bỏ tạp chất thì dùng dung dịch nào sau đây?

A. NaOH.

B. Cu(NO₃)₂.

C. Fe(NO₃)₃.

D. Fe(NO₃)₂.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Để loại bỏ tạp chất ta dùng dung dịch Cu(NO₃)₂:

Mg + Cu(NO₃)₂ → Mg(NO₃)₂ + Cu

2Al + 3Cu(NO₃)₂ → 2Al(NO₃)₃ + 3Cu

Dùng NaOH ta chỉ bỏ được Al; dùng Fe(NO₃)₃ sẽ hòa tan cả 3 kim loại; dùng Fe(NO₃)₂ thì loại bỏ được Mg, Al nhưng lại bị lẫn Fe.

Câu 5. Các kim loại đều tác dụng được với dung dịch HCl nhưng không tác dụng với dung dịch HNO₃ đặc, nguội?

A. Fe, Mg, Al.

B. Cu, Fe, Al.

C. Cu, Pb, Ag.

D. Fe, Al, Cr.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Kim loại Fe, Al, Cr đứng trước H trong dãy điện hóa nên tác dụng với dung dịch HCl nhưng đều không tác dụng với dung dịch HNO₃ đặc, nguội (bị thụ động hóa trong HNO₃ đặc nguội).

Câu 6. Tính chất nào của thủy ngân giúp nó được sử dụng trong nhiệt kế?

A. Có độc tính mạnh.

B. Có khối lượng riêng nặng hơn nước.

C. Có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn nhiệt độ phòng.

D. Có nhiệt độ sôi thấp hơn nhiệt độ phòng.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Thuỷ ngân có nhiệt độ nóng chảy thấp (-39 °C) và giãn nở vì nhiệt đều nên được sử dụng làm chất lỏng trong nhiệt kế để đo nhiệt độ.

Câu 7. Các khoáng vật tạo bởi hợp chất của vàng rất hiếm trong tự nhiên. Đó là do

A. vàng là nguyên tố hiếm.

B. vàng có độ hoạt động hoá học yếu và giá trị thế điện cực dương.

C. vàng dễ bị oxi hoá bởi các chất trong môi trường.

D. vàng có độ hoạt động hoá học mạnh và giá trị thế điện cực dương.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Các khoáng vật tạo bởi hợp chất của vàng rất hiếm trong tự nhiên là do vàng có độ hoạt động hoá học yếu và giá trị thế điện cực dương nên rất khó để tham gia phản ứng hóa học tạo thành hợp chất.

Câu 8: Kim loại X là kim loại nhẹ, dẫn điện tốt và có lớp màng oxide bền vững bảo vệ nên được sử dụng rộng rãi làm dây dẫn điện ngoài trời. Kim loại X là

A. sắt.

B. bạc.

C. đồng.

D. nhôm.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Nhôm là kim loại nhẹ, dẫn điện tốt và có lớp màng oxide bền vững bảo vệ nên được sử dụng rộng rãi làm dây dẫn điện ngoài trời.

Câu 9. Kim loại nào sau đây là chất lỏng ở điều kiện thường?

A. Na.

B. Cs.

C. Al.

D. Hg.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Kim loại Hg (thủy ngân) là chất lỏng ở điều kiện thường.

Câu 10. Kim loại có tính dẫn nhiệt, dẫn điện, tính dẻo, ánh kim là do

A. kim loại có cấu trúc mạng tinh thể.

B. kim loại có tỉ khối lớn.

C. các electron tự do trong kim loại gây ra.

D. kim loại có bán kính nguyên tử và điện tích hạt nhân nhỏ.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Kim loại có tính dẫn nhiệt, dẫn điện, tính dẻo, ánh kim là do các electron tự do trong kim loại gây ra

Câu 11. Cho một mẩu sodium nhỏ vào cốc nước có chứa vài giọt dung dịch phenolphtalein.

a. Sodium bị hoà tan nhanh chóng và xuất hiện bọt khí không màu.

b. Cốc nước chuyển từ không màu sang màu xanh.

c. Khí thoát ra trong thí nghiệm là một chất khí nhẹ hơn không khí; không cháy.

d. Nếu thay mẩu sodium bằng mẩu potassium thì hiện tượng xảy ra tương tự.

Hướng dẫn giải

Phản ứng: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

a. Đúng.

b. Sai vì dung dịch thu được NaOH làm phenophtalein chuyển sang màu hồng.

c. Sai vì 2H₂ + O₂ → 2H₂O; H₂ cháy với ngọn lửa màu xanh nhạt.

d. Đúng vì 2K + 2H₂O → 2KOH + H₂.

Câu 12. Đồng (Cu) là kim loại dẻo có độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao. Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, nguyên tố Cu ở ô thứ 29.

a. Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, Cu ở chu kì 4, nhóm IA.

b. Đồng dẫn điện tốt hơn bạc (Ag)

c. Khi đốt trong oxygen, đồng chuyển sang chất rắn có màu đen.

d. Đồng có thể tan hoàn toàn trong dung dịch HCl loãng.

Hướng dẫn giải

a. Sai vì Cu (Z = 29): [Ar]3d¹⁰4s¹ → chu kì 4, nhóm IB.

b. Sai vì Ag dẫn điện tốt hơn Cu.

c. Đúng.

d. Sai vì Cu không tác dụng với dung dịch HCl.

Câu 13. Cho m gam hỗn hợp X gồm Mg và Zn vào dung dịch H₂SO₄ loãng, dư thu được 0,7437 lít H₂ ( đkc). Khi cho m gam hỗn hợp X vào 200 mL dung dịch CuSO₄ 0,2 M thì thu được bao nhiêu gam kết tủa?

Hướng dẫn giải

Đáp số: 1,92.

Giải thích:

$n_{H_{2}}$ = 0,03 mol ⇒ n_Mg + n_Zn = $n_{H_{2}}$ = 0,03 mol

$n_{C u S O_{4}}$ = 0,04 mol

Mg + CuSO₄ → MgSO₄ + Cu (1)

n_Mg → n_Mg

Zn + CuSO₄ $\to$ ZnSO₄ + Cu (2)

n_Zn → n_Zn

từ (1) (2) ⇒ n_Cu = n_Mg + n_Zn = 0,03 mol

m_Cu = 0,03.64 = 1,92 gam.

Câu 14. Cho 8,4 gam sắt tác dụng với 6,4 gam lưu huỳnh trong bình chân không sau phản ứng thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là

Hướng dẫn giải

Đáp số: 14,8.

Giải thích:

Phản ứng: Fe + S $\overset{t °}{\to}$ FeS.

Giả thiết: n_Fe = 0,15 mol; n_S = 0,2 mol ⇒ Fe hết, S còn dư.

Tuy nhiên dù chất nào đủ hay dư thì cuối cùng đều trong m gam chất rắn.

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m = 8,4 + 6,4 = 14,8 gam.

Câu 15. Cho dãy các kim loại: Al, Cu, Fe, Zn, Ag. Số kim loại trong dãy phản ứng được với dung dịch HCl là

Hướng dẫn giải

Đáp số: 3.

Giải thích:

Kim loại trong dãy phản ứng được với dung dịch HCl là Al, Fe, Zn.

Xem thêm các bài tóm tắt lý thuyết Hóa học lớp 12 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 18: Cấu tạo và liên kết trong tinh thể kim loại

Lý thuyết Bài 19: Tính chất vật lí và tính chất hoá học của kim loại

Lý thuyết Bài 20: Kim loại trong tự nhiên và phương pháp tách kim loại

Lý thuyết Bài 21: Hợp kim

Lý thuyết Bài 22: Sự ăn mòn kim loại

Lý thuyết Bài 24: Nguyên tố nhóm IA

Bài liên quan