chuyên đề bài tập kim loại nhóm ia giải chi tiết

www.TaiLieuLuyenThi.com – Trang chia sẻ tài liệu luyện thi Đại học, IELTS, TOEFL, TOEIC Chương III BÀI TẬP THEO CHUYÊN ĐỀ. A. BẦI TẬP VỀ KIM LOẠI PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM I (IA) I. Bài tập định tính: Chuyên đề 1: Cấu tạo, tính chất vật lý. Phương pháp: Viết cấu hình electron, xác định nguyên tố dựa vào cấu tạo nguyên tử, dựa vào cấu trúc nguyên tử và cấu trúc mạng tinh thể giải thích một số tính chất vật lý như: nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lượng riêng Bài tập 1: [2]. Viết cấu hình electron lớp ngoài cùng của các nguyên tố nhóm IA, từ đó suy ra: a) Trạng thái oxi hóa của các nguyên tố đó. b) Kiểu liên kết hóa học có thể tạo thành trong hầu hết các hợp chất của chúng. Giải: Cấu hình electron ngoài cùng của các nguyên tố nhóm IA là ns 1 (n = 2  7) a) Do có cấu hình như vậy nên trong các phản ứng hóa học chúng đều có khuynh hướng nhường 1e để tạo thành cation mang điện tích 1+ nên trạng thái oxi của các nguyên tố nhóm IA là +1 trong các hợp chất. b) Vì rất dễ nhường electron để tạo thành cation nên trong hầu hết các hợp chất các kim loại IA đều có liên kết ion. Bài tập 2: [24]. Một nguyên tử R có tổng số hạt mang điện và hạt không mang điện là 334. Trong đó số hạt mang điện gấp 1,833 lần số hạt không mang điện. Xác định R và vị trí của R trong bảng HTTH. Giải: Theo đề bài ra ta có: P + N + E = 334, trong đó P = E = Z (Z là số điện tích).  2Z + N =34 (1) Mặt khác ta lại có: 2Z = 1,833N (2) Thay (2) vào (1) ta có: 1,833N + N = 34  N = 12 833,2 34   Z = 11 2 1234 2 34     N Vậy nguyên tố 11 R có cấu hình electron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 . R thuộc chu lỳ 3, nhóm IA, STT = 11  R là Na. Bài tập 3: [14]. Hãy giải thích vì sao các kim loại kiềm có nhiệt độ nóng chảy thấp, khối lượng riêng nhỏ và mềm. Nhận xét: Muốn giải thích nhiệt độ nóng chảy, khối lượng riêng, độ cứng của các kim loại ta cần dựa vào lực liên kết giữa các nguyên tử, cấu trúc mạng tinh thể nguyên tử. Lực liên kết càng kém bền, nhiệt độ nóng chảy, độ cứng càng thấp. Tinh thể càng rỗng, khối lượng riêng càng nhỏ. Giải: Các kim loại kiềm có mạng tinh thể kiểu lập phương tâm khối, điện tích của kim loại kiềm nhỏ (1+), mật độ electron thấp do vậy liên kết kim loại kém bền, năng lượng cần để cắt đứt liên kết nhỏ nên nhiệt độ nóng chảy của kim loại kiềm thấp và kim loại kiềm mềm. Mạng tinh thể lập phương tâm khối là kiểu mạng tinh thể rỗng hơn và nguyên tử có bán kính lớn hơn so với các kim loại khác trong chu kỳ, do đó khối lượng riêng nhỏ. www.TaiLieuLuyenThi.com – Trang chia sẻ tài liệu luyện thi Đại học, IELTS, TOEFL, TOEIC Bài tập 4: [5]. Viết cấu hình electron, so sánh và giải thích tính kim loại của các nguyên tố 3 Li, 11 Na, 19 K, 37 Rb. Giải: Cấu hình electron: 3 Li: 1s 2 2s 1 . 11 Na: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 . 19 K: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 . 37 Rb: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 1 . Từ 3 Li đến 37 Rb số lớp electron tăng nên bán kính nguyên tử tăng dần do đó lực hút giữa hạt nhân và electron lớp ngoài cùng giảm  khã năng nhường electron tăng hay tính khử tăng  tính kim loại tăng. Một số bài tập không có lời giải: Bài 1: [6]. a) Các ion X + , Y - và nguyên tử Z nào có cấu hình electron: 1s 2 2s 2 2p 6 ?. b) Viết cấu hình electron của các nguyên tử trung hòa X và Y. Ứng với mỗi nguyên tử hãy nêu một tính chất hóa học đặc trưng và một phản ứng minh họa. Hướng dẫn: a) X + = Na + ; Y - = F - ; và Z = Ne. b) X: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1  là Na, có tính khử mạnh. Y: 1s 2 2s 2 2p 5  là F, có tính oxi hóa mạnh. Bài 2: [2]. Các đại lượng nào sau đây có liên quan với nhau: điện tích hạt nhân, năng lượng ion hóa, bán kính nguyên tử, nhiệt độ nóng chảy, tỉ khối của các kim loại kiềm. Chúng liên quan với nhau như thế nào?. Bài 3: [24]. Giải thích tại sao NaCl, KCl tan trong nước, trong khi AgCl, Hg 2 Cl 2 , PbCl 2 lại rất ít tan. Hướng dẫn: Hợp chất ion càng có nhiều tính chất cộng hóa trị thì càng ít tan trong nước. Chuyên đề 2: Tính chất hóa học, giải thích hiện tượng dựa vào tính chất hóa học. Phương pháp : Dựa vào tính chất hóa học của các kim loại kiềm (tác dụng với phi kim, axit, nước ) , các hợp chất của kim loại kiềm để nêu và giải thích một số hiện tượng hóa học. Chú ý: Khi cho kim loại kiềm tác dụng với dung dịch muối tan của kim loại có hidroxit không tan thì không giải phóng kim loại ở dạng nguyên tử mà dưới dạng hidroxit và có thể một phần oxit được sinh ra. Ví dụ: Hòa tan K vào dung dịch MgSO 4 xảy ra các phản ứng: 2K + 2H 2 O  2KOH + H 2  + Q MgSO 4 + 2KOH  K 2 SO 4 + Mg(OH) 2  Ví dụ: Khi hòa tan K vào dung dịch CuSO 4 thì sẽ có kết tủa đen (CuO) xuất hiện lẫn trong màu xanh của kết tủa Cu(OH) 2 . Hiện tượng này được giải thích theo các phương trình phản ứng sau: 2K + 2H 2 O  2KOH + H 2  + Q CuSO 4 + 2KOH  K 2 SO 4 + Cu(OH) 2  (xanh) Nhiệt lượng Q tỏa ra mạnh sẽ có đủ để có thể phân hủy Cu(OH) 2 theo phản ứng Cu(OH) 2 0 t  CuO  (đen) + H 2 O Đặc biệt, nếu đó là muối của kim loại có hidroxit lưỡng tính như Al, Be, Zn thì hidroxit tạo ra sẽ tan trong dung dịch kiềm dư. Ví dụ: 2Na + 2H 2 O  2NaOH + H 2  AlCl 3 + 3NaOH  Al(OH) 3  + 3NaCl Al(OH) 3 + NaOH  NaAlO 2 + 2H 2 O www.TaiLieuLuyenThi.com – Trang chia sẻ tài liệu luyện thi Đại học, IELTS, TOEFL, TOEIC Bài tập 1: [21]. Kim loại M có cấu hình electron 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 . Hãy cho biết tính chất hóa học của kim loại đó và viết phương trình phản ứng để minh họa. Khi cho kim loại này tác dụng với dung dịch CuSO 4 ta thu được sản phẩm gì?. Viết phương trình phản ứng tạo ra các sản phẩm đó. Giải: Kim loại M có cấu hình electron là 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1  Z = 11 kim loại đó là Na. Na là kim loại có tính khử mạnh và có những tính chất của kim loại. - Tác dụng với phi kim: Na + O 2  Na 2 O - Tác dụng với axit: 2Na + H 2 SO 4  Na 2 SO 4 + H 2  - Tác dụng với nước: 2Na + 2H 2 O  2NaOH + H 2  Khi cho kim loại Na tác dụng với dung dịch CuSO 4 sẽ xảy ra các phản ứng: 2Na + 2H 2 O  2NaOH + H 2  + Q 2NaOH + CuSO 4  Cu(OH) 2  (xanh) + Na 2 SO 4 . Cu(OH) 2 0 t  CuO  (đen) + H 2 O Bài tập 2: [5]. a) Nêu những hiện tượng có thể xảy ra và viết các phương trình phản ứng giải thích cho mỗi trường hợp: - Cho Na vào dung dịch (NH 4 ) 2 CO 3 . - Cho Na vào dung dịch CuSO 4 . b) Cho Na lần lượt vào các dung dịch: KHCO 3 , Fe 2 (SO 4 ) 3 , (NH 4 ) 2 SO 4 , AlCl 3 . Nêu các hiện tượng xảy ra và viết các phương trình phản ứng dạng tổng quát, dạng ion và dạng ion thu gọn. Giải: a) Khi cho Na vào dung dịch (NH 4 ) 2 CO 3 : 2Na + 2H 2 O  2NaOH + H 2  + Q(1) Bọt khí bay ra trong tất cả các thí nghiệm. Sau đó có khí mùi khai bay ra (NH 3 ). 2NaOH + (NH 4 ) 2 CO 3 0 t  Na 2 CO 3 + 2NH 3  + 2H 2 O - Cho Na vào dung dịch CuSO 4 cũng có khí H 2 thoát ra, sau đó xuất hiện kết tủa xanh là Cu(OH) 2 và có một phấn kết tủa đen. 2NaOH + CuSO 4  Cu(OH) 2  (xanh) + Na 2 SO 4 . Cu(OH) 2 0 t  CuO  (đen) + H 2 O b)- Cho Na vào dung dịch KHCO 3 cũng có khí H 2 thoát ra như ở (1), sao đó tan dung dịch trong suốt: 2NaOH + 2KHCO 3  Na 2 CO 3 + K 2 CO 3 + 2H 2 O 2Na + + 2OH - + 2K + + 2HCO 3 -  2Na + + 2K + + 2CO 3 2- + 2H 2 O OH - + HCO 3 -  CO 3 2- + H 2 O. - Cho Na vào dung dịch Fe 2 (SO 4 ) 3 cũng có khí H 2 bay ra như ở (1), sau đó có xuất hiện kết tủa đỏ nâu là Fe(OH) 3 . 6NaOH + Fe 2 (SO 4 ) 3  2Fe(OH) 3  + 3Na 2 SO 4 . 6Na + + 6OH - + 2Fe 3+ + 3SO 4 2-  2Fe(OH) 3  + 6Na + + 3SO 4 2- . Fe 3+ + 3OH -  Fe(OH) 3 . www.TaiLieuLuyenThi.com – Trang chia sẻ tài liệu luyện thi Đại học, IELTS, TOEFL, TOEIC - Cho Na vào dung dịch (NH 4 ) 2 SO 4 cũng có khí H 2 thoát ra như (1), sau đó có khí mùi khai thoát ra là NH 3 . 2NaOH + (NH 4 ) 2 SO 4  Na 2 SO 4 + 2NH 3  + 2H 2 O 2Na + + 2OH - + 2NH 4 + + SO 4 2-  2Na + + SO 4 2- + 2NH 3  + 2H 2 O. NH 4 + + OH -  NH 3  + H 2 O - Cho Na vào dung dịch AlCl 3 cũng có khí H 2 thoát ra như ở (1), sau đó có xuất hiện kết tủa trắng là Al(OH) 3 ngày một nhiều, và nếu cho dư Na thì kết tủa tan. 3NaOH + AlCl 3  Al(OH) 3  + 3NaCl 3Na + + 3OH - + Al 3+ + 3Cl -  Al(OH) 3  + 3Na + + 3Cl - . Al 3+ + 3OH -  Al(OH) 3  NaOH + Al(OH) 3  NaAlO 2 + 2H 2 O Na + + OH - + Al(OH) 3  Na + + AlO 2 - + 2H 2 O Al(OH) 3 + OH -  AlO 2 - + 2H 2 O Nhận xét: Na là kim loại hoạt động mạnh. Khi cho Na vào dung dịch các muối trước hết Na tác dụng với H 2 O. Bài tập 3: [6]. Hòa tan hỗn hợp 2 mol K kim loại với 1 mol Al 2 O 3 vào nước, thêm tiếp 4 mol H 2 SO 4 , cuối cùng cô cạn dung dịch. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Chất rắn cuối cùng có tên là gì?. Giải: 2K + 2H 2 O  2KOH + H 2  2 mol 2 mol Al 2 O 3 + 2KOH  2KAlO 2 + H 2 O 1 mol 2 mol 2 mol 2KAlO 2 + 4H 2 SO 4  K 2 SO 4 + Al 2 (SO 4 ) 3 + 4H 2 O 2 mol 4 mol K 2 SO 4 + Al 2 (SO 4 ) 3 + 24H 2 O  2Kal(SO 4 ) 2 .12H 2 O. Chất cuối cùng là phèn chua (phèn nhôm kali sunfat). Bài tập 4: [5]a) Hãy cho biết những phản ứng hóa học xảy ra đối với muối NaHCO 3 khi: đun nóng, tác dụng với axit, tác dụng với kiềm. b) Vì sao dung dịch NaHCO 3 trong nước có tính bazơ và khi đun nóng dung dịch này thì tính bazơ mạnh hơn?. Viết phương trình phản ứng để minh họa. Giải: a) Đun nóng: 2NaHCO 3  0 t Na 2 CO 3 + CO 2  + H 2 O. Tác dụng với axit: NaHCO 3 + HCl  NaCl + CO 2  + H 2 O Tác dụng với kiềm: NaHCO 3 + MaOH  Na 2 CO 3 + H 2 O b) Dung dịch NaHCO 3 trong nước có sự phân ly: NaHCO 3  Na + + HCO 3 2- . HCO 3 2- + H 2 O  H 2 CO 3 + OH - .  Dung dịch NaHCO 3 có tính bazơ (làm quỳ tím hóa xanh). Khi đun nóng NaHCO 3 chuyển thành Na 2 CO 3 , H 2 CO 3 bị phân hủy, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận làm cho môi trường có tính bazơ mạnh hơn. www.TaiLieuLuyenThi.com – Trang chia sẻ tài liệu luyện thi Đại học, IELTS, TOEFL, TOEIC Bài tập 5: [6]. A, B, C là ba hợp chất vô cơ của một kim loại, khi đốt nóng ở nhiệt độ cao cho ngọn lửa màu vàng. A tác dụng với B thành C. Nung nóng B ở nhiệt độ cao ta thu được chất rắn C, hơi nước và khí D. Biết D là một hợp chất của C, D tác dụng với A cho B hoặc C. 1. Hỏi A, B, C là các chất gì?. Viết phương trình phản ứng xảy ra trong các quá trình trên. 2. Cho A, B, C tác dụng với CaCl 2 ; C tác dụng với dung dịch AlCl 3 . Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Giải: 1. Hợp chất khi đốt nóng ở nhiệt độ cao cho ngọn lửa màu vàng, đó phải là hợp chất của natri. D là hợp chất khí của C và được tạo thành khi nung nóng muối phải là CO 2 và B phải là muối NaHCO 3 và C phải là Na 2 CO 3 và A phải là NaOH vì: NaHCO 3 + NaOH  Na 2 CO 3 + H 2 O 2NaHCO 3  0 t Na 2 CO 3 + CO 2  + H 2 O CO 2 + NaOH  NaHCO 3 . CO 2 + 2NaOH  Na 2 CO 3 + H 2 O 2. 2NaOH + CaCl 2  Ca(OH) 2  + 2NaCl. NaHCO 3 + CaCl 2  không phản ứng. Na 2 CO 3 + CaCl 2  CaCO 3  + 2NaCl. 3Na 2 CO 3 + 2AlCl 3 + 3H 2 O  0 t Al(OH) 3  + 6NaCl + 3CO 2  Bài tập 6: [6]. Một dung dịch chưa a mol NaHCO 3 và bmol Na 2 CO 3 . a) Khi thêm (a + b) mol CaCl 2 hoặc (a +b) mol Ca(OH) 2 vào dung dịch trên thì khối lượng kêt tủa thu được trong hai trường hợp có bằng nhau không?. Giải thích. b) Tính khối lượng mỗi kết tủa thu được trong trường hợp a = 0,1mol và b = 0,2mol. Giải: a) Khi thêm (a + b) mol CaCl 2 vào dung dịch chứa a mol NaHCO 3 và b mol Na 2 CO 3 , chỉ có Na 2 CO 3 pu: Na 2 CO 3 + CaCl 2  CaCO 3  + 2NaCl. bmol bmol bmol. Khối lượng kết tủa là 100b(g) - Khi thêm (a + b)mol Ca(OH) 2 vào dung dịch chứa a mol NaHCO 3 và bmol Na 2 CO 3 thì cả hai chất này đều phản ứng: NaHCO 3 + Ca(OH) 2  CaCO 3  + NaOH + H 2 O a mol a mol a mol Na 2 CO 3 + Ca(OH) 2  CaCO 3  + 2NaOH b mol b mol b mol Khối lượng kết tủa là 100. (a + b) gam. Vậy khối lượng kết tủa thu được trong khi thêm (a + b) mol Ca(OH) 2 vào lớn hơn khi thêm (a + b) mol CaCl 2 vào dung dịch chứa a mol NaHCO 3 và b mol Na 2 CO 3 . b) Khối lượng kết tủa khi thêm CaCl 2 vào là: 100a = 100.0,2 = 20(g) Khối lượng kết tủa khi cho thêm Ca(OH) 2 vào là: 100(a + b) = 100(0,2+0,1) = 30(g). Một số bài tập tương tự không lời giải: Bài 1: [1]. Có hiện tượng gì xảy ra khi cho K tác dụng với dung dịch từng chất sau (viết phương trình phân tử và ion): NaCl, CuCl 2 , (NH 4 ) 2 SO 4 , Fe 2 (SO 4 ) 3 , Zn(NO 3 ) 2 . www.TaiLieuLuyenThi.com – Trang chia sẻ tài liệu luyện thi Đại học, IELTS, TOEFL, TOEIC Bài 2: [6]. a) Cho Na vào lần lượt các lọ đựng các chất sau: nước cất, dung dịch (NH 4 ) 2 CO 3 , etanol, dầu hỏa và dung dịch CuSO 4 . b) Cho một mẩu Na vào một dung dịch có chưa Al 2 (SO 4 ) 3 và CuSO 4 , thu được khí A, dung dịch B và kết tủa C, thu được chất rắn D. Cho H 2 dư đi qua N núng nóng (giả thiết phản ứng xảy ra hoàn toàn), thu được chất rắn E. Hòa tan E trong dung dịch HCl dư thi E chỉ tan được một phần. Giải thích bằng phương trình phản ứng. Bài 3: [5]. Viết phương trình phản ứng dưới dạng phân tử và ion thu gọn của dung dịch NaHCO 3 với từng dung dịch: H 2 SO 4 loãng, KOH, Ba(OH) 2 dư. Trong mỗi phản ứng đó, ion HCO 3 - đóng vài trò axit hay bazơ?. Bài 4: [5]. a) Cho rất từ từ dung dịch A chứa a mol HCl vào dung dịch B chứa b mol Na 2 CO 3 , (a <2b) thu được dung dịch C và V lít khí C. b) Nếu cho dung dịch B vào dung dịch A thu được dung dịch D và V 1 (lít) khí. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các thể tích đo ở đktc. Lập biểi thức nêu mối quan hệ giữa V và V 1 với a, b. Chuyên đề 3: Điều chế các kim loại kiềm và các hợp chất của chúng. Phương pháp : Dựa vào tính chất hóa học, nguyên tắc và phương pháp điều chế kim loại kiềm và các hợp chất của chúng. Bài tập 1: [6]. Viết các phương trình phản ứng điều chế NaOH từ các chất vô cơ, ghi rõ điều kiện phản ứng (nếu có). Từ NaOH có thể điều chế được Na không?. Nếu được hãy viết phương trình phản ứng điều chế và ghi rõ điều kiện thực hiện. Giải: Phương trình phản ứng điều chế NaOH: 2Na + 2H 2 O  2NaOH + H 2  Na 2 O + H 2 O  2NaOH 2NaCl + 2H 2 O   đpdd 2NaOH + Cl 2  + H 2  2Na 2 O 2 + 2H 2 O  4NaOH + O 2  NaH + H 2 O  NaOH + H 2  Muối Na + + bazơ kiềm  muói kết tủa + NaOH Ví dụ: Ca(OH) 2 + Na 2 CO 3  CaCO 3  + 2NaOH. Na 2 SO 4 + Ba(OH) 2  BaSO 4  + 2NaOH Từ NaOH có thể điều chế được Na nhưng phải có thiết bị để khi Na sinh ra ta thu nó, nếu không Na tác dụng với H 2 O. 4NaOH   đpnc 4Na + O 2  + 2H 2 O Bài tập 2: [10]. Viết các phương trình phản ứng và trình bày cách điều chế kali từ quặng Sinvinit (gồm chủ yếu KCl, NaCl) và điều chế các kim loại trong quặng dolômit. Giải: * Sơ đồ điều chế K từ quặng sinvinit: dd NaCl, KCl K dpnc dd NaCl NaCl, KCl, taûp cháút hoìa tan H 2 O (Quàûng sinvinit) KCl kãút tinh taûp cháút kãút tinh phán âoaûn www.TaiLieuLuyenThi.com – Trang chia sẻ tài liệu luyện thi Đại học, IELTS, TOEFL, TOEIC Phản ứng điện phân nóng chảy KCl 2KCl dpnc  2K + Cl 2  * Sơ đồ điều chế Ca và Mg từ quặng Đôlômit CaCO 3 .MgCO 3 . dpnc MgCO 3 .CaCO 3 ClH MgCl 2 ,CaCl 2 NH 3 CaCl 2 Mg(OH) 2 Ca Mg MgCl 2 ClH dpnc + MgCl 2 khan cä caûn CaCl 2 khan + + cä caûn Các phản ứng xảy ra: MgCO 3 + 2HCl  MgCl 2 + CO 2  + H 2 O. CaCO 3 + 2HCl  CaCl 2 + CO 2  + H 2 O. MgCl 2 + 2H 2 O + 2NH 3  Mg(OH) 2  + 2NH 4 Cl. Mg(OH) 2 + 2HCl  MgCl 2 + 2H 2 O. MgCl 2 dpnc  Mg + Cl 2  CaCl 2 dpnc  Ca + Cl 2  Bài tập 3: [23]. Trình bày nguyên tắc của phương pháp amoniac điều chế Na 2 CO 3 . Viết các phương trình phản ứng minh họa. Giải: Cho khí CO 2 qua dung dịch NH 3 lạnh để điều chế NH 4 HCO 3 : CO 2 + H 2 O + NH 3  NH 4 HCO 3 . Tiếp theo cho dung dịch NaCl vào phản ứng với NH 4 HCO 3 tạo thành NaHCO 3 ít tan: NH 4 HCO 3 + NaCl  NaHCO 3  + NH 4 Cl Lọc tách NaHCO 3 ra, nung ở nhiệt độ cao thu được Na 2 CO 3 . 2NaHCO 3  0 t Na 2 CO 3 + CO 2  + H 2 O Bài tập 4: [25]. Nêu nguyên tắc chung điều chế kim loại và viết các phương trình phản ứng xảy ra khi điều chế các kim loại: Na, Al, Fe từ các chất: Na 2 CO 3 , Al(NO 3 ) 3 , FeS 2 . Giải: * Nguyên tắc chung để điều chế kim loại là dùng dòng điện hoặc chất khử mạnh để khử ion kim loại thành kim loại: M n+ + ne  M 0 . * Điều chế kim loại: + Na 2 CO 3  Na: Na 2 CO 3 + 2HCl  2NaCl + CO 2  + H 2 O. Dung dịch NaCl  0 t NaCl khan . 2NaCl   đpnc 2Na + Cl 2  + Al(NO 3 ) 3  Al: Al(NO 3 ) 3 + 3NaOH  Al(OH) 3 + 3NaNO 3 . 2Al(OH) 3  0 t Al 2 O 3 + 3H 2 O 2Al 2 O 3   đpnc 2Al + 3O 2 . + FeS 2  Fe: www.TaiLieuLuyenThi.com – Trang chia sẻ tài liệu luyện thi Đại học, IELTS, TOEFL, TOEIC 4FeS 2 + 11O 2  0 t 2Fe 2 O 3 + 8SO 2  Fe 2 O 3 + 3CO  0 t 2Fe + 3CO 2  Bài tập 5: [6]. Cho các nguyên liệu: muối ăn, đá vôi, H 2 O, không khí, có đủ các điều kiện kỷ thuật cần thiết. Hãy viết các phương trình phản ứng điều chế: NaOH, nước Javen, amoniac và Na 2 CO 3 . Giải: - Điều chế NaOH: Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn giữa các điện cực: 2NaCl + 2H 2 O dpdd m.n  2NaOH + H 2  + Cl 2  - Điều chế nước Javen: Cho khí clo tác dụng với dung dịch NaOH: Cl 2 + 2NaOH  NaCl + NaClO + H2O  Nước Javen - Điều chế NH 3 : NH 3 được điều chế bằng phương pháp tổng hợp trực tiếp N 2 + H 2 . + Điều chế N 2 bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng thu được khí N 2 ở - 196 0 C. + Tổng hợp N 2 và H 2 : N 2 + 3H 2 o xt,t   2NH 3 . - Điều chế Na 2 CO 3 : CaCO 3   C 0 1000 CaO + CO 2  CO 2 + 2NaOH  Na 2 CO 3 + H 2 O Hoặc: CO 2 + NaOH  NaHCO 3 . 2NaHCO 3  0 t Na 2 CO 3 + CO 2  + H 2 O Trong công nghiệp Na 2 CO 3 được điều chế bằng phương pháp amoniăc: NH 3 + H 2 O + CO 2  NH 4 HCO 3 . NH 4 HCO 3 + NaCl  NaHCO 3 + NH 4 Cl 2NaHCO 3  0 t Na 2 CO 3 + CO 2  + H 2 O Một số bài tập không lời giải: Bài 1: [25]. Từ hổn hợp gồm KCl, AlCl 3 , CuCl 2 (với các chất khác và điều kiện thích hợp) viết phương trình phản ứng điều chế 3 kim loại: K, Al, Cu riêng biệt. Bài 2: [24]. Từ muối ăn, đá vôi, nước và các điều kiện cần thiết, hãy viết các phương trình phản ứng điều chế: Na, NaOH, NaHCO 3 , Na 2 CO 3 , nước Javen, HCl, Ca, Ca(OH) 2 , clorua vôi. Bài 3: [17]. Từ các nguyên liệu: muối ăn, đá vôi, H 2 O và các thiết bị cần thiết (lò nung, máy điện phân) có điều chế được những chất gì?. Chuyên đề 4: Nhận biết (phân biệt) các chất Dạng 1: Nhận biết các chất được sử dụng thuốc thử bất kỳ. Phương pháp: Dựa vào tính chất vật lý: màu sắc, màu lửa, tính tan, và tính chất hóa học đặc trưng của các cation hoặc anion của các chất bằng cách dùng thuốc thử thích hợp. Bài tập1: [3]. Một hóa chất rắn X mất nhãn chỉ có thể là NaCl (tinh khiết) hoặc K 2 SO 4 . Hãy tìm cách kiểm tra mẩu hóa chất đó. www.TaiLieuLuyenThi.com – Trang chia sẻ tài liệu luyện thi Đại học, IELTS, TOEFL, TOEIC Giải: * Cách 1: Phương pháp vật lý: đốt nóng trên ngọ lửa đèn cồn, nếu ngọn lửa có mau vàng là muối của natri (NaCl), còn ngọn lửa có màu tím là muối của kali (K 2 SO 4 . * Cách 2: Phương pháp hóa học: Hòa tan chất rắn trong nước và cho tác dụng với dung dịch AgNO 3 hoặc BaCl 2 . Nếu tác dụng với AgNO 3 có kết tủa trắng thì X là NaCl: NaCl + AgNO 3  AgCl  + NaNO 3 . Nếu tác dụng với BaCl 2 cho kết tủa trắng thì đó là K 2 SO 4 : BaCl 2 + K 2 SO 4  BaSO 4  + 2KCl Bài tập 2: [5] Phân biệt các dung dịch sau đựng trong các bình mất nhãn: a) Natri sunfat, kali sunfat, natri hidroxit và axit clohidric. b) NaCl, NaNO 3 , Na 2 SO 4 , Na 2 CO 3 , KCl. Giải: a) Trích các mẩu thử vào các ống nghiệm và đánh dấu: - Cho quỳ tím vào các ống nghiệm: Ống nghiệm nào làm quỳ tím hóa đỏ là dung dịch HCl. Ống nghiệm nào làm quỳ tím hóa xanh là dung dịch NaOH. Hai ống nghiệm không có hiện tượng gì là Na 2 SO 4 và BaSO 4 . - Dùng hai đũa thủy tinh nhúng vào hai dung dịch còn lại, sau đó đem đốt trên ngọn lửa đèn cồn. Đũa nào cháy có ngọn lửa màu vàng là dung dịch Na 2 SO 4 và đũa nào cháy có ngọn lửa màu tím là dung dịch K 2 SO 4. b) Trích các mẩu thử cho vào các ống nghiệm và đánh dấu: - Cho dung dịch HCl vào các ống nghiệm còn lại, ống nghiệm nào có khí thoát ra là Na 2 CO 3 : Na 2 CO 3 + 2HCl  2NaCl + CO 2  + H 2 O - Cho dung dịch BaCl 2 vào các ống nghiệm còn lại, ống nghiệm nào có kết tủa trắng là dung dịch Na 2 SO 4 : BaCl 2 + Na 2 SO 4  2NaCl + BaSO 4  - Cho dung dịch AgNO 3 vào 3 ống nghiệm còn lại, hai ống nghiệm có xuất hiện kết tủa trắng là NaCl và KCl, ống nghiệm không có kêt tủa xuất hiện là NaNO 3 . AgNO 3 + NaCl  NaNO 3 + AgCl AgNO 3 + KCl  KNO 3 + AgCl - Dung dịch NaCl và dung dịch KCl nhận biết bằng cách đốt trên ngọn lửa đèn cồn, ngọn lửa đèn cồn nào có màu vàng là dung dịch NaCl, ngọn lửa có màu tím là dung dịch KCl. Bài 3. [6] Có 4 dung dịch trong suốt. Mỗi dung dịch chỉ có chứa một loại ion dương và một loại ion âm. Các loại ion trong cả 4 dung dịch gồm Ba 2+ ; Mg 2+ ; Pb 2+ , Na + , SO 4 2- , Cl - ; CO 3 2- , NO 3 - . a. Đó là dung dịch gì? b. Nhận biết từng dung dịch bằng phản ứng hoá học. Giải. a. Xác định các dung dịch. Ion Ba 2+ Mg 2+ Pb 2+ Na + SO 4 2- BaSO 4  MgSO 4 tan PbSO 4  Na 2 SO 4 tan www.TaiLieuLuyenThi.com – Trang chia sẻ tài liệu luyện thi Đại học, IELTS, TOEFL, TOEIC Cl - BaCl 2 tan MgCl 2 tan PbCl 2 ít tan NaCl tan CO 3 2- BaCO 3  MgCO 3  PbCO 3  Na 2 CO 3 tan NO 3 - Ba(NO 3 ) 2 tan Mg(NO 3 ) 2 tan Pb(NO 3 ) 2 tan NaNO 3 tan Theo bảng trên ta thấy 4 dung dịch thích hợp là: Na 2 CO 3 ; Pb(NO 3 ) 2 ; MgSO 4 và BaCl 2 . b. Nhận biết từng dung dịch. Trích mẫu thử và đánh dấu. - Cho dd HCl vào các mẫu thử, mẫu thử nào có khí thoát ra thì mẫu thử đó là dung dịch Na 2 CO 3 . Na 2 CO 3 + 2HCl  2NaCl + CO 2  + H 2 O. - Mẫu thử xuất hiện kết tủa trắng là dung dịch Pb(NO 3 ) 2 . Pb(NO 3 ) 2 + 2HCl  PbCl 2 + 2HNO 3 - Hai mẫu thử không có hiện tượng gì là MgSO 4 và BaCl 2 . - Cho dung dịch Ba(NO 2 ) 2 vào 2 mẫu thử còn lại, mẫu thử nào xuất hiện kết tủa trắng là dd MgSO 4 , mẫu thử còn lại là BaCl 2 Ba(NO 3 ) 2 + MgSO 4  BaSO 4  + Mg(NO 3 ) 2 . Dạng 2: nhận biết các chất với thuốc thử hạn chế. Phương pháp: Dựa vào thuốc thử được sử dụng để nhận biết các chất, nhận biết được chất nào có thể sử sụng chính chất đó hoặc sử dụng các sản phẩm của chất đó với thuốc thử làm thuốc thử mới để nhận biết các chất còn lại. Bài1. [10] Chỉ có nước và khí CO 2 có thể phân biệt được 5 chất bột trắng sau đây được không: NaCl; Na 2 CO 3 ; Na 2 SO 4 ; BaCO 3 ; BaSO 4 . Nếu được hãy trình bày cách phân biệt. Giải. - Trích mẫu thử, đánh đáu và cho nước vào, ta chia thành 2 nhóm: + Nhóm 1: tan trong nước gồm: NaCl; Na 2 CO 3 và Na 2 SO 4 + Nhóm 2: không tan gồm: BaCO 3 và BaSO 4 - Cho khí CO 2 sục vào nhóm 2 khi có mặt H 2 O, chất nào tan là BaCO 3 , chất không tan là BaSO 4 CO 2 + H 2 O + BaCO 3  Ba(HCO 3 ) 2 - Lấy Ba(HCO 3 ) 2 sinh ra cho vào nhóm 1, mẫu thử nào không xuất hiện kết tủa là NaCl. Hai mẫu thử có kết tủa là Na 2 CO 3 và Na 2 SO 4 Na 2 CO 3 + Ba(HCO 3 ) 2  BaCO 3  + 2NaHCO 3 . Na 2 SO 4 + Ba(HCO 3 ) 2  BaSO 4  + 2NaHCO 3 . Lọc lấy kết tủa và nhận biết tương tự như trên, nhận được BaCO 3 thì chất tương ứng ban đầu là Na 2 CO 3 , nhận được BaSO 4 thì chất ban đầu là Na 2 SO 4 Bài 2.[23] Cho 3 bình mất nhãn là A gồm: KHCO 3 và K 2 CO 3 ; B gồm: KHCO 3 và K 2 SO 4 ; D gồm K 2 CO 3 và K 2 SO 4 . Chỉ dùng dung dịch BaCl 2 và dung dịch HCl, nêu cách nhận biết mỗi bình nói trên, viết phản ứng minh họa. Giải Lấy lượng nhỏ dung dịch ở trong các lọ A, B, D ra để làm mẫu thử. - Cho dung dịch axit HCl dư vào mẫu thử của các chất trên, lắc nhẹ để phản ứng xảy ra hoàn toàn. Nhỏ tiếp dung dịch BaCl 2 vào từng dung dịch thu được. Ở dung dịch nào không có phản ứng xảy ra đó là dung dịch A. Còn ở 2 dung dịch B, D có kết tủa trắng xuất hiện KHCO 3 + HCl  KCl + CO 2  + H 2 O. [...]... Chuyờn 1: Xỏc nh tờn kim loi v hp cht ca kim loi kim Dng1: Xỏc nh tờn kim loi kim da vo phn ng ca chỳng tỏc dng vi nc v dung dch axit Lu ý: - Nu bi toỏn yờu cu tỡm tờn 2 kim loi A, B k tip nhau trong cựng mt phõn nhúm chớnh thỡ tỡm khi lng trung bỡnh va hai kim loi ri dựng bng HTTH cỏc nguyờn t suy ra A v B A m hh n hh Nu cho hn hp 2 kim loi A, B tan c trong nc: + Nu A, B l kim loi kim thỡ c 2 u phn... H2O + Nu A l kim loi kim cũn B cha bit thỡ cú th: B l kim loi kim th: Ca, Ba thỡ c A v B u phn ng trc tip vi H2O B l kim loi cú hiroxit lng tớnh (Be, Zn, Al, Cr) thỡ c A v B u tan (Bcú th tan ht hoc tan mt phn cũn tu thuc vo A) 2B + 2(4-n)AOH + 2(n-2)H2O 2A4-nBO2 + nH2 www.TaiLieuLuyenThi.com Trang chia s ti liu luyn thi i hc, IELTS, TOEFL, TOEIC Bi1.[5] Cho hn hp X gm Na v mt kim loi kim cú khi... Bi2.[18] Hai kim loi kim A v B nm trong hai chu k liờn tip nhau trong bng HTTH cỏc nguyờn t húa hc Hon tan hai kim loi ny vo nc thu c 0,336 lit khớ (ktc) v dung dch A Cho dung dch HCl vo dung dch A thu c 2,075g mui Tỡm hai kim loi ú Bi tp ny cn s dng phng phỏp trung bỡnh tớnh ra khi lng nguyờn t trung bỡnh ca hai kim loi kim v suy ra tng kim loi da vo bng HTTH Gii www.TaiLieuLuyenThi.com Trang chia s ti... Vy kim loi kim l natri (Na) Bi tp 4: [5] Trong bỡnh in phõn th nht ngi ta hũa tan 0,3725g mui clorua ca mt kim loi kim vo nc Mc ni tip bỡnh I vi bỡnh II cha dung dch CuSO 4 Sau mt thi gian catot bỡnh II cú 0,16g kim loi bỏm vo, cũn bỡnh I thuy cú cha mt dung dch pH = 13 a) Tớnh th tớch dung dch bỡnh I sau khi in phõn b) Cho bit bỡnh I cha cht gỡ? Gii: a) Gi M l kớ hiu v khi lng nguyờn t ca kim loi kim. .. t ca kim loi trờn b) Cn bao nhiờu cm3 mt dung dch axit nng 2N trung hũa dung dch va thu c S: a) Na.; b) 217cm3 Bi 3: [12] Hũa tan hon ton 4,6g hn hp Rb v mt kim loi kim khỏc nc thu c 2,24 (l) khớ ktc Xỏc nh kim loi kim cha bit Bi 4: [5] 3,60g hn hp kali v mt kim loi kim (A) tỏc dng va ht vi nc cho 2,24(l) khớ H2 0 ( 0 C; 0,5atm) a) Khi lng nguyờn t ca (A) ln hn hay nh hn kali b) Bit s mol kim loi... li gii: Bi 1: [5] Cho 5,05g hn hp kali v mt kim loi kim tỏc dng hon ton vi nc trung hũa dung dch thu c ngi ta cn dựng ht 250ml dung dch H2 H SO 0,3M 2 4 a) Xỏc nh kim loi kim, bit rng t l khi lng nguyờn t ca kim loi cha bit v kali trong hn hp ln hn 1 : 4 b) Tớnh % khi lng tng kim loi trong hn hp S: a) Natri (Na) b) %Na = 22,77%; %K = 77,23% Bi 2: [5] Cho 1g kim loi húa tr I tỏc dng vi lng nc, ngi ta... 0,15(mol) m BaSO4 = 0,15.233 = 34,95(mol) Dng 2: Xỏc nh tờn kim loi kim da vo s in phõn cỏc hp cht ca chỳng Bi tp 1: [5] Khi in phõn 25,98g iụtua ca mt kim loi A núng chy, thỡ thu c 12,6g iụt Hi iụtua ca kim loi no ó b in phõn? www.TaiLieuLuyenThi.com Trang chia s ti liu luyn thi i hc, IELTS, TOEFL, TOEIC Gii: Gi M l kớ hiu v cng l khi lng nguyờn t ca kim loi cú húa tr n Phng trỡnh in phõn: pnc 2MIn 2M... l kali (K = 39) Bi5.[24] Cho 3,25g hn hp X gm mt kim loi kim M v mt kim loi M (húa tr II) tan hon ton vo nc to thnh dung dch D v 1108,8 ml khớ thoỏt ra o 27,3oC v 1 atm Chia dung dch D lm 2 phn bng nhau - Phn 1 em cụ cn thu c 2,03g cht rn A - Phn 2 cho tỏc dng vi 100 ml dung dch HCl 0,35M to ra kt ta B 1 Tỡm khi lng nguyờn t ca M v M Tớnh s gam mi kim loi trong hn hp X ban u 2 Tớnh khi lng kt ta B... Mg2 = n Mg(OH)2 = nMgO = (3) 0,8 0,02(mol) 40 n Cl cũn li trong mui kim loi kim = 0,06 2.0,02 = 0,02(mol) Gi M l kớ hiu v khi lng nguyờn t ca kim loi kim thỡ: nMCl = n Cl = 0,02(mol) mMCl = mmui kộp - m MgCl2 - m H2O = 5,55 0,02.95 2,16 = 1,49(g) MMCl = 1,49 = 74,5 M + 35,5 = 74,5 0,02 M = 39 www.TaiLieuLuyenThi.com Trang chia s ti liu luyn thi i hc, IELTS, TOEFL, TOEIC Vy M l kali (K) Trong... 6,2g tỏc dng vi 104g H2O thu c 110g dung dch Xỏc nh tờn kim loi kim, bit rng hiu s 2 khi lng nguyờn t nh hn 20 Vỡ bi ny ta khụng th tỡm trc tip c khi lng nguyờn t ca kim loi kim bng bao nhiờu nờn ta phi tỡm xem nú tn ti trong khong no suy ra khi lng nguyờn t da vo bng HTTH v suy ra tờn ca kim loi Gii Gi R l kớ hiu v cng l khi lng nguyờn t ca kim loi cn tỡm Cỏc phng trỡnh phn ng xy ra: 2Na + 2H2O . www.TaiLieuLuyenThi.com – Trang chia sẻ tài liệu luyện thi Đại học, IELTS, TOEFL, TOEIC Chương III BÀI TẬP THEO CHUYÊN ĐỀ. A. BẦI TẬP VỀ KIM LOẠI PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM I (IA) I. Bài tập định tính: Chuyên đề 1: Cấu. của kim loại kiềm để nêu và giải thích một số hiện tượng hóa học. Chú ý: Khi cho kim loại kiềm tác dụng với dung dịch muối tan của kim loại có hidroxit không tan thì không giải phóng kim loại. thuộc chu lỳ 3, nhóm IA, STT = 11  R là Na. Bài tập 3: [14]. Hãy giải thích vì sao các kim loại kiềm có nhiệt độ nóng chảy thấp, khối lượng riêng nhỏ và mềm. Nhận xét: Muốn giải thích nhiệt