Chuyên đề I.BẦI TẬP VỀ KIM LOẠI PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM I (IA)

Viết phương trình phản ứng để minh họa... Vií́t các phương trình phản ứng và trình bày cách đií̀u chí́ kali từ quặng Sinvinit gồm chủ yí́u KCl, NaCl và đií̀u chí́ các ki

Chương III BÀI TẬP THEO CHUYÊN ĐỀ.

A BẦI TẬP VỀ KIM LOẠI PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM I (IA)

I Bài tập định tính:

Chuyên đề 1: Cấu tạo, tính chất vật lý.

Phương pháp: Viết cấu hình electron, xác định nguyên tố dựa vào cấu tạo nguyên tử,

dựa vào cấu trúc nguyên tử và cấu trúc mạng tinh thể giải thích một số tính chất vật lý như:nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lượng riêng

Bài tập 1: [2] Viết cấu hình electron lớp ngoài cùng của các nguyên tố nhóm IA, từ đó suy ra:

a) Trạng thái oxi hóa của các nguyên tố đó.

b) Kiểu liên kết hóa học có thể tạo thành trong hầu hết các hợp chất của chúng.

Giải:

Cấu hình electron ngoài cùng của các nguyên tố nhóm IA là ns1 (n = 2  7))

a) Do có cấu hình như vậy nên trong các phản ứng hóa học chúng đều có khuynhhướng nhường 1e để tạo thành cation mang điện tích 1+ nên trạng thái oxi của các nguyêntố nhóm IA là +1 trong các hợp chất

b) Vì rất dễ nhường electron để tạo thành cation nên trong hầu hết các hợp chất cáckim loại IA đều có liên kết ion

Bài tập 2: [24] Một nguyên tử R có tổng số hạt mang điện và hạt không mang điện là 334 Trong đó số hạt mang điện gấp 1,833 lần số hạt không mang điện Xác định R và vị trí của R trong bảng HTTH.

Giải:

Theo đề bài ra ta có: P + N + E = 334, trong đó P = E = Z (Z là số điện tích)

Mặt khác ta lại có: 2Z = 1,833N (2)

Thay (2) vào (1) ta có: 1,833N + N = 34

833 , 2

Vậy nguyên tố 11R có cấu hình electron: 1s22s22p63s1

R thuộc chu lỳ 3, nhóm IA, STT = 11  R là Na

Bài tập 3: [14] Hãy giải thích vì sao các kim loại kiềm có nhiệt độ nóng chảy thấp, khối lượng riêng nhỏ và mềm.

Nhận xét: Muốn giải thích nhiệt độ nóng chảy, khối lượng riêng, độ cứng của các kim

loại ta cần dựa vào lực liên kết giữa các nguyên tử, cấu trúc mạng tinh thể nguyên tử Lựcliên kết càng kém bền, nhiệt độ nóng chảy, độ cứng càng thấp Tinh thể càng rỗng, khốilượng riêng càng nhỏ

Giải:

Các kim loại kiềm có mạng tinh thể kiểu lập phương tâm khối, điện tích của kim loạikiềm nhỏ (1+), mật độ electron thấp do vậy liên kết kim loại kém bền, năng lượng cần để cắtđứt liên kết nhỏ nên nhiệt độ nóng chảy của kim loại kiềm thấp và kim loại kiềm mềm.Mạng tinh thể lập phương tâm khối là kiểu mạng tinh thể rỗng hơn và nguyên tử cóbán kính lớn hơn so với các kim loại khác trong chu kỳ, do đó khối lượng riêng nhỏ.

Bài tập 4: [5] Viết cấu hình electron, so sánh và giải thích tính kim loại của các nguyên tố 3 Li, 11 Na, 19 K, 37 Rb.

Một số bài tập không có lời giải:

Bài 1: [6] a) Các ion X+, Y- và nguyên tử Z nào có cấu hình electron: 1s22s22p6?.b) Viết cấu hình electron của các nguyên tử trung hòa X và Y Ứng với mỗi nguyên tửhãy nêu một tính chất hóa học đặc trưng và một phản ứng minh họa

Hướng dẫn: a) X+ = Na+; Y- = F-; và Z = Ne

b) X: 1s22s22p63s1  là Na, có tính khử mạnh

Y: 1s22s22p5  là F, có tính oxi hóa mạnh

Bài 2: [2] Các đại lượng nào sau đây có liên quan với nhau: điện tích hạt nhân, năng

lượng ion hóa, bán kính nguyên tử, nhiệt độ nóng chảy, tỉ khối của các kim loại kiềm

Chúng liên quan với nhau như thế nào?

Bài 3: [24] Giải thích tại sao NaCl, KCl tan trong nước, trong khi AgCl, Hg2Cl2,

PbCl2 lại rất ít tan

Hướng dẫn: Hợp chất ion càng có nhiều tính chất cộng hóa trị thì càng ít tan trong

nước

Chuyên đề 2: Tính chất hóa học, giải thích hiện tượng dựa vào tính chất hóa học.

Phương pháp : Dựa vào tính chất hóa học của các kim loại kiềm (tác dụng với phi

kim, axit, nước ) , các hợp chất của kim loại kiềm để nêu và giải thích một số hiện tượnghóa học

Chú ý: Khi cho kim loại kiềm tác dụng với dung dịch muối tan của kim loại có

hidroxit không tan thì không giải phóng kim loại ở dạng nguyên tử mà dưới dạng hidroxit vàcó thể một phần oxit được sinh ra

Ví dụ: Hòa tan K vào dung dịch MgSO4 xảy ra các phản ứng:

2K + 2H2O  2KOH + H2 + QMgSO4 + 2KOH  K2SO4 + Mg(OH)2

Ví dụ: Khi hòa tan K vào dung dịch CuSO4 thì sẽ có kết tủa đen (CuO) xuất hiện lẫntrong màu xanh của kết tủa Cu(OH)2 Hiện tượng này được giải thích theo các phương trìnhphản ứng sau:

2K + 2H2O  2KOH + H2 + QCuSO4 + 2KOH  K2SO4 + Cu(OH)2 (xanh)Nhiệt lượng Q tỏa ra mạnh sẽ có đủ để có thể phân hủy Cu(OH)2 theo phản ứng

Cu(OH)2  t0 CuO  (đen)+ H2OĐặc biệt, nếu đó là muối của kim loại có hidroxit lưỡng tính như Al, Be, Zn thìhidroxit tạo ra sẽ tan trong dung dịch kiềm dư

AlCl3 + 3NaOH  Al(OH)3 + 3NaClAl(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O

Bài tập 1: [21] Kim loại M có cấu hình electron 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Hãy cho biết tính chất hóa học của kim loại đó và viết phương trình phản ứng để minh họa.

Khi cho kim loại này tác dụng với dung dịch CuSO 4 ta thu được sản phẩm gì? Viết phương trình phản ứng tạo ra các sản phẩm đó.

Giải:

Kim loại M có cấu hình electron là 1s22s22p63s1  Z = 11 kim loại đó là Na

Na là kim loại có tính khử mạnh và có những tính chất của kim loại

- Tác dụng với phi kim: Na + O2  Na2O

- Tác dụng với axit: 2Na + H2SO4  Na2SO4 + H2

- Tác dụng với nước: 2Na + 2H2O  2NaOH + H2

Khi cho kim loại Na tác dụng với dung dịch CuSO4 sẽ xảy ra các phản ứng:

2Na + 2H2O  2NaOH + H2 + Q2NaOH + CuSO4  Cu(OH)2  (xanh) + Na2SO4

Cu(OH)2 t0

  CuO  (đen) + H2O

Bài tập 2: [5] a) Nêu những hiện tượng có thể xảy ra và viết các phương trình phản ứng giải thích cho mỗi trường hợp:

- Cho Na vào dung dịch (NH 4 ) 2 CO 3

- Cho Na vào dung dịch CuSO 4

b) Cho Na lần lượt vào các dung dịch: KHCO 3 , Fe 2 (SO 4 ) 3 , (NH 4 ) 2 SO 4 , AlCl 3 Nêu các hiện tượng xảy ra và viết các phương trình phản ứng dạng tổng quát, dạng ion và dạng ion thu gọn.

Giải:

a) Khi cho Na vào dung dịch (NH4)2CO3:

2Na + 2H2O  2NaOH + H2 + Q (1)Bọt khí bay ra trong tất cả các thí nghiệm

Sau đó có khí mùi khai bay ra (NH3)

2NaOH + (NH4)2CO3  t0 Na2CO3 + 2NH3 + 2H2O

- Cho Na vào dung dịch CuSO4 cũng có khí H2 thoát ra, sau đó xuất hiện kết tủa xanhlà Cu(OH)2 và có một phấn kết tủa đen

2NaOH + CuSO4  Cu(OH)2  (xanh) + Na2SO4

Cu(OH)2 t0

  CuO  (đen) + H2Ob)- Cho Na vào dung dịch KHCO3 cũng có khí H2 thoát ra như ở (1), sao đó tan dungdịch trong suốt:

2NaOH + 2KHCO3  Na2CO3 + K2CO3 + 2H2O2Na+ + 2OH- + 2K+ + 2HCO3-  2Na+ + 2K+ + 2CO32- + 2H2O

OH- + HCO3-  CO32- + H2O

- Cho Na vào dung dịch Fe2(SO4)3 cũng có khí H2 bay ra như ở (1), sau đó có xuất hiệnkết tủa đỏ nâu là Fe(OH)3

6NaOH + Fe2(SO4)3  2Fe(OH)3 + 3Na2SO4

6Na+ + 6OH- + 2Fe3+ + 3SO42-  2Fe(OH)3 + 6Na+ + 3SO42-

NaOH + Al(OH)3  NaAlO2 + 2H2O

Na+ + OH- + Al(OH)3  Na+ + AlO2- + 2H2OAl(OH)3 + OH-  AlO2- + 2H2O

Nhận xét: Na là kim loại hoạt động mạnh Khi cho Na vào dung dịch các muối trước

hết Na tác dụng với H2O

Bài tập 3: [6] Hòa tan hỗn hợp 2 mol K kim loại với 1 mol Al 2 O 3 vào nước, thêm tiếp 4 mol H 2 SO 4 , cuối cùng cô cạn dung dịch Viết các phương trình phản ứng xảy ra Chất rắn cuối cùng có tên là gì?.

Giải:

2K + 2H2O  2KOH + H2

Al2O3 + 2KOH  2KAlO2 + H2O

1 mol 2 mol 2 mol2KAlO2 + 4H2SO4  K2SO4 + Al2(SO4)3 + 4H2O

2 mol 4 molK2SO4 + Al2(SO4)3 + 24H2O  2Kal(SO4)2.12H2O.

Chất cuối cùng là phèn chua (phèn nhôm kali sunfat)

Bài tập 4: [5]a) Hãy cho biết những phản ứng hóa học xảy ra đối với muối NaHCO 3 khi: đun nóng, tác dụng với axit, tác dụng với kiềm.

b) Vì sao dung dịch NaHCO 3 trong nước có tính bazơ và khi đun nóng dung dịch này thì tính bazơ mạnh hơn? Viết phương trình phản ứng để minh họa.

Giải:

a) Đun nóng: 2NaHCO3  t0 Na2CO3 + CO2 + H2O

Tác dụng với axit: NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2 + H2O

Tác dụng với kiềm: NaHCO3 + MaOH  Na2CO3 + H2O

b) Dung dịch NaHCO3 trong nước có sự phân ly:

NaHCO3  Na+ + HCO32-.HCO32- + H2O  H2CO3 + OH-

 Dung dịch NaHCO3 có tính bazơ (làm quỳ tím hóa xanh)

Khi đun nóng NaHCO3 chuyển thành Na2CO3, H2CO3 bị phân hủy, cân bằng chuyểndịch theo chiều thuận làm cho môi trường có tính bazơ mạnh hơn

Bài tập 5: [6] A, B, C là ba hợp chất vô cơ của một kim loại, khi đốt nóng ở nhiệt độ cao cho ngọn lửa màu vàng A tác dụng với B thành C Nung nóng B ở nhiệt độ cao

ta thu được chất rắn C, hơi nước và khí D Biết D là một hợp chất của C, D tác dụng với

NaHCO3 + NaOH  Na2CO3 + H2O2NaHCO3  t0 Na2CO3 + CO2 + H2OCO2 + NaOH  NaHCO3

CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O

2 2NaOH + CaCl2  Ca(OH)2 + 2NaCl

NaHCO3 + CaCl2  không phản ứng

Na2CO3 + CaCl2  CaCO3 + 2NaCl

3Na2CO3 + 2AlCl3 + 3H2O  t0 Al(OH)3 + 6NaCl + 3CO2

Bài tập 6: [6] Một dung dịch chưa a mol NaHCO 3 và bmol Na 2 CO 3

a) Khi thêm (a + b) mol CaCl 2 hoặc (a +b) mol Ca(OH) 2 vào dung dịch trên thì khối lượng kêt tủa thu được trong hai trường hợp có bằng nhau không? Giải thích.

b) Tính khối lượng mỗi kết tủa thu được trong trường hợp a = 0,1mol và b = 0,2mol.

Giải:

a) Khi thêm (a + b) mol CaCl2 vào dung dịch chứa a mol NaHCO3 và b mol Na2CO3,chỉ có Na2CO3pu:

Na2CO3 + CaCl2  CaCO3 + 2NaCl

bmol bmol bmol

Khối lượng kết tủa là 100b(g)

- Khi thêm (a + b)mol Ca(OH)2 vào dung dịch chứa a mol NaHCO3 và bmol Na2CO3thì cả hai chất này đều phản ứng:

NaHCO3 + Ca(OH)2  CaCO3 + NaOH + H2O

Na2CO3 + Ca(OH)2  CaCO3 + 2NaOH

b mol b mol b molKhối lượng kết tủa là 100 (a + b) gam

Vậy khối lượng kết tủa thu được trong khi thêm (a + b) mol Ca(OH)2 vào lớn hơn khithêm (a + b) mol CaCl2 vào dung dịch chứa a mol NaHCO3 và b mol Na2CO3

b) Khối lượng kết tủa khi thêm CaCl2 vào là: 100a = 100.0,2 = 20(g)

Khối lượng kết tủa khi cho thêm Ca(OH)2 vào là: 100(a + b) = 100(0,2+0,1) = 30(g)

Một số bài tập tương tự không lời giải:

Bài 1: [1] Có hiện tượng gì xảy ra khi cho K tác dụng với dung dịch từng chất sau

(viết phương trình phân tử và ion): NaCl, CuCl2, (NH4)2SO4, Fe2(SO4)3, Zn(NO3)2

Bài 2: [6] a) Cho Na vào lần lượt các lọ đựng các chất sau: nước cất, dung dịch

(NH4)2CO3, etanol, dầu hỏa và dung dịch CuSO4

b) Cho một mẩu Na vào một dung dịch có chưa Al2(SO4)3 và CuSO4, thu được khí A,dung dịch B và kết tủa C, thu được chất rắn D Cho H2 dư đi qua N núng nóng (giả thiếtphản ứng xảy ra hoàn toàn), thu được chất rắn E Hòa tan E trong dung dịch HCl dư thi Echỉ tan được một phần Giải thích bằng phương trình phản ứng

Bài 3: [5] Viết phương trình phản ứng dưới dạng phân tử và ion thu gọn của dung

dịch NaHCO3 với từng dung dịch: H2SO4 loãng, KOH, Ba(OH)2 dư Trong mỗi phản ứngđó, ion HCO3- đóng vài trò axit hay bazơ?

Bài 4: [5] a) Cho rất từ từ dung dịch A chứa a mol HCl vào dung dịch B chứa b mol

Na2CO3, (a <2b) thu được dung dịch C và V lít khí C

b) Nếu cho dung dịch B vào dung dịch A thu được dung dịch D và V1(lít) khí Biết cácphản ứng xảy ra hoàn toàn, các thể tích đo ở đktc Lập biểi thức nêu mối quan hệ giữa V vàV1 với a, b

Chuyên đề 3: Điều chế các kim loại kiềm và các hợp chất của chúng.

Phương phâp : Dựa vào tính chđ́t hóa học, nguyín tắc và phương pháp đií̀u chí́ kim

loại kií̀m và các hợp chđ́t của chúng

Bài tđ̣p 1: [6] Vií́t các phương trình phản ứng đií̀u chí́ NaOH từ các chđ́t vô cơ, ghi rõ đií̀u kiị́n phản ứng (ní́u có).

Từ NaOH có thí̉ đií̀u chí́ được Na không? Ní́u được hãy vií́t phương trình phản ứng đií̀u chí́ và ghi rõ đií̀u kiị́n thực hiị́n.

Giải:

Phương trình phản ứng đií̀u chí́ NaOH:

2Na + 2H2O  2NaOH + H2

Na2O + H2O  2NaOH2NaCl + 2H2O   đpdd 2NaOH + Cl2 + H2

2Na2O2 + 2H2O  4NaOH + O2

NaH + H2O  NaOH + H2

Muối Na+ + bazơ kií̀m  muói kí́t tủa + NaOH

Ví dụ: Ca(OH)2 + Na2CO3  CaCO3 + 2NaOH

Na2SO4 + Ba(OH)2  BaSO4 + 2NaOHTừ NaOH có thí̉ đií̀u chí́ được Na nhưng phải có thií́t bị đí̉ khi Na sinh ra ta thu nó,ní́u không Na tác dụng với H2O

4NaOH   đpnc 4Na + O2 + 2H2O

Bài tđ̣p 2: [10] Vií́t các phương trình phản ứng và trình bày cách đií̀u chí́ kali từ quặng Sinvinit (gồm chủ yí́u KCl, NaCl) và đií̀u chí́ các kim loại trong quặng dolômit.

tạp chất

kết tinh phân đoạn

Phản ứng điị́n phđn nóng chảy KCl

2KCl   dpnc 2K + Cl2 

* Sơ đồ đií̀u chí́ Ca và Mg từ quặng Đôlômit CaCO3.MgCO3

dpncMgCO3.CaCO3 HCl MgCl2,CaCl2 NH3

CaCl2Mg(OH)2

Ca

MgMgCl2

Cl

+

MgCl2 khan

cô cạn

CaCl2 khan+

+ cô cạn

Các phản ứng xảy ra:

MgCO3 + 2HCl  MgCl2 + CO2  + H2O

CaCO3 + 2HCl  CaCl2 +  + H2O

MgCl2 + 2H2O + 2NH3  Mg(OH)2  + 2NH4Cl.

Mg(OH)2 + 2HCl  MgCl2 + 2H2O

MgCl2   dpnc Mg + Cl2 CaCl2   dpnc Ca + Cl2 

Bài tập 3: [23] Trình bày nguyên tắc của phương pháp amoniac điều chế Na 2 CO 3 Viết các phương trình phản ứng minh họa.

Giải:

Cho khí CO2 qua dung dịch NH3 lạnh để điều chế NH4HCO3:

CO2 + H2O + NH3  NH4HCO3

Tiếp theo cho dung dịch NaCl vào phản ứng với NH4HCO3 tạo thành NaHCO3 ít tan:

NH4HCO3 + NaCl  NaHCO3 + NH4ClLọc tách NaHCO3 ra, nung ở nhiệt độ cao thu được Na2CO3

2NaHCO3  t0 Na2CO3 + CO2 + H2O

Bài tập 4: [25] Nêu nguyên tắc chung điều chế kim loại và viết các phương trình phản ứng xảy ra khi điều chế các kim loại: Na, Al, Fe từ các chất: Na 2 CO 3 , Al(NO 3 ) 3 , FeS 2

Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + CO2 + H2O

Dung dịch NaCl  t0 NaCl khan

2NaCl   đpnc 2Na + Cl2

+ Al(NO3)3  Al:

Al(NO3)3 + 3NaOH  Al(OH)3 + 3NaNO3

2Al(OH)3  t0 Al2O3 + 3H2O2Al2O3   đpnc 2Al + 3O2

+ FeS2  Fe:

4FeS2 + 11O2  t0 2Fe2O3 + 8SO2

Fe2O3 + 3CO  t0 2Fe + 3CO2

Bài tập 5: [6] Cho các nguyên liệu: muối ăn, đá vôi, H 2 O, không khí, có đủ các điều kiện kỷ thuật cần thiết Hãy viết các phương trình phản ứng điều chế: NaOH, nước Javen, amoniac và Na 2 CO 3

Giải:

- Điều chế NaOH:

Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn giữa các điện cực:

2NaCl + 2H2O   dpddm.n 2NaOH + H2 + Cl2

- Điều chế nước Javen:

Cho khí clo tác dụng với dung dịch NaOH:

Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O          

Nước Javen

- Điều chế NH3:

NH3 được điều chế bằng phương pháp tổng hợp trực tiếp N2 + H2

+ Điều chế N2 bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng thu được khí N2 ở

-1960C

+ Tổng hợp N2 và H2:

N2 + 3H2      xt,to  2NH3

- Điều chế Na2CO3:

CaCO3 1000  0C CaO + CO2

CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2OHoặc: CO2 + NaOH  NaHCO3

2NaHCO3  t0 Na2CO3 + CO2 + H2OTrong công nghiệp Na2CO3 được điều chế bằng phương pháp amoniăc:

NH3 + H2O + CO2  NH4HCO3

NH4HCO3 + NaCl  NaHCO3 + NH4Cl2NaHCO3  t0 Na2CO3 + CO2 + H2O

Một số bài tập không lời giải:

Bài 1: [25] Từ hổn hợp gồm KCl, AlCl3, CuCl2 (với các chất khác và điều kiện thích

hợp) viết phương trình phản ứng điều chế 3 kim loại: K, Al, Cu riêng biệt

Bài 2: [24] Từ muối ăn, đá vôi, nước và các điều kiện cần thiết, hãy viết các phương

trình phản ứng điều chế: Na, NaOH, NaHCO3, Na2CO3, nước Javen, HCl, Ca, Ca(OH)2,clorua vôi

Bài 3: [17)] Từ các nguyên liệu: muối ăn, đá vôi, H2O và các thiết bị cần thiết (lònung, máy điện phân) có điều chế được những chất gì?

Chuyên đề 4: Nhận biết (phân biệt) các chất

Dạng 1: Nhận biết các chất được sử dụng thuốc thử bất kỳ.

Phương pháp: Dựa vào tính chất vật lý: màu sắc, màu lửa, tính tan, và tính chất hóa

học đặc trưng của các cation hoặc anion của các chất bằng cách dùng thuốc thử thích hợp

Bài tập1: [3] Một hóa chất rắn X mất nhãn chỉ có thể là NaCl (tinh khiết) hoặc

K 2 SO 4 Hãy tìm cách kiểm tra mẩu hóa chất đó.

Hòa tan chất rắn trong nước và cho tác dụng với dung dịch AgNO3 hoặc BaCl2 Nếutác dụng với AgNO3 có kết tủa trắng thì X là NaCl:

NaCl + AgNO3  AgCl  + NaNO3

Nếu tác dụng với BaCl2 cho kết tủa trắng thì đó là K2SO4:

BaCl2 + K2SO4  BaSO4 + 2KCl

Bài tập 2: [5] Phân biệt các dung dịch sau đựng trong các bình mất nhãn:

a) Natri sunfat, kali sunfat, natri hidroxit và axit clohidric.

b) NaCl, NaNO 3 , Na 2 SO 4 , Na 2 CO 3 , KCl.

Giải:

a) Trích các mẩu thử vào các ống nghiệm và đánh dấu:

- Cho quỳ tím vào các ống nghiệm:

Ống nghiệm nào làm quỳ tím hóa đỏ là dung dịch HCl

Ống nghiệm nào làm quỳ tím hóa xanh là dung dịch NaOH

Hai ống nghiệm không có hiện tượng gì là Na2SO4 và BaSO4

- Dùng hai đũa thủy tinh nhúng vào hai dung dịch còn lại, sau đó đem đốt trên ngọnlửa đèn cồn Đũa nào cháy có ngọn lửa màu vàng là dung dịch Na2SO4 và đũa nào cháy cóngọn lửa màu tím là dung dịch K2SO4

b) Trích các mẩu thử cho vào các ống nghiệm và đánh dấu:

- Cho dung dịch HCl vào các ống nghiệm còn lại, ống nghiệm nào có khí thoát ra làNa2CO3:

Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + CO2 + H2O

- Cho dung dịch BaCl2 vào các ống nghiệm còn lại, ống nghiệm nào có kết tủa trắng làdung dịch Na2SO4:

BaCl2 + Na2SO4  2NaCl + BaSO4

- Cho dung dịch AgNO3 vào 3 ống nghiệm còn lại, hai ống nghiệm có xuất hiện kết tủatrắng là NaCl và KCl, ống nghiệm không có kêt tủa xuất hiện là NaNO3

AgNO3 + NaCl  NaNO3 + AgCl

AgNO3 + KCl  KNO3 + AgCl

- Dung dịch NaCl và dung dịch KCl nhận biết bằng cách đốt trên ngọn lửa đèn cồn,ngọn lửa đèn cồn nào có màu vàng là dung dịch NaCl, ngọn lửa có màu tím là dung dịchKCl

Bài 3 [6] Có 4 dung dịch trong suốt Mỗi dung dịch chỉ có chứa một loại ion dương và một loại ion âm Các loại ion trong cả 4 dung dịch gồm Ba 2+ ; Mg 2+ ; Pb 2+ , Na + , SO 4 2- ,

Cl - ; CO 3 2- , NO 3 -

a Đó là dung dịch gì?

b Nhận biết từng dung dịch bằng phản ứng hoá học.

Giải.

a Xác định các dung dịch

Ion Ba2+ Mg2+ Pb2+ Na+

NO3- Ba(NO3)2 tan Mg(NO3)2 tan Pb(NO3)2 tan NaNO3 tan

Theo bảng trên ta thấy 4 dung dịch thích hợp là: Na2CO3; Pb(NO3)2;MgSO4 và BaCl2

b Nhận biết từng dung dịch

Trích mẫu thử và đánh dấu

- Cho dd HCl vào các mẫu thử, mẫu thử nào có khí thoát ra thì mẫu thử đó là dung dịchNa2CO3

Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + CO2 + H2O

- Mẫu thử xuất hiện kết tủa trắng là dung dịch Pb(NO3)2

Pb(NO3)2 + 2HCl  PbCl2 + 2HNO3

- Hai mẫu thử không có hiện tượng gì là MgSO4 và BaCl2

- Cho dung dịch Ba(NO2)2 vào 2 mẫu thử còn lại, mẫu thử nào xuất hiện kết tủa trắnglà dd MgSO4, mẫu thử còn lại là BaCl2

Ba(NO3)2 + MgSO4  BaSO4  + Mg(NO3)2

Dạng 2: nhận biết các chất với thuốc thử hạn chế.

Phương pháp: Dựa vào thuốc thử được sử dụng để nhận biết các chất, nhận biết được

chất nào có thể sử sụng chính chất đó hoặc sử dụng các sản phẩm của chất đó với thuốc thử

làm thuốc thử mới để nhận biết các chất còn lại.

Bài1 [10] Chỉ có nước và khí CO 2 có thể phân biệt được 5 chất bột trắng sau đây được không: NaCl; Na 2 CO 3 ; Na 2 SO 4 ; BaCO 3 ; BaSO 4 Nếu được hãy trình bày cách phân biệt.

Giải.

- Trích mẫu thử, đánh đáu và cho nước vào, ta chia thành 2 nhóm:

+ Nhóm 1: tan trong nước gồm: NaCl; Na2CO3 và Na2SO4

+ Nhóm 2: không tan gồm: BaCO3 và BaSO4

- Cho khí CO2 sục vào nhóm 2 khi có mặt H2O, chất nào tan là BaCO3, chất không tanlà BaSO4

CO2 + H2O + BaCO3  Ba(HCO3)2

- Lấy Ba(HCO3)2 sinh ra cho vào nhóm 1, mẫu thử nào không xuất hiện kết tủa làNaCl Hai mẫu thử có kết tủa là Na2CO3 và Na2SO4

Na2CO3 + Ba(HCO3)2  BaCO3  + 2NaHCO3

Na2SO4 + Ba(HCO3)2  BaSO4  + 2NaHCO3

Lọc lấy kết tủa và nhận biết tương tự như trên, nhận được BaCO3 thì chất tương ứngban đầu là Na2CO3, nhận được BaSO4 thì chất ban đầu là Na2SO4

Bài 2.[23] Cho 3 bình mất nhãn là A gồm: KHCO 3 và K 2 CO 3 ; B gồm: KHCO 3 và

K 2 SO 4 ; D gồm K 2 CO 3 và K 2 SO 4 Chỉ dùng dung dịch BaCl 2 và dung dịch HCl, nêu cách nhận biết mỗi bình nói trên, viết phản ứng minh họa.

Giải

Lấy lượng nhỏ dung dịch ở trong các lọ A, B, D ra để làm mẫu thử

- Cho dung dịch axit HCl dư vào mẫu thử của các chất trên, lắc nhẹ để phản ứng xảy rahoàn toàn Nhỏ tiếp dung dịch BaCl2 vào từng dung dịch thu được Ở dung dịch nào khôngcó phản ứng xảy ra đó là dung dịch A Còn ở 2 dung dịch B, D có kết tủa trắng xuất hiện

KHCO3 + HCl  KCl + CO2  + H2O

K2CO3 + 2HCl  2KCl + CO2  + H2O

Trong dung dịch B và D vẫn còn K2SO4 nên có phản ứng với BaCl2

BaCl2 + K2SO4  BaSO4  + 2KCl

- Cho BaCl2 dư vào 2 dung dịch còn lại (B và D) Lọc lấy nước lọc, cho dung dịch axitHCl vào Ở phần nước lọc nào thấy có khí thoát ra thì đó là nước lọc từ dung dịch B(KHCO3 và K2SO4), còn lại là dung dịch D

+ Ở dd B: BaCl2 + K2SO4  BaSO4 + 2KCl

Trong nước lọc gồm KHCO3 và KCl

KHCO3 + HCl  KCl + CO2 + H2O

+ Ở dd D: BaCl2 + K2SO4  BaSO4 + 2KCl

BaCl2 + K2CO3  BaCO + 2KCl

Trong nước lọc chỉ có KCl

Bài3 [18] Dùng một hoá chất hãy phân biệt các dung dịch K 2 SO 4 ; K 2 CO 3 ; K 2 SiO 3 ;

K 2 S; K 2 SO 3

Giải

Trích mẫu thử vào ống nghiệm và đánh dấu, nhỏ dung dịch HCl vào từng mẫu thử

- Ống nghiệm không có hiện tượng xảy ra là K2SO4

- Ống có kết tủa keo (H2SiO3) là K2SiO3

K2SiO3 + 2HCl  H2SiO3 + 2KCl

- Ống có khí có mùi trứng thối thoát ra là K2S

K2S + HCl  2KCl + H2S

- Ống có khí mùi hắc thoát ra có khả năng làm mất màu dung dịch Brôm là K2SO3

K2SO3 + 2HCl  2KCl + SO2 + H2O

SO2 + Br2 + 2H2O  H2SO4 + 2HBr

- Ống có khí thoát ra không mùi là K2CO3

K2CO3 + 2HCl  2KCl + CO2  + H2O

Bài4 [6] Hãy dùng phương pháp hoá học để phân biệt các hoá chất trong mỗi cặp sau đây ( trong mỗi trường hợp chỉ được dùng một thuốc thử):

a Dung dịch NaCl và dung dịch BaCl 2

b Dung dịch MgCl 2 và dung dịch AlCl 3

c Dung dịch CaCl 2 và dung dịch Ba(NO 3 ) 2

BaCl2 + Na2SO4  BaSO4  + 2NaCl

b Dung dịch MgCl2 và AlCl3: dùng dung dịch NaOH là thuốc thử Dung dịch nào cókết tủa không tan thì đó là dung dịch MgCl2 Dung dịch nào ban đầu xuất hiện két tủa, sauđó kết tủa tan khi NaOH dư thì đó là dung dịch AlCl3

MgCl2 + NaOH  Mg(OH)2 + 2NaCl

AlCl3+ 3NaOH  Al(OH)3 + 3NaCl

Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O

c Dung dịch CaCl2 và dung dịch Ba(NO3)2: dùng dd Na2SO4 loãng làm thuốc thử.Dung dịch nào cho kết tủa trắng là Ba(NO3)2, dung dịch kia là CaCl2

Ba(NO3)2 + Na2SO4  BaSO4 + 2NaNO3

d Na2CO3 và Na2SO3 (rắn): dùng axit axetic làm thuốc thử Nhỏ dung dịch CH3COOHvào dung dịch 2 chất trên, ở dd nào có xảy ra phản ứng cho khí bay ra thì đó là Na2CO3, mẫuthử còn lại là Na2SO3 không phản ứng

2CH3COOH + Na2CO3  2CH3COONa + CO2  + H2O

Hãy nhận biết các chất có trong dung dịch A.

Giải

Khi hoà tan hỗn hợp rắn vào nước thì:

NaOH + NaHCO3  Na2CO3 + H2O

Tuỳ theo số mol của NaOH và NaHCO3 mà ta có các trường hợp sau đây:

- Trường hợp 1: nếu n NaOH n NaHCO3thì dd A chỉ có ion Na+ và CO32-

- Trường hợp 2: nếu n NaOH n NaHCO3thì NaOH còn dư nên dd A chỉ có ion Na+ OH- vàCO32-

- Trường hợp 3: nếu n NaOH n NaHCO3thì NaHCO3 còn dư nên dd A chỉ có ion Na+HCO3-và CO32-

Nhận biết từng trường hợp:

+ Na+: dùng bông tẩm dd rồi đưa vào ngọn lửa đèn cồn có Na+ sẽ cho ngọn lửa màuvàng

+ Trường hợp 1: nhận biết CO32-: cho dung dịch HCl vào thì sẽ thấy có khí thoát ra

2HCl + CO32-  2Cl- + CO2 + H2O

+ Trường hợp 2: nhận biết CO32-; OH -: cho dung dịch HCl vào có khí bay ra là CO3

2-2HCl + CO32-  2Cl- + CO2  + H2O

Cho dd MgCl2 vào có kết tủa trắng là có ion OH

-MgCl2 + 2OH -  Mg(OH)2 + 2Cl

-+ Trường hợp 3: nhận biết HCO3- và CO32-: cho BaCl2 dư vào dung dịch, nếu có kết tủalà CO32-

BaCl2 + CO32-  BaCO3 + 2Cl-

Cho Ba(OH)2 vào thấy có kết tủa là BaCO3 là có HCO3-

HCO3- + OH -  CO32- + H2O

Giải

Trích mẫu thử và đánh số thứ tự:

- Đun nóng, 2 lọ xuất hiện khí và kết tủa trắng là Mg(HCO3)2 và Ba(HCO3)2

Mg(HCO3)2  t0 MgCO3 + CO2  + H2O

Ba(HCO3)2 t0 BaCO3 + CO2  + H2O

- Lấy vài giọt ở một trong hai lọ vừa biết nhỏ vào các lọ còn lại (NaHSO4; KHCO3;Na2CO3) Ở lọ nào có hiện tượng khí thoát ra là NaHSO4

+ Nếu dung dịch sản phẩm trong suốt thì dung dịch nhỏ vào là Mg(HCO3)2

2NaHSO4 + Mg(HCO3)2  MgSO4 + Na2SO4 + 2CO2  + 2H2O

+ Nếu dung dịch sản phẩm xuất hiện kết tủa trắng thì dung dịch nhỏ vào làBa(HCO3)2

Ba(HCO3)2 + NaHSO4  BaSO4 + Na2SO4 + 2CO2  + 2H2O

Như vậy ta xác định được 3 lọ NaHSO4; Mg(HCO3)2 và Ba(HCO3)2; hai lọ còn lại là:Na2CO3 và KHCO3

- Lấy vài giọt Ba(HCO3)2 nhỏ vào 2 lọ trên Lọ nào có kết tủa trắng là Na2CO3, lọ cònlại là KHCO3

Bài2 [18] Nhận biết H 2 O; dung dịch NaCl; dung dịch HCl; dung dịch Na 2 CO 3 mà không dùng hoá chất nào khác.

Giải.

Trích mẫu thử và cho vào từng lọ, đánh dấu thứ tự

- Lần lượt đun các dung dịch cho đến cạn

+ Mẫu không để lại dấu vết là H2O và HCl

+ Mẫu để lại cặn là NaCl và Na2CO3.

- Cho nước và dd HCl lần lượt vào các mẫu thử của dung dịch NaCl và dung dịchNa2CO3

+ Cặp tan và không có hiện tượng gì thì chất đổ vào là H2O

+ Cặp tan và sủi bọt khí thì chất đổ vào là dung dịch HCl

+ Cặp chỉ tan trong dung dịch HCl là dung dịch NaCl

+ Cặp tan và sủi bọt khí là dd Na2CO3

Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + CO2  + 2H2O

Bài2 [18] Không dùng thuốc thử nào khác, hãy nhận biết :

1 Các dung dịch: NaHCO 3 , CaCl 2 , Na 2 CO 3 , Ca(HCO 3 ) 2

2 Các dung dịch: NaHCO 3 ; Na 2 CO 3 ; BaCl 2 ; Na 3 PO 4 ; H 2 SO 4

Giải.

1 Trích mẫu thử vào từng lọ và đánh số thứ tự Rót dung dịch mỗi lọ vào 3 lọ còn lại.Kết quả ghi lại ở bảng sau:

tượng

Không hiệntượng

Không hiệntượng

Không hiệntượng

Ca(HCO3)2 Không hiện

tượng

Không hiện

Kết quả Không hiện

tượng Một kết tủa. Hai kết tủa Một kết tủa

Kết quả trên được phản ánh qua các phản ứng sau:

CaCl2 + Na2CO3  CaCO3 + 2NaCl

Ca(HCO3)2 + Na2CO3  CaCO3 + 2NaHCO3

Từ kết quả trên ta rút ra nhận xét: khi dùng một dung dịch nhỏ vào mẫu thử các chấtcòn lại:

+ Nếu không có hiện tượng gì thì dung dịch nhỏ vào là NaHCO3

+ Nếu dung dịch tạo được 2 kết tủa thì dung dịch nhỏ vào là Na2CO3

+ Nếu tạo được một kết tủa thì dung dịch nhỏ vào là CaCl2 hoặc Ca(HCO3)2

Đun 2 lọ đó, nếu lọ nào có khí thoát ra là Ca(HCO3) và lọ còn lại là CaCl2

Ca(HCO3)2 t0 CaCO3 + CO2  + H2O

2 Trích mẫu thử cho vào từng lọ và đánh số thứ tự

Rót dung dịch mỗi lọ vào 4 lọ còn lại, kết quả ghi lại ở bảng sau:

Dấu “ – “ là không có hiện tượng gì xảy ra.

Kết quả trên được phản ánh qua các phản ứng sau:

2NaHCO3 + H2SO4  Na2SO4 + CO2 + 2H2O

Na2CO3 + BaCl2  BaCO3 + 2NaCl

Na2CO3 + H2SO4  Na2SO4 + CO2 + 2H2O

3BaCl2 + 2Na3PO4  Ba3(PO4)2 + 6NaCl

BaCl2 + H2SO4  BaSO4 + 2HCl

Từ kết quả trên rút ra nhận xét sau: khi dùng một dung dịch nhỏ vào mỗi dung dịch cònlại thì:

- Chỉ có 1 lọ sủi bọt khí thì dung dịch nhỏ vào là NaHCO3

- Chỉ có 1 kết tủa và 1 sủi bọt khí thì dung dịch nhỏ vào là Na2CO3

- Có 3 lọ xuất hiện kết tủa thì dung dịch nhỏ vào là BaCl2

- Chỉ có một lọ xuất hiện kết tủa thì dung dịch nhỏ vào Na3PO4

- Có 2 lọ sủi bọt khí và 1 lọ xuất hiện kết tủa thì dung dịch nhỏ vào là H2SO4

Một số bài tập chuyên đề 4 không lời giải.

1 [5] Bằng các phương pháp hoá học hãy phân biệt các chất sau:

a Al, Mg, Ca, K

b Các dd NaCl; CaCl2; AlCl3; ZnCl2

2 [18] Chỉ có H2O, CO2 lò nung điện, hãy chỉ rõ phương pháp phân biệt 6 chất bột

trắng đựng trong 6 lọ riêng biệt: NaCl; Na2SO4; CaCO3; Al2O3; Na2CO3; BaSO4

3 [6] Có 6 lọ không nhãn đựng 6 dd riêng biệt sau: K2CO3; (NH4)2SO4; MgSO4;

Al2(SO4)3; FeSO4 và Fe2(SO4)3 Hãy dùng dung dịch xút, hãy cho biết lọ nào đựng chất gì?

4 [25] Có 4 ống nghiệm đựng dd của 4 chất sau: HCl; NaOH; Na2SO4; NaCl; BaCl2 và

AgNO3 Hãy trình bày cách nhận biết các dd đó bằng cách sử dụng giấy quỳ và bằng phảnứng bất kì giữa các dung dịch trong ống nghiệm Viết phương trình phản ứng minh hoạ

5 Có 4 ống nghiệm được đánh số thứ tự 1, 2, 3, 4, chứa các chất sau (không tương

ứng) Na2CO3; CaCl2; HCl; NH4HCO3 Lấy ống nghiệm số (1) đổ vào ống nghiệm số (3) thấycó kết tủa, lấy ống nghiệm số (3) đổ vào óng nghiệm số (4) thấy có khí bay ra Hãy xác địnhhoá chất đựng trong các ống nghiệm trên

6 [5] a Chỉ dùng quỳ tím hãy phân biệt các dung dịch:

- Dung dịch HCl; KOH; xôđa; K2SO4

- Dung dịch HCl; KHSO4; NaHCO3; MgCl2.

b Không dùng hoá chất nào khác, hãy nhận biết:

- H2SO4; NaOH; BaCl2; (NH4)2SO4

- NaOH; HCl; NaCl và Phenolphtalein

7 [17)] Làm thế nào để biết được dd có mặt các muối sau: NaCl; Na2SO4; NaNO3;

Na2CO3

8 [17)] Phân biệt 5 lọ đựng các dd sau mà không dùng thuốc thử.

9 [6] Có 6 ống nghiệm đánh số thứ tự từ 1 đến 6 đựng các dd sau (không tương ứng):

NaNO3; CuCl2; Na2SO4; K2CO3; Ba(NO3)2 và CaCl2 Hãy xác định số của từng dd biết rằng:khi trộn các dd 1 với 3; 1 với 6; 2 với 3; 2 với 6; 4 với 6 thì cho kết tủa Cho dd AgNO3 tácdụng với dd số 2 cũng có kết tủa Hãy minh hoạ câu trả lời bằng phương trình phản ứng hoáhọc

Chuyên đề 5: Tách riêng và tinh chế các chất.

- Phương pháp vật lý:

+ Hoà tan trong nước: để tách các chất dễ tan trong nước ra khỏi chất không tan

+ Nhiệt phân: để tách những chất không bền với nhiệt ra khỏi chất bền với nhiệt.+ Đun nóng: để loại những chất dễ bay hơi, thăng hoa

+ Cô cạn: tách chất rắn không bay hơi khi gặp nhiệt độ cao từ dd hỗn hợp nhiều chấttan

+ Chưng cất phân đoạn: tách các chất có nhiệt độ sôi cao rõ rệt

+ Kết tinh: tinh chế hoặc tách các chất có khả năng kết tinh ở một nhiệt độ xác địnhmà các chất khác chưa kết tinh

- Phương pháp hoá học.

+ Hoà tan trong axit: để hoà tan (kim loại, oxit bazơ hay lưỡng tính, muối cacbonat,muối sunfua…)

+ Thực hiện các phản ứng trao đổi: tạo kết tủa; chất bay hơi tách ra khỏi hỗn hợp

Chú ý : không nên tách Ba 2+ dưới dạng BaSO 4 hoặc Ag + dưới dạng AgCl do các muối này rất bền, khó hoà tan hoặc nhiệt phân Thường ta tách các ion kim loại dưới dạng

hydroxit hay muối cacbonat.

Bài1 [13] Tinh chế muối ăn có lẫn Na 2 CO 3

Giải

Hoà tan muối vào nước, cho từ từ dd HCl vào hỗn hợp cho đến dư

Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + CO2 + H2O

Dung dịch thu được gồm NaCl và HCl Cô cạn dd thì nước và HCl sẽ bay hơi Ta thuđược NaCl tinh khiết

Bài2 [10] Một loại muối ăn có lẫn các tạp chất là Na 2 SO 4 ; NaBr; MgCl 2 ; CaCl 2 và CaSO 4 Hãy trình bày phương pháp hoá học để lấy NaCl tinh khiết.

Giải

Cho dd Ba(OH)2 dư vào hỗn hợp mẫu thử

Ba(OH)2 + MgCl2  Mg(OH)2 + BaCl2

Ba(OH)2 + CaSO4  BaSO4 + Ca(OH)2.

Ba(OH)2 + Na2SO4  BaSO4 + 2NaOH

Lọc bỏ kết tủa Mg(OH)2 và BaSO4, lấy dd nước lọc, cho Na2CO3 vào nước lọc:

BaCl2 + Na2CO3  BaCO3 + 2NaCl

Ca(OH)2 + Na2CO3  CaCO3 + 2NaOH

CaCl2 + Na2CO3  CaCO3 + 2NaCl

Lọc bỏ kết tủa BaCO3 và CaCO3, lấy dd nước lọc, sục khí Cl2 dư vào dd nước lọc, rồicho tiếp dd HCl dư vào:

Cl2 + 2NaBr  2NaCl + Br2

NaOH + HCl  NaCl + H2O

Na2CO3 + HCl  2NaCl + CO2  + H2O

Cô cạn dd thì nước, HCl và Br2 sẽ bay hơi và ta sẽ thu được NaCl tinh khiết

Bài3 [24] Hãy tách hỗn hợp 3 muối: NaCl; MgCl 2 ; NH 4 Cl thành các chất riêng biệt.

Giải

Sơ đồ tách như sau:

NaCl MgCl2

NH4Cl

Mg(OH)2

Cl H NaCl

MgCl2

NH4Cl

MgCl2NaCl NaOH

NaCl HCl NaCl

Cl H cho thàng hoa

MgCl2 + 2NaOH  Mg(OH)2 + 2NaCl

NaOH + HCl  NaCl + H2O

Bài4 [24] Hãy tách riêng mỗi chất ra khỏi hỗn hợp các chất: AlCl 3 ; CuCl 2 ; NaCl mà không làm thay đổi khối lượng mỗi chất.

Giải

Sơ đồ tách:

NaCl

NaCl

ClH

ClH

AlCl3 + 3NH3 + 3H2O  Al(OH)3 + 3NH4Cl

CuCl2 + 2NH3 + 2H2O  Cu(OH)2+ 2NH4Cl

NH4Cl  t0 NH3 + HCl

Cu(OH)2 + 4NH3  [Cu(NH3)4](OH)2

Al(OH)3 + 3HCl  AlCl3 + 3H2O

[Cu(NH3)4](OH)2 + 6HCl  CuCl2 + 4NH4Cl + 2H2O

Một số bài tập chuyên đề 5 không lời giải.

1.[18] Hỗn hợp muối rắn gồm FeCl2; NaCl; AlCl3; CuCl2 có thành phần xác định Hãy

trình bày nguyên tắc tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp dưới dạng riêng biệt

2.[6] Từ dd hỗn hợp M có chứa KCl, MgCl2; BaCl2; AlCl3, hãy viết quá trình phản ứng

tách, điều chế thành các kim loại riêng biệt

Chuyên đề 6: Bổ túc phản ứng và hình thành chuỗi biến hóa.

Phương pháp: dựa vào tính chất hoá học để hoàn thành chuổi biến hoá và bổ túc

Bài2 [6] Bổ túc các phương trình phản ứng.

KHCO3 + Ca(OH)2 (dư)  ? + ? + ?

NaAlO2 + KHSO4  ? + ? + ? + ?.

Giải

KHCO3 + Ca(OH)2 (dư)  CaCO3 + KOH + H2O

2NaAlO2 + 8KHSO4  Na2SO4 + 2K2SO4 + Al2(SO4)3 + 4H2O

Bài3 [23] Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ chuyển hoá sau:

NaHCO Na CO

NaOH



Giải

2NaHCO3  t0 Na2CO3 + CO2+ H2O

Na2CO3 + CO2+ H2O  2NaHCO3

Na2CO3 + Ba(OH)2  BaCO3 + 2NaOH

2NaOH + CO2  Na2CO3 + H2O

NaHCO3 + Ba(OH)2  BaCO3 + NaOH + H2O

NaOH + CO2  NaHCO3

Bài4 [19] Hoàn thành các phương trình phản ứng theo sơ đồ sau:

Na2CO3 NaCl NaClO

Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + CO2+ H2O

NaCl + H2O   k.m.ndpdd NaClO + H2

2NaCl   dpnc 2Na + Cl2

NaCl + H2O   dpddm.n 2NaOH + H2 + Cl2

2Na + H2O  2NaOH + H2

4NaOH   dpnc 4Na + O2 + 2H2O

Na2CO3 + Ca(OH)2  CaCO3 + 2NaOH

Một số bài tập không lời giải.

1 [20] Cho các đơn chất A, B, C Thực hiện phản ứng sau:

A + B  X (1)

X + H2O  NaOH + B (2)

B + C  Y (3)

Y + NaOH  Z + H2O (4)

Cho 2,68 lít khí Y (đktc) qua dd NaOH thì khối lượng chất rắn bằng 2,22gam

Lập luận để xác định A, B, C và hoàn thành các phản ứng

2 [6] Hoàn thành các phương trình phản ứng theo sơ đò sau:

NaCl NaClO

Na NaOH





3 [5] Viết phương trình phản ứng theo chuỗi biến hoá sau:

a NaOH  )1 Na  NaCl  NaOH  NaHCO3  Na2CO3

nước Javen Na2SO4

b Na  NaH  NaOH  NaCl  NaNO3  NaNO2

4 [20] Cho sơ đồ sau:

Chuyên đề 7: Bài tập tổng hợp và nâng cao.

Bài1 [5] a Các ion X + , Yvà nguyên tử Z nào có cấu hình electron 1s 2 2s 2 2p 6 ?

b Viết cấu hình electron của các nguyên tử trung hòa X và Y Ứng với mỗi nguyên tử hãy nêu một tính chất hóa học đặc trưng và một phản ứng để chứng minh.

Giải

a Các nguyên tử và ion có cấu hình electron 1s22s22p6

X+ = Na+ ; Y = F và Z = Ne

b Cấu hình electron của nguyên tử trung hòa và tính chất

X = 1s22s22p63s1  là Na, có tính khử mạnh:

2 x 1e

Y = 1s22s22p5  là F, có tính oxi hóa mạnh:

H + F 2HF 2 2

2 x 1e

Bài2.[6] a Hãy trình bày tính chất hóa học của NaOH.

b Trong công nghiệp, khi người ta điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn hai điện cực, thu được hỗn hợp gồm NaOH + NaCl ở khu vực catot Bằng phương pháp nào có thể tách được NaCl để thu dược NaOH tinh khiết.

Giải

a Tính chất hóa học của NaOH:

- Tan trong nước, phân ly hoàn toàn thành

NaOH  Na+ + OH

- Phản ứng với các phi kim như Cl2, ,

2NaOH + Cl2  NaCl + NaClO +

- Phản ứng với các kim loại có hiđroxit lưỡng tính nhưn Al, Zn, Cr,

2NaOH + 2Al + 2  2NaAlO2 + 3H2

2NaOH + Zn  Na2ZnO2 + 

- Tác dụng với axit, oxit axit:

2NaOH + H2SO4  + 6NaOH + P2O5  3Na3PO4 + 3

- Tác dụng oxit và hiđroxit lưỡng tính:

ZnO + 2NaOH  Na2ZnO2 +Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2

- Tác dụng với muối của kim loại có hiđroxit không tan:

+ NaOH  Cu(OH)2  + 2NaCl

- Bị điện phân nóng chảy:

4NaOH   dpnc 4Na +  + 2

b Để tách NaCl khỏi hỗn hợp NaOH + NaCl người ta đã dùng phương pháp kết tinhphân đoạn dựa trên nguyên tắc: chất nào có độ hòa tan bé thì chất đó sẽ kết tinh nhanh hơnkhi cô cạn dung dịch

NaCl có độ hòa tan bé hơn NaOH, nên khi cô cạn dung dịch NaCl sẽ kết tinh trước,còn lại NaOH, cô lặp lại nhiều lần sẽ thu được NaOH tinh khiết

Bài3.[10] Cation R + có cấu hình electron ở phân lớp ngoài cùng là 2p 6

1 Viết cấu hình electron và sự phân bố theo obitan của nguyên tố R.

2 Nguyên tố R thuộc chu kỳ nào? Phân nhóm nào? Là nguyên tố gì? Giải thích bản chất liên kết của R với Halogen.

3 Tính chất hóa học đặc trưng nhất của R là gì ? Lấy 2 loại phản ứng để minh họa.

4 Từ R + làm thế nào để điều chế được R.

5 Anion X có cấu hình electron giống R + Hỏi X là nguyên tố gì? Viết cấu hình electron của nó.

Giải

1 Ta có R - 1e  R+ và cấu hình electron của R+ là 1s22s22p6

 Cấu hình electron của R là : 1s22s22p63s1  Z = 11  R là Na

Sự phân bố electron theo obitan của Na:

1s2 2s2 2p6 3s1

2 Na thuộc chu kỳ 3 vì có 3 lớp electron lớp, thuộc phân nhóm chính nhóm IA vì lànguyên tố họ s và có 1 electron lớp ngoài cùng (3s1)

Na là một nguyên tố kim loại vì lớp electron ngoài cùng có 1 electron

Bản chất liên kết của Na với Halogen là liên kết ion Na+X

Giải thích: Na -1e  Na+ và X +1e  X

Na+ + X  Na+X

3 Tính chất hóa học đặc trưng của Na là tính khử mạnh, nó dễ dàng nhường 1e đểthành ion Na+

Na -1e  Na+Ví dụ:

5 Ta có X +1e  X và cấu hình electron của X là 1s22s22p6

 Cấu hình electron của X là : 1s22s22p5  Z + 9  X là F và là nguyên tốphi kim mạnh điển hình vì lớp electron ngoài cùng có 7) electron

Cấu hình electron của F là : 1s22s22p5

Bài4.[20] Cho một mẫu Na vào một dung dịch chứa Al 2 (SO 4 ) 3 và thu được khí A, dung dịch B và kết tủa C Nung kết tủa C thu được chất rắn D Cho dư đi qua D nung nóng (giả thiết phản ứng xảy ra hoàn toàn) thu được chất rắn E Hòa tan E trong dung dịch HCl dư thì E chỉ tan một phần.

Giải thích bằng phương trình phản ứng.

Giải

Theo đề ra ta có:

– Kết tủa C : Cu(OH)2 có thể có cả Al(OH)3

– Chất rắn D : CuO có thể có cả Al2O3.

– Chất rắn E : Cu có thể có cả Al2O3

E chỉ tan một phần trong dung dịch HCl nên trong E có cả Al2O3  trong C có cảAl(OH)3

Các phương trình phản ứng xảy ra :

2Na + 2  2NaOH +  + NaOH  Cu(OH)2  + 2NaClAlCl3 + 3NaOH  Al(OH)3  + 3NaClCó thể Al(OH)3 tan một phần trong NaOH dư

Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2Cu(OH)2 to

  CuO + 2Al(OH)3 to

  Al2O3 + 3CuO + to

  Cu + Al2O3 + 6HCl  2AlCl3 + 3

Bài5.[17] Cho biết A,B,C,D,E là các hợp chất của natri Cho A lần lượt tác dụng với các dung dịch B, C thu được các khí tương ứng X, Y Cho D, E lần lượt tác dụng với thu được các khí tương ứng Z, T Cho biết các khí X, Y, Z, T là các khí thông thường, chúng tác dụng với nhau từng đôi một.

Tỷ khối của X so với Z bằng 2 và tỷ khối của Y so với T cũng bằng 2.

Xác định các chất A,B,C,D,E,X,Y,Z,T và viết các phương trình phản ứng đã xảy ra.

Giải

Các khí thông thường đối với học sinh phổ thông là , , N2, Cl2, CO, , SO2, NH3, H2S

Do tỷ khối của X so với Z bằng 2 nên chọn X là SO2 và Z là

Tỷ khối của Y so với T cũng bằng 2 nên chọn Y là H2S và T là NH3

Phương trình phản ứng giữa các khí :

2H2S + SO2 to

  3S + 22SO2 + t ,V Oo 2 5

SO2 + NH3  HSO2 + NH2Hoặc SO2 + NH3 +  NH4HSO3

2H2S +  2S + 2 Hoặc 2H2S + 3  2SO2 + 2

H2S + NH3  NH4HSHoặc H2S + 2NH3  (NH4)2S

4NH3 + 3  2N2 + 3Hoặc 5NH3 + 5  4NO + 6

Vì X là SO2 nên B là hợp chất có chứa nhóm SO32- hoặc HSO Mặt khác, B tác dụng3với hợp chất của natri (A) có tạo khí do đó B là NaHSO3 hoặc Na2SO3 và A là NaHSO4 làmột axit mạnh hơn để đẩy SO2 ra khỏi muối

-NaHSO4 + NaHSO3  + SO2  + 2NaHSO4 + Na2SO3  2 + SO2  + Tương tự C là NaHS hoặc Na2S.

NaHSO4 + NaHS  + H2S  + 2NaHSO4 + Na2S  2 + H2S  +

Do D, E tác dụng với lần lượt cho ra và NH3 nên chọn D là Na2 và E là Na3N

2Na2 + 2  4NaOH + Na3N +  3NaOH + NH3 

II Bài tập định lượng.

Chuyên đề1: Xác định tên kim loại và hợp chất của kim loại kiềm.

Dạng1: Xác định tên kim loại kiềm dựa vào phản ứng của chúng tác dụng với nước và dung dịch axit.

Lưu ý: - Nếu bài toán yêu cầu tìm tên 2 kim loại A, B kế tiếp nhau trong cùng mộtphân nhóm chính thì tìm khối lượng trung bình vủa hai kim loại rồi dùng bảng HTTH cácnguyên tố suy ra A và B

hh hh

m A n



– Nếu cho hỗn hợp 2 kim loại A, B tan được trong nước:

+ Nếu A, B là kim loại kiềm thì cả 2 đều phản ứng trực tiếp với

+ Nếu A là kim loại kiềm còn B chưa biết thì có thể:

 B là kim loại kiềm thổ: Ca, Ba thì cả A và B đều phản ứng trực tiếp với

 B là kim loại có hiđroxit lưỡng tính (Be, Zn, Al, Cr) thì cả A và B đều tan (Bcó thểtan hết hoặc tan một phần còn tuỳ thuộc vào A)

2B + 2(4-n)AOH + 2(n-2)  2A4-nBO2 + n 

Bài1.[5] Cho hỗn hợp X gồm Na và một kim loại kiềm có khối lượng 6,2g tác dụng với 104g thu được 110g dung dịch Xác định tên kim loại kiềm, biết rằng hiệu số 2 khối lượng nguyên tử nhỏ hơn 20.

Vì bài này ta không thể tìm trực tiếp được khối lượng nguyên tử của kim loại kiềmbằng bao nhiêu nên ta phải tìm xem nó tồn tại trong khoảng nào để suy ra khối lượngnguyên tử dựa vào bảng HTTH và suy ra tên của kim loại

Giải

Gọi R là kí hiệu và cũng là khối lượng nguyên tử của kim loại cần tìm

Các phương trình phản ứng xảy ra:

Khối lượng dung dịch giảm chính là khối lượng của thoát ra nên ta có:

Cách 2 : Sử dụng đại lượng trung bình.

Theo (1) và (2) ta có : nhh kim loại = 2nH2= 2.0,1 = 0,2 (mol)

hh 6,2

0,2

   R > 31 (vì Na = 23 < 31)

Tương tự như trên ta cũng suy ra: 31 < R < 43  R là kali (K = 39)

Nhận xét: Trong bài tập này thì sử dụng đại lượng trung bình thì tính toán sẽ nhanh

và gọn hơn Bài tập này cũng giúp cho học sinh cách tìm ra nguyên tố không nhất thiết phảitìm ra bằng bao nhiêu mà có thể tìm xem nó nằm trong khoảng và kết hợp với bảng HTTHcó thể suy ra Nếu chỉ dựa vào xác định cụ thể khối lượng nguyên tử đôi khi không có đủ dữkiện thì sẽ rất khó, lúc ấy bắt buộc phải dựa vào sự đánh giá và biện luận

Bài2.[18] Hai kim loại kiềm A và B nằm trong hai chu kỳ liên tiếp nhau trong bảng HTTH các nguyên tố hóa học Hoàn tan hai kim loại này vào nước thu được 0,336 lit khí (đktc) và dung dịch A Cho dung dịch HCl vào dung dịch A thu được 2,075g muối Tìm hai kim loại đó.

Bài tập này cần sử dụng phương pháp trung bình để tính ra khối lượng nguyên tửtrung bình của hai kim loại kiềm và suy ra từng kim loại dựa vào bảng HTTH

Theo (1) và (2) suy ra: nRCl = nROH = 2nH2 2 0,336