TỔNG hợp KIẾN THỨC ôn tập hóa 12

Kim loại kiềm BÀI GIẢNG: KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM CHUYÊN ĐỀ: KIM LOẠI KIỀM - KIỀM THỔ - NHÔM MÔN HÓA: LỚP 12 THẦY GIÁO: PHẠM THANH TÙNG – TUYENSINH247.CO

Trang 1

để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD

A Kim loại kiềm

BÀI GIẢNG: KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM

CHUYÊN ĐỀ: KIM LOẠI KIỀM - KIỀM THỔ - NHÔM

MÔN HÓA: LỚP 12 THẦY GIÁO: PHẠM THANH TÙNG – TUYENSINH247.COM

Trang 2

 Na2CO3 +CO2 +H2O

Trang 3

A Kim loại kiềm

BÀI GIẢNG: KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM

Trang 4

 Na2CO3 +CO2 +H2O

Trang 5

Câu 1: Kim loại nào sau đây không phải kim loại kiềm

Câu 5: Nhận định nào sau đây không chính xác về kim loại kiềm

A. Các kim loại kiềm có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp

B. Các kim loại kiềm hoạt động mạnh ỏ điều kiện thường

C Các kim loại kiềm khó tan trong nước

D Các kim loại kiềm có kiểu mạng tinh thể lập phương tâm khối

Câu 7: Trong công nghiệp để điều chế kim loại kiềm ta có thể sử dụng phương pháp

A. Điện phân dung dịch B. Điện phân nóng chảy

BÀI GIẢNG: BÀI TẬP LÝ THUYẾT VÀ TÍNH TOÁN ĐƠN GIẢN VỀ KIM LOẠI KIỀM

Trang 6

Đáp án B

Câu 8: Trong công nghiệp để điều chế natri hidroxit ta sử dụng phản ứng

A. Na2SO4 + Ba(OH)2 →2NaOH+ BaSO4 B. Na2CO3 + Ca(OH)2 → NaOH + CaCO3

C. NaCl + H2O →NaOH +Cl2 +H2 D. Na2O +H2O →NaOH

Câu 11: Hòa tan muối X vào nước thu được dung dịch Y làm quỳ tím chuyển màu Muối X không thể là

Đáp án D

Câu 12: Quá trình nào sau đây ion Na+

bị khử thành Na

A. Dung dịch NaOH tác dụng với dung dịch HCl B. Điện phân nóng chảy NaCl

C. Dung dịch Na2CO3 tác dụng với dung dịch HCl D. Dung dịch NaCl tác dụng với AgNO3

Đáp án B

Câu 13: Trong quá trình điện phân dung dịch NaCl ở cực âm xảy ra

A. Sự khử ion Na+ B. Sự oxi hóa ion Na+ C. Sự oxi hóa H2O D. Sự khử H2O

Đáp án D

Câu 14: Những dặc điểm nào sau đây không là chung cho các kim loại kiềm

A. Số oxi hóa của nguyên tố trong hợp chất B. Số lớp electron

C. Số electron ngoài cùng của nguyên tử D. Cấu tạo đơn chất kim loại

Trang 7

Câu 16: Thí nghiệm không xảy ra phản ứng với NaHCO3 khi

A. Tác dụng với dung dịch kiềm B. Tác dụng với CO2

Đáp án B

Câu 17: Phản ứng nào sau đây là chính xác

A. NaOH ( điện phân nóng chảy) →Na + H2O + O2

B. NaCl ( điện phân dung dịch) →Na +Cl2

C. NaCl +H2O (điện phân nóng chảy)→ NaOH + H2 +Cl2

D. Na2SO4 + H2O ( điện phân dung dịch) →Na + H2SO4 +O2

Đáp án A

Câu 18: Phản ứng nhiệt phân nào sau đây là không chính xác:

A. NaNO3 →NaNO2 +O2 B. NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

C. Na2CO3 →Na2O + CO2 D. NaNO2 + NH4Cl →NaCl + N2 + H2O

Đáp án C

Câu 19: Điện phân NaCl nóng chảy với điện cực trơ ở catot thu được

Đáp án A

Câu 20: Có thể phân biệt NaHCO3 và Na2CO3 bằng

A. Nước vôi trong B. HCl C. CaCl2 D. Ba(OH)2

Đáp án C

Câu 21: Điện phân muối clorua kim loại kiềm nóng cháy thu được 1,792 lít khí (đktc) ở anot và 6,24 gam kim loại

ở catot Công thức hóa học của muối đem điẹn phân là

Trang 8

Trang 9

Trang 10

Câu 29: Nung 10 gam hỗn hợp X gồm Na2CO3 và NaHCO3 cho đến khi khối lượng không đổi được 6,9 gam chất rắn Khối lượng Na2CO3 trong hỗn hợp X là bao nhiêu

Trang 11

A Kim loại kiềm thổ

I Tính chất vật lí, vị trí và cấu tạo

- Các kim loại kiềm thổ nằm ở nhóm IIA → Trong hợp chất các kim loại kiềm thổ có hóa trị II, có số oxi hóa +2, cấu hình electron lớp ngoài cùng có dạng tổng quát ns2

Be, Mg, Ca, Sr, Ba

Lục phương Lập phương tâm diện Lập phương tâm khối

Do cấu trúc tinh thể như vậy nên nhiệt độ nóng chảy của Ba thấp hơn hẳn so với các kim loại còn lại mặc dù phân

tử khối của nó là lớn nhất

- Đều là chất rắn ở điều kiện thường

- Nhiệt độ nóng chảy thấp, nhưng cao hơn các kim loại kiềm

- Be không tan trong nước, không phản ứng với nước

- Mg: không tan trong nước, nhưng phản ứng với nước ở nhiệt độ cao:

Mg + H2Ot o MgO + H2

→Đám cháy Mg không dùng nước phun vào để dập lửa

Đám cháy Mg không thể dập bằng nước, CO2, SiO2 vì kim loại Mg có tính khử tương đổi mạnh

- Ca, Sr, Ba: đều tan trong nước, phản ứng với nước:

R + 2H2O →R(OH)2+ H2↑

3 Tác dụng với axit

Mg + HCl; H2SO4 loãng/ H2SO4 đặc nóng; HNO3

Khi cho Mg + HCl; H2SO4 loãng → Muối + H2

Khi cho Mg + H2SO4 đặc nóng; HNO3 → Muối + H2O + sản phẩm khử

Với Mg có thể tạo ra tất cả các sản phẩm khử, kể cả NH4No3

4 Tác dụng với dung dịch muối:

BÀI GIẢNG: KIM LOẠI KIỀM THỔ VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG

Trang 12

B Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ

I Canxi oxit (CaO- tên thường gọi là vôi sống)

- Là chất rắn màu trắng, tan được trong nước, phản ứng tỏa nhiệt lớn

- Mang đầy đủ tính chất hóa học của 1 oxit bazơ

CaO + H2O  Ca(OH)2

CaO + 2HCl → CaCl2+ H2O

CaO + CO2 → CaCO3

II Canxi hidroxit (Ca(OH) 2 - nước vôi trong)

- Là chất rắn màu trắng, tan được trong nước Khi tan trong nước tạo dung dịch bazo

- Dung dịch Ca(OH)2 làm quỳ tím chuyển màu xanh, phenolphatlein hóa hồng

Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2+ 2H2O

Ca(OH)2+ CuCl2 → CaCl2+ Cu(OH)2 ↓

Ca(OH)2+ CO2 CaCO3 + H2O

Ca(OH)2+ 2CO2 Ca(HCO3)2

III Canxi cacbonat (CaCO 3 - đá vôi)

- Là chất rắn màu trắng, không tan trong nước, nhưng có thể tan trong axit

IV Canxi hidrocacbonat (Ca(HCO 3 ) 2 )

- Là chất rắn màu trắng, tan tốt trong nước, kém bền với nhiệt

Ca(HCO3)2+ 2HCl→ CaCl2+ 2CO2+ 2H2O

Ca(HCO3)2+ Ca(OH)2 → 2CaCO3+ 2H2O

Trang 13

→ Ca(HCO3)2 vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với kiềm nên Ca(HCO3)2 có tính lưỡng tính (vì có chứa ion HCO3- có tính lưỡng tính)

Ca(HCO3)2

o

t

CaCO3+ CO2+ H2O (quá trình hình thành thạch nhũ trong hang động)

(Thường đi kèm với quá trình CaCO3+ CO2+ H2O → Ca(HCO3)2)

Phản ứng trên hay đi kèm với bài toán: CO2 phản ứng với kiềm thu được kết tủa, đun kĩ dung dịch A lại thu được kết tủa

Một số hợp chất khác: MgCO3 (là chất bột màu trắng, hay dùng để tăng ma sát)

Quặng đolomit: MgCO3 CaCO3

V Canxi sunfat: CaSO 4

Thạch cao khan: CaSO4

Thạch cao sống: CaSO4 2H2O

Thạch cao nung: CaSO4 H2O

Thạch cao nung có nhiều ứng dụng nhất, thường dùng để nặn tượng, bó bột Thạch cao dùng làm phấn

C Nước cứng

1 Khái niệm:

- Nước cứng là nước có chứa nhiều ion Ca2+ và Mg2+

- Nước chứa ít hoặc không chứa các ion Mg2+và Ca2+ được gọi là nước mềm

Trang 14

Dùng giấm hoặc chanh vắt vào để hòa tan kết tủa CaCO3

- Dùng CO32- , PO43- tạo kết tủa CaCO3 và Ca3(PO4)2 (dùng làm mềm tất cả các loại nước cứng)

b) Phương pháp trao đổi ion

Dùng hợp chất cao phân tử để lọc các ion Ca2+, Mg2+ đi, làm giảm nồng độ Ca2+, Mg2+

Trang 15

Câu 1: Kim loại nào sau đây không phải là kim loại kiềm thổ?

Hướng dẫn giải:

Kim loại không phải kiềm thổ là Na

Có 5 kim loại kiềm thổ thường gặp là Be, Mg, Ca, Sr, Ba

Đáp án C

Câu 2: Công thức hóa học của đá vôi là:

CaO thường gọi là vôi sống; Ca(OH)2 là nước vôi trong; CaCO3 là đá vôi; CaSO4 là thạch cao

Đáp án C

Câu 3: Công thức hóa học của thạch cao nung là :

A CaSO4 B. CaSO4.H2O C CaSO4.2H2O D. CaSO4.3H2O

Ta có công thức của các loại thạch cao là:

CaSO4: thạch cao khan; CaSO4.2H2O là thạch cao sống; CaSO4.H2O là thạch cao nung

Đáp án B

Câu 4: Tên gọi của CaCO3 là:

A Canxi cacbua B. Canxi cacbonat C Canxi hidrocacbonat D. Canxi canbonic

Tên gọi của CaCO3 là Canxi cacbonat

Đáp án B

Câu 5: Hấp thụ khí CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 Hiện tượng thu được là:

A Xuất hiện kết tủa trắng B. Xuất hiện kết tủa xanh lam

C Xuất hiện kết tủa đen D. Xuất hiện kết tủa nâu đỏ

CO2+ Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O

Vậy đầu tiên xuất hiện kết tủa trắng

Sau đó khi thêm tiếp khí CO2 dư vào thì:

CO2+ CaCO3+ H2O → Ca(HCO3)2

Sau đó kết tủa trắng tan dần vì tạo muối Ca(HCO3)2 tan

BÀI GIẢNG: BÀI TẬP LÝ THUYẾT VÀ TÍNH TOÁN ĐƠN GIẢN VỀ KL KIỀM THỔ

Trang 16

Câu 7: Để làm sạch vết cặn dưới đáy ấm khi đun nước, ta có thể dùng:

A Dung dịch muối ăn B. Dung dịch natri hidroxit

Nước cứng là nước có chứa nhiều ion: Mg2+

và Ca2+ Nước cứng thường sử dụng hàng ngày là nước cứng toàn phần, trong đó có nước cứng tạm thời trong đó Khi đun nóng nước cứng tạm thời ta thấy xuất hiện lớp cặn là CaCO3 hoặc MgCO3 Ta dùng dung dịch dấm ăn hoặc chanh để làm sạch vết cặn dưới đáy ấm khi đun nước

Đáp án C

Câu 8: Để điều chế kim loại kiềm thổ, người ta thường sử dụng phương pháp:

C Điện phân dung dịch D. Điện phân nóng chảy

Kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh nên ta không thể dùng nhiệt luyện hoặc thủy luyện để điều chế Mà chúng ta chỉ dùng phương pháp điện phân nóng chảy để điều chế

Đáp án D

Câu 9: Chất nào sau đây có thể hòa tan CaCO3:

A Dung dịch HCl B. Dung dịch NaOH C Dung dịch NaCl D. Dung dịch Na2CO3

Ở đây chỉ dùng dung dịch HCl được Các chất NaOH, NaCl, Na2CO3 không phản ứng

Đáp án A

Câu 10: Chất X là chất rắn màu trắng, được ứng dụng để nặn tượng, bó bột Vậy X là:

A Thạch cao khan B. Thạch cao nung C Thạch cao khan D. Đá vôi

Đây là một ứng dụng quan trọng của thạch cao nung (CaSO4.H2O)

Đáp án B

Câu 11: Có thể dùng CaCl2 để phân biệt:

A NaHCO3 và NaCl B. Na2CO3 và NaHCO3 C NaCl và NaNO3 D. NaOH và NaNO3

Ta thử từng đáp án:

- Nếu cho CaCl2 vào NaHCO3 và NaCl thì hiện tượng giống nhau, không có kết tủa

- Nếu cho CaCl2 vào Na2CO3 thì xuất hiện kết tủa trắng, còn NaHCO3 thì không

- Nếu cho CaCl2 vào NaCl và NaNO3 cũng tương tự như vậy, không lọ nào xuất hiện kết tủa trắng

- Nếu cho CaCl2 vào NaOH và NaNO3 cũng tương tự như vậy, không lọ nào xuất hiện kết tủa trắng

Trang 17

Vậy ở đây chỉ có đáp án B

Đáp án B

Câu 12: Cho phương trình phản ứng: X + Ca(OH)2 → CaCO3+ H2O Vậy X có thể là:

A CaCl2 B. Ca(HCO3)2 C CaO D. Na2CO3

X phải chứa CO3

Nếu chọn đáp án D thì là phản ứng trao đổi Khi đó sản phẩm là CaCO3 và NaOH

Nếu chọn đáp án C thì là phản ứng trung hòa tạo ra CaCO3 và H2O Vậy X là Ca(HCO3)2

X + Ca(OH)2 → CaCO3+ H2O

Đáp án B

Câu 13: Sản phẩm khi nhiệt phân đá vôi là :

A CaO và CO2 B. Ca(OH)2 và H2O C Ca(HCO3)2 D. Ca và H2O

Nước cứng tạm thời có chứa Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2

Ta phải lựa chọn hóa chất cho vào để tạo kết tủa với cả hai chất này Vậy chỉ có thể chọn Ca(OH)2

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2 CaCO3↓ + 2H2O (dùng Ca(OH)2 vừa đủ)

Còn cho các hóa chất khác vào chỉ tạo được kết tủa 1 phần thôi Ví dụ nếu dùng Na2SO4 thì tạo CaSO4 ít tan, nhưng không tạo kết tủa với Mg2+

được

Đáp án B

Câu 15: Có thể làm mềm nước cứng toàn phần bằng:

A Đun nóng B. Ca(OH)2 C NaNO3 D. Na2CO3

Na2CO3 có thể làm mềm tất cả các loại nước cứng: tạm thời, vĩnh cửu, toàn phần (phương pháp kết tủa: CO32- có thể tạo kết tủa với Ca2+, Mg2+) Ta có thể cho dư Na2CO3 cũng được vì Na không ảnh hưởng đến nước cứng

Đáp án D

Câu 16: Hấp thụ 2,24 lít khí CO2 vào nước vôi trong dư Khối lượng kết tủa thu được là:

Trang 18

Câu 17: Điện phân nóng cháy 11,1 gam muối clorua của kim loại kiềm thổ, sau phản ứng thu được 2,24 lít khí

thoát ra ở anot Công thức của kim loại là:

Khối lượng tăng là do gắn thêm 2Cl vào kim loại R

→Số mol R phản ứng là (5,55- 2) : 71 = 0,05 mol → MR = 2 : 0,05 = 40 g/mol

Đáp án C

Câu 20: Cho 8 gam hỗn hợp kim loại kiềm thổ và oxit của nó tác dụng vừa đủ với 1 lít dung dịch HCl 0,5M Công

thức hóa học của kim loại là:

Trang 19

Câu 21: Hỗn hợp X gồm: Na, Na2O, Ba và BaO Hòa tan hoàn toàn 20,7 gam hỗn hợp X vào nước dư, sau phản ứng thu được dung dịch Y và 1,12 lít H2 (đktc) Thêm Na2CO3 dư vào Y thu được 19,7 gam kết tủa Số mol NaOH

Na; Ba; O2 → Na; Na2O; Ba; BaO + H2O→ NaOH, Ba(OH)2+ H2: 0,05 mol

NaOH, Ba(OH)2+ Na2CO3 →BaCO3 : 0,1 mol

Đặt số mol: Na: x mol; Ba: 0,1 mol; O2: y mol

Theo bảo toàn khối lượng: 23x + 32y = 20,7- 0,1.137 = 7 gam

Trang 20

Sử dụng phương trình ion để giải:

- Bước 1: Tính nCO2, n

OH Bước 2: Lập tỉ lệ: nOH-/ nCO2 (*)

- Bước 3:

HCO3- CO32-

1 2

+Nếu (*) ≥ 2 thì thu được CO32- (OH- dư)

Khi đó: nCO3(2-) = nCO2

+Nếu (*) ≤ 1 thì thu được HCO3- (CO2 dư)

Khi đó nHCO3- = n

OH-+Nếu 1 < (*) < 2 thì thu được 2 muối

Khi đó: nCO3(2-) = nOH-- nCO2

nHCO3- = 2nCO2- n

OH-BÀI TẬP Câu 1: Hấp thụ 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 250 ml dung dịch NaOH 1M, sau phản ứng thu được dung dịch A Cô cạn dung dịch A thu được m gam rắn Giá trị của m là:

A 10,6 gam B. 12,6 gam C 9,9 gam D. 12,7 gam

Ta có: nCO2 = 0,1 mol; nNaOH = 0,25.1 = 0,25 mol; nOH- = 0,25 mol

Ta có tỉ lệ: nOH-/ nCO2 = 0,25 : 0,1 = 2,5 > 2 → Chỉ tạo ra 1 muối

→nCO3(2-) = nCO2 = 0,1 mol

nNa+ = 0,25 mol

Ta có tổng số mol các ion dương bằng tổng số mol các ion âm:

2.nCO3(2-)+ nOH- = nNa+ ↔ 2 0,1 + nOH- = 0,25

→nOH- dư = 0,05 mol

Vậy khối lượng chất rắn chính là tổng khối lượng 3 ion

→ m = 0,1 60 + 0,25 23 + 0,05 17 = 12,6 gam

Đáp án B

Câu 2: Dẫn 1,12 lít CO2 (đktc) vào 125 ml dung dịch KOH 1M, sau phản ứng thu được dung dịch B Thêm CaCl2

dư vào dung dịch B thu được m gam kết tủa Giá trị của m là:

BÀI GIẢNG: BÀI TOÁN HẤP THỤ CO2 VÀO DUNG DỊCH KIỀM CHUYÊN ĐỀ: KIM LOẠI KIỀM - KIỀM THỔ - NHÔM

Trang 21

Ta có: nCO2 = 0,05 mol; nKOH = 0,125 mol;

Tỉ lệ: (*) = nOH- / nCO2 = 0,125 : 0,05 = 2,5 → Muối thu được là CO32- (còn OH- dư không ảnh hưởng đến kết tủa vì

Ca2+ chỉ tạo kết tủa với CO32-)

Ta có: nCO3(2-) = nCO2 = 0,05 mol

→nCO3(2-) = nOH- - nCO2 = 0,16 - 0,1 = 0,06 mol

nHCO3- = 2.nCO2 - nOH- = 2 0,1- 0,16 = 0,04 mol; nNa+ = 0,16 mol

Khối lượng muối là m = mCO3(2-)+ mHCO3-+ mNa+ = 0,06.60 + 0,04.61+ 0,16.23 = 9,72 gam

nCO2 = 0,15 mol; nBa(OH)2 = 0,125 mol; nOH- = 0,25 mol

Tính tỉ lệ (*) = nOH-/ nCO2 = 0,25: 0,15 = 1,67 → tạo 2 muối CO32- và HCO3-

Ta có: nCO3(2-) = nOH- - nCO2 = 0,25 – 0,15 = 0,10 mol

Ba2+ + CO32- → BaCO3↓

0,125 0,1→ 0,1 mol

Vì CO32- hết nên số mol BaCO3 tính theo CO3

2-Khối lượng kết tủa m = mBaCO3 = 0,1.197 = 19,7 gam

Trang 22

Tính tỉ lệ (*) = nOH-/ nCO2 = 0,25: 0,1 = 2,5 → tạo muối CO32- và có OH- dư

(Chỉ có CO32- tạo được kết tủa còn OH- không tạo được kết tủa)

Ta có: nCO3(2-) = nCO2 = 0,1 mol

Ba2++ CO32- → BaCO3↓

0,125 0,1→ 0,1 mol

Khối lượng kết tủa m = mBaCO3 = 0,1.197 = 19,7 gam

Đáp án B

Chú ý câu 4 và câu 5 có n CO2 khác nhau nhưng cùng thu được một lượng kết tủa bằng nhau

Câu 6: Hấp thụ 2,24 lít CO2 vào 100 ml dung dịch hỗn hợp NaOH 1M và KOH 0,5M Sau phản ứng thu được dung dịch B Khối lượng muối trong dung dịch B là:

A 10,6 gam B. 5,3 gam C 10,3 gam D. 5,15 gam

Ta có: nCO2 = 0,1 mol; nNaOH = 0,1 mol; nKOH = 0,05 mol

→nNa+ = 0,1 mol; nK+ = 0,05 mol; nOH- = 0,15 mol

nCO3(2-) = nOH- - nCO2 = 0,15- 0,1 = 0,05 mol

nHCO3- = 2.nCO2 – nOH- = 2.0,1-0,15 = 0,05 mol

nNa+ = 0,1 mol; nK+ = 0,05 mol

Vậy tổng khối lượng: 0,05.60 + 0,05.61+ 0,1.23+ 0,05.39 = 10,3 gam

nBa2+ = 0,1.0,5 = 0,05 mol; nOH- = 2.0,1.0,5+ 0,1.0,6 = 0,16 mol

nCO3(2-) = nOH- - nCO2 = 0,16- 0,1 = 0,06 mol

Trang 23

*TH1 : (*) ≥2, tức là chỉ sinh ra một muối

Ta có: nCO3(2-) = nCO2 = 0,05 mol → V = 0,05.22,4 = 1,12 lít

*TH2 : 1 < (*) < 2 : thu được 2 muối, trong đó :

nCO3(2-) = nOH- - nCO2

↔0,05 = 0,2- nCO2 → nCO2 = 0,15 mol → V = 0,15.22,4 = 3,36 lít

Khi đó : nCO3(2-) = nCO2

Mà rõ ràng : nCO3(2-) = 0,06 mol ; còn nCO2 = 0,1 mol

Nên trường hợp này loại

*TH2 : 1 < (*) < 2 : thu được 2 muối

Khi đó: nCO3(2-) = nOH- - nCO2

↔0,06 = nOH- 0,1→ nOH- = 0,16 mol → nBa(OH)2 = 0,08 mol → V = 0,08 : 1 = 0,08 lít = 80 ml

Đáp án B

Câu 10: Khử hoàn toàn m gam oxit sắt bằng CO thu được 8,4 gam kim loại và khí CO2 Hấp thụ hoàn toàn khí

CO2 bằng 500 ml dung dịch Ba(OH)2 0,35M thu được kết tủa Lọc kết tủa rồi cho dung dịch Na2SO4 dư vào nước lọc, sau phản ứng thu được 5,825 gam kết tủa trắng Công thức của oxit sắt là:

A Fe3O4 B. Fe2O3 C FeO D. Fe3O4 hoặc FeO

Fe2Ox+ xCO →2Fe +x CO2

CO2+ Ba2+: 0,175 mol; OH-: 0,35 mol

→BaCO3+ Nước lọc có chứa Ba2+ + Na2SO4 → Kết tủa BaSO4: 0,025 mol

Ta có: nBa2+ trong nước lọc = nBaSO4 = 0,025 mol

Bảo toàn nguyên tố Ba → BaCO3 = 0,175- 0,025 = 0,15 mol

*TH2 : 1 < (*) < 2 : thu được 2 muối

Khi đó: nCO3(2-) = nOH- - nCO2

→nCO2 = 0,35- 0,15 = 0,2 mol

Fe2Ox+ xCO →2Fe +x CO2

0,15 0,2

Trang 24

→x = 8/3→Công thức oxit sắt là Fe3O4

Đáp án D

Trang 25

Dạng 1: Đồ thị có dạng tam giác cân:

Nhánh 1: Đồ thị đồng biến → kết tủa chưa đạt cực đại:

nCO3(2-) = nCO2

Nhánh 2: Đồ thị nghịch biến → kết tủa đang tan:

nCO3(2-) = nOH-- nCO2

Tại điểm A: kết tủa max: nOH-/ nCO2 = 2

Tại điểm B: kết tủa vừa tan hết: nkết tủa = 0

Khi đó nOH-/nCO2 = 1

BÀI TẬP Câu 1: Sục từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch Ba(OH)2, kết quả thí nghiệm được thể hiện trên đồ thị sau:

Giá trị của a và x trong đồ thị trên lần lượt là

A 2 và 4 B 1,8 và 3,6 C 1,6 và 3,2 D 1,7 và 3,4

Gọi điểm A là điểm trên đỉnh, B là điểm ở giữa, C là điểm cực tiểu

BÀI GIẢNG: BÀI TOÁN ĐỒ THỊ VỀ CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM

Trang 26

Tại điểm A : nkết tủa max → nOH-/ nCO2 = 2 → nOH- = 2a mol

Xét điểm B (thuộc nhánh đi xuống) : kết tủa đang tan :

Khi đó : nCO3(2-) = nOH-- nCO2

→ 0,5a = 2a-3→ a = 2

Tại điểm C : ↓ min

nOH-/nCO2 = 1 → nCO2 = nOH- = 2a mol = 2.2 = 4 mol → x = 4

Gọi các điểm A, B trên đồ thị:

Tại điểm A: ↓max

→ nOH-/ nCO2 = 2

Mà nCO2 = nCO3(2-) = 0,9 mol (vì điểm cực đại bản chất vẫn nằm trên nhánh số 1)

→ nOH- = 1,8 mol

Tại điểm B: ↓ tan một phần

→ x = 1,8- 1,5 = 0,3 mol

Đáp án B

Câu 3: Sục từ từ khí CO2 vào 400 gam dung dịch Ba(OH)2 Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau:

Trang 27

Sau khi phản ứng kết thúc, dung dịch thu được có nồng độ phần trăm khối lượng là

A 42,46% B 64,51% C 50,64% D 70,28%

Trên đồ thị có duy nhất một điểm Ta gọi đó là điểm A

Tại điểm A : ↓ đang tan

→0,4 = nOH--2,0→ nOH- = 2,4 mol → nBa(OH)2 = 1,2 mol

Ta có: nHCO3- = 2.nCO2- nOH- = 2.2-2,4 = 1,6 mol → nBa(HCO3)2 = 0,8 mol

mdd sau phản ứng = mcác chất tham gia- mkết tủa = 2.44+ 400- 0,4.197 = 409,2 gam

Tại điểm A: ↓max

nCO2 = nCO3(2-) = a mol

Ta có tỉ lệ nOH-/ nCO2 = 2 → nOH- = 2a mol

Tại điểm B : ↓ đang tan

nCO3(2-) = nOH-- nCO2 →2b = 2a- 0,06

Tại điểm C: ↓ đang tan

nCO3(2-) = nOH-- nCO2 → b = 2a- 0,08

Giải hệ trên ta có a = 0,05; b = 0,02 → a : b = 5 :2

Đáp án B

Câu 5: Cho 5,6 lít hỗn hợp X gồm N2 và CO2(đktc) đi chậm qua dung dịch Ca(OH)2 để phản ứng xảy ra hoàn toàn Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau (các số liệu tính bằng mol)

Trang 28

Giá trị a: b là:

Hấp thụ hai khí này thì chỉ có CO2 phản ứng thôi

Tại điểm B: ↓max

nCO2 = nCO3(2-) = 0,1 mol

Ta có tỉ lệ nOH-/ nCO2 = 2 → nOH- = 0,2 mol

Tại điểm A: ↓ chưa max:

nCO2 = nCO3(2-) → a = 0,05

Tại điểm C: ↓ tan một phần

nCO3(2-) = nOH-- nCO2 → 0,05 = 0,2-b → b = 0,15

Vậy a : b = 1:3

Đáp án A

Dạng 2: Hấp thụ CO 2 vào hỗn hợp kiềm thu được dạng đồ thị có hình thang cân:

Nhánh (1): ↓ chưa max: nCO3(2-) = nCO2

Nhánh (2): Khi số mol CO2 tăng nhưng kết tủa không tăng: ↓ không đổi

CO32- sinh ra thêm nhưng kết tủa không sinh ra thêm nữa vì Ca2+ và Ba2+ đã hết rồi

Ta có: nkết tủa = nBa2+ (hoặc nCa2+)

Nhánh 3: ↓ tan

Khi số mol kết tủa cực tiểu thì: nOH-/ nCO2 = 1

Câu 6: Sục từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch X (chứa m (gam) NaOH và a mol Ca(OH)2) Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau:

Trang 29

Giá trị của m và a lần lượt là:

A 48 và 1,2 B 36 và 1,2 C 48 và 0,8 D. 36 và 0,8

Tại điểm B: kết tủa bắt đầu tan: nCO3(2-) = nOH-- nCO2

→ a = nOH—(a+1,2) → nOH- = 2a+1,2 mol

Tại điểm C: ↓ min:

Khi đó ta vẫn có tỉ lệ: nOH-/ nCO2 = 1 → (2a+ 1,2 ):2,8 = 1 → a = 0,8

Ta có nOH- = 2a+1,2 = 2,8 mol

Ta có : Ca(OH)2 : 0,8 mol ; NaOH : 1,2 mol

→m = 1,2.40 = 48 gam

Đáp án C

Câu 7: Cho m gam hỗn hợp Na và Ba vào nước dư thu được V lít khí H2 (đktc) và dung dịch X Hấp thụ khí CO2

từ từ đến dư vào dung dịch X Lượng kết tủa được thể hiện trên đồ thị như sau :

Giá trị của m và V lần lượt là:

A 32 và 6,72 B. 16 và 3,36 C 22,9 và 6,72 D. 36,6 và 8,96

Tại điểm A: Kết tủa vừa đạt giá trị lớn nhất:

nBaCO3 = nBa2+ = 0,2 mol→ nBa(OH)2 = 0,2 mol

Tại điểm B: kết tủa tan dần ra: nCO3(2-) = nOH-- nCO2

→0,2 = nOH- - 0,4 → nOH- = 0,6 mol → nNaOH = 0,6- 0,2.2 = 0,2 mol

Vậy m = mBa+ mNa = 0,2.137 + 0,2.23 = 32 gam

Và nH2 = 1/2nNa+ nBa = ½ 0,2 + 0,2 = 0,3 mol → V = 6,72 lít

Trang 30

Tại điểm B: kết tủa đang tan 1 phần: nCO3(2-) = nOH-- nCO2

→0,15 = nOH—0,35→ nOH- = 0,5 mol

Tại điểm C: Kết tủa đang tan 1 phần:

nCO3(2-) = nOH-- nCO2 = 0,5- 0,4 = 0,1 mol

So sánh nCO3(2-) và nCa2+ ta suy ra nCaCO3 = nCO3(2-) = 0,1 mol → x = 0,1

Trang 31

Tại điểm A: nCO2 = nCO3(2-) = nBa2+ = nkết tủa = 0,15 mol

→nBa(OH)2 = 0,15 mol

Tại điểm B: kết tủa đang tan 1 phần:

→0,15 = nOH- -0,3→ nOH- = 0,45 mol

Tại điểm C: Kết tủa đang tan 1 phần:

nCO3(2-) = nOH-- nCO2 = 0,45- 0,35 = 0,1 mol

So sánh nCO3(2-) và nCa2+ ta suy ra nCaCO3 = nCO3(2-) = 0,1 mol → x = 0,1

Tại điểm A: nkết tủa = nBa2+ = nCO2 = 0,8 mol → nBa(OH)2 = 0,8 mol

Tại điểm B: kết tủa bắt đầu tan 1 phần:

→0,8 = nOH- -1,8→ nOH- = 2,6 mol → nKOH = 2,6- 0,8.2 = 1 mol

Tại điểm C: Kết tủa tan 1 phần:

→ 0,2 = 2,6- nCO2 → nCO2 = 2,4 mol

Dung dịch sau phản ứng có: 0,6 mol Ba2+, 1 mol K+, 2,2 mol HCO3-(áp dụng định luật bảo toàn điện tích)

→mchất tan = 0,6.137 + 1.39 + 2,2.61 = 255,4 gam

Tương tự tìm mdd = mcác chất tham gia pứ- mkết tủa = 2,4.44+ 500- 0,2.197 = 566,2 (gam)

→C%chất tan = 255,4.100%/566,2 = 45,11%

Đáp án C

Trang 32

Kim loại + axit → Muối + sản phẩm khử + H2O

Chú ý: Al, Fe, Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội

(Al, Fe, Cr không phản ứng được với dung dịch HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội)

- Tác dụng với dung dịch muối:

2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3+ 3Cu

- Tác dụng với nước: Al tác dụng 1 phần rất nhỏ với nước:

2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2

Al(OH)3 là chất kết tủa sinh ra, bám lên thanh nhôm , ngăn không cho Al tiếp xúc với nước, hiệu suất rất nhỏ Nên ta coi nhôm không phản ứng với nước

2 Tính chất riêng:

- Al tan được trong dung dịch kiềm:

Khi cho Al vào dung dịch kiềm:

2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2 phản ứng nhanh chóng dừng lại

Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính, tan trong dung dịch kiềm:

BÀI GIẢNG: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM CHUYÊN ĐỀ: KIM LOẠI KIỀM - KIỀM THỔ - NHÔM

Trang 33

Al(OH)3+ NaOH →NaAlO2+ 2H2O

- Trong phản ứng trên: H2O thể hiện tính oxi hóa

- Phản ứng nhiệt nhôm: dùng nhôm để khử oxit kim loại ở nhiệt độ cao

Phản ứng sử dụng chất xúc tác criolit: Na3AlF6 để làm giảm nhiệt độ nóng chảy của Al2O3 xuống

B MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM

I NHÔM OXIT: Al 2 O 3

- Tính chất vật lí: là chất rắn màu trắng, không tan trong nước, nhiệt độ nóng chảy cao (hơn 2000oC)

- Tính chất hóa học: Al2O3 là oxit lưỡng tính:

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3 H2O

Al2O3+2NaOH→2NaAlO2 +H2O

- Al2O3 là thành phần chính của quặng boxit

II NHÔM HIĐROXIT: Al(OH) 3

- Tính chất vật lí: kết tủa màu trắng keo, kém bền với nhiệt

- Tính chất hóa học: là một hiđroxit lưỡng tính: H3AlO3= HAlO2.H2O

Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

Bị nhiệt phân hủy: 2Al(OH)3 t o

Al2O3 + 3H2O

- Điều chế Al(OH)3:

+ Muối Al3+ (AlCl3) tác dụng với kiềm vừa đủ:

AlCl3+ 3NaOH → Al(OH)3↓+ 3NaCl

Nếu dùng dư NaOH thì: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

Hiện tượng khi cho từ từ NaOH vào Al3+: thấy xuất hiện kết tủa trắng, sau đó kết tủa trắng tan ra

Trang 34

Hình dạng đồ thị:

AlCl3+ 3NH3+ 3H2O → Al(OH)3+ 3NH4Cl

+Muối AlO2- (NaAlO2)

NaAlO2 + HCl + H2O → NaCl + Al(OH)3

Hiện tượng: xuất hiện kết tủa trắng

Nếu HCl dư thì hòa tan kết tủa:

Dạng đồ thị:

Nếu khí cacbonic: khí CO 2 dư nhưng kết tủa không bị hòa tan:

NaAlO2 + CO2 + 2H2O → NaHCO3 + Al(OH)3

III MUỐI NHÔM

- Muối nhôm tan nhiều trong nước, trừ một số muối nhôm không tồn tại Đó là Al2(CO3)3 và Al2S3 Chúng dễ bị thủy phân tạo thành Al(OH)3

- Phèn chua có công thức: K2SO4 Al2(SO4)3 24 H2O, viết gọn là KAl(SO4)2 12 H2O Thực tế thường dùng phèn chua để làm trong nước

Trang 35

Câu 1: Cho phản ứng: Al + HNO3 → Al(NO3)3+ NO + H2O Số phân tử HNO3 bị Al khử và số phân tử HNO3 tạo muối nitrat trong phản ứng là:

Ta cân bằng được phương trình phản ứng: Al + 4HNO3 → Al(NO3)3+ NO + 2H2O

Có 4 phân tử HNO3 tham gia phản ứng trong đó có:

3 phân tử HNO3 tham gia tạo muối (vì muối Al(NO3)3 có 3 nhóm –NO3) Vậy chỉ còn 1 phân tử HNO3 tạo khí NO Vậy số phân tử HNO3 bị Al khử là 1 và số phân tử HNO3 tạo muối nitrat và 3

→ Tổng hệ số (tối giản) của phương trình sau khi cân bằng là: 1+ 4+ 1 + 1+ 2= 9

Trong phản ứng trên chất khử là Al và chất oxi hóa là HNO3

Vậy tỉ số giữa số phân tử chất khử và số phân tử chất oxi hóa là 1 : 4

Al + 4HNO3 → Al(NO3)3+ NO+2 H2O (1)

Al + 6HNO3 → Al(NO3)3+ 3NO2+3 H2O (2)

BÀI GIẢNG: BÀI TẬP LÝ THUYẾT VỀ NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM

Trang 36

tỉ lệ thể tích của NO2 và NO thu được là 3 : 2 Mà ở phương trình (2) đã có sẵn 3 NO2 rồi

Do đó ta nhân cả 2 vế của (1) với 2 rồi cộng với (2):

2X(Al + 4HNO3 → Al(NO3)3+ NO+2 H2O) (1)

Al + 6HNO3 → Al(NO3)3+ 3NO2+3 H2O (2)

3Al +14 HNO3 → 3Al(NO3)3+ 3NO2+ 2NO+ 7H2O

Vậy tổng hệ số tối giản của các chất trong phương trình là: 3 + 14+ 3+ 3 + 2 + 7= 32

Chất khử là Al, chất oxi hóa là HNO3 Vậy tỉ số giữa số mol chất khử và chất oxi hóa là 3 : 14

Có tổng cộng 14 phân tử HNO3 Sau phản ứng có 3.3= 9 phân tử HNO3 tạo muối Al(NO3)3, có 3 + 2= 5 phân tử HNO3 tạo thành khí NO2 và khí NO (chính là 5 phân tử HNO3 bị Al khử)

Đáp án A cả 2 chất này chỉ tác dụng với dung dịch kiềm mà không tác dụng được với dung dịch axit

Ví dụ: AlCl3+ 3NaOH → Al(OH)3↓+ 3NaCl nhưng AlCl3 không tác dụng với dung dịch axit được → Loại

Đáp án B loại vì Al(NO3)3 không tác dụng với axit

Đáp án C loại vì Al2(SO4)3 không tác dụng với axit

Vậy chỉ có đáp án D thỏa mãn Al(OH)3 và Al2O3 gọi là các chất lưỡng tính

Đáp án D

Câu 8: Dãy nào sau đây gồm toàn chất và ion có tính lưỡng tính:

A. HCO3-, Al2O3, Al(OH)3 B. Al, Al2O3, Al(OH)3

C. Al3+, Al2O3, Al(OH)3 D. HCO3-, Al3+, Al

Chất và ion lưỡng tính: Al2O3, Al(OH)3, ZnO, Zn(OH)2, HCO3-

Về cơ bản ion của gốc axit còn H đều có tính lưỡng tính( vừa có khả năng cho vừa có khả năng nhận proton H+)

Trang 37

Câu 10: Có thể phân biệt 2 kim loại Al và Zn bằng thuốc thử là:

C. dung dịch NH3 D. dung dịch HCl và dung dịch NH3

Nếu dùng dung dịch NaOH thì cả 2 kim loại đều tan Không dùng được

Nếu dùng dung dịch HCl thì cả 2 kim loại đều tan, tạo khí Không dùng được

Nếu dùng dung dịch NH3 (là 1 bazo yếu) thì cả 2 kim loại đều không tan Không dùng được

Câu 11: Cho từ từ tới dư dung dịch HCl vào dung dịch NaAlO2 Hiện tượng xảy ra là:

A. không có hiện tượng gì B. có kết tủa màu trắng keo xuất hiện

C. có khí bay ra D. có kết tủa xuất hiện, sau đó bị tan dần đến hết

Cho từ từ tới dư dung dịch HCl vào dung dịch NaAlO2

NaAlO2 + HCl + H2O → NaCl + Al(OH)3

Hiện tượng đầu tiên: xuất hiện kết tủa trắng

Nếu HCl dư thì: kết tủa bị hòa tan

Định dạng
Số trang	75
Dung lượng	4,19 MB