Kiến thức và bài tập về Kim loại nhóm IA

Kiến thức và bài tập về Kim loại nhóm IA là tài liệu tham khảo hữu ích giúp các em học sinh hệ thống được các kiến thức đã học và được thực hành giải các bài tập liên quan đến Kim loại nhóm IA nhanh và chính xác để chuẩn bị cho các kì thi sắp tới được tốt hơn. Mời các bạn cùng tham khảo.

KIẾN THỨC VÀ BÀI TẬP VỀ KIM LOẠI NHÓM IA

PhÇn A tãm t¾t lý thuyÕt

I- kim lo¹i

1- T¸c dông víi phi kim:

2Na + O2 t0 Na2O2 2Na + Cl2 t0 2NaCl

4- T¸c dông víi dung dÞch muèi:

C¸c kim lo¹i kiÒm khi cho vµo dung dÞch muèi sÏ t¸c dông víi níc  dung dÞchbaz¬, baz¬ t¹o thµnh cã thÓ t¸c dông tiÕp víi muèi:

2- T¸c dông víi axit  muèi + níc:

3- T¸c dông víi oxit axit  muèi:

3- T¸c dông víi dung dÞch muèi  muèi míi + baz¬ míi (cã mét chÊt kÕt tña !)

4- T¸c dông víi Al, Zn, c¸c oxit vµ c¸c hidroxit cña chóng:

IV- muèi cacbonat - hidrocacbonat

T¸c dông víi dung dÞch axit:

Na2CO3 + HCl  NaHCO3 + NaCl (giai ®o¹n 1)

NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2 + H2O (giai ®o¹n 2)

- T¸c dông víi dung dÞch muèi:

2- Muèi hidrocacbonat

- T¸c dông víi dung dÞch axit:

- T¸c dông víi dung dÞch baz¬:

- Ph¶n øng nhiÖt ph©n:

2NaHCO3 t0 Na2CO3 + CO2 + H2O

V- muèi clorua

- Phản ứng điện phân:

2NaCl + 2H2O đpdd, mn 2NaOH + Cl2  + H2 

2NaCl đpnc  Na + Cl2

2NaCl (tinh thể) + H2SO4 (đặc) t0 Na2SO4 + 2HCl

- Phản ứng nhận biết:

VI- muối nitrat

- Phản ứng nhiệt phân:

2KNO3 t0 2KNO2 + O2

HNO3!)

(10)

(8)

(7)

(5)

(9)

(2) (6)

(7) (8) (9)

(1)

(2)

(5)

(6)

(2)

(3)

(9)

(8)

(6)

(11)

(1)

(5)

(10)

3- T¸c dông víi dung dÞch muèi:

C¸c kim lo¹i kiÒm thæ (Ca, Sr, Ba) khi cho vµo dung dÞch muèi sÏ t¸c dông víi níc

 dung dÞch baz¬, baz¬ t¹o thµnh cã thÓ t¸c dông tiÕp víi muèi:

4- §iÒu chÕ: §iÖn ph©n nãng ch¶y muèi halogenua:

CaCl2 đpnc  Ca + Cl2

II- oxit

1- TÝnh tan: CaO tan, BaO tan, SrO tan, MgO kh«ng tan

2- T¸c dông víi níc  dung dÞch baz¬ kiÒm: (chØ CaO, SrO vµ BaO t¸c dông)

3- T¸c dông víi axit  muèi + níc:

4- T¸c dông víi oxit axit  muèi: (chØ CaO, SrO vµ BaO t¸c dông)

III- Hidroxit

1- T¸c dông víi dung dÞch axit  muèi + níc:

CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O

DÊu hiÖu nhËn biÕt sù t¹o thµnh muèi axit:

- §un nãng dung dÞch sau ph¶n øng , xuÊt hiÖn kÕt tña:

Ca(HCO3)2  CaCO3  + CO2 + H2O

- Cho dung dịch kiềm vào dung dịch sau phản ứng, xuất hiện kết tủa:

- Cho dung dịch axit mạnh vào dung dịch sau phản ứng, có khí bay ra:

3- Tác dụng với dung dịch muối:

4- Tác dụng với Al, Zn, các oxit và các hidroxit của chúng:

2Al(OH)3 + Ba(OH)2  Ba(AlO2)2 + 4H2O

IV- muối cacbonat - hidrocacbonat

1- Muối cacbonat

- Phản ứng nhiệt phân: Các muối cacbonat của kim loại nhóm IIA đều bị nhiệt phân

- Tác dụng với dung dịch axit:

CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2

2- Muối hidrocacbonat

- Tác dụng với dung dịch axit:

- Tác dụng với dung dịch bazơ:

- Phản ứng nhiệt phân khi đun nóng trong dung dịch::

VI- Muối sunfat

(1) (3)

(2)

(8) (4)

2- Tác dụng với dung dịch bazơ kiềm:

3- Tác dụng với dung dịch muối:

MgSO4 + Na2CO3  MgCO3  + Na2SO4

1 Sơ đồ 1

CaH2 CaO Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2

Ca CaCO3

CaCl2 Ca(OH)2 CaOCl2 CaCl2 Ca(NO3)2 2 Sơ đồ 2 Ba(OH)2 Ba(AlO2)2] Ba(HCO3)2 BaCO3 BaO BaCl2 BaCO3 BaO BaCl2 Ba Ba(OH)2 3 Sơ đồ 3 Ca(OH)2 Ca(ClO)2 CaCl2 Ca CaCl2 Ca(NO3)2 CaSO4

CaCO3 Ca(HCO3)2 CaCO3

4 Sơ đồ 4 Chọn các muối A, B thích hợp của bari để hoàn thành sơ đồ phản ứng: A Ba(OH)2 B

Ba BaO BaCO3

Đáp số: 5 Sơ đồ 5 CaCl2 Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 CaSO4 CaO Ca CaSO4 CaO CaCO3 CaCl2 Ca Ca(OH)2 6 Sơ đồ 6 BaCl2 BaO BaCO3 BaCl2 Ba(OH)2 Ba

BaH2 Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 BaCO3 BaO 7 Sơ đồ 7

A

Ca(HCO3)2 CaCO3 CaCl2 Ca(OCl)2 CaCl2

B

(1) (2) (4) (3) (7) (10 ) (12 ) (11 ) (5) (6)

(8) (9)

(2) (3)

(9) (8) (6) (11 ) (1) (5) (10 ) (4) (7) (1) (3) (4)

(10 ) (8) (7) (5) (9) (2) (6) (1) (2) (3) (8) (9) (11 ) (5) (10 )

(4) (6)

(12 ) (12 ) (6) (7) (1) (8) (3) (2) (4) (13 ) (5) (9) (10 ) (11) (14 ) (15) (16 ) (17 (18) ) (6) (5) (7)

(7)

(8) (9)

Nhôm và hợp chất

Phần A tóm tắt lý thuyết

I nhôm

1 Tác dụng với phi kim

Khi đốt nóng, nhôm tác dụng với nhiều phi kim nh oxi, lu huỳnh, halogen

4Al + 3O2 t0 2Al2O3

2Al + 3S t0 Al2S3

2Al + 3Cl2 t0 2AlCl3

2 Tác dụng với axit

2Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2 

2Al + 6H2SO4 (đặc) t0 Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

3 Tác dụng với nớc

ngăn cản phản ứng Thực tế coi Al không tác dụng với nớc!

4 Tác dụng với dung dịch kiềm

hoặc:

2Al + Ba(OH)2 + 2H2O  Ba(AlO2)2 + 3H2 

5 Tác dụng với dung dịch muối

2Al + 3CuSO4  Al2(SO4)3 + 3Cu

Al + 3AgNO3  Al(NO3)3 + 3Ag

6 T¸c dông víi oxit kim lo¹i (ph¶n øng nhiÖt nh«m):

1 TÝnh chÊt vËt lý: Lµ chÊt r¾n mµu tr¾ng, kh«ng tan trong níc

2 TÝnh chÊt ho¸ häc: (TÝnh chÊt lìng tÝnh)

T¸c dông víi dung dÞch axit:

- Cho Al t¸c dông víi oxi

- NhiÖt ph©n Al(OH)3 : 2Al(OH)3 t0 Al2O3 + 3H2O

III nh«m hidroxit

1 TÝnh chÊt vËt lý: Lµ chÊt kÕt tña keo mµu tr¾ng, kh«ng tan trong níc

2 TÝnh chÊt ho¸ häc: (TÝnh chÊt lìng tÝnh)

T¸c dông víi dung dÞch axit:

hoÆc:

2Al(OH)3 + Ba(OH)2  Ba(AlO2)2 + 4H2O

3 §iÒu chÕ

a Tõ dung dÞch muèi Al3+ nh AlCl3, Al(NO3)3, Al2(SO4)3:

AlCl3 + 3NH3 + 3H2O  Al(OH)3  + 3NH4Cl

- T¸c dông víi dung dÞch baz¬ m¹nh (dung dÞch NaOH, Ba(OH)2 ):

Tæng qu¸t:

- T¸c dông víi dung dÞch axit m¹nh (dung dÞch HCl ):

[Al(H2O)]3+ + H2O [Al(OH)]2+ + H3O+

Muèi nh«m sunfat cã kh¶ n¨ng t¹o phÌn C«ng thøc cña phÌn chua lµ

K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O

§iÒu chÕ phÌn nh«m:

Al2(SO4)3 + K2SO4 + 24H2O 2KAl(SO4)2.12H2O

V S¶n xuÊt nh«m

aluminat vµ natri silicat:

kÕt tinh

(6)

phân + HCl

+ NaOH +

+ X + Z

+ Y +

hai điện cực bằng than chì, thu đợc nhôm:

2Al2O3 dpnc  4Al + 3O2

Các phản ứng phụ xảy ra trên điện cực: khí oxi ở nhiệt độ cao đã đốt cháy dơng cực

Al Al2O3 Al(NO3)3 Al(OH)3 Na[Al(OH)4]

Al(OH)3 Al2O3 Na[Al(OH)4] Al2(SO4)3 KAl(SO4)2.12H2O

(9)

(6)

(8)

(9)

(5)

(7)

(2)

(10)

(8)

(7)

(4)

(9)

(7) (8) (9)

Al Al2O3 Al(NO3)3

7 Sơ đồ 7 Hãy chọn các chất A, B, C, D thích hợp từ các chất Al2O3, AlCl3, Na[Al(OH)4], Al(NO3)3 để hoàn thành sơ đồ biến hóa sau:

8 Sơ đồ 8 Al2O3 AlCl3 Al(OH)3 Al(NO3)3 Na[Al(OH)4] Al Al2O3

Al(NO3)3 K[Al(OH)4] Al(OH)3 Al

9 Sơ đồ 9 AlCl3 Al(NO3)3 K[Al(OH)4]

Al Na[Al(OH)4] Al(OH)3 Al2(SO4)3 Al2O3 AlCl3 Ba(AlO2)2 10 Sơ đồ 10 Al A B D B E F G + H I D A Al Phần a tóm tắt lý thuyết I sắt 1 Tác dụng với phi kim: 3Fe + 2O2 (không khí) t0 Fe3O4 Fe + S t0 FeS 2Fe + 3Cl2 t0 FeCl3 2 Tác dụng với axit - Tác dụng với dung dịch axit HCl và H2SO4 loãng  Muối sắt(II) + H2: Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 - Dung dịch H2SO4 đặc, nóng: đp nc (11) + O2, t 0 (1) + CO 2 (3) + dd HCl d (5) kết tinh (8) + dd NH3 (9) t 0 (10) + dd H2SO4 l, d (7) + dd NaOH (2) + dd NaOH (4) + dd KOH d (6) (1) (2) (4) (3) (9) (10 ) (12) (11 ) (5) (6)

(7) (8) Al (5) (6) (8) (9) (11 ) (12 ) (7) (10 ) (1) (2) (3) (4) D C A B (6) (12

(5)

2Fe + 6H2SO4  t Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Nếu Fe d:

Fe + Fe2(SO4)3  3FeSO4

Fe + 6HNO3 (đặc) t0 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

Nếu Fe d:

Fe + 2Fe(NO3)3  3Fe(NO3)2

3 Tác dụng với hơi nớc

II Hợp chất sắt(II):

Hợp chất Fe(II) khi tác dụng với chất oxi hoá sẽ bị oxi hoá thành hợp chất Fe(III)

1 Sắt(II) oxit: FeO

a Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu đen, không tan trong nớc

b Tính chất hoá học:

- Tính chất của oxit bazơ:

FeO + H2SO4 (loãng)  FeSO4 + H2O

2FeO + 4H2SO4 (đặc)  Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O

FeO + H2 t0 Fe + H2O

c Điều chế:

- Nhiệt phân các hợp chất không bền của Fe(II) trong điều kiện không có không khí:Fe(OH)2 t0 FeO + H2O hoặc FeCO3 t0 FeO + CO2

a Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu lục nhạt, không tan trong nớc

b Tính chất hoá học:

c Điều chế:

Cho dung dịch muối Fe(II) tác dụng với dung dịch kiềm

3 Muối sắt(II):

a Muối tan: FeCl2, FeSO4, Fe(NO3)2:

- Tính chất của muối: (các phản ứng trao đổi):

2FeCO3 + 4H2SO4 (đặc)  Fe2(SO4)3 + SO2 + 2CO2 + 4H2O

- Muối FeS:

c Muối FeS2:

- Tính khử: 4FeS2 + 11O2 t0 2Fe2O3 + 8SO2

FeS2 + 18HNO3  Fe(NO3)3 + H2SO4 + 15NO2 + 7H2O

III Hợp chất sắt(III)

c Điều chế:

- Nhiệt phân Fe(OH)3: 2Fe(OH)3 t0 Fe2O3 + 3H2O

a Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất kết tủa màu nâu đỏ, không tan trong nớc

a Muối tan: FeCl3, Fe2(SO4)3, Fe(NO3)3:

- Tính chất của muối: (các phản ứng trao đổi):

- Tính oxi hoá (Thể hiện khi tác dụng với chất khử nh Cu, Fe…):

Fe + 2Fe(NO3)3  3Fe(NO3)2

Cu + 2Fe(NO3)3  2Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2

- Khi tác dụng với các kim loại mạnh hơn:

IV oxit sắt từ : Fe3O4 (FeO.Fe2O3)

1 Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu nâu, không tan trong nớc

2 Tính chất hoá học:

Fe3O4 + 4H2SO4 (loãng)  FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O

- Tính khử: 2Fe3O4 + 10H2SO4 (đặc)  3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O

Fe3O4 + 10HNO3  3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O

Fe3O4 + 4CO t0 3Fe + 4CO2

V Sản xuất gang

1 Nguyên liệu

2 Nguyên tắc sản xuất gang

Khử oxit sắt bằng CO ở nhiệt độ cao (phơng pháp nhiệt luyện)

(1)(3)

(2)

(8) (4)

(5)

(1)

Trong lò cao, sắt có số oxi hoá cao bị khử dần dần đến sắt có số oxi hoá thấp theo sơ đồ:

Fe2O3  Fe3O4  FeO  Fe

3 Những phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình sản xuất gang

- Phản ứng tạo chất khử CO:

- CO khử sắt trong oxit:

Phần b chuỗi Đồ PHảN ứNG của sắt

1 Sơ đồ 1

Fe FeS FeSO4 Fe2(SO4)3 Fe(OH)3 Fe2O3

Fe Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 Fe2O3 Fe2(SO4)3 FeSO4

2 Sơ đồ 2

Fe3O4 FeO FeCl2 FeCl3 Fe(OH)3

Fe Fe(NO3)3 Fe2(SO4)3 FeSO4 Fe FeCl3

3 Sơ đồ 3

FeCl2 Fe(OH)2 FeSO4 Fe2(SO4)3 Fe(OH)3

Fe Fe2O3 FeCl3 Fe(OH)3 Fe2O3 Fe Fe(NO3)3

đồ biến hóa sau:

(12)

(6)

(10)

(3)

(2)

(4)(14

)

(5)

(9)

(3)

(2)

(4)(11

2 S (2)

+ Fe,

t 0

(3)

+ dd H

2 SO

4 l (4)

®pdd (5) + KMnO

4 /

H2SO4 l (7)

+ F (8)

+ dd NaOH (9)

+ O

2 +

H2O (10)

(2)

(10)

(13)

(9)(14)

(8)

(11)

(12)

(6)

(5)

(9)

(10)

(11

)(14)

(15)

(11)

(6)

(7)

(1)

(8)

(4)

(3)

(2)

(12)

(14)

(5)

(10)

(18)

(9)

(13)

(16)

(15)

(17)

(11

1 T¸c dông víi phi kim:

- T¸c dông víi oxi:

3Cr + 2O2 d t0 Cr2O3

- T¸c dông víi halogen:

2Cr + 3Cl2 t0 CrCl3

2 T¸c dông víi axit

(9)

(10)(11)

(6)

(8)

(12)(13)(14)

(7)

- Dung dịch H2SO4 đặc, nóng:

2Cr + 6H2SO4 t0 Cr2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Ví dụ:

Cr + 6HNO3 (đặc) t0 Cr(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

II Hợp chất crom(II):

Hợp chất Cr(II) khi tác dụng với chất oxi hoá sẽ bị oxi hoá thành hợp chất Cr(III)

1 Crom(II) oxit: CrO

a Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu đen, không tan trong nớc

b Tính chất hoá học:

- Tính chất của oxit bazơ:

CrO + H2SO4 (loãng)  CrSO4 + H2O

2CrO + 4H2SO4 (đặc)  Cr2(SO4)3 + SO2 + 4H2O

a Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu vàng nâu, không tan trong nớc

b Tính chất hoá học:

c Điều chế:

Cho dung dịch muối Cr(II) tác dụng với dung dịch kiềm

3 Muối crom(II):

- Tính chất của muối: (các phản ứng trao đổi):

a Trạng thái, màu sắc, tính tan: Dạng bột màu xanh thẫm, dạng tinh thể màu đen, có

ánh kim, không tan trong nớc

- Nhiệt phân Cr(OH)3: 2Cr(OH)3 t0 Cr2O3 + 3H2O

a Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất kết tủa màu xanh rêu, không tan trong nớc

Tính chất của muối: (các phản ứng trao đổi):

III Hợp chất crom(VI)

a Trạng thái, màu sắc, tính tan: là tinh thể dạng hình kim, màu đỏ thẫm

- Tính oxi hoá mạnh

2CrO3 + H2O  H2Cr2O7

b Axit cromic và muối cromat

bằng, tuỳ thuộc vào pH:

CrO2 

4 + 2H+ Cr2O2 

7 + H2O pKC = 4,2.1014

c Axit dicromic và muối dicromat

Cr Cr2O3 Cr(NO3)3 Cr(OH)3 Na[Cr(OH)4]

Cr(OH)3 Cr2O3 K[Cr(OH)4] Cr2(SO4)3 KCr(SO4)2.12H2O

)

(6)

(5)

5)

+ dd NH 3

loãng

+ dd KOH d (2)

+ dd HCl

đặc, t 0

+ Cl 2 + KOH

đặc + KOH

đặc,d

+ dd

H SO , l

đồng và hợp chất

Phần A Tóm tắt lý thuyết

I đồng

1 Tác dụng với phi kim:

- Tác dụng với oxi khi đốt nóng:

2Cu + O2 d t0 2CuO

4Cu + O2 thiếu t0 2Cu2O

- Tác dụng với halogen khi đốt nóng:

Cu + Cl2 t0 CuCl2

2 Tác dụng với axit

2Cu + 2H2SO4 + O2  2CuSO4 + 2H2O

Cu + 2H2SO4  t0 CuSO4 + SO2 + 2H2O

Ví dụ:

3 Tác dụng với dung dịch muối

II Hợp chất đồng(I)

III Hợp chất đồng(II)

1 Đồng(II) oxit: CuO

a Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu đen, không tan trong nớc

- Cho đồng cháy trong oxi không khí

- Nhiệt phân các hợp chất không bền của Cu(II):

Cu(OH)2 t0 CuO + H2O hoặc CuCO3 t0 CuO + CO2

a Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu lục nhạt, không tan trong nớc

b Tính chất hoá học:

phức chất amoniacac bền:

Cu(OH)2 + 4NH3  [Cu(NH3)4](OH)2

c Điều chế: Cho dung dịch muối Cu(II) tác dụng với dung dịch kiềm

3 Muối đồng(II)

- Tính chất của muối: (các phản ứng trao đổi):

- Tính oxi hoá: thể hiện khi tác dụng với các kim loại mạnh hơn:

(8)

(3)