Tác dụng với muối

Để khử ion \[F{e^{3 + }}\] trong dung dịch thành ion \[F{e^{2 + }}\]  sử dụng Cu:\[2F{e^{3 + }} + Cu \to 2F{e^{2 + }} + C{u^{2 + }}\].

Để khử ion \[F{e^{3 + }}\] trong dung dịch thành ion \[F{e^{2 + }}\]

\[Cu + 2F{e^{3 + }} \to C{u^{2 + }} + 2F{e^{2 + }}\]

Ag: phản ứng không xảy ra

Ba: không thỏa mãn do tạo kết tủa \[Fe{(OH)_3}\]

Mg: không thỏa mãn vì nếu Mg dư \[3Mg + 2FeC{l_3} \to 3MgC{l_2} + 2Fe\]

Cu: thỏa mãn \[Cu + 2F{e^{3 + }} \to C{u^{2 + }} + F{e^{2 + }}.\]

\[\begin{array}{*{20}{l}}
{Cu{\rm{ }} + {\rm{ }}2FeC{l_3}{\rm{ }} \to {\rm{ }}2FeC{l_2}{\rm{ }} + {\rm{ }}CuC{l_2}}\\
{Fe{\rm{ }} + {\rm{ }}2HCl{\rm{ }} \to {\rm{ }}FeC{l_2}{\rm{ }} + {\rm{ }}{H_2}}\\
{Fe{\rm{ }} + {\rm{ }}2FeC{l_3}{\rm{ }} \to {\rm{ }}3FeC{l_2}}\\
{Cu{\rm{ }} + {\rm{ }}FeC{l_2}{\rm{ }} \to }
\end{array}\] 

Không xảy ra phản ứng

Các phản ứng hóa học xảy ra là:

\[\begin{gathered}
  2Na + 2{H_2}O \to 2NaOH + {H_2}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \hfill \\
  2NaOH + FeC{l_3} \to Fe{(OH)_3} + 2NaCl. \hfill \\ 
\end{gathered} \]

Phương trình phản ứng khử ion Cu2+ trong $CuS{O_4}$ là

$Fe{\rm{ }} + {\rm{ }}CuS{O_4}{\rm{ }}\; \to {\rm{ }}FeS{O_4}{\rm{ }} + {\rm{ }}Cu$.

Hòa tan hoàn toàn Fe vào dung dịch \[AgN{O_3}\] dư

\[Fe + 3AgN{O_{3\,du}} \to Fe{(N{O_3})_3} + 3Ag.\]

Dung dịch sau phản ứng có \[Fe{(N{O_3})_3},\,AgN{O_3}.\]

\[Cu + 2AgN{O_3} \to Cu{(N{O_3})_2} + 2Ag\]

Cho Fe dư vào dung dịch X

\[Fe + Cu{(N{O_3})_2} \to Fe{(N{O_3})_2} + Cu.\]

K là kim loại kiềm nên không đẩy kim loại yếu ra khỏi muối mà tác dụng với nước tạo hidroxit, sau đó hidroxit tác dụng với muối. 

PTHH

\[\begin{gathered}
  2K + 2{H_2}O \to 2KOH + {H_2}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \hfill \\
  2KOH + CuS{O_4} \to Cu{(OH)_2} + {K_2}S{O_4}. \hfill \\ 
\end{gathered} \]

X là kim loại phản ứng được với dung dịch ${H_2}S{O_4}$ loãng, Y là kim loại tác dụng được với dung dịch $Fe{\left( {N{O_3}} \right)_3}$. Hai kim loại X, Y lần lượt là: Fe, Cu

$Fe + {H_2}S{O_4} \to FeS{O_4} + {H_2}$

$Cu + 2Fe{(N{O_3})_3} \to Cu{\left( {N{O_3}} \right)_2} + 2Fe{\left( {N{O_3}} \right)_2}$.

Phương trình phản ứng:

\[\begin{gathered}
  Fe + CuS{O_4} \to FeS{O_4} + Cu\,\,\,\, \hfill \\
  Mg + CuS{O_4} \to MgS{O_4} + Cu \hfill \\
  Zn + CuS{O_4} \to ZnS{O_4} + Cu.\,\,\, \hfill \\ 
\end{gathered} \]

Để tách Ag tinh khiết ta dùng $AgN{{O}_{3}}$
$Fe+3AgN{{O}_{3}}==>Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{3}}+3Ag$
$Cu+2AgN{{O}_{3}}==>Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}+2Ag$

Hai kim loại đều phản ứng với dung dịch $Cu{\left( {N{O_3}} \right)_2}$ giải phóng kim loại Cu là Al và Fe.

\[2Al + 3Cu{\left( {N{O_3}} \right)_2} \to 2Al{\left( {N{O_3}} \right)_3} + 3Cu\]

\[Fe + Cu{\left( {N{O_3}} \right)_2} \to Fe{\left( {N{O_3}} \right)_2} + Cu\]

Các kim loại đã cho không có kim loại tác dụng được hết với các dung dịch muối đã cho:

Al tác dụng được với $ZnS{{O}_{4}},\text{ }AgN{{O}_{3}},\text{ }CuC{{l}_{2}}$

Fe tác dụng được với $AgN{{O}_{3}},\text{ }CuC{{l}_{2}}$

Mg tác dụng được với $ZnS{{O}_{4}},\text{ }AgN{{O}_{3}},\text{ }CuC{{l}_{2}}$

Cu tác dụng được với $AgN{{O}_{3}}$

X chắc chắn có Ag và 1 kim loại nữa trong 3 kim loại Al, Fe, Cu. Khi đó bất kể kim loại nào cũng có thể đẩy hết muối \[F{e^{3 + }}\] thành muối \[F{e^{2 + }}\] nên trong Y không tồn tại \[F{e^{3 + }}\]. Đến đây ta có thể thấy duy nhất đáp án $A{l^{3 + }},{\rm{ }}F{e^{2 + }},{\rm{ }}C{u^2}^ + $.

Cho Mg đến dư vào dung dịch chứa đồng thời $C{u^{2 + }},{\rm{ }}F{e^{3 + }}$ và $A{g^ + }$. Các phản ứng hóa học xảy ra là:

\[Mg + C{u^{2 + }} \to M{g^{2 + }} + Cu\]

\[Mg + 2F{e^{3 + }} \to M{g^{2 + }} + 2F{e^{2 + }}\]

\[Mg + F{e^{2 + }} \to M{g^{2 + }} + Fe\]

\[Mg + 2A{g^ + } \to M{g^{2 + }} + 2Ag\]

Kim loại không tác dụng với \[F{e_2}{(S{O_4})_3}\] là Ag vì

\[\frac{{A{l^{3 + }}}}{{Al}}\,\frac{{F{e^{2 + }}}}{{Fe}}\,\frac{{C{u^{2 + }}}}{{Cu}}\,\frac{{F{e^{3 + }}}}{{F{e^{2 + }}}}\,\frac{{A{g^ + }}}{{Ag}}\]

Tính oxi hóa: \[Ag < F{e^{2 + }}\]

Tính khử: \[A{g^ + } > F{e^{3 + }}.\]