Đề kiểm tra 45 phút Chương 6 Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm

Phương trình phản ứng

Ca + O₂ CaO

Khi đốt cháy canxi sẽ tạo thành canxi oxit (còn được biết đến với tên gọi canxia, các tên gọi thông thường khác là vôi sống, vôi nung).

NaHCO₃ là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước, dễ bị nhiệt phân hủy tạo ra Na₂CO₃ và khí CO₂.

2NaHCO₃ Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hóa nhỏ, vì vậy kim loại kiềm có tính khử rất mạnh.

- Trong nhóm IIA có Be và Mg không phản ứng với H₂O ở nhiệt độ thường.

- Cát (SiO₂) có thể phản ứng với Mg ở nhiệt độ cao, do vậy dùng cát dập tắt sẽ làm đám cháy to hơn.

2Mg + SiO₂ Si + 2MgO

- Ca không thể đẩy Fe ra khỏi dung dịch muối vì Ca phản ứng với nước trong dung dịch.

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂

- Trong số các kim loại kiềm thổ bền, chỉ có kim loại bari có cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm khối.

NaOH hòa tan được Al(OH)₃ vì Al(OH)₃ là hidroxit lưỡng tính

Phương trình phản ứng minh họa:

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O

n_HCl = 0,1.0,2 =0,02 (mol)

Phương trình phản ứng

NaOH + HCl →NaCl + H₂O

0,02 ← 0,02 (mol)

C_{M NaOH} = 0,02 : 0,1 = 0,2 M

Điện phân dung dịch NaCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp), thu được dung dịch X ⇒ X là NaOH:

2NaCl + 2H₂O 2NaOH + Cl₂ + H₂

Hấp thụ CO₂ dư vào X, thu được dung dịch chất Y ⇒ Y là dung dịch Na(HCO₃)₂:

CO₂ + NaOH → NaHCO₃

Cho Y tác dụng với Ba(OH)₂ theo tỉ lệ mol 1 : 1 tạo ra chất Z tan trong nước ⇒ Z là NaOH:

NaHCO₃ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ + NaOH + H₂O

Cả 4 dự đoán đều đúng.

Chiếc thuyền làm bằng giấy thấm nước làm cho mẩu Na phản ứng với nước.

Phương trình phản ứng:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Khí H₂ sinh ra đẩy mẩu Na cũng như đẩy chiếc thuyền chạy vòng quanh chậu nước.

Phản ứng trên tỏa nhiều nhiệt khiến cho chiếc thuyền bốc cháy, mẩu Na nóng chảy và vo tròn lại (do sức căng bề mặt).

Vì NaOH là dung dịch bazơ → Nhỏ phenolphtalein làm dung dịch chuyển màu hồng.

n_Cr2O3 = 0,03 mol; n_H2 = 0,09 mol

Phương trình hóa học

2Al + Cr₂O₃ → Al₂O₃ + 2Cr

0,06    0,03         0,03     0,06

Nếu Cr₂O₃ bị khử hết thì n_Cr = 0,06 < n_H2

Al dư

X phản ứng với HCl:

Cr + 2HCl CrCl₂ + H₂

Al + 3HCl AlCl₃ + 3/2 H₂

n_H2 = n_Cr + 1,5.n_{Al dư} = 0,09 mol

n_{Al dư} = 0,02 mol n_{Al ban đầu} = 0,08 mol

Bảo toàn nguyên tố Na và Al:

n_NaOH = n_NaAlO2 = n_{Al ban đầu} = 0,08 mol

 Ta có: pH = 13 pOH = 1 [OH^-] = 0,1 M

n_OH- = 0,1.0,5 = 0,05 mol

Bảo toàn khối lượng ta có:

m_bazơ = m_{kim loại} + m_OH- = 2,22 + 0,05.17 = 3,07 gam

Vậy khối lượng chất rắn là 3,07 gam

Ca, Ba tác dụng mạnh với H₂O

Mg tác dụng chậm với H₂O ở điều kiện thường, ở nhiệt độ cao Mg tác dụng mãnh liệt hơn.  

Be không phản ứng với nước ở nhiệt độ thường

Khi cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch Na[Al(OH)₄] thì hiện tượng xảy ra là ban đầu xuất hiện kết tủa keo trắng, sau một thời gian kết tủa tan dần.

HCl + Na[Al(OH)₄] → NaCl + Al(OH)₃ + H₂O

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O

Trong thành phần của phèn chua có Al₂(SO₄)₃. Khi vào trong nước thì có phản ứng thuận nghịch:

Al³⁺ + 3H₂O Al(OH)₃ + 3H⁺

Trong đó Al(OH)₃ dạng keo có bề mặt rất phát triển, hấp phụ các chất lơ lửng ở trong nước, kéo chúng cùng lắng xuống dưới.

• Al₂O₃ được sinh ra khi nhiệt phân muối Al(NO₃)₃

4Al(NO₃)₃ 2Al₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂.

Phát biểu đúng.

• CO chỉ khử được oxit của kim loại đứng sau nhôm trong dãy hoạt động hóa học.

Phát biểu sai.

• Al₂O₃ không tan được trong dung dịch NH₃.

Phát biểu sai.

- Al₂O₃ phản ứng với axit tạo muối:

VD: Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O

Phát biểu sai.

n_NO = 0,15 mol

Quá trình trao đổi electron

Al → Al³⁺ + 3e

N⁵⁺ + 3e → N²⁺

Áp dụng định luật bảo toàn electron

3n_Al = 3n_NO => n_Al = n_NO = 0,15 mol

=> m_Al = 0,15.27 = 4,05 gam.

n_H2 = 0,03 (mol); n_Al(OH)3 = 0,1 (mol), n_SO2 = 0,11 (mol)

Vì X tác dụng với dung dịch NaOH sinh ra khí H₂ ⇒ X gồm Al₂O₃, Fe và Al dư.

Bảo toàn nguyên tố Al:

n_{Al ban đầu} = n_{Al (X)} + 2n_Al2O3 = n_Al(OH)3 = 0,1 mol

Bảo toàn nguyên tử O: n_{O (oxit sắt)} = 3n_Al2O3 = 0,12 mol

Chất rắn Z không tan là Fe.

n_{e cho} = n_{e nhận} = 2n_SO2

m_{muối sunfat} = m_Fe + m_SO4^2– ⇒ m_Fe­ = 15,6 – 0,11.96 = 5,04 gam

⇒ m = m_Fe + m_O = 5,04 + 0,12.16 = 6,96 gam

 n_HCl = 0,35 .1,5 = 0,525 mol

Phương trình phản ứng

K₂CO₃ + HCl → KHCO₃ + KCl (1)

0,375 → 0,375 → 0,375

KHCO₃ + HCl → KCl + CO₂ + H₂O (2)

0,15 (0,525 - 0,375) 0,15

Theo phương trình phản ứng

n_CO2 =n_KHCO3 = 0,15 mol

V_CO2 = 0,15.22,4 = 3,36 lít

n_CaCO3= n_K2CO3 + n_KHCO3 - n_CO2 = 0,375 + 0,3 - 0,15 = 0,525 mol

=> m_CaCO3 = 52,5 gam.

Phát biểu (1), (2), (3) đúng

n_Al = 0,54/27 = 0,02 mol

Gọi số mol khí NO₂ và NO lần lượt là a và b (mol):

a = 3b                              (1)

Xét toàn bộ quá trình chỉ có Al cho e và HNO₃ nhận e

Bảo toàn e: 3n_Al = n_NO2 + 3n_NO

a + 3b = 3.0,02                (2)

Từ (1) và (2) ta có: a = 0,03; b = 0,01

V_NO = 0,01.22,4 = 0,224 lít

n_CO2 = 0,2 (mol)

Gọi số mol của Na₂CO₃ và CaCO₃ lần lượt là x và y:

Phương trình hóa học:

       Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂↑ + H₂O

mol:  x                               x           x

       CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O

mol:  y                               y           y

Ta có hệ phương trình:

⇒ m = m_Na2CO3 + m_CaCO3

        = 0,15.106 + 0,05.100

        = 20,9 (gam)

Câu không đúng là "Nguyên tử Ca bị khử khi Ca tác dụng với O₂"

Giải thích:

Phương trình hóa học:

2Ca + O₂ 2CaO

=> Ca bị oxi hóa khi tác dụng với O₂.

Nguyên liệu dùng để sản xuất nhôm là quặng boxit: Al₂O₃.2H₂O.

Đặc điểm chung của kim loại kiềm thổ là đều có tính khử mạnh.

 Gọi công thức chung 2 muối cacbonat là MCO₃ với số mol là x

Phương trình phản ứng:

MCO₃ + H₂SO₄ → MSO₄ + H₂O + CO₂

CO₂ phản ứng với dung dịch Ba(OH)₂

n_BaCO3 = 0,08 mol; n_Ba(OH)2 = 0,09 mol

Sau phản ứng thu được muối axit và kết tủa:

CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ + H₂O

2CO₂ + Ba(OH)₂ → Ba(HCO₃)₂

n_CO2 = 0,08 + 2.(0,09 - 0,08) = 0,1 = n_MCO3

M_MCO3 = 7,2/0,1 = 71 

M_M = 12

Kim loại chắc chắn có mặt trong hỗn hợp là Be

Phương trình hóa học

Na₂O + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O

n_Na2SO4 = 5,68: 142 = 0,04 (mol)

Theo phương trình phản ứng

n_Na2O = n_Na2SO4= 0,04 (mol)

⇒ m_Na2O = 0,04.62 = 2,48 (g)

Al₂O₃ là oxit có tính lưỡng tính: vừa tác dụng với acid, vừa tác dụng với base.

Khi cho dư nước vôi trong vào dung dịch X thấy có xuất hiện kết tủa (CaCO₃)

⇒ X có chứa NaHCO₃ và Na₂CO₃ phản ứng hết tạo thành NaHCO₃

Phương trình phản ứng

Na₂CO₃ + HCl → NaHCO₃ + NaCl

b mol → b mol → b mol

NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂ + H₂O

(a – b) ← (a – b)mol → (a – b)mol

Vậy V = 22,4(a - b)

n_CO2 = 0,3 (mol)

Gọi công thức trung bình của hai muối cacbonat của kim loại nhóm IIA là RCO₃

        RCO₃ + 2HCl → RCl₂ + CO₂ + H₂O

mol:   0,3            ←                 0,3

Mà 2 kim loại nhóm IIA thuộc hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn nên hai kim loại đó là Mg (24) và Ca (40).

Lần lượt cho NaOH vào các mẫu thử. Chất rắn tan có khí thoát ra là Al, tan không có khí là Al₂O­₃, không tan là Mg.

PTHH:

Al + NaOH + H₂O → NaAlO₂ + 3/2 H₂

Al₂O₃ + 2NaOH → NaAlO₂ + H₂O

Phản ứng nhiệt nhôm được định nghĩa là phản ứng hóa học tỏa nhiệt trong đó nhôm là chất khử ở trong nhiệt độ cao.

⇒ Phản ứng nhiệt nhôm là: 3FeO + 2Al 3Fe + Al₂O₃.

Hòa tan lần lượt các mẫu vào nước, mẫu chất rắn nào tan là CaO.

Phương trình hóa học:

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Lấy Ca(OH)₂ cho vào 2 chất rắn, chất nào tan ra là Al₂O₃ còn lại là MgO

Phương trình hóa học:

Ca(OH)₂ + Al₂O₃+ H₂O → Ca(AlO₂)₂ + 2H₂O.

Công thức của canxi cacbonat là CaCO₃.

Na, K, Ba: có cùng kiểu mạng tinh thể lập phương tâm khối.

Mg: có kiêu mạng tinh thể lục phương.

Ca: có kiểu mạng lập phương tâm diện.

Vị trí bảng tuần hoàn: chu kì 3, nhóm IIIA

Dễ nhường 3 electron hóa trị nên có số oxi hóa +3 trong các hợp chất.

(a) CO₂ + 2KOH dư → K₂CO₃ + H₂O

(b) Ban đầu xuất hiện kết tủa, sau đó kết tủa tan ngay lập tức do NaOH dư:

AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓ + 3NaCl

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O

(c) HCl + NaAlO₂ dư + H₂O → Al(OH)₃↓ + NaCl

=> Kết tủa Al(OH)₃

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

=> Kết tủa Al(OH)₃

(e) 2NaHCO₃ + Ba(OH)₂ → Na₂CO₃ + BaCO₃ ↓ + 2H₂O

=> Kết tủa BaCO₃

Vậy có 3 thí nghiệm kết tủa sau phản ứng là: (c), (d), (e).