Chào các em học sinh thân mến, hôm nay cô và các em sẽ cùng nhau chinh phục một số bài tập hóa học rất thú vị, liên quan đến các phản ứng của kim loại. Chúng ta sẽ đi vào từng câu hỏi một nhé.

Câu 1: Đốt cháy Fe trong khí Clo

Bước 1: Nêu hiện tượng.
Khi đốt sắt (Fe) trong khí clo (Cl2), ta sẽ quan sát thấy tia lửa lóe đỏ trên bề mặt sắt, đồng thời có khói màu nâu đỏ bay ra.

Bước 2: Giải thích hiện tượng.
Hiện tượng này xảy ra do sắt là một kim loại có khả năng phản ứng mạnh với clo, một phi kim hoạt động hóa học mạnh. Phản ứng này tỏa nhiệt mạnh, sinh ra sản phẩm là muối sắt(III) clorua, có công thức hóa học là FeCl3, dạng khan của nó là chất rắn màu nâu đỏ.

Bước 3: Viết phương trình hóa học.
Đây là phản ứng oxi hóa – khử. Sắt từ số oxi hóa 0 lên +3, còn clo từ số oxi hóa 0 xuống -1.
Fe + Cl2 → FeCl3
Để cân bằng phương trình, ta nhận thấy nguyên tử clo ở vế phải là 3, còn ở vế trái là 2. Bội chung nhỏ nhất của 2 và 3 là 6.
Vậy, ta đặt hệ số 2 trước FeCl3 và hệ số 3 trước Cl2.
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
Sau khi cân bằng clo, ta thấy có 2 nguyên tử sắt ở vế phải. Do đó, ta cần đặt hệ số 2 trước Fe ở vế trái.
Phương trình hóa học đã cân bằng là:
2Fe + 3Cl2 –(t°)–> 2FeCl3
(Phản ứng này cần đun nóng để xảy ra).

Câu 2: Thả đinh sắt vào dung dịch CuSO4

Bước 1: Nêu hiện tượng.
Khi thả một chiếc đinh sắt (vật bằng sắt) vào dung dịch đồng(II) sunfat (CuSO4), ta sẽ quan sát thấy:
– Đinh sắt bị ăn mòn, dần dần bị tan ra.
– Bề mặt đinh sắt có một lớp kim loại màu đỏ nâu bám vào.
– Dung dịch màu xanh lam của đồng(II) sunfat nhạt dần đi.

Bước 2: Giải thích hiện tượng.
Hiện tượng này xảy ra do sắt hoạt động hóa học mạnh hơn đồng. Trong dung dịch, sắt sẽ khử ion đồng(II) thành đồng kim loại.
Phản ứng này tuân theo quy tắc chung là kim loại mạnh hơn sẽ đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi dung dịch muối của nó.

Bước 3: Viết phương trình hóa học.
Sắt (Fe) sẽ phản ứng với đồng(II) sunfat (CuSO4) để tạo thành sắt(II) sunfat (FeSO4) và đồng kim loại (Cu).
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Sắt có số oxi hóa 0 lên +2, đồng có số oxi hóa +2 xuống 0.

Phương trình hóa học đã cân bằng là:
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Câu 3: Cho mảnh nhôm vào dung dịch HCl

Bước 1: Nêu hiện tượng.
Khi cho một mảnh nhôm (Al) vào dung dịch axit clohidric (HCl), ta sẽ quan sát thấy:
– Mảnh nhôm tan dần ra.
– Có bọt khí không màu thoát ra.

Bước 2: Giải thích hiện tượng.
Hiện tượng này xảy ra do nhôm là một kim loại hoạt động hóa học mạnh, có khả năng phản ứng với axit. Nhôm sẽ khử ion hiđro (H+) trong dung dịch axit thành khí hiđro (H2).

Bước 3: Viết phương trình hóa học.
Nhôm (Al) phản ứng với axit clohidric (HCl) tạo thành nhôm clorua (AlCl3) và khí hiđro (H2).
Al + HCl → AlCl3 + H2
Để cân bằng phương trình này, ta cần chú ý đến số nguyên tử clo và hiđro ở hai vế.
Ở vế phải, clo có 3 nguyên tử, hiđro có 2 nguyên tử. Bội chung nhỏ nhất của 3 và 2 là 6.
Ta đặt hệ số 2 trước AlCl3 và hệ số 3 trước H2.
Al + HCl → 2AlCl3 + 3H2
Lúc này, clo đã cân bằng (6 nguyên tử ở mỗi vế). Tuy nhiên, nhôm ở vế phải có 2 nguyên tử, còn nhôm ở vế trái chỉ có 1. Ta đặt hệ số 2 trước Al.
2Al + HCl → 2AlCl3 + 3H2
Cuối cùng, ta cần cân bằng nguyên tử hiđro. Ở vế phải có 6 nguyên tử hiđro (3 x 2), nên ta đặt hệ số 6 trước HCl ở vế trái.
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Phương trình hóa học đã cân bằng là:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

Cô hy vọng rằng với những giải thích chi tiết và từng bước như trên, các em đã hiểu rõ bản chất của các phản ứng này. Nếu có bất kỳ câu hỏi nào, đừng ngần ngại hỏi cô nhé!