A-NHỮNG LƯU Ý KHI GIẢI TOÁN VỀ KIM LOẠI KIỀM –KIỀM THỔ - NHÔM *KIM LOẠI KIỀM 1) Nhận xét chung - Là kim loại có tính khử mạnh nhất - Phản ứng được với nước tạo dung dịch bazơ mạnh - Trong hợp chất kim loại kiềm luôn có hóa trị I, số OXH là +1 - Được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy muối Clorua hoặc Hiđrôxit của chúng - Muối HiđrôCacbonat của kim loại Kiềm bị phân hủy ở nhiệt độ cao , là hơp chất lưỡng tính - Muối Cacbonat của kim loại Kiềm rất khó bị phân hủy bởi nhiệt độ , trong dung dịch tạo môi trường kiềm 2) Phản ứng với dung dịch Kiềm a) Với CO 2 VD : Sục khí CO 2 vào dd NaOH , có thể xảy ra các phản ứng sau : CO 2 + NaOH NaHCO 3 (1) CO 2 + 2NaOH Na 2 CO 3 + H 2 O (2) Ta có : Đặt T = T ≤ 1 : Chỉ có phản ứng (1) xảy ra . 1< T < 2 : Phản ứng (1) và (2) đều xảy ra . T ≥ 2 : Chỉ có phản ứng (2) xảy ra ( NaOH có thể còn dư ) chú ý khối lượng rắn thu được ( khi cô cạn) sau phản ứng có thể kèm theo khối lượng NaOH nếu bài toán cho . b) Với SO 2 Phản ứng xảy ra tương tự CO 2 c) Với dung dịch H 3 PO 4 Cho dung dịch NaOH vào dung dịch H 3 PO 4 có thể xảy ra các phản ứng sau : NaOH + H 3 PO 4 NaH 2 PO 4 + H 2 O (1) NaOH + H 3 PO 4 Na 2 HPO 4 + H 2 O (2) 3NaOH + H 3 PO 4 Na 3 PO 4 + 3H 2 O (3) Ta có : Đặt T = T Phản ứng xảy ra Các chất trong dd sau phản ứng T<1 (1) NaH 2 PO 4 T=1 (1) NaH 2 PO 4 ; H 3 PO 4 1<T<2 (1) ; (2) NaH 2 PO 4 ; Na 2 HPO 4 T=2 (2) Na 2 HPO 4 2<T<3 (2) ; (3) Na 2 HPO 4 ; Na 3 PO 4 T=3 (3) Na 3 PO 4 T>3 (3) Na 3 PO 4 ; NaOH 1 n OH - n CO 2 n OH - n H PO 4 3 Khi đã biết xảy ra trường hợp nào , dựa vào số mol NaOH và số mol của H 3 PO 4 để lập hệ phương trình . Giải hệ phương trình , ta xác định lượng các chất có trong dung dịch sau phản ứng. d) Với P 2 O 5 Vì n = 2.n nên ta chỉ cần đồi số mol cảu P 2 O 5 sang số locl của H 3 PO 4 rồi lập tỉ lệ n : n để xác định các chất có trong dung dịch sau phản ứng . * KIM LOẠI KIỀM THỔ 1) Nhận xét chung: - Là kim loại có tính khử mạnh , nhưng kém hơn kim loại kiềm - Phản ứng được với nước ( ừ be, Mg, ) ở điều kiện thường , tạo dung dịch Bazơ - Trong hợp chất , kim loại kiềm thổ luôn có hóa trị II , số OXH là +2 - Được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy muối Clorua của chúng . - Muối HiđroCacbonat và Cacbonat của kim loại kiềm thổ bị phân hủy ở nhiệt độ cao . 2) Phản ứng của dung dich Ca(OH) 2 , Ba(OH) 2 với CO 2 , SO 2 . Đối với bài toán loại này , ta chỉ cần đồi số mol Ca(OH) 2 , Ba(OH) 2 sang số mol OH - , rồi lập tỉ lệ như trường hợp của dd kiềm để xác định các chất có trong dung dịch sau phản ứng .( Nên giải theo phương tình ion) *NHÔM 1) Nhận xét chung - Là kim loại có tính khử mạnh . Trong hợp chất hóa học luôn có hóa trị III, số OXH là +3. - Xem như không phản ứng với nước vì có lớp vỏ Al(OH) 3 ngăn cản Al tiếp xúc với nước , nhưng có thể tan trong dung dịch kiềm vì khi đó lớp Al(OH) 3 bị hòa tan . - Không tác dụng với HNO 3 và H2SO 4 đặc ,nguội vì khi đó Al bị thụ động - Al , Al 2 O 3 , Al(OH) 3 vừa tác dụng được với dung dịch axit lẫn dung dịch kiềm . - Al được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy Al 2 O 3 . - Vì là Hiđroxit lưỡng tính nên tính Bazơ và Axit của Al(OH) 3 đều yếu nên Al(OH) 3 không phản ứng với CO 2 và NH 3 . + Khi sục khí CO 2 đến dư vào dung dịch muối AlO 2 - thì thu được kết tủa Al(OH) 3 AlO 2 - + CO 2 + 2H 2 O HCO 3 - + Al(OH) 3 + Khi cho dung dịch NH 3 đến dư vào vào dd muối Al 3+ , thì sau phản ứng thu được kết tủa Al(OH) 3 . Vd: Sực dd NH 3 vào dd AlCl 3 AlCl 3 + 3 NH 3 + 3H 2 O 3 NH 4 Cl + Al(OH) 3 (hay Al 3+ + 3NH 3 + 3H 2 O 3 NH 4 + + Al(OH) 3 ) 2) Phản ứng của dd Al 3+ với dd bazơ Khi cho dung dịch Bazơ vào dd có chưa ion Al 3+ , có thể xảy ra các phản ứng sau : 3OH - + Al 3+ Al(OH) 3 4 OH - + Al 3+ AlO 2 - + 2H 2 O Dựa vào bảng sau đây để xác định các chất có trong dung dịch sau phản ứng , khi cho dung dịch bazơ vào dung dịch chưa ion Al 3+ . Đặt T = 2 P 2 O 5 H 3 PO 4 OH _ H 3 PO 4 n OH - n Al 3+ T Phản ứng xảy ra Các chất thu được sau phản ứng Đặt a = số mol Al(ỌH)3 thu được sau phản ứng. T<3 (1) Al(OH) 3 , Al 3+ a = 3.n OH - T=3 (1) Al(OH) 3 a = 3.n OH - = n Al 3+ 3<T<4 (1) ; (2) Al(OH) 3 , AlO 2 - a = 4.n Al 3+ - n OH - T=4 (2) AlO 2 - a = 0 T>4 (2) AlO 2 - ; OH - a = 0 3) Phản ứng với của dung dịch chứa ion AlO 2 - với dung dịch axít Khi cho dd axit vào dd chứa ion AlO 2 - , có thể xảy ra các phản ứng sau : H + + AlO 2 - + H 2 O Al(OH) 3 (1) 4H + + AlO 2 - Al 3+ + 2H 2 O (2) Dựa vào bảng sau đây để xác định các chất có trong dd sau phản ứng , khi cho dung dịch axit vào dung dịch chưa ion AlO 2 - . Đặt T = T Phản ứng xảy ra Các chất thu được sau phản ứng Đặt a = số mol Al(ỌH)3 thu được sau phản ứng. T<1 (1) Al(OH) 3 ; AlO 2 - a = n H + T=1 (1) Al(OH) 3 a = n H + = n AlO - 1<T<4 (1) ; (2) Al(OH) 3 ; Al 3+ a = B- Bài tập cơ bản : Bài 1 : Hoàn thành chuỗi chuyển hóa sau : a) NaCl NaOH NaHCO 3 Na 2 CO 3 NaBr Na Na 2 O b) Ca CaCl 2 Ca(OH) 2 Ca(HCO 3 ) 2 CaCO 3 c) Al Al 2 O 3 NaAlO 2 Al(OH) 3 AlCl 3 Bài 2 : Bằng phương pháp hóa học hãy nhận biết a) các kim loại : Na , Mg , Al b) các dd riêng biệt : KCl , (NH 4 ) 2 SO 4 , FeCl 2 , MgCl 2 , AlCl 3 c) các chất rắn : CaO, MgO , Al 2 O 3 . C – Bài tập trắc nghiệm 3 n H + n AlO 2 _ 2 4.n AlO - - n H + 2 3 Bài 1 : Chọn câu sai : a) Kim loại kiềm là nhưng nguyên tố s b) Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hóa l 1 nhỏ nhất . c) Các đơn chất kim loại kiềm có cấu tạo mạng tính thể lập phương tâm diện d) Trong nhóm IA, năng lượng ion hóa l 1 giảm dần từ Li đến Cs Bài 2 : Chọn câu sai : a) Kim lọaikiềm có nhiệt độ nóng chảy và nheiẹt độ sôi thấp b) Kim loại kiềm có tính khử mạnh nhất trong tất cả các kim loại c) Kim loại kiềm có khối lượng riêng nhỏ d) Kim loại kiềm có thế điện cực chuẩn lớm , do đó có tính khử tất mạnh Bài 3: Để điều chế Na người ta dùng phương pháp : (1) Điện phân nóng chảy NaCl (2) Điện phân nóng chảy NaOH (3) Điện phân dd NaCl có màng ngăn (4) Khử Na 2 O bằng H 2 ở nhiệt độ cao . a) 2 ,3 , 4 B) 1 , 2 ,4 C) 1 , 3 D) 1 , 2 Bài 4 : Kim loại kiềm không được dùng trong trường hợp nào sau đây : a) Chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp để dùng trong thiết bị báo cháy b) dùng làm xúc tác trong nhiều phản ứng hữu cơ c) mạ để bảo vệ kim loại d) Chế tạo tế bào quang điện Bài 5 : Chọn câu đúng a) Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của kim loại kiềm thấp là do lực liên kết kim loại trong tinh thể bền vững b) Kim loại kiềm rất dễ bị ỗi hóa thành ion dương nên trong tự nhiên kim loại kiềm chỉ tồn tạo ở dạng hợp chất c) Kim loại kiềm có khối lượng riêng nhỏ là do nguyên tử của các kim loại kiềm có bán kính nhỏ và có cấu tạo mạng tính thể kém đặc khít d) Kim loại kiềm có độ cứng cao là do lực liên kết trong mạng tinh thể bền vững Bài6: Kim loại kiềm được bảo quản bằng cách nào sau đây : a) Ngâm trong nước b) Ngâm trong acol c) Ngâm trong dầu hỏa d) Ngâm trong dd H 2 O 2 Bài 7 : Ion K + không bị khử trong quá trình nào sau đây : (1) Điện phân nóng chảy K 2 O (2) Điện phân nóng chảy KOH (3) Điện phân dd KCl không có màng ngăn (4) Điện phân dd KCl có màng ngăn a) 1 , 2 ,4 b) 2 , 4 c) 3 ,4 d) 1 ,2 Bài 8 : Trong quá trình điện phân (có màng ngăn )dd NaBr, ở Catốt xảy ra quá trình nào sau đây a) Oxi hóa ion Na + b)Khử nước c) khử ion Br - d) oxi hóa ion Br - Bài 9 :Trong quá trình điện phân (có màng ngăn )dd KCl, ở anốt xảy ra quá trình nào sau đây? a) Oxi hóa ion Cl - b)Khử Cl - c) khử ion K + d) oxi hóa ion K + 4 Bài 10 : Trong nhóm IA , theo chiều tăng dần cúa điện tích hạt nhân thì : a) bán kính nguyên tử tăng và năng lượng ion hóa I 1 giảm Bài 4: Cho 16,3 gam hỗn hợp A gồm na, K vào nước (lấy dư ) thì được 5,6 lít khí (đktc) và dd B. Để trunghòa dd B , cần V lít dd hỗn hợp HCl 1M và H 2 SO 4 0,75M . Sau phản ứng thu được m gam muối . a) tính khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp. b) tính giá trị của m và V Bài 5: Nung 43,85 gam hỗn hợp a gồm naCl , NaHCO 3 và Na 2 CO 3 . đến khi khối lượng hỗn hợp không đổi . , thu được hỗn hợp chất rắn B có khối lượng 37,65 gam . Cho hỗn hợp B tác dụng với lượng dư dd HCl thu được 6,72 lít khí (đktc) và dd C. a) Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp A . b) Tính khối lượng muối thu được khi cô cạn dd C. - Bài tập nâng cao : Bài 1 : cho 0,08 mol Al và 0,03 mol Fe tác dụng với HNO 3 loãng dư thu được V lít khí No(đktc) và dd X ( không chứa muối Fe 2+ ) . Làm bay hơi dd X thu được 25,32 gam muối . Giá trị V là : A) 1,792 B) 0,448 C) 2,24 D) 1,7024 Bài 2 : M là kim loại kiềm . Hỗn hợp X gồm M và Al. Lấy 3,72 gam hỗn hợp X cho vào nước dư thì giải phóng 0,16 gam khí , còn lại 1,08 gam chất rắn không tan . M là: A) Rb B) Na C) K D)Cs Bài 3 : Có bốn dung dịch muối riêng biệt : CuCl 2 , ZnCl 2 , FeCl 3 , AlCl 3 . Nếu thêm dung dịch KOH đến dư , rồi thêm tiếp dd NH 3 đến dư vào 4 dd trên thì số chất kết tủa thu được là : A) 4 B) 1 C) 3 D) 2 Bài 4 : Cho từ từ dd chứa a mol HCl vào dd chưa b mol Na 2 CO 3 đồng thời khuấy đều , thu được V lít khí (đktc) và dd X . Khi cho nước vôi trong vào dd X thấy có xuất hiện kết tủa . Biểu thức liên hệ giữa V với a, b là : A) V=22,4(a-b) B) V=11,2(a-b) C) V=11,2(a+b) D) V=22,4(a+b) Bài 5 : cho m gam hỗn hợp X chứa kim loại kiềm A và kim loại kiềm thổ B vào nước thu được dung dịch A và 336 ml H 2 (đktc) . Cho 500 ml dd hỗn hợp HCl 0,02M và H 2 SO 4 0,01M vào dd A thu được 1 lít dd B .pH dd B là : A)12 B) 1 C) 13 D) 2 Bài 6 : Cho các dung dịch sau : BaCl 2 (1) ; K 2 CO 3 (2) ; AlCl 3 (3) ; NH 4 NO 3 (4) , NaHCO 3 (5) , NaHSO 4 (6) , KNO 3 (7). Số dd có khả năng làm quỳ tím chuyển màu là : A) 2,3,4,5,6 B) 1, 2,3,4,5,6 C) 2,3,4,5,6, 7 D) ,3,4,5,6, 7 5 Bài 7 : Hòa tan hoàn toàn 57,65 gam hỗn hợp X gồm MgCO 3 và MCO 3 bằng 500 ml dd Ca(OH) 2 thu được dd A và chất răng B và 2,24 lít khí đktc .Nung B tới khối lượng không đổi thu thêm 5,6 lít khí đktc. Biết số mol của muối chưa biết gấp 2,5 lần số mol muối còn lại , tên của M và C M của H 2 SO 4 là : A) Ca ; 0,025M B) Ba ; 0,05M C) Zn ; 0,05M D) Ca ; 0,5M Câu 8 : Một hỗn hợp A gồm Ba và Al Cho m gam hỗn hợp A tác dụng với nước dư thu được 1,344 lít khí đktc , dd B và chất rắn C Cho 2m gam hỗn hợp A tác dụng với dd Ba(OH) 2 dư thu được 20,832 lít khí đktc a) Giá trị m là : A) 10,155 B) 1,1055 C) 0,10155 D) 5,510 b) Sục khí CO 2 dư vào dd B . Khối lượng kết tủa thu được là : A) 23,4 B) 2,34 D) 0,234 D) 3,24 Câu 9: Cho 2,688 lít CO 2 hấp thụ hoàn toàn vào 200 ml dd NaOH 0,1M và Ca(OH) 2 0,01M , khối lượng muối thu được là : A) 1,26 B) 0,2 C) 2,16 D) 2,004 Câu 10 : sục CO 2 vào dd naOH được dd A . Cho A tác dụng với dd BaCl 2 dư thu được x gam kết tủa. Nếu cho A tác dụng với dd Ba(OH) 2 dư thu được y gam kết tủa . so sánh x,y A) x≤y B) x≥y C) x=y D) x>y Câu 11 : Hòa tanhoàn toàn a gam Al trong HNO 3 thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hơpk NO , N 2 O , N 2 có tỷ lệ 1 :2 :2.Nếu lây a gam Al hòa tanhoàn toàn trong dd NaOH thì thể tích H 2 thu được (đkc) là : A) 13,44 lít B) 17,472 lít C) 6,72 lít D) 3,36 lít Câu 12 : Lấy 29,6 gam hỗn hợp muối gồm Cacbonat của kim lọai kiềm , kiềm thổ cà FeCO 3 . cho vào dd HNO 3 dư, thu được 2,24 lít NO 2 , 6,72 lít CO 2 (đkc).Co can dd thu được bao nheièu gam muối khan : A) 48,8 B) 38,4 C) 55 D) 25,4 6 . A-NHỮNG LƯU Ý KHI GIẢI TOÁN VỀ KIM LOẠI KIỀM –KIỀM THỔ - NHÔM *KIM LOẠI KIỀM 1) Nhận xét chung - Là kim loại có tính khử mạnh nhất - Phản ứng được với nước tạo dung dịch bazơ mạnh - Trong. Al 3+ a = 3.n OH - T=3 (1) Al(OH) 3 a = 3.n OH - = n Al 3+ 3<T<4 (1) ; (2) Al(OH) 3 , AlO 2 - a = 4.n Al 3+ - n OH - T=4 (2) AlO 2 - a = 0 T>4 (2) AlO 2 - ; OH - a = 0 3) Phản ứng. dịch Bazơ - Trong hợp chất , kim loại kiềm thổ luôn có hóa trị II , số OXH là +2 - Được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy muối Clorua của chúng . - Muối HiđroCacbonat và Cacbonat của