Phản ứng theo chiều nghịch giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong hang động, sự tạo thành cặn đá vôi trong ấm đun nước, phích đựng nước nóng.. NƯỚC CỨNG là nước chứa nhiều ion Ca2+, Mg2
Trang 12 KIM LOẠI PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM II
1 VỊ TRÍ TRONG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN gồm nguyên tố sa Beri (Be),
Magie (Mg), Canxi (Ca), Stronti (Sr), Bari (Ba), Rađi (Ra).Trong mỗi chu kì , nguyên tố này đứng liền sau kim loại kiềm (trừ chu kì1)
2 TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM II
là những chất khử mạnh
M - 2e M2+
màu phản ứng)
TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT
Mg + H2SO4 MgSO4 + H2
4Mg + 10HNO3 4Mg(NO3)2 + 3H2O + NH4NO3
TÁC DỤNG VỚI NƯỚC ở nhiệt độ thường Be không phản ứng, Mg
phản ứng chậm còn các kim loại còn lại phản ứng mạnh nên gọi là kim loại kiềm thổ
Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2
3 CANXI ÔXIT, VÔI SỐNG (CaO) là chất rắn , màu trắng , nóng chảy ở
nhiệt độ rất cao ( 2585oC), là một ôxit bazơ
TÁC DỤNG VỚI H2O, tạo ra bazơ mạnh
CaO + H2O Ca(OH)2
TÁC DỤNG VỚI NHIỀU AXIT, ÔXIT tạo muối tương ứng
CaO + 2HCl CaCl2 + H2O
CaO + 2H+ Ca2+ + H2O
CaO + CO2 CaCO3
ĐIỀU CHẾ CaO
CaCO3 CaO + CO2
4 CANXI HIĐROXIT, VÔI TÔI ( Ca(OH)2 ) là chất rắn ít tan trong nước
TÁC DỤNG VỚI AXIT , OXIT AXIT tạo muối tương ứng
Ca(OH)2 + 2HCl CaCl2 + 2H2O
Ca(OH)2 + 2H+ Ca2+ + 2H2O
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
Ca(OH)2 + 2CO2 Ca(HCO3)2
Ca(OH)2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaOH
Ca2+ + CO32- CaCO3
5 ĐÁ VÔI (CaCO3) là chất rắn, trắng, không tan trong H2O, là muối của axit yếu và không bền ( axit cacbonic ) , do vậy nó tác dụng với nhiều axit vô cơ và hữu cơ
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2
Ở t0
thấp , CaCO3 tan dần trong H2O chứa CO2, tạo muối tan Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2 Ca(HCO3)2
Phản ứng xảy ra theo chiều thuận, giải thích sự xâm thực của nước mưa (có chứa CO2) đối với đá vôi Phản ứng theo chiều nghịch giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong hang động, sự tạo thành cặn đá vôi trong ấm đun nước, phích đựng nước nóng
6 CANXI SUNFAT, THẠCH CAO (CaSO4) là chất rắn, trắng, ít tan
CaSO4.2H2O là thạch cao sống, bền ở nhiệt độ thường
2CaSO4.H2O là thạch cao nung nhỏ lửa, do nung thạch cao sống ở 1800C CaSO4 là thạch cao khan, do nung thạch cao sống ở 350oC
7 NƯỚC CỨNG là nước chứa nhiều ion Ca2+, Mg2+…
Là nước chứa nhiều ion Ca2+ , Mg2+, nước không chứa hoặc chứa
ít những ion trên là nước mềm
PHÂN LOẠI NƯỚC CỨNG
NƯỚC CỨNG TẠM THỜI chứa
Trang 2NƯỚC CỨNG VĨNH CỬU chứa ion Cl- hoặc hoặc cả hai
Cl
-TÁC HẠI CỦA NƯỚC CỨNG dùng xà phòng trong nước cứng tạo ra
muối canxi stearat Ca(C17H35COO)2 làm cho vải sợi mau mục, tốn xà phòng; dùng nước cứng nấu thức ăn làm thực phẩm lâu chín và giảm mùi vị; nước cứng cũng làm hỏng nhiều dd cần pha chế
CÁCH LÀM MỀM NƯỚC
những ion này vào hợp chất không tan, hoặc thay thế chúng bằng những cation khác
PHƯƠNG PHÁP LÀM MỀM NƯỚC CỨNG
Phương pháp hóa học
Với nước cứng tạm thời đun nóng nước trước khi dùng, lọc bỏ chất
kết tủa
Ca( HCO3 )2 CaCO3 + H2O + CO2
Hay dùng dung dịch Ca(OH)2 trung hòa muối axit thành muối trung hoà, lọc bỏ kết tủa
Ca( HCO3 )2 + Ca(OH)2 2CaCO3 + 2H2O
Với nước cứng vĩnh cửu và nước cứng toàn phần dùng dung
dịch Na2CO3
CaSO4 + Na2CO3 CaCO3 + Na2SO4
Ca( HCO3 )2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaHCO3
Phương pháp trao đổi ioncho nước cứng đi qua chất trao đổi ion (ionit), chất này sẽ hấp thụ các ion Ca2+ và Mg2+ trong nước cứng và thế vào đó là những cation như Na+, H+
BÀI TẬP LUYỆN TẬP 1) Theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử thì bán kính
nguyên tử,năng lượng ion hóa,tính khử của nguyên tử kim loại phân nhóm chính nhóm II thay đổi như thế nào?
2) Hãy dẫn ra 3 phương trình phản ứng để chứng tỏ rằng Canxi có tính khử
mạnh
3) Viết phương trình phản ứng biểu diển biến hóa sau
a) Mg MgCl2 CaCl2 CaCO3 CO2 Na2CO3 MgCO3 MgCl2 Mg MgO
b) Ba BaCl2 Ba(OH)2 BaCO3 Ba(HCO3)2 Na2CO3 NaCl NaOH Na
c) CaCO3 CaO Ca(OH)2 CaCO3 Ca(HCO3)2 CaCO3 CaCl2 Ca Ca(OH)2 CaCl2
d) CaO CaCl2 Ca(HCO3)2 CaCO3 CaCl2 CaCO3 CaO CaCO3 Ca3(PO4)2 CaO
4) Nêu và giải thích hiện tượng Viết phương trình phản ứng
a) Cho một viên Ba vào dd ZnCl2
b) Dẫn CO2 từ từ vào dd Ca(OH)2 cho tới dư
c) Đun nóng dd Ba(HCO3)2
5) Phương pháp nào được vận dụng để điều chế kim lọai thuộc phân nhóm
chính nhóm II Từ CaCO3 làm thế nào để diều chế Canxi Viết phản ứng
6) Giải thích hiện tượng
a) Tạo thạch nhủ trong các hang động đá vôi
b) Dùng một chất tan Ca(OH)2 để quét vôi lên tường
7) Từ NaCl, đá vôi, H2O, viết phương trình phản ứng điều
chế: Xôđa,xô đa giải khát(NaHCO3), vôi sống, vôi tôi, nước zaven, clorua vôi
8) Viết phản ứng xảy ra khi cho Ca(OH)2 tác dụng với CO, SO2,Cl2,H2SO4,
Mg(HCO3)2
9) Nhận biết các lọ mất nhãn sau
a) Các chất rắn CaCO3,Na2CO3,Na2SO4,CaSO4.H2O (dùng H2O dd HCl)
b) Các dd Na2SO4,CaCl2,NaHCO3,Ca(HCO3)2,(dùng H2SO4)
c) NaCl,Na2CO3,BaCO3,BaSO4(dùng H2O,dd HCl)
d) Dung dịch HCl,Na2SO4,NaCl,Ba(OH)2,Na2CO3(dùng quì tím)
Trang 3e) Các chất bột : MgO,Na2S,Na2O2,NH4Cl,CaO(dùng H2O, quì tím).
f) Các chất rắn NaCl,CaCl2,MgCl2
10) Trong tự nhiên các nguyên tố Ca,Mg có trong quặng dolomit
CaCO3.CaCO3 Từ quặng này nêu phương pháp điều chế:
a) 2 chất riêng biệt CaCO3,MgCO3
b) 2 kim loại riêng biệt Ca,Mg
11) Từ hỗn hợp rắn gồm MgCO3,K2CO3,BaCO3 Viết phương trình phản ứng điều chế 3 kim loại riêng biệt
12) Thế nào là nước cứng ? Có mấy loại nước cứng Tác hại của nước cứng trong đời sống và kĩ thuật
13) Các phương pháp làm mềm nước Tại sao khi lại làm mềm nước người
ta phải dùng kết hợp vôi sữa với xôđa
14) Có các chất sau: NaCl,Ca(OH)2.HCl,Na2CO3,Na3PO4 Chất nào có thể làm mềm nước cu61ng tạm thời ? Nước cứng toàn phần và vĩng cửu ? Giải thích bằng các phương trình phản ứng
15) Có 4 lọ đựng riêng các chất sau: H2O nguyên chất,nước có chứa Ca(HCO3)2,nước có chứa CaSO4 và nước có chứa cả 2 loại
Ca(HCO3)2,CaSO4.Hãy gọi tên mỗi loại nước và xác định chất đựng trong mỗi loại nước Viết phương trình phản ứng
16) Cho 8 lít hh khí CO và CO2 trong đó CO2 chiếm 39,2%(theo thể tích) đi qua
dd chứa 7,4g Ca(OH)2.Xác định khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng ĐS: 6g
17) Cho 10 lít hh N2và CO2 đi qua 2 lít dd Ca(OH)2 0,02M thì thu được 1g kết tủa Tính % V CO2 trong hỗn hợp
18) Nhiệt phân 8,2g hỗn hợp A gồm CaCO3 và MgCO3 thì thu được 2,016lít khí (đkc) Dẫn tòan khí trên đi qua 200ml dd Ba(OH)2 0,315 M
a) Tính % khối lượng các muối trong hỗn hợp A
b) Xác định muối sinh ra trong dd Ba(Oh)2 và bao nhiêu gam?
ĐS: 48,78% ; 51,22% ; 6,993g ; 7,092g
19) Xác định hàm lượng đá đalômitCaCO3,MgCO3 trong quặng ,biết rằng khi nung 40 gam quặng trên thu được 11,2lít CO2(OC; 0,8 atm)
ĐS: 92%
20) Cho 10 ml dd muối CaCl2 tác dụng với dd Na2CO3(dư) thu được 1 lượng kết tủa Lọc kết tủa đem nung tới khối lượng không đổi được 0,28g chất rắn.Xác định:
a) CM ion Ca2+trong dd đầu
b) Số gam ion Ca2= trong 1 lít dd dầu
ĐS: a 0,5M b 20g
21) Hòa tan 1,8g muối sunfat củakim loại X thuộc nhóm IIA trong H2O được 50ml dd A Để phản ứng hết với dd A cần 20ml BaCl2 0,75M Hãy cho biết : a) Nồng độ M của dd A
b) Công thức muối sunfat
ĐS: 0,3M và MgSO4
22) Hòa tan một oxit kim loại A hóa trị 2 vào 1 lượng dd H2SO4 10% vừa đủ thu được dd muối có nồng độ 11,8%
a) Xác định kim loại A
b) Tách rời A ra khỏi hỗn hợp gồm A với ZnCu
ĐS: Mg
23) Cho 4g một kim loại M tác dụng với một lượng S vừa đủ.Sản phẩm đem hòa tan vào dd HCl 10% vừa đủ thu được 2,688 lít khí đo ở 54,6C , 1 atm vào dd A
24) Cho 4,48 g oxit kim loại hóa trị 2 tác dụng vừa đủ 100ml dd H2SO4 0,8M đun nhẹ dd được 13,76g tinh thể ngậm H2O
a) Xác định tên kim loại
b) Công thức phân tử của tinh thể ngậm H2O
ĐS: CaSO4 2H2O
25) Khi cho axit HCl tác dụng với 8,35g hổn hợp gồm 1 kim loại thuộc nhóm II của HTTH và một muối cacbonatcủa kim loại đó thì sinh ra 1,12 lít hỗn hợp khí (ở đkc).Sau khi đốt cháy hỗn hợp khí và làm ngưng tụ hơi nước thì thể tích hỗn hợp khí giảm còn 0,56 lít (đkc). a) Xác định tên kim loại
Trang 4b) Tính % khối lượng của kim loại đó.
ĐS: Ba 41%
26) Hỗn hợp gồm 3 kim loại hóa trị 2 ,đứng trước hydro.Tỷ lệ nguyên tử lượng chúng là 3:5:7.Tỉ lệ số nguyên tử gam các kim loại là 4:2:1.Đem hòa tan 5,8g hỗn hợp bằng dd HCl dư thu được 3,92 lít khí (đkc).Xác định tên
3 kim loại
ĐS: Mg, Ca, Fe
27) Hòa tan 54g một kim loại B có hóa trị không đổi vào dd H2SO4 10% vừa đủ thu được 50,4 lít H2(đkc) và dd D.Tìm B và V dd H2SO4
28) 5,94g hh 2 muối clorua 2 kim loại A,B thuộc phân nhóm chính II cho vào
H2O được dd X Cho dd X tác dụng dd AgNO3 vừa đủ thu được 17,22g kết tủa và dd Y Cô cạn dd Y được m gam muối khan
a) Tính m gam muối khan
b) Xác định A,B biết tỷ lệ số mol muối clorua A, clorua B là 1:3.tỷ lệ khối lượng nguyên tử của A,B là 5:3
ĐS: Ca,Mg
29) Một mẫu hợp kim Ba – Na với tỉ lệ mol 1:1 cho vào H2O được dd A và 6,72 lít khí (đkc).
a) Tính thể tích dd HCl 0,1M cần dùng để trung hòa 1/10 dung dịch A. b) Cho 56 ml CO2 (đkc) hấp thụ hết 1/ 10 dd A Tính khối lượng kết tủa tạo thành
30) Hòa tan 28,4 g hh gồm 2 muối cacbonat của kim loại hóa trị 2 bằng dd HCl dư thu được 10 lít khí CO2 Ở 54,6 C; 0,8064atm và dd X
a) Tính tổng số phân tử trong gam 2 muối
b) Xác định tên 2 kim loại biết rằng 2 kim loại này ở 2 chu kỳ kế tiếp ở phân nhóm chính nhóm II
c) Tính % khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp?
d) Toàn bộ CO2 trên được hấp thụ hòan toàn vào 200 ml dd Ba(OH)2 thu được 39,4g kết tủa Tính nồng độ mol dd Ba(OH)2?
ĐS: Mg, Ca
31) 10g dd HCl 7,3% đem trộn với 20g dung dịch H2SO4 9,8 % thêm H2O vào để thành 100ml dung dịch A 1,42g hai muối cacbonat kim loại thuộc phân nhóm II ở hai chu kỳ kế cận phản ứng vừa đủ 50ml dung dịch A trên a) Xác định tên hai kim loại ? Khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp?
b) Tính thể tích khí sinh ra ở đkc
ĐS: 10,6%
32) Một loại đá chưa CaCO3,MgCO3,Al2O3(các chất khác không đáng kể) khối lượng Al2O3=1/8 khối lượng muối cacbonat Đem nung đá ở t
cao(1200C) ta được chất rắn có khối lượng bằng 6/10 khối lượng đá trước khi nung Tính % khối lượng MgCO3trong đá
ĐS: 10,6%
33) Cho a gam hỗn hợp Na2CO3 và KHCO3 vào H2O để được 400ml dd A Cho từ từ 100 ml dd HCl 1,5M vào dd A thu được dd B và 1,008 lít khí (đkc) Cho B tác dụng Ba(OH)2dư thu được 29,55g kết tủa
a) Tính a gam
b) Nồng độ các ion trong dd A
ĐS: a= 20,13g
34) Cho 27,4g bary hòa tan hòan toàn vào 700g dd Ba(OH)2 có nồng độ a% thì thu được 1 dd B có nồng độ b% Cho tất cả dd B tác dụng với lượng thừa dd Na2SO4 thì thu được 209,7g kết tủa
a) Tính nồng độ a%
b) Tính nồng độ b%
ĐS: 17,1 % ; 21,17%