Luyện tập tính chất của kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ và hợp chất của chúng

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.

Gọi x, y lần lượt là số mol của NaOH và KOH.

40x + 56y = 6,08 (1)

Phương trình phản ứng 

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

x                      → x (mol)

KOH + HCl → KCl + H₂O

y                 → y (mol)

Theo phương trình phản ứng ta có: 

58,5x + 74,5y = 8,30 (2)

Giải hệ phương trình (1) và (2 ta được

x = 0,04 mol 

y = 0,08 mol

=> m_NaOH = 0,04.40 = 1,6 (g)

=> m_KOH = 0,08.56 = 4,48 (g)

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.

Ta có: 

n_SO2 = 0,2 mol

n_KOH = 0,4 mol

Xét tỉ lệ số mol của KOH và SO₂

k = 2 => Phản ứng tạo 1 muối trung hòa.

Phương trình phản ứng xảy ra

SO₂ + 2KOH → K₂SO₃ + H₂O

0,2           0,4 → 0,2

Theo phương trình phản ứng ta có:

n_SO2 = n_K2SO3 = 0,2 mol

=> m_K2SO3 = 158.0,2 = 31,6 gam.

Các chất đó là: Na₂O; NaCl; Na₂CO₃, NaHCO₃, Na

Na + H₂O → NaOH + H₂

Na₂O + H₂O → NaOH

2NaCl + 2H₂O  2NaOH + H₂ + Cl₂

Na₂CO₃ + Ba(OH)₂ → 2NaOH + BaCO₃↓

NaHCO₃ + Ba(OH)₂ → BaCO₃↓ + NaOH + H₂O

Vậy cả 5 chất đều có thể điều chế trực tiếp ra NaOH bằng một phản ứng.

+ 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

Phản ứng nhiệt phân không đúng là:

KHCO₃ KOH + CO₂.

Phản ứng nhiệt phân đúng là:

2KHCO₃ K₂CO₃ + CO₂ + H₂O

Sản phẩm tạo thành có chất kết tủa khi dung dịch Na₂SO₄ tác dụng với dung dịch là BaCl₂

Phương trình phản ứng hóa học

Na₂SO₄ + BaCl₂ → 2NaCl + BaSO₄

BaSO₄ là kết tủa màu trắng.

Khi hòa tan K₂CO₃ vào nước, ion CO₃^2-:

CO₃^2- + H₂O ↔ HCO₃- + OH- (ion OH- cho môi trường kiềm)

Ta có:

n_CO2 = 0,15 mol

n_OH- =0,2 mol

n_Ba²⁺ = 0,05 mol

Phương trình ion rút gọn

CO₂ + 2OH- → CO₃^2- + H₂O

0,1 ← 0,2 → 0,1

CO₂ + CO₃^2- + H₂O → 2HCO₃-

0,05 → 0,05

Ba²⁺ + CO₃^2- → BaCO₃

0,05 ← 0,05 → 0,05

⇒ m_dd = a + 0,15.44 – 197.0,05 = (a – 3,25) gam

Phương trình phản ứng hóa học xảy ra

Na+ H₂O → NaOH + 1/2H₂ (1)

K+ H₂O → KOH + 1/2H₂ (2)

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂+ H₂ (3)

Theo phương trình hóa học (1), (2), (3) ta thấy:

n_OH-= 2.n_H2= 2. 0,12 = 0,24 mol

Đặt n_HCl= 4x mol; n_H2SO4= x mol

→ n_H+= 4x + 2x = 6x mol

Ta có: 

H⁺+ OH^- → H₂O (4) 

Theo phương trình hóa học (4) ta có

n_H+= n_OH- nên 6x= 0,24 mol

→ x= 0,04 mol

Muối thu được chứa Na⁺, K⁺, Ba²⁺, Cl^- và SO₄^2-

Khối lượng muối

m_muối= m_{kim loại}+ m_Cl-+ m_SO4(2-)

= 8,94 + 4.0,04.35,5 + 0,04. 96

= 18,46 gam

Ta có: n_CO2 = 0,1 mol;

n_BaCO3 = 11,82/197 = 0,06 mol;

n_K2CO3 = 0,02 mol

Khi sục CO₂ vào dung dịch hỗn hợp K₂CO₃ và KOH, giả sử chỉ xảy ra phản ứng:

CO₂ + KOH → K₂CO₃ + H₂O

0,1 → 0,1

⇒ n_K2CO3 trong dung dịch = 0,1 + 0,02 = 0,12 mol

BaCl₂ + K₂CO₃ → BaCO₃ + 2KCl

0,12 → 0,12

Ta thấy n↓ = 0,12 → n↓ đề cho = 0,06 mol

Vậy trong phản ứng CO₂ với KOH ngoài muối K₂CO₃ còn có muối KHCO₃

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố C ta có:

n_{C trong CO2} + n_{C trong K2CO3} = n_{C trong BaCO3} + n_{C trong KHCO3}

0,1 + 0,02 = 0,06 + n_{C trong KHCO3} => n_{C trong KHCO3} = 0,06

CO₂ + KOH → KHCO₃

0,06    0,06         0,06

CO₂ + 2KOH → K₂CO₃ + H₂O

0,04   0,08

⇒ n_KOH = 0,14 mol → CM_KOH = 0,14:0,1 = 1,4M

Vậy a có giá trị là 1,4.

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).

Đặt công thức chung của 2 muối là RCO₃

n_CO2(đktc) = 2,24:22,4 = 0,1 (mol)

Phương trình hóa học

RCO₃   RO + CO₂↑

0,1 ← 0,1 (mol)

n_RO = n_CO2 = 0,1 (mol)

→ M_RO = 4,64 : 0,1 = 46,4 (g/mol)

Ta có: R + 16 = 46,4

→ R = 30,4 (g/mol)

Vì hai kim loại IIA liên tiếp nên 2 kim loại nên ta xác định được là Mg và Ca.

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

Nguyên tắc làm mềm nước cứng là làm kết tủa các ion Ca²⁺ và Mg²⁺ trong dung dịch.

Trong các anion trên, chỉ có PO₄^3- là có thể làm kết tủa được.

Thạch cao sống: CaSO₄.2H₂O

Thạch cao nung: CaSO₄.H₂O dùng để bó bột khi gãy xương. 

Thạch cao khan: CaSO₄

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)