Bài 26 Kim loại kiềm thổ và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ Bài 26 1 trang 57 Sách bài tập Hóa học 12 Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử kim loại kiềm thổ có số electron hoá trị là A 1e; B 2e; C[.]
Bài 26: Kim loại kiềm thổ hợp chất quan trọng kim loại kiềm thổ Bài 26.1 trang 57 Sách tập Hóa học 12: Ở trạng thái bản, nguyên tử kim loại kiềm thổ có số electron hoá trị A 1e; B 2e; C 3e; D 4e Lời giải: Đáp án B Ở trạng thái bản, nguyên tử kim loại kiềm thổ có số electron hóa trị electron Bài 26.2 trang 57 Sách tập Hóa học 12: Chỉ dùng thêm thuốc thử cho nhận biết lọ nhãn chứa dung dịch: H2SO4, BaCl2, Na2SO4? A Quỳ tím B Bột kẽm C Na2CO3 D Quỳ tím bột kẽm Na2CO3 Lời giải: Đáp án D Dùng thuốc thử quỳ tím + Quỳ tím chuyển sang màu đỏ: H2SO4 + Khơng có tượng: BaCl2, Na2SO4 - Cho dung dịch H2SO4 nhận biết vào dung dịch chưa nhận biết + Xuất kết tủa trắng: BaCl2 + Khơng có tượng: Na2SO4 H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2HCl Dùng thuốc thử bột kẽm + Xuất khí khơng màu ra: H2SO4 Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 + Khơng có tượng: BaCl2, Na2SO4 - Cho dung dịch H2SO4 nhận biết vào dung dịch chưa nhận biết + Xuất kết tủa trắng: BaCl2 H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2HCl + Khơng có tượng: Na2SO4 Dùng thuốc thử Na2CO3 + Xuất khí khơng màu ra: H2SO4 Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2 + H2O + Xuất kết tủa trắng: BaCl2 Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3 + 2NaCl + Khơng có tượng: Na2SO4 Bài 26.3 trang 57 Sách tập Hóa học 12: Cho chất: Ca, Ca(OH)2, CaCO3, CaO Dựa vào mối quan hệ hợp chất vô cơ, dãy biến đổi sau thực được? A Ca → CaCO3 → Ca(OH)2 → CaO B Ca → CaO → Ca(OH)2 → CaCO3 C CaCO3 → Ca → CaO → Ca(OH)2 D CaCO3 →Ca(OH)2 → Ca→ CaO Lời giải: Đáp án B 2Ca + O2 → 2CaO CaO + H2O → Ca(OH)2 Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaOH Bài 26.4 trang 58 Sách tập Hóa học 12: Có thể dùng chất sau để làm mềm nước có tính cứng tạm thời? A NaCl; Lời giải: B H2SO4; C Na2CO3; D KNO3 Đáp án C Để làm mềm nước cứng tạm thời ta sử dụng Na2CO3 Bài 26.5 trang 58 Sách tập Hóa học 12: Anion gốc axit sau làm mềm nước cứng? A NO3-; B SO4 2-; C CIO4-; D PO43- Lời giải: Đáp án D Để làm mềm nước cứng, ta loại bỏ ion Ca2+ Mg2+ cách tạo kết tủa với ion Anion làm mềm nước cứng PO43Bài 26.6 trang 58 Sách tập Hóa học 12: Trong dung dịch có a mol Ca2+, b mol Mg2+, c mol Cl, d mol HCO3 Biểu thức liên hệ a, b, c, d A a + b = c + d B 2a + 2b = c + d C 3a + 3b = c + d D 2a + c = b + d Lời giải: Đáp án B Áp dụng phương pháp bảo tồn điện tích ta có: 2n Ca 2 2n Mg2 n Cl n HCO Suy 2a + 2b = c + d Bài 26.7 trang 58 Sách tập Hóa học 12: Trong nước tự nhiên thường có lẫn lượng nhỏ muối Ca(NO3)2, Mg(NO3)2, Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2 Có thể dùng dung dịch sau để loại đồng thời cation muối khỏi nước? A Dung dịch NaOH B Dung dịch K2SO4 C Dung dịch Na2CO3 D Dung dịch NaNO3 Lời giải: Đáp án C Dùng dung dịch Na2CO3 tách cation Ca2+ Mg2+ khỏi nước Ca(NO3)2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaNO3 Mg(NO3)2 + Na2CO3 → MgCO3 + 2NaNO3 Ca(HCO3)2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaHCO3 Mg(HCO3)2 + Na2CO3 → MgCO3 + 2NaHCO3 Bài 26.8 trang 58 Sách tập Hóa học 12: Có thể loại bỏ tính cứng tạm thời nước cách đun sơi lí sau đây? A Nước sôi nhiệt độ cao (ở 100°c, áp suất khí quyển) B Khi đun sơi làm tăng độ tan chất kết tủa C Khi đun sơi chất khí hồ tan nước thoát D Các muối hiđrocacbonat canxi magie bị phân huỷ nhiệt để tạo kết tủa Lời giải: Đáp án D Muối hiđrocacbonat canxi magie bị phân hủy nhiệt để tạo kết tủa theo phương trình phản ứng: to Ca(HCO3 )2 CaCO3 CO2 H2O to Mg(HCO3 )2 MgCO3 CO2 H 2O Từ loại ion Ca2+ Mg2+ khỏi dung dịch Bài 26.9 trang 58 Sách tập Hóa học 12: Để oxi hố hồn tồn kim loại M hố trị II thành oxit phải dùng lượng oxi 40% lượng kim loại dùng Kim loại M A Zn B Mg C Ca D Ba Lời giải: Đáp án C Gọi cơng thức oxit MO Vì khối lượng oxi 40% khối lượng M nên 16 100 40 M Suy M = 40 g/mol Vậy kim loại Ca Bài 26.10 trang 58 Sách tập Hóa học 12: Nung hỗn hợp muối cacbonat hai kim loại nhóm IIA tới khối lượng khơng đổi thu 2,24 lít CO2 (đktc) 4,64 g hỗn hợp hai oxit Hai kim loại A Mg Ca B Be Mg C Ca Sr D Sr Ba Lời giải: Đáp án A Gọi công thức chung muối cacbonat MCO3 to MCO3 MO CO 0,1 M MO 0,1 0,1 (mol) 4,64 46,4 g/mol suy MM 46,4 16 30,4 g/mol 0,1 M1 < 30,4 → M1 Mg (MMg = 24 g/mol) M2 > 30,4 → M2 Ca (MCa = 40 g/mol) Bài 26.11 trang 59 Sách tập Hóa học 12: Để trung hồ dung dịch hỗn hợp X chứa 0,1 mol NaOH 0,15 mol Ba(OH)2 cần lít dung dịch hỗn hợp Y chứa HC1 0,1M H2SO4 0,05M? A lít; B lít; C lít; D lít Lời giải: Đáp án B Dung dịch X có: nOH- = 0,1 + 0,15.2 = 0,4 mol nH+ cần = 0,4 mol lít dung dịch Y có: nH+ = 0,1 + 0,05.2 = 0,2 mol V dd axit = 0,4 lit 0,2 Bài 26.12 trang 59 Sách tập Hóa học 12: Cho hỗn hợp muối cacbonat kim loại hoá trị II dung dịch HCl dư thu 6,72 lít khí (đktc) Cơ cạn dung dịch sau phản ứng thấy khối lượng muối khan thu nhiều khối lượng hai muối cacbonat ban đầu A 3,0 g; B 3,1 g; C 3,2 g; D 3,3 g Lời giải: Đáp án D n CO = nmuối cacbonat = 0,3 mol Ta có: mol muối cacbonat → mol muối clorua khối lượng tăng thêm = 71 – 60 = 11g Suy 0,3 mol muối cacbonat → 0,3 mol clorua khối lượng tăng: 0,3.11 = 3,3g Bài 26.13 trang 59 Sách tập Hóa học 12: Cho a gam hỗn hợp BaCO3 CaCO3 tác dụng hết với V lít dung dịch HC1 0,4M thấy giải phóng 4,48 lít CO2 (đktc), dẫn khí thu vào dung dịch Ca(OH)2 dư a) Khối lượng kết tủa thu A 10 g; B 15 g; C 20 g; D 25 g Lời giải: Đáp án C PTHH: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O n CO2 n CaCO3 (sinh ra) = 0,2 mol Suy m↓ = 0,2.100 = 20g b) Thể tích dung dịch HCl cần dùng A 1,0 lít; B 1,5 lít; C 1,6 lít; Lời giải: Đáp án A 2H CO32 CO H 2O 0,4 0,2 V= 0,4 = lít 0,4 0,2 mol c) Giá trị a nằm khoảng đây? A 10 g < a B 20 g < a < 35,4 g C 20 g < a < 39,4 g D 20 g < a < 40 g Lời giải: Đáp án C nmuối cacbonat = 0,2 mol D 1,7 lít Suy 0,2.100 < a < 0,2.197 suy 20 < a < 39,4 Bài 26.14 trang 59 Sách tập Hóa học 12: Trong cốc nước có chứa 0,03 mol Na+ 0,01 mol Ca2+; 0,01 mol Mg2+; 0,04 mol HCO3-; 0,01 mol Cl; 0,01 mol SO42- Nước cốc thuộc loại A nước cứng tạm thời B nước cứng vĩnh cửu C nước cứng toàn phần D nước mềm Lời giải: Đáp án A Nước cốc chứa anion HCO3-, Cl-, SO42- nên nước cốc nước cứng toàn phần Bài 26.15 trang 60 Sách tập Hóa học 12: Trong cốc nước chứa 0,02 mol Ca2+; 0,01 mol Mg2+; 0,04 mol HCO3-; 0,02 mol Cl- Nước cốc thuộc loại A nước cứng tạm thời C nước cứng toàn phần B nước cứng vĩnh cửu D nước mềm Lời giải: Đáp án C Do nước chứa anion HCO3-, Cl- nên nước cốc nước cứng toàn phần Bài 26.16 trang 60 Sách tập Hóa học 12: Trong phương pháp sau, phương pháp khử tính cứng tạm thời nước A phương pháp hoá học (sử dụng Na2CO3, Na3PO4) B phương pháp nhiệt (đun sôi) C phương pháp lọc D phương pháp trao đổi ion Lời giải: Đáp án B Phương pháp khử tính cứng tạm thời nước phương pháp nhiệt (đun sôi) 2HCO3 CO32 CO2 H 2O to Bài 26.17 trang 60 Sách tập Hóa học 12: Vì tính chất vật lí kim loại nhóm IIA khơng biến đổi theo quy luật định? Lời giải: Sự biến đổi không theo quy luật kim loại nhóm IIA có kiểu mạng tinh thể khác nhau: mạng lục phương (Be, Mg); mạng lập phương tâm diện (Ca, Sr); mạng lập phương tâm khối (Ba) Bài 26.18 trang 60 Sách tập Hóa học 12: So sánh kim loại Mg Ca mặt: a) Cấu hình electron nguyên tử b) Tác dụng với nước c) Phương pháp điều chế đơn chất Lời giải: a) Cấu hình electron: Mg: [Ne]3s2; Ca: [Ar]4s2 b) Tác dụng với nước: Ca tác dụng với nước điều kiện thường cịn Mg khơng tác dụng c) Phương pháp điều chế: Cả Ca Mg điều chế phương pháp điện phân nóng chảy hai muối MgCl2 CaCl2 Bài 26.19 trang 60 Sách tập Hóa học 12: Hãy dẫn phản ứng để chứng tỏ từ Be đến Ca, tính kim loại nguyên tố tăng dần Lời giải: Phản ứng vớỉ nước: - Be không tác dụng với nước nhiệt độ thường - Mg tác dụng chậm với nước nóng - Ca tác dụng với nước nhiệt độ thường Tính chất hiđroxit: Be(OH)2 có tính lưỡng tính Mg(OH)2 bazơ yếu Ca(OH)2 bazơ mạnh Bài 26.20 trang 60 Sách tập Hóa học 12: Sục hỗn hợp khí CO2 CO vào dung dịch Ca(OH)2 thấy có kết tủa Lọc bỏ kết tủa, thu dung dịch nước lọc Đổ dung dịch NaOH vào nước lọc thấy xuất kết tủa Viết phương trình hố học phản ứng xảy thí nghiệm Lời giải: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O (1) CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 (2) Ca(HCO3)2 + 2NaOH → CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O (3) Bài 26.21 trang 60 Sách tập Hóa học 12: Nước vùng có núi đá vơi thuộc loại nước cứng Viết phương trình hố học phản ứng mô tả tạo thành nước cứng Lời giải: Trong thành phần đá vơi có hợp chất CaCO3, MgCO3 Nước mưa hồ tan khí CO2 khơng khí hoà tan dần hợp chất CaCO3, MgCO3 CaCO3 CO2 H2O Ca(HCO3 )2 MgCO3 CO2 H2O Mg(HCO3 )2 Bài 26.22 trang 60 Sách tập Hóa học 12: Về mặt hố học nước có tính cứng tạm thời nước có tính cứng vĩnh cửu khác điểm nào? Lời giải: Khác thành phần anion muối - Nước có tính cứng tạm thời chứa anion HCO3- đun nóng bị phân huỷ thành ion cacbonat làm kết tủa Ca2+ Mg2+ - Nước có tính cứng vĩnh cửu chứa anion SO42- Cl-, đun nóng khơng làm kết tủa Ca2+ Mg2+ Bài 26.23 trang 60 Sách tập Hóa học 12: Có cốc đựng riêng biệt loại nước: nước cất, nước có tính cứng tạm thời, nước có tính cứng vĩnh cửu nước có tính cứng tồn phần Hãy xác định loại nước đựng cốc phương pháp hoá học Viết phương trình hố học phản ứng dùng Lời giải: Đun sôi nước cốc ta chia thành nhóm: (1) Khơng thấy vẩn đục nước cất nước có tính cứng vĩnh cửu (2) Thấy vẩn đục nước có tính cứng tạm thời nước có tính cứng tồn phần + Thêm vài giọt dung dịch Na2CO3 vào cốc nhóm (1) Nếu có kết tủa nước có tính cứng vĩnh cửu, khơng có kết tủa nước cất + Lấy nước lọc cốc nhóm (2) (sau đun sôi để nguội) cho thêm vài giọt dung dịch Na2CO3 Nếu có kết tủa nước có tính cứng tồn phần, khơng có kết tủa nước có tính cứng tạm thời Bài 26.24 trang 61 Sách tập Hóa học 12: Viết PTHH phản ứng sơ đồ biến hoá sau: Lời giải: (1) Ca + 2C → CaC2 (2) CaC2 + 2HCl→ CaCl2 + C2H2 dpdd (3) CaCl2 + 2H2O Ca(OH)2 + Cl2 + H2 to (4) Ca(OH)2 CaO + H2O (5) CaO + CO2 → CaCO3 (6) CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 to (7) Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O (8) Ca(NO3)2 → Ca(NO2)2 + O2 (9) CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O (10) CaCl2 + 2AgNO3 → Ca(NO3)2 + 2AgCl (11) CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2 (12) Ca + CO2 + H2O → CaCO3 + H2 (13) Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 (14) Ca(OH)2 dư + CO2 → CaCO3 + H2O (15) Ca(OH)2 + Cl2 → CaOCl2 + H2O (16) CaOCl2 + 2HCl → CaCl2 + H2O + Cl2 Bài 26.25 trang 61 Sách tập Hóa học 12: Viết phương trình phản ứng sơ đồ biến hóa sau: MgCl2 Mg MgO Mg(NO3 ) MgO MgCl2 Mg(OH) MgO MgSO MgCO3 10 Mg(HCO3 ) Lời giải: dpnc (1) MgCl2 Mg + Cl2 (2) 2Mg + O2 → 2MgO (3) MgO + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + H2O to (4) 2Mg(NO3)2 2MgO + 4NO2 + O2 (5) MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O (6) MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2 + 2NaCl to (7) Mg(OH)2 MgO + H2O (8) MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O (9) MgSO4 + Na2CO3 → MgCO3 + Na2SO4 (10) MgCO3 + CO2 + H2O → Mg(HCO3)2 Bài 26.26 trang 61 Sách tập Hóa học 12: Hỗn hợp X chứa K2O, NH4Cl, NaHCO3 BaCl2 có số mol chất Cho hỗn hợp X vào nước dư, đun nóng thu dung dịch Y Xác định ion có dung dịch Y Lời giải: Giả sử ban đầu chất a mol Khi cho vào nước có K2O tác dụng với nước K 2O H 2O 2KOH a 2a mol KOH NH 4Cl KCl NH3 H 2O a a a mol 2KOH 2NaHCO3 K 2CO3 Na 2CO3 2H 2O a a 0,5a 0,5a mol CO3 2 Ba 2 BaCO3 0,5a 0,5a a Vậy cuối K +, Na+ ClBài 26.27 trang 61 Sách tập Hóa học 12: Cho g hỗn hợp gồm kim loại kiềm thổ oxit tác dụng vừa đủ với lít dung địch HC1 0,5M Xác định kim loại kiềm thổ Lời giải: Gọi kim loại kiềm thổ X (có khối lượng mol M), oxit XO X + 2HCl → XCl2 + H2 (1) XO + 2HCl → XCl2 + H2O (2) Gọi x, y số mol kim loại kiềm thổ oxit Số mol HCl tham gia phản ứng (1) (2) 0,5 mol Mx M 16y Ta có hệ pt: 2x 2y 0,5 Giải hệ phương trình ta được: x = Biết < x < 0,25, ta có: < M 16 64 M 16 < 0,25 64 Suy < M - 16 < 16 suy 16 < M < 32 Vậy kim loại kiềm thổ có nguyên tử khối 24, Mg Bài 26.28 trang 61 Sách tập Hóa học 12: Khi lấy 11,1 g muối clorua kim loại có hố trị II lượng muối sunfat kim loại có số mol, thấy khác 2,5 g Xác định cơng thức hố học hai muối Lời giải: Đặt công thức muối MCl2 MSO4 Gọi x số mol muối Theo đề ta có: (M + 96)x - (M + 71)x = 2,5 suy x = 0,1 (mol) Khối lượng mol MCl2 11,1 = 111g/mol 0,1 Nguyên tử khối M 111 - 71 = 40 suy M Ca Công thức muối CaCl2 CaSO4 Bài 26.29 trang 61 Sách tập Hóa học 12: Sục V lít khí CO2 (đktc) vào bình đựng lít dung dịch Ca(OH)2 0,0IM, thu g kết tủa Xác định V Lời giải: Sục khí CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 thu g kết tủa có trường hợp xảy Trường hợp 1: Phản ứng tạo g kết tủa: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (1) Theo đề bài: n Ca(OH) = 0,01.2 = 0,02 (mol) Vậy Ca(OH)2 dư VCO2 = 22,4.0,01 = 0,224 (lít) Trường hợp 2: Phản ứng tạo nhiều g kết tủa, sau tan bớt CO2 dư cịn lại g CO2 Ca OH 2 CaCO3 H 2O 0,02 0,02 0,02 mol CaCO3 CO2 H 2O Ca (HCO3 )2 0,01 0,01 VCO2 = 22,4.(0,02 + 0,01) = 0,672 (lít) mol Bài 26.30 trang 61 Sách tập Hóa học 12: Chỉ dùng nước dung dịch HCl trình bày cách nhận biết chất rắn (đựng lọ riêng biệt): Na2CO3, CaCO3, Na2SO4, CaSO4.2H2O Lời giải: Hồ vào nước ta hai nhóm chất: (1) Tan nước Na2CO3 Na2SO4 Phân biệt chất dung dịch HCl Tác dụng với dung dịch HCl Na2CO3 (sủi bọt khí); khơng tác dụng với dung dịch HCl Na2SO4 (2) Không tan nước CaCO3 CaSO4.2H2O Dùng dung dịch HCl để nhận CaCO3 (có sủi bọt khí) cịn lại CaSO4.2H2O Bài 26.31 trang 61 Sách tập Hóa học 12: Hoà tan 23,9 g hỗn hợp bột BaCO3 MgCO3 nước cần 3,36 lít CO2 (đktc) Xác định khối lượng muối hỗn hợp Lời giải: BaCO3 + CO2 + H2O → Ba(HCO3)2 (1) MgCO3 + CO2 + H2O → Mg(HCO3)2 (2) Số mol CO2 cho là: 0,15 (mol) Đặt x y số mol BaCO3 MgCO3 ta có hệ phương trình: x y 0,15 197x 84y 23,9 Suy x = 0,1 y = 0,05 m BaCO3 = 197.0,1 = 19,7 (g) m MgCO3 = 23,9 - 19,7 = 4,2 (g)