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

n_Cl2 = 0,08 (mol)

Gọi công thức chung của muối đem điện phân là RCl:

        2RCl 2R + Cl₂

mol:               →

⇒ R = 23 (Na)

Vậy muối là NaCl.

Phương trình phản ứng chuỗi phản ứng:

1) 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

2) 2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

3) Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O → 2NaHCO₃

4) 2NaHCO₃ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + 2NaOH + 2H₂O

Khi cho NH₃ vào 2 dung dịch cả 2 dung dịch đều xuất hiện kết tủa hiđroxit, nhưng Zn(OH)₂ tạo thành có khả năng tạo phức với NH₃ nên kết tủa lại tan, còn với Al(OH)₃ không tan trong NH₃

Phương trình phản ứng minh họa:

Al(NO₃)₃ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3 NH₄NO₃

Zn(NO₃)₂ + 2NH₃ + 2H₂O → Zn(OH)₂ + 2 NH₄NO₃

Cr₂O₃ + 2Al Al₂O₃ + 2Cr

   x         2x         x           2x

3FeO + 2Al → Al₂O₃ + 3Fe

    3y       2y        y           3y

Vậy hỗn hợp sau phản ứng gồm: 

Vì chia Y thành 2 phần bằng nhau nên ta nhân đôi được 0,08 mol NaOH và 0,1 mol H₂.

- Tác dụng với NaOH: Vì Cr₂O₃ chỉ tác dụng với NaOH đặc, còn NaOH loãng không được nên chỉ có Al và Al₂O₃ phản ứng:

n_NaOH = n_Al + 2n_Al2O3

a - 2x - 2y + 2(x + y) = 0,08

a = 0,08

- Tác dụng với HCl:

Bảo toàn e:

3n_Al + 2n_Fe + 2n_Cr = 2n_H2

3(a - 2x - 2y) + 2.2x + 2.3y = 0,2

3a - 2x = 0,2

Thay a = 0,08 vào được x = 0,02

Quá trình điện phân NaOH thực chất là quá trình điện phân H₂O:

Ở catot: 2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂

Anot: 2H₂O - 4e → 4H⁺ + O₂

n_{electron trao đổi} = 100 mol

m_{dung dịch ban đầu} =

Ta có sơ đồ phản ứng

Gọi n_O2 = a ⇒ n_HCl = 4a, n_H2O = 2a

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_oxit + m_HCl = m_muối + m_H2O 

⇔ 11,9 + 32a + 36,5.(4a) = 40,3 + 18.2a 

⇔ a = 0,2 mol

m = 11,9 + 32.0,2 = 18,3 gam

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

Để nhận biết các dung dịch trên ta sử dụng quỳ tím:

Quỳ tím chuyển đỏ nhận biết được H₂SO₄

Quỳ tím không đổi màu là: BaCl₂, K₂SO₄

Sử dụng H₂SO₄ nhận biết được ở trên nhận biết đươc BaCl₂

BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + 2HCl

 Phát biểu không đúng là kim loại Al tan được trong dung dịch HNO₃ đặc nguội.

Al bị thụ động trong dung dịch HNO₃ và H₂SO₄ đặc nguội Al không phản ứng và không tan.

 Dung dịch gồm các ion Ca²⁺, Mg²⁺, Cl^-, HCO₃^- được gọi là nước có tính cứng toàn phần

• 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.

    X                               Y                                       Z

Giả sử tách hỗn hợp Y thành: Na, Ca, Ba (m gam và OH^- (y mol)

⇒ Hỗn hợp Z: Na, Ca, Ba (m gam) và HCO₃^- (y mol)

Ta có hệ phương trình:

⇒ Trong hỗn hợp X khối lượng kim loại là 24.

Gọi số mol oxi trong hỗn hợp T là y (mol). Theo bài ra ta có oxi chiếm 6,25% về khối lượng của X:

⇒ y = 0,1

Gọi số mol Na, Na₂O, Ca và BaO trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là a, b, c, d ta có:

Ta có:

n_O = n_Na2O + n_BaO = b + d = 0,1

n_OH- = a + 2b + 2c + 2d = 0,92

H₂ = (n_Na + n_Ca)/2 = (a + 2c)/2 = (0,92 – 2.0,1)/2 = 0,36 (mol)

⇒ V_H2 = 0,36.22,4 = 8,064 (lít)

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

Cho một mẫu Na vào dung dịch CuSO₄, các phương trình phản ứng xảy ra:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

2NaOH + CuSO₄  → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

⇒ Hiện tượng xảy ra: Có khí H₂ sinh ra và có kết tủa màu xanh trong ống nghiệm.

 Hòa tan X trong nước: 

Na₂O + H₂O 2NaOH 

Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O

Vì Y chỉ chứa 1 chất tan nên Al₂O₃ tan vừa đủ trong NaOH

Sục CO₂ dư vào dung dịch Y thu được 1 kết tủa và dd Z:

CO₂ + NaAlO₂ + H₂O  Al(OH)₃ + NaHCO₃

Vậy Z chứa NaHCO₃

Nhôm bền trong không khí và nước do trên bề mặt của nhôm được phủ kín lớp Al₂O₃ rất mỏng, bền và mịn.

 n_HCl = 0,2 mol

Gọi kim loại kiềm là R:

   R + H₂O ROH + 1/2H₂

4,6/R           4,6/R

Phương trình phản ứng trung hòa:

  ROH + HCl RCl + H₂O

4,6/R 4,6/R 

4,6/R = 0,2

R = 23 (Natri)

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

Phèn chua làm trong nước vì 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.

Bột nhôm trộn với bột sắt oxit (gọi là hỗn hợp tecmit) để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm dùng hàn đường ray.

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

Gọi công thức kim loại kiểm là R.

Ta có phương trình tổng quát: 

R + H₂O→ ROH + 1/2H₂

=> n_R = 2n_H2 = 0,03 mol

=> M_R = 0,69 : 0,03 = 23 gam/mol

Vậy kim loại kiềm cần tìm là (Na).

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.

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.

Dung dịch kiềm không có tính chất hóa học là tác dụng với oxit bazơ.

 Đầu tiên có kết tủa keo trắng xuất hiện, sau đó kết tủa tan khi thêm NaOH dư:

Al(NO3)₃ + 3NaOH → Al(OH)₃ +3NaNO₃

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O

n_CO2 = 0,1792/22,4 = 0,008 mol; n_BaCO3 = 0,0015 mol

Gọi số mol NaOH và Ba(OH)₂ trong 50ml dung dịch X lần lượt là x, y ta có:

n_OH- = x + 2y; n_Ba²⁺ = y

Phương trình phản ứng trung hòa:

     H⁺  +    OH^-   H₂O

(x + 2y)(x + 2y)

Từ phương trình ta có: x + 2y = 0,1.0,1 = 0,01 mol

Phản ứng với CO₂ ta có: 

Vậy có 2 muối tạo thành: CO₃^2- a mol và HCO₃^- b mol

CO₂ + 2OH^- CO₃^2- + H₂O

a      2a       a      

CO₂ + OH- HCO₃^-

 b     b        b 

Ta thấy n_CO3^2- > n_BaCO3 

Toàn bộ Ba²⁺ đã phản ứng tạo kết tủa.

y = 0,0015 mol

x = 0,01 - 0,0015.2 = 0,007 mol

Vậy a = C_{M NaOH} = 0,14M

+ Bari là nguyên tố có tính khử mạnh nhất trong dãy kim loại kiềm thổ => Sai vì Đi từ đầu nhóm IIA đến cuối nhóm theo chiều tăng dần điện tính hạt nhân tính kim loại (tính khử) tăng dần => Kim loại mạnh nhất là Ra; yếu nhất là Be.

+ Tất cả các kim loại kiềm thổ đều tan trong nước ở nhiệt độ thường => Sai vì Mg và Be không phản ứng với nước ở điều kiện thường..

+ Kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh hơn kim loại kiềm => Sai vì Nhóm Kim loại kiềm có tính khử mạnh nhất.

+ Tính khử của các kim loại kiềm thổ tăng dần từ Be đến Ba => Đúng

Kim loại nhóm IIA có hóa trị II ⇒ Công thức chung của oxide kim loại nhóm IIA là RO.

Nước cứng là nước có chứa nhiều cation Ca²⁺ và Mg²⁺. Nước chứa ít hoặc không chứa Ca²⁺ và Mg²⁺ được gọi là nước mềm.

Mẫu nước đề bài cho không chứa Ca²⁺ và Mg²⁺ nên là nước mềm.

 Lớp cặn trong cặn ấm đun nước thường là CaCO₃ (có thể do nước sử dụng là nước cứng tạm thời, toàn phần,...). Dùng giấm ăn (có chứa axit yếu là axit axetic CH₃COOH) để hòa tan cặn:

2CH₃COOH + CaCO₃ → (CH₃COO)₂Ca + CO₂↑ + H₂O

 Các kim loại kiềm có tính khử rất mạnh vì thế dễ bị oxi hóa bởi oxi không khí. Người ta thường bảo quản kim loại kiềm trong dầu hoả hoặc xăng để tránh bị oxi hóa bởi oxi không khí.

 n_Al = 0,3 mol

Quá trình nhường nhận e:

0,3          3.0,3                                                       3x    x

3x = 0,9 x = 0,3 mol

V_NO = 0,3.22,4 = 6,72 lít.

Theo bài ra ta có oxi chiếm 19,47% về khối lượng hỗn hợp X nên:

m_O(X) = 86,3%.19,47 = 16,8 gam ⇒ n_O(X) = 1,05 mol

Lại có:

n_H2 = 0,6 (mol) ⇒ n_OH- = 2n_H2 = 1,2 mol

n_HCl = 3,2.0,75 = 2,4 mol.

Phương trình ion:

        Al₂O₃ + 2OH^- → 2AlO₂^- + H₂O

mol: 0,35  →  0,7  →  0,7

Dung dịch Y gồm: 0,5 mol OH^- dư, 0,7 mol AlO₂^-

        H⁺ + OH^- → H₂O

mol: 0,5 ← 0,5

       H⁺ + AlO₂^- + H₂O → Al(OH)₃↓

mol: 0,7 ← 0,7 → 0,7 

      Al(OH)₃↓ + 3H⁺ → Al³⁺ + 3H₂O

mol: 0,4    ←    1,2

n_Al(OH)3= 0,7 – 0,4 = 0,3 mol

⇒ m↓ = m_Al(OH)3 = 0,3.78 = 23,4 g.