chuyên đề lý thuyết và các dạng bài tập kim loại kiềm kiềm thổ nhôm 4 mức độ

 Kim loại kiềm phản ứng với dung dịch muối: Với cation kim loại của muối tantrong nước thì kim loại kiềm tác dụng với nước trước mà không tuân theo quy luật bình... - Khác với các muối

CHUYÊN ĐỀ 2 – KIM LOẠI PHÂN NHÓM CHÍNH VÀ HỢP CHẤT

KIẾN THỨC LÝ THUYẾT

A KIM LOẠI NHÓM IA VÀ HỢP CHẤT

I KIM LOẠI NHÓM IA

1 Vị trí của kim loại kiềm trong bảng hệ thống tuần hoàn

- Kim loại kiềm là những nguyên tố hóa học thuộc phân nhóm chính nhóm I trong

thống tuần hoàn Nhóm kim loại kiềm có các nguyên tố: líti (Li), natri (Na), kali (K),

xesi (Cs), franxi (Fr) - là nguyên tố phóng xạ tự nhiên

- Chúng được gọi là kim loại kiềm vì hiđroxit của chúng là chất kiềm mạnh

- Các nguyên tố này cũng là những nguyên tố đứng đầu mỗi chu kì (trừ chu kì 1)

2 Cấu tạo và tính chất

Cấu hình electron [He] 2s1 [Ne] 3s1 [Ar] 4s1 [Kr] 5s1 [Xe] 6 s1

Năng lượng ion hóa

Bán kính nguyên tử (nm) 0,123 0,157 0,203 0,216 0,235

Khối lượng riêng (g/cm3) 0,53 0,97 0,86 1,53 1,90

Độ cứng (lấy kim cương =

Kiểu mạng tinh thể

Lậpphươngtâm khối

Nhận xét:

- Cấu hình electron chung: ns1

- Năng lượng ion hóa: Các nguyên tử kim lọai kiềm có năng lượng ion hóa I1 nhỏ

các kim loại khác cùng chu kì

- Năng lượng ion hóa I2 lớn hơn năng lượng ion hóa I1 nhiều lần (6 đến 14 lần), năng lượng ion hóa I1 giảm dần từ Li đến Cs.

- Liên kết kim loại trong kim loại kiềm là liên kết yếu

- Cấu tạo mạng tinh thể: Lập phương tâm khối (rỗng nhẹ + mềm)

kết kim loại yếu cũng dẫn đến tính mềm của các kim loại kiềm

 Khối lượng riêng nhỏ: Tăng dần từ Li đến Cs, là do các kim loại kiềm có mạng

rỗng hơn và nguyên tử có bán kính lớn hơn so với các kim loại khác trong cùng chu kì

 Độ cứng thấp: là do lực liên kết giữa các nguyên tử kim loại yếu Có thể cắt các

kiềm bằng dao một cách dễ dàng

 Độ dẫn điện: Các kim loại kiềm có độ dẫn điện cao nhưng kém hơn nhiều so với

khối lượng riêng tương đối bé làm giảm số hạt mang điện tích

 Độ tan: Tất cả các kim lọai kiềm có thể hòa tan lẫn nhau và đều dễ tan trong thủy

ngân tạo nên hỗn hống Ngoài ra chúng còn tan đuợc trong amoniac lỏng và độ tan củachúng khá cao

 Chú ý: Các kim loại tự do cũng như hợp chất dễ bay hơi của chúng khi được đưa

vào ngọn lửa không màu làm ngọn lửa trở nên có màu đặc trưng:

- Li cho màu đỏ tía

- Na màu vàng

- K màu tím.

- Rb màu tím hồng

- Cs màu xanh lam

Giải thích: Khi bị đốt, những electron của nguyên tử hoặc ion kim loại kiềm bị kích

(năng lượng nguyên tử hóa) tương đối nhỏ

- Kim loại kiềm là những nguyên tố nhóm s (electron hóa trị làm đầy ở phân lớp s) có

 Để bảo quản các kim loại kiềm người ta ngâm kim loại kiềm trong dầu hỏa

 Kim loại kiềm phản ứng với dung dịch muối: Với cation kim loại của muối tantrong nước thì kim loại kiềm tác dụng với nước trước mà không tuân theo quy luật bình

thường là kim loạihoạt động mạnh đẩy kim loại hoạt động yếu ra khỏi muối của chúng.

Chú ý: Phản ứng gây nổ nguy hiểm.

c Tác dụng với phi kim

Ở nhiệt độ thường: tạo oxit có công thức M2O (Li, Na) hay tạo M2O2 (K, Rb, Cs, Fr)

Ví dụ: 2Na Cl  2  2NaCl

Phản ứng với hidro tạo hidrua kim loại:

0 t 2

Một số kim loại kiềm tạo thành hợp kim rắn với các kim loại khác, natri tạo hợp kim

- Dùng chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp.

- Các kim loại kali và natri dùng làm chất trao đổi nhiệt trong các lò phản ứng hạt

nhân

- Kim loại cesi dùng chế tạo tế bào quang điện.

- Kim loại kiềm được dùng để điều chế một số kim loại kiềm bằng phương pháp nhiệtkim

2

Ta thu được kim loại Na nóng chảy ở cực âm, các chất còn lại thoát ra ở cực dương

- Li được điều chế bằng cách điện phân hỗn hợp LiCl và KC1

- Rb và Cs được điều chế bằng cách dùng kim loại Ca khử các clorua ở nhiệt độ cao

- NaOH tan tốt trong nước và rượu, quá trình tan tỏa nhiều nhiệt

- NaOH là bazơ mạnh, khi tan trong nước phân li hoàn toàn thành ion

b Tác dụng với oxit axit:

Khi tác dụng với axit và oxit axit trung bình, yếu thì tùy theo tỉ lệ mol các chất tham

- Nếu tỉ lệ số mol: n NaOH : n CO 2   1 Chỉ thu được muối axit

- Nếu tỉ lệ số mol: n NaOH : n CO 2   2 Chỉ thu được muối trung hòa

- Nếu tỉ lệ số mol: 1 n  NaOH : n CO 2   2 Thu được cả muối trung hòa và muối axit

Phản ứng trên là phản ứng ăn mòn thủy tinh (NaOH ở nhiệt độ nóng chảy) vì thế khi

NaOH, người ta dùng các dụng cụ bằng sắt, niken hay bạc

c Tác dụng với dung dịch muối:

Chú ý: NaOH có thể hòa tan Al, Al2O3, Al(OH)3

Tương tự, NaOH có thể tác dụng với kim loại Be, Zn, Sb, Pb, Cr và oxit và hiđroxit

của chúng

e Tác dụng với phi kim:

NaOH có thể tác dụng với một số phi kim như Si, C, S, P, halogen

dien phan dung dich

2NaCl 2H O           2NaOH Cl H

Kết quả thu được NaOH có lẫn tạp chất NaCl Cho dung dịch bay hơi, NaCl kết tinhtrước

được tách dần khỏi dung dịch NaOH

III NATRI CLORUA NACl

có lớp muối dày tới hàng trăm, hàng ngàn mét

- Người ta thường khai tác muối từ mỏ bằng phương pháp ngầm, nghĩa là qua các lỗkhoan

dùng nước hòa tan muối ngầm ở dưới lòng đất rồi bơm dung dịch lên để kết tinh muốiăn

- Cô đặc nước biển bằng cách đun nóng hoặc phơi nắng tự nhiên, người ta có thể kết

hoàn toàn trong suốt

- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao, 0 0 0 0

- Khác với các muối khác, NaCl không phản ứng với kim loại, axit, bazơ ở điều kiệnthường.

Tuy nhiên, NaCl vẫn phản ứng với một muối:

- Ở trạng thái rắn, NaCl phản ứng với H2SO4 đậm đặc (phản ứng sản xuất HCl, nhưnghiện nay rất ít dùng vì phương pháp tạo ra nhiều khí độc hại, gây nguy hiểm tới hệ sinh

ăn ), nhuộm, thuộc da và luyện kim

IV MUỐI NATRI HIĐROCACBONAT NaHCO 3

giòn cho thức ăn và ngoài ra còn có tác dụng làm đẹp cho bánh.

- Dùng để tạo bọt và tăng pH trong các loại thuốc sủi bọt (ví dụ thuốc nhức đầu, v )

- Baking soda được sử dụng rộng rãi trong chế biến thực phẩm và nhiều ứng dụng

cần chọn mua loại tinh khiết khi dùng với thực phẩm.

Vì khi gặp nhiệt độ nóng hay tác dụng với chất có tính acid, baking soda sẽ giải

loại thựcphẩm.

- Trong y tế, baking soda còn được dùng trung hòa acid chữa đau dạ dày; dùng làm

miệng hay sử dụng trực tiếp chà lên răng để loại bỏ mảng bám và làm trắng

- Ngoài sử dụng trực tiếp cho con người, soda còn được dùng lau chùi dụng cụ nhà

cho phản ứng giữa CaCO3, NaCl, NH3 và CO2 trong nước

- NaHCO3 có thể thu được từ phản ứng của CO2 với dung dịch NaOH trong nước.Phản ứng ban đầu tạo ra natri cacbonat:

xanh giấy quỳ).

pháp amoniac do kĩ sư người Bỉ tên E Solvay (1838 - 1922) đề ra năm 1864

Các quá trình được diễn tả bằng phản ứng:

Các sản phẩm phụ sau phản ứng được chế hóa lại để sử dụng lại trong quá trình điều

B KIM LOẠI NHÔM IIA VÀ HỢP CHẤT

I KIM LOẠI NHÓM IIA

1 Vị trí của kim loại nhóm IIA trong bảng hệ thống tuần hoàn

Kim loại các phân nhóm chính nhóm II có các nguyên tố sau: 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 kì 1)

2 Cấu tạo và tính chất

Cấu hình electron (He) 2s2 (Ne) 3s2 (Ar) 4s2 (Kr) 5s2 (Xe) 6s2

Năng lượng ion hóa,

(kJ/mol M - 2e = M2+) 1800 1450 1150 1060 970

Bán kính nguyên tử (nm) 0,113 0,160 0,197 0,215 0,217

Khối lượng riêng(g/cm3) 1,85 1,74 1,55 2,6 3,5

Độ cứng (lấy kim cương

Kiểu mạng tinh thể

Lục giác đểuLập phương tâm diệnLập phương tâm khối

Chú ý:

- Be tạo nên chủ yếu những hợp chất trong đó liên kết giữa Be với các nguyên tố

kết cộng hóa trị

- Ca, Sr, Ba và Ra chỉ tạo nên hợp chất ion

- Bằng phương pháp nhiễu xạ Rơghen, người ta xác định được rằng trong một số rất

ít hợp chất kim loại kiềm thổ có thể có số oxi hóa +1 Ví dụ: Trong hợp chất CaCl được

và Ca (ở1000 C 0 )

3 Tính chất vật lí

 Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tương đối thấp (trừ beri)

 Độ cứng tuy có cao hơn kim loại kiềm nhưng chúng là những kim loại mềm hơnnhôm

 Khối lượng riêng tương đối nhỏ, chúng là những kim loại loại nhẹ hơn nhôm

(trừ bari)

 Những kim loại này có tính chất vật lí nêu trên là do ion kim loại có bán kính

lớn, điện tích nhỏ, lực liên kết kim loại trong mạng tinh thể yếu

 Kim loại các phân nhóm chính nhóm II có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khốilượng

riêng biến đổi không theo một quy luật nhất định như kim loại kiềm là do các kim loại

nhóm chính nhóm II có những kiểu mạng tinh thể không giống nhau

Chú ý: Trừ Be, Mg; các kim loại kiềm thổ tự do và hợp chất dễ bay hơi, cháy khi đưa

lửa không màu, làm cho ngọn lửa có màu đặc trưng

- Ca: màu đỏ da cam

- Sr: màu đỏ son

- Ba: màu lục hơi vàng

4 Tính chất hóa học

- Kim loại các phân nhóm chính nhóm II là những nguyên tố nhóm s, nguyên tử có 2elec-

tron hóa trị, phần còn lại có cấu tạo giống nguyên tử khí trơ đứng trước trong hệ thốngtuần

hoàn

- Những kim loại các phân nhóm chính nhóm II có bán kính nguyên tử tương đối lớn

- Từ những đặc điểm trên, chúng ta dễ dàng suy ra kim loại các phân nhóm chính

c Tác dụng với phi kim:

Khi đốt nóng trong không khí, các kim loại kiềm thổ đều bốc cháy tạo oxit, phản ứngphát ra nhiều nhiệt

Ví dụ: 2Mg O  2  2MgO H   610 KJ / mol

- Trong không khí ẩm Ca, Sr, Ba tạo nên lớp cacbonat (phản ứng với không khí như

oxi) chonên cần cất giữ các kim loại này trong bình rất kín hoặc dầu hỏa khan.

- Khi đun nóng, tất cả các kim loại kiềm thổ tương tác mãnh liệt với halogen, nitơ,

t 2

Phương trình biểu diễn điện phân dạng tổng quát có thể biểu diễn dưới dạng:

dien phan nong chay

0 t

2 3 t

2 3

II HIDROXIT CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ

 Các hiđroxit M(OH)2 khan đều ở dạng màu trắng

 Tính tan: Be(OH)2, Mg(OH)2 rất ít tan trong nước

Ca(OH)2 tương đối ít tan (0,12g/100g H2O)

Các hiđroxit còn lại tan nhiều trong nước

 Độ bền nhiệt của hiđroxit tăng từ Be Ba: Mg(OH)2 mất nước ở150 C 0 ; Ba(OH)2

mất

nước ở 1000 C 0 tạo thành oxit

 Tính bazơ: Be(OH)2 là bazơ rất yếu; Mg(OH)2 là bazơ trung bình; Ca(OH)2,Ba(OH)2,

Sr(OH)2 là bazơ mạnh

 Ca(OH) 2 :

- Dung dịch Ca(OH)2 gọi là nước vôi trong, là bazơ mạnh

2 2





- Ca(OH) có tính chất chung của một bazơ kiềm (tác dụng với oxit axit, axit, muối)

Tác dụng với axit, oxit axit, muối axit

Nhưng: 2Ca OH 2 Mg HCO 32 2CaCO 3   Mg OH 2   2 H O 2

Tác dụng với dung dịch muối

- Khi cho Ba(HCO3)2 tác dụng với KOH:

Ứng dụng: Hợp chất hidroxit kim loại kiềm thổ Ca(OH)2 ứng dụng rộng rãi hơn cả:

xây nhà, khử chua đất trồng, sản xuất clorua vôi dùng để tẩy trắng và khử trùng

III CANXI CACBONAT CACO 3

 CaCO3 là chất rắn màu trắng, không tan trong nước, tan trong amoni clorua:

0 t

Phản ứng (1) giải thích sự xâm thực của nước vào núi đá vôi

Phản ứng (2) giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong hang đá vôi.

IV CANXI SUNFAT CASO 4

 Là chất rắn màu trắng tan ít trong nước (ở 25 C 0 tan 0,15g/100g H2O)

 Tùy theo lượng nước kết tinh trong muối sunfat, ta có 3 loại:

- CaSO H O 4 2 hoặc CaSO4.0,5H2O: thạch cao nung (hemihiđrat)

chi tiết tinh vi dùng trang trí nội thất, làm phấn viết bảng, bó bột khi gãy xương

- Thạch cao sống dùng để sản xuất xi măng

V NƯỚC CỨNG

1 Khái niệm, phân loại

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

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

 Phân loại: Gồm 3 loại

Tính cứng tạm thời là tính cứng gây nên bởi các muối Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2 Gọi

vĩnh cửu vì khi đun nóng muối đó sẽ không phân hủy

Tính cứng toàn phần gồm cả tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu

Nước tự nhiên thường có cả tính cứng tạm thời và vĩnh cửu

2 Tác hại của nước cứng

 Trong sinh hoạt:

- Nước cứng cũng không dùng để pha chế thuốc vì có thể gây kết tủa làm thay đổi

của thuốc

- Khi dùng nước cứng nấu làm rau, thịt khó chín; làm mất vị của nước chè

- Giặt bằng nước cứng tốn xà phòng do Ca2+ làm kết tủa gốc axit trong xà phòng và

phòng không lên bọt

 Trong công nghiệp:

- Nước cứng gây cho các thiết bị công nghiệp (thiết bị lạnh, nồi hơi, ) dẫn đến tình

cặn trên bề mặt thiết bị đun nấu, làm giảm hệ số lưu thông lưu lượng trên đường ống,

thể gây áp lực lớn có thể gây nổ nồi hơi trong một thời gian dài

- Nước cứng không được phép dùng trong nồi hơi vì khi đun sôi nước cứng thì canxicacbon-

at (CaCO3) và magie cacbonat (MgCO3) sẽ kết tủa bám vào phía trong thành nồi hơi

+ Đun sôi nước có tính cứng tạm thời trước khi dùng, muối hiđrocacbonat chuyển thànhmuối

cacbonat không tan:

Lọc bỏ kết tủa được nước mềm

+ Dùng một khối lượng vừa đủ dung dịch Ca(OH)2, Na2C03 để trung hòa muốihiđrocacbonat

thành muối cacbonat kết tủa Lọc bỏ chất không tan, được nước mềm

- Đối với nước có tính cứng vĩnh cửu:

Dùng hóa chất Na2CO3 hoặc Na3PO4 kết tủa ion Ca2+ và Mg2+

 Phương pháp trao đổi ion

Phương pháp trao đổi ion được dùng phổ biến để làm mềm nước Phương pháp này

khả năng trao đổi ion của các hạt zeolít (các alumino silicat kết tinh, có trong tự nhiên

tổng hợp, trong tinh thể có chứa những lỗ trống nhỏ) hoặc nhựa trao đổi ion

Ví dụ: Cho nước cứng đi qua chất trao đổi ion là các hạt zeolít thì số mol ion Na+ của

1 Vị trí của nhôm trong bảng hệ thống tuần hoàn

- Nhôm có số hiệu nguyên tử 13, thuộc nhóm IIIA, chu kì 3

- Cấu hình electron: ls22s22p63s23p1, hay [Ne] 3s23p1

- Nhôm là kim loại nhẹ (2,7g/cm3), nóng chảy ở 660 C 0

- Nhôm dẫn điện và nhiệt tốt do cấu trúc mạng lập phương tâm diện, mật độ electrontương

đối lớn Độ dẫn nhiệt bằng 2/3 đồng nhưng lại nhẹ hơn đồng (8,92g/cm3) 3 lần Độ dẫn

a Tác dụng với phi kim

- Nhôm tác dụng mãnh liệt với các phi kim, điển hình là với các halogen, oxi, lưuhuỳnh…

- Nhôm tự bốc cháy khi tiếp xúc với các halogen

0 t

- Nhôm phản ứng với oxi tạo ra một màng oxit mỏng (không quá 10-6 cm) ngăn cảnkhông

cho oxi tác dụng sâu hơn, màng oxit này lại rất đặc khít không thấm nước, vì vậy nó bảo

nhôm chống được sự ăn mòn

b Tác dụng với oxit kim loại

- Ở nhiệt độ cao, Al khử được nhiều oxit kim loại như ( Fe O , Cr O , 2 3 2 3 CuO )thành kimloại

tự do

0 t

sẽ khôngtác dụng với các dung dịch HC1, H2SO4 loãng.

e Tác dụng với dung dịch kiềm

Nhôm bị hòa tan trong dung dịch kiềm như NaOH, Ca(OH)2, Hiện tượng này đượcgiải

gia công cơ-nhiệt, các hợp kim nhôm này có các thuộc tính cơ học tăng lên đáng kể

 Các hợp kim nhôm tạo thành một thành phần quan trọng trong các máy bay và

tỷ lệ sức bền cao trên cùng khối lượng

 Khi nhôm được bay hơi trong chân không, nó tạo ra lớp bao phủ phản xạ cả ánhsáng và bức xạ nhiệt Các lớp bao phủ này tạo thành một lớp mỏng của ôxít nhôm bảo

hỏng như các lớp bạc bao phủ vẫn hay bị Trên thực tế, gần như toàn bộ các loại gương

hiện đạiđược sản xuất sử dụng lớp phản xạ bằng nhôm trên mặt sau của thủy tinh Các gương

thiên văn cũng được phủ một lớp mỏng nhôm, nhưng là ở mặt trước để tránh các phản

trong mặc dù điều này làm cho bề mặt nhạy cảm hơn với các tổn thương

 Hợp kim nhôm, nhẹ và bền, được dùng để chế tạo các chi tiết của phương tiện

tô, máy bay, xe tải, toa xe tàu hỏa, tàu biển, v.v.)

 Đóng gói (can, giấy gói, v.v)

 Xử lý nước

 Các hàng tiêu dùng có độ bền cao (trang thiết bị, đồ nấu bếp, v.v)

 Các đường dây tải điện (mặc dù độ dẫn điện của nó chỉ bằng 60% của đồng, nónhẹ hơn nếu tính theo khối lượng và rẻ tiền hơn

 Nhôm siêu tinh khiết (SPA) chứa 99,980% - 99,999% nhôm được sử dụng trongcông

nghiệp điện tử và sản xuất đĩa CD

 Nhôm dạng bột thông thường được sử dụng để tạo màu bạc trong sơn Các bôngnhôm có thể cho thêm vào trong sơn lót, chủ yếu là trong xử lý gỗ - khi khô đi, các bông

một lớp kháng nước rất tốt

 Phần lớn các bộ tản nhiệt cho CPU của các máy tính hiện đại được sản xuất từ

nó dễ dàng trong sản xuất và độ dẫn nhiệt cao

 Sự oxi hóa nhôm tỏa ra nhiều nhiệt, nó sử dụng để làm nguyên liệu rắn cho tên

nhôm và các thành phần của pháo hoa

 Phản ứng nhiệt nhôm dùng để điều chế các kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao

Cr Vonfarm W )

5 Trạng thái tự nhiên và sản xuất

 Trạng thái tự nhiên

- Trong tự nhiên nhôm chiếm khoảng 5,5% tổng số nguyên tử trong quả đất.

- Phần lớn tập trung vào các alumosilicat.

- Hai khoáng vật quan trọng đối với công nghiệp của nhôm là boxit (Al2O3.xH2O) vàcriolit (Na3[AlF6])

 Sản xuất: Gồm 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: làm sạch quặng boxit lẫn Fe2O3.SiO2

- Cho quặng vào dung dịch NaOH dư, SiO2 và Al2O3 tan ra, lọc bỏ Fe2O3

Giai đoạn 2: Chuẩn bị chất điện ly nóng chảy: criolit 3NaF.AlF3 nhằm:

- Giảm nhiệt độ nóng chảy của 0 0

2 3

- Hỗn hợp chất lỏng dẫn điện tốt hơn

- Criolít nhẹ, nổi lên ngăn cản nhôm nóng chảy sinh ra tác dụng với không khí

Giai đoạn 3: Điện phân nóng chảyAl2O3

- A12O3 là chất rắn màu trắng, chịu nhiệt rất tốt, rất cứng, không tan trong nước

- Trong tự nhiên tồn tại ở cả dạng ngậm nước như A12O3.2H2O và dạng khan nhưemeri,

corinđon có độ cứng cao (thích hợp để sử dụng như là vật liệu mài mòn và như là thànhphần

của các thiết bị cắt).

- Dạng thù hình nguyên chất là những tinh thể trong suốt, không lẫn màu của các loại

màu đỏ ngọc rubi (tạp chất Cr2+), màu xanh ngọc saphia (tạp chất Fe3+ và Ti4+)

- Ôxít nhôm là một chất cách nhiệt và cách điện tốt

- A12O3 không tác dụng với H2, CO ở bất kì nhiệt độ nào Ở nhiệt độ trên 2000 C 0

- Phần chủ yếu nhôm oxit được dùng để điều chế nhôm

- Một lượng nhỏ để điểu chế đá quý nhân tạo bằng cách nấu chảy A12O3 với một

nung, ống nung và lớp lót trong các lò điện.

- Tinh thể A12O3 còn được dùng để chế tạo thiết bị phát tia laze, do chúng có khả

- Là hợp chất màu trắng, kết tủa keo, không tan trong nước, không bền nhiệt

- Dễ bị nhiệt phân thành nhôm oxit

Nếu dư: Al OH ( ) 3  NaOH  NaA1 O 2  2 H 2 O

- Dùng các muối thủy phân hoặc kiềm yếu

IV NHÔM SUNFAT VÀ PHÈN CHUA

- Nhôm sunfat A12SO4 là chất bột màu trắng, bị nhiệt phân trên 770 C 0

- K2SO4.A12(SO4)3.24H2O: phèn nhôm (phèn chua, thủy phân trong nước tạo môi

phẩm nhuộm tạo thành màu bền, nên nó được gọi là chất giữ màu.

- Tác dụng làm sạch nước cũng là do hiđroxit Al OH  3 gây ra, nó kéo các chất bay

trong nước cùng lắng xuống

- Trong công nghiệp giấy, nhôm sunfat và phèn nhôm được cho vào bột giấy cùng

 2

) ( 2



 

SO CO

 Hấp thu CO2 vào dung dịch kiềm dư chỉ tạo muối trung hòa

 Hấp thu CO2 dư vào dung dịch kiềm chỉ tạo muối axit

 Hấp thu CO2 vào NaOH tạo dung dịch muối Sau đó thêm BaCl2 vào dung dịchmuối thấy có kết tủa, thêm tiếp Ba(OH)2 dư vào thấy xuất hiện thêm kết tủa: Tạo

2 muối Na2CO3 và NaHCO3

 Hấp thụ CO2 vào nước vôi trong thấy tạo kết tủa, sau đó thêm NaOH dư vào thấy

có kết tủa nữa : Tạo 2 muối

 Hấp thụ CO2 vào nước vôi trong thấy tạo kết tủa, lọc bỏ kết tủa rồi đun nóngnước lọc lại thấy kết tủa nữa: Tạo 2 muối

 Nếu bài toán không cho bất kì dữ liệu nào thì phải chia trường hợp để giải

Công thức tính lượng kết tủa xuất hiện khi hấp thụ hết một lượng CO2 vào dung dịchCa(OH)2 hoặc Ba(OH)2:n n OH  n CO2

Sử dụng công thức trên với điều kiện: n  n CO2, nghĩa là bazơ phản ứng hết

Nếu bazơ dư thì n  n CO2

Công thức tính lượng kết tủa xuất hiện khi hấp thụ hết một lượng CO2 vào dung dịchchứa hỗn hợp NaOH và Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2:

Trước hết tính n CO2 n OH'  n CO2rồi so sánh với n Ca2  hoặc n Ba2  để xem chất nàophản ứng hết Lượng kết tủa tính theo số mol chất phản ứng hết

OH CO CO

2 2

A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT

Bài 1 Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol C2H5OH rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vàobình chứa 75ml dung dịch Ba(OH)2 2M Tổng khối lượng muối thu được sau phản ứnglà?

A 32,65 gam B 19,7 gam C 12,95 gam D 35,75 gam Bài 2 Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít CO2 ( đktc) vào 125 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, thuđược dung dịch X Coi thể tích dung dịch không thay đổi, nồng độ mol chất tan trongdung dịch X là?

Bài 3 Hấp thụ hết 11,2 lít CO2(đktc) vào 350 ml dung dịch Ba(OH)2 1M Tính khốilượng kết tủa thu được?

Bài 4 Hấp thụ hết 1,344 lít CO2 (đktc) vào 350ml dung dịch Ca(OH)2 1M Tính khốilượng kết tủa thu được?

Bài 5 Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 ở đktc vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồmNaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M, sinh ra m gam kết tủa Giá trị của m là?

A 19,7 gam B 17,73 gam C 9,85 gam D 11,82 gam Bài 6 Dẫn 4,48 lít khí CO2 ( đktc) vào 250 ml dùng dịch NaOH 1M Cô cạn dung dịchsau phản ứng thu được m gam muối khan, Giá trị của m là

A 1,75 B 2,00 C 0,5 D 0,8

Bài 10 Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít CO2 ( đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 nồng độ amol/ lít, thu được 15,76 gam kết tủa Giá trị của a là?

B TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU

Bài 11 Nung 13,4 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại hóa trị II, thu được

6,8 gam chất rắn và khí X Lượng khí X sinh ra cho hấp thụ vào 75ml dung dịchNaOH 1M, khối lượng muối khan thu được sau phản ứng là?

Bài 12 Trộn 6 gam Mg bột với 4,5 gam SiO2 rồi đun nóng ở nhiệt độ cao cho đến khiphản ứng xảy ra hoàn toàn, Lấy hỗn hợp thu được cho tác dụng với dung dịch NaOH

dư Thể tích khí hiđrô bay ra ở điều kiện tiêu chuẩn là:

A 1,12 lít B 0,56 lít C 5,60 lít D 3,92 lít

Bài 13 Hấp thụ hết 3,36 lít khí SO2 (đktc) vào dung dịch NaOH thu được dung dịchchứa 2 muối Thêm Br2 dư vào dung dịch X, phản ứng xong thu được dung dịch Y Chodung dịch Y tác dụng với lượng dư dung dịch Ba(OH)2 Khối lượng kết tủa thu đượcsau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn là:

A 34,95 gam B 69,90 gam C 32,55 gam D 17,475 gam Bài 14 Nhiệt phân 3,0 gam MgCO3 một thời gian thu được khí X và hỗn hợp rắn Y.Hấp thụ hoàn toàn X vào 100 ml dung dịch NaOH x M thu được dung dịch Z Dungdịch Z phản ứng mới BaCl2 dư tạo ra 3,94 gam kết tủa Để trung hòa hoàn toàn dungdịch Z cần 50ml dung dịch KOH 0,2 M Giá trị của x và hiệu suất phản ứng nhiệt phânMgCO3 lần lượt là:

A 0,75 và 50% B 0,5 và 66,67% C 0,5 và 84% D 0,75 và 90% Bài 15 Đốt cháy hoàn toàn 1,6 gam kim loại M thuộc nhóm IIA trong lượng dư

không khí, được hỗn hợp chất rắn X ( gồm oxit và nitrua của kim loại M) Hòa tan Xvào nước được dung dịch Y Thổi CO2 đến dư vào dung dịch Y thu được 6,48 gammuối Kim loại M là:

Bài 16 Cho 28 gam hỗn hợp X gồm CO2 và SO2 ( tỉ khối của X so với O2 bằng 1,75) lộichậm qua 500ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,7M và Ba(OH)2 0,4M được m kếttủa Giá trị của m là

Bài 17 Sục hết 1,568 lít khí CO2(đktc) vào 500 ml dung dịch NaOH 0,16M Sau thínghiệm được dung dịch A Rót 250ml dung dịch B gồm BaCl2 0,16M và Ba(OH)2 x Mvào dung dịch A được 3,94 gam kết tủa và dung dịch C Nồng độ xM của Ba(OH)2

bằng:

Bài 18 Cho m gam FeCO3 tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nóng (dư) thu được hỗnhợp khí X Hấp thu hoàn toàn X vào dung dịch Ca(OH)2 0,05M dư thì thấy có V lítdung dịch Ca(OH)2 phản ứng và thu được 2 gam kết tủa Giá trị M và V là:

A 3,2 gam và 0,5 lít B 2,32 gam và 0,6 lít C 2,22 gam và 0,5 lít D 2,23 gam và 0,3

lít

Bài 19 Nung nóng m gam MgCO3 đến khi khối lượng không đổi thì thu được V lít khí

CO2 (ở đktc) Hấp thụ hoàn toàn V lít CO2 vào 400 ml dung dịch Ca(OH)2 0,1M thì thuđược 2,5 gam kết tủa và dung dịch X Cho dung dịch NaOH dư vào X thì thu được agam kết tủa Giá trị của V và a là:

A 1,232 lít và 1,5 gam B 1,008 lít và 1,8 gam C 1,12 lít và 1,2

Bài 20 Cho dung dịch chứa a mol Ca(OH)2 tác dụng với dung dịch chứa b molNaHCO3 thu được 20 gam kết tủa Tiếp tục cho thêm a mol Ca(OH)2 vào dung dịch, sauphản ứng tạo ra thêm 10 gam kết tủa nữa Giá trị của a và b lần lượt là:

A 0,2 và 0,3 B 0,3 và 0,3 C 0,3 và 0,2 D 0,2 và 0,2

C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG

Bài 21 Hòa tan 22,02 gam hỗn hợp X chứa muối sunfua và cacbua của nhôm có tỷ lệ

mol tương ứng 7:8 vào nước dư thu được hỗn hợp khí Đốt cháy hoàn toàn lượng hỗnhợp khí này bằng oxi vừa đủ, ngưng tụ sản phẩm cháy thu được hỗn hợp khí Y Sục Yvào 200ml dung dịch KOH aM và Ba(OH)2 1 M thu được 30,95 gam kết tủa Giá trị alà:

Bài 25 Hấp thụ hoàn toàn V lít CO2 ( đktc) vào dung dịch NaOH được dung dịch Xchứa 42,08 gam hai muối Cho từ từ X vào dung dịch chứa 0,42 mol HCl thu được0,75V lít CO2 ( đktc) Nếu cho từ từ 0,42 mol HCl vào X được V1 lít CO2 ( đktc) Tìm

- Thí nghiệm 2: Cho V lít khí A hấp thụ vào 250 gam dung dịch Ba(OH)2 6,84% Sauphản ứng thu được dung dịch B

Kim loại kiềm và C% của dung dịch B là

A Na và 4,603% B Na và 9,206% C K và 6,01% D K và 4,05%

Bài 27 A là dung dịch NaOH 1M và KOH 3M B là dung dịch HCl có pH = 0 Thêm

vào 200ml dung dịch B m1 gam P2O5 thu được dung dịch C Biết 100ml dung dịch Aphản ứng hoàn toàn với C thu được dung dịch D Chia D thành 2 phần bằng nhau Phần 1: Đem cô cạn thu được 17,8 gam muối

Phần 2: Tác dụng với Ba(NO3)2 dư thu được ,m2gam kết tủa

Biết muối photphat và hidrophophat của Bari không tan Giá trị của m1 và m2 lần lượtlà:

A m1=10,65 gam và m2= 5,825 gam B m1=11,36 gam và m2= 5,825 gam

C m1=10,65 gam và m2= 6,735 gam D m1=11,36 gam và m2= 6,735 gam

Bài 28 Hấp thụ hoàn toàn 11,2 lít CO2 ( đktc) vào dung dịch chứa x mol Ca(OH)2, ymol NaOH và x mol KOH Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịchchứa 32,3 gam muối ( không có kiềm dư) và 15 gam kết tủa Bỏ qua sự thủy phân củacác ion, tỉ lệ x: y có thể là:

Bài 29 Hấp thụ hết 4,48 lít CO2 ( đktc) vào dung dịch chứa x mol KOH và y mol

K2CO3 thu được 200ml dung dịch A Lấy 100 ml A cho từ từ vào 300ml dung dịch HCl0,5M thu được 2,688 lít khí (đktc) Mặt khác, 100ml A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2

dư thu được 39,4 gam kết tủa Giá trị của x là:

Bài 30 Hòa tan hết m gam hỗn hợp gồm Na, Na2O, Ba và BaO vào nước, thu được0,15 mol khí H2 và dung dịch X Sục 0,32 mol khí CO2 vào dung dịch X, thu đượcdung dịch Y chỉ chứa các muối và kết tủa Z Chia dung dịch Y làm 2 phần bằng nhau.+ Cho từ từ phần 1 vào 200ml dung dịch HCl 0,6 M thấy thoát ra 0,075 mol khí CO2.+ Nếu cho từ từ 200 ml dung dịch HCl 0,6M vào phần 2, thấy thoát ra 0,06 mol khí

CO2 Các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là;

A 30,68 gam B 20,92 gam C 25,88 gam D 28,28 gam

BaXO

Áp dụng bảo luật khối lượng: m H PO3 4 m NaOH  3m m H O2

 Trường hợp 1: n H O2 n NaOH  0,0845 mol(NaOH phản ứng hết)