Câu 15: Cặp chất không xảy ra phản ứng là A. Fe + Cu(NO3)2. B. Ag + Cu(NO3)2. C….

Chào các em học sinh thân mến! Hôm nay, thầy trò chúng ta sẽ cùng nhau phân tích và giải quyết bài tập liên quan đến phản ứng của kim loại với dung dịch muối, một dạng bài rất quan trọng trong chương trình Hóa học 12. Để làm tốt dạng bài này, chúng ta sẽ vận dụng quy tắc về dãy điện hóa của kim loại nhé.

Lời giải chi tiết:

Bước 1: Nêu nguyên tắc xác định phản ứng của kim loại với dung dịch muối

Để biết một kim loại có phản ứng với dung dịch muối của kim loại khác hay không, chúng ta sẽ dựa vào vị trí của chúng trong dãy điện hóa (hay còn gọi là dãy hoạt động hóa học của kim loại). Nguyên tắc cơ bản là:

• Kim loại đứng trước (mạnh hơn) trong dãy điện hóa có thể đẩy kim loại đứng sau (yếu hơn) ra khỏi dung dịch muối của nó.
• Tuy nhiên, cần lưu ý rằng kim loại tham gia phản ứng phải là kim loại không phản ứng trực tiếp với nước ở điều kiện thường (tức là không phải các kim loại kiềm như Na, K, hay kim loại kiềm thổ như Ca, Ba…). Trong bài tập này, tất cả các kim loại (Fe, Ag, Zn, Cu) đều không phản ứng với nước, nên ta chỉ cần xét vị trí của chúng trong dãy điện hóa.

Bước 2: Xác định vị trí các kim loại liên quan trong dãy điện hóa

Chúng ta cùng liệt kê các kim loại có trong các phương án (Zn, Fe, Cu, Ag) theo thứ tự hoạt động hóa học giảm dần (từ mạnh đến yếu) trong dãy điện hóa:

Zn > Fe > (H) > Cu > Ag

(Ở đây, Hydro (H) được dùng làm mốc để phân biệt kim loại có phản ứng với axit thường hay không, nhưng trong phản ứng với muối thì ta chỉ so sánh giữa các kim loại với nhau).

Bước 3: Phân tích từng phương án

A. Fe + Cu(NO₃)₂

• Kim loại tham gia phản ứng: Fe (Sắt)
• Kim loại trong muối: Cu (Đồng)
• So sánh vị trí trong dãy điện hóa: Ta thấy Fe đứng trước Cu (Fe > Cu). Điều này có nghĩa là Fe là kim loại mạnh hơn Cu.
• Kết luận: Theo nguyên tắc, kim loại Fe mạnh hơn sẽ đẩy kim loại Cu yếu hơn ra khỏi dung dịch muối Cu(NO₃)₂. Do đó, phản ứng xảy ra.
• Phương trình phản ứng (minh họa): Fe + Cu(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₂ + Cu

B. Ag + Cu(NO₃)₂

• Kim loại tham gia phản ứng: Ag (Bạc)
• Kim loại trong muối: Cu (Đồng)
• So sánh vị trí trong dãy điện hóa: Ta thấy Ag đứng sau Cu (Cu > Ag). Điều này có nghĩa là Ag là kim loại yếu hơn Cu.
• Kết luận: Kim loại Ag yếu hơn không thể đẩy kim loại Cu mạnh hơn ra khỏi dung dịch muối Cu(NO₃)₂. Do đó, phản ứng không xảy ra.

C. Zn + Fe(NO₃)₂

• Kim loại tham gia phản ứng: Zn (Kẽm)
• Kim loại trong muối: Fe (Sắt)
• So sánh vị trí trong dãy điện hóa: Ta thấy Zn đứng trước Fe (Zn > Fe). Điều này có nghĩa là Zn là kim loại mạnh hơn Fe.
• Kết luận: Kim loại Zn mạnh hơn sẽ đẩy kim loại Fe yếu hơn ra khỏi dung dịch muối Fe(NO₃)₂. Do đó, phản ứng xảy ra.
• Phương trình phản ứng (minh họa): Zn + Fe(NO₃)₂ → Zn(NO₃)₂ + Fe

D. Cu + AgNO₃

• Kim loại tham gia phản ứng: Cu (Đồng)
• Kim loại trong muối: Ag (Bạc)
• So sánh vị trí trong dãy điện hóa: Ta thấy Cu đứng trước Ag (Cu > Ag). Điều này có nghĩa là Cu là kim loại mạnh hơn Ag.
• Kết luận: Kim loại Cu mạnh hơn sẽ đẩy kim loại Ag yếu hơn ra khỏi dung dịch muối AgNO₃. Do đó, phản ứng xảy ra.
• Phương trình phản ứng (minh họa): Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag

Bước 4: Xác định đáp án cuối cùng

Dựa vào phân tích chi tiết từng phương án ở Bước 3, chúng ta thấy rằng cặp chất Ag + Cu(NO₃)₂ là cặp chất không xảy ra phản ứng.

Vậy, đáp án đúng cho câu hỏi này là B.