CHUYÊN đề KIM LOẠI KIỀM, KIỀM THỔ

TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ TỔNG HỢP CÁC DẠNG CÔNG THỨC, BÀI TẬP VỀ KIM LOẠI KIỀM, KIỀM THỔ VÀ HỢP CHẤT CỦA CHÚNG Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm K2CO3 0,2M và KOH x mollít , sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư), thu được 11,82 gam kết tủa. Giá trị của x là: A. 1,0 B . 1,4 C. 1,2 D. 1,6

Chuyên đề kim loại kiềm, kiềm thổ TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ TỔNG HỢP CÁC DẠNG CÔNG THỨC, BÀI TẬP VỀ KIM LOẠI KIỀM, KIỀM THỔ VÀ HỢP CHẤT CỦA CHÚNG I.Kiến thức trọng tâm A.KIM LOẠI KIỀM ( nhóm IA): gồm Li, Na, K, Rb, Cs, Fr -Lớp e ngồi cùng: ns1 (có e hóa trị) 1-Tính chất vật lí: -Màu trắng bạc, dẫn điện tốt, có ánh kim -Nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi thấp, khối lượng riêng nhỏ, độ cứng thấp 2-Tính chất hóa học: *Các nguyên tử kim loại kiềm có lượng ion hóa nhỏ, bán kính ngun tử lớn so với ngun tố chu kì  tính khử mạnh: M → M+ + 1e (tính khử tăng dần từ Li đến Cs) -Phản ứng với H2O tạo dd kiềm: 2M + 2H2O → 2MOH + H2 -Phản ứng với phi kim, axit 3-Điều chế kim loại kiềm: Điện phân muối halogenua kim loại kiềm nóng chảy dpnc dpnc  2Na + Cl2  2M + Cl2) VD: 2NaCl  ( tổng quát: 2MCl  B.KIM LOẠI KIỀM THỔ (nhóm IIA) : gồm Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra – Lớp electron ngồi cùng: ns2 (có e hóa trị) 1-Tính chất hóa học: Bán kính ngun tử lớn (nhỏ thua bán kính nguyên tử kim loại kiềm) so với nguyên tố chu kì  Tính khử mạnh ( yếu kim loại kiềm): M  M 2  2e ( tính khử tăng dần từ Be đến Ba) a)Tác dụng với H2O: +Be không phản ứng với nước điều kiện +Mg phản ứng với nước đun nóng.( khơng pư nhiệt độ thường) +Ba, Sr, Ca phản ứng điều kiện thường tạo dd kiềm: Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 b)Tác dụng với phi kim c)Tác dụng với axit 2-Điều chế kim loại kiềm thổ: Điện phân muối halogenua kim loại kiềm thổ nóng chảy dpnc  Ca + Cl2 VD: CaCl2  3-Một số hợp chất quan trọng canxi: a)Canxi oxit - CaO: vôi sống -Chất rắn, màu trắng, tan nước tác dụng với nước : CaO + H2O Ca(OH)2 -Là oxit bazơ: Tác dụng với oxit axit, axit b)Canxi hiđroxit (Ca(OH)2): vơi tơi -Chất rắn, màu trắng , tan nước -DD Ca(OH)2 gọi dd nước vôi -Ca(OH)2 bazơ mạnh: dung dịch làm quỳ tím đổi sang màu xanh, tác dụng với axit oxit axit tạo thành muối nước, tác dụng với số muối c)Canxi cacbonat – CaCO3 (đá vôi) -CaCO3 chất rắn màu trắng, không tan nước -CaCO3 muối axit yếu (H2CO3) nên tác dụng với axit mạnh (như: HCl, H2SO4, CH3COOH, ) t0 -CaCO3 bị phân hủy 10000C: CaCO3  CaO + CO2 -CaCO3 tan nước có hịa tan khí CO2 : CaCO3 +CO2 +H2O  Ca(HCO3)2 d)Canxi sunfat – CaSO4 (Canxi sunfat cịn gọi thạch cao) Tên Cơng thức Ứng dụng Thạch cao sống CaSO4.2H2O Thạch cao nung CaSO4.H2O Nặn tượng, đúc khn, bó bột gãy xương Thạch cao khan CaSO4 Sản xuất xi măng 5-Nước cứng: Chuyên đề kim loại kiềm, kiềm thổ a)Khái niệm: Nước cứng nước có chứa nhiều ion Ca2+ Mg2+ b)Phân loại: -Nước có tính cứng tạm thời: Là nước cứng có chứa ion HCO 3 (có hịa tan muối: Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2) -Nước có tính cứng vĩnh cửu: Là nước cứng có chứa ion Cl- SO42- hai -Nước có tính cứng tồn phần: có hai loại tính cứng c)Tác hại nước cứng: Làm giảm mùi vị nấu thực phẩm; tốn nhiên liệu an toàn cho nồi hơi, tắt ống dẫn nước; hao tốn xà phòng vải sợi mục nát, d)Phương pháp làm mềm nước cứng: *Nguyên tắc: Giảm nồng độ ion Ca2+, Mg2+ nước cứng *Phương pháp: -Phương pháp kết tủa: +Đối với nước có tính cứng tạm thời: đun nóng dùng Ca(OH)2 với lượng vừa đủ t0 VD: Ca(HCO3)2  CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O +Đối với nước có tính cứng tạm thời vĩnh cửu (hoặc toàn phần): Dùng Na2CO3 (hoặc Na3PO4) VD: Ca(HCO3)2 + Na2CO3  CaCO3 + NaHCO3 CaSO4 + Na2CO3  CaCO3 + Na2SO4 Lưu ý: -Muối có chứa gốc HCO3- kim loại kiềm kiềm thổ M(HCO3)n tất tan -Muối chứa gốc CO32- kim loại kiềm NH4+ tất tan, muối kim loại kiềm thổ khơng tan nước -Muối CO32- kim loại IA: không bị phân hủy đun nóng -Muối CO32- kim loại IIA tất muối HCO3-: bị phân hủy đun nóng II.MỘT SỐ DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP ♣ Dạng a mol CO2 tác dụng với dung dịch kiềm b mol ( Ca(OH)2 hay Ba(OH)2 ) Tính khối lượng kết tủa kết tủa CaCO3 hay BaCO3 tạo *Nếu thấy a  b => ĐS: nCaCO3  nCO2 = a mol *Nếu thấy a > b => ĐS: nCaCO3  nOH   nCO2 = 2b – a (khi số mol kết tủa < số mol CO2) ♣ Dạng Cho V (lit) CO2 (đktc) tác dụng với dung dịch kiềm b mol (Ca(OH)2 hay Ba(OH)2) thu x mol kết tủa ( ↓ )  Tính thể tích khí CO2 Thường có ĐS ĐS 1: nCO2 (min)  n nCO2 ( max)  nOH   n ĐS 2: ♣Dạng 3: Tính khối lượng kết tủa hấp thụ hết lượng CO2 vào dung dịch chứa hỗn hợp gồm NaOH Ca(OH)2 Ba(OH)2 thì: Tính nCO2  nOH   nCO2 , sau so sánh số mol CO32- với 2+ nCa  (hoặc Ba ) số mol nhỏ lượng kết tủa tính theo số mol ion ♣Dạng 4: Hấp thu a mol CO2 vào dung dịch chứa b mol OH- n  Đặt k= OH nCO2 -Nếu k ≤ , thu muối HCO3- Nếu k ≥2, thu muối CO32- -Nếu 1< k < 2, thu hỗn hợp muối ♣Dạng 5: Cho dung dịch muối cacbonat (CO32-) kim loại kiềm phản ứng với dung dịch axit (H+) +Nếu cho từ từ dung dịch axit (H+) vào dung dịch CO32- thứ tự phản ứng xảy H+ + CO32- → HCO3(1) Chuyên đề kim loại kiềm, kiềm thổ H+ + HCO3- → CO2 + H2O (2) 2+ Nếu cho từ từ dung dịch CO3 vào dung dịch axit (H+) có phản ứng : 2H+ + CO32- → CO2 + H2O III CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM Câu 1: Sục từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch gồm a mol NaOH b mol Ca(OH)2 Sự phụ thuộc số mol kết tủa CaCO3 vào số mol CO2 biểu diễn theo đồ thị sau: (1) (2) Tỉ lệ a : b tương ứng A : B : C : D : Hướng dẫn giải Áp dụng công thức dạng + Tại vị trí (1) ứng với lượng CaCO3 tạo cực đại nên ta ln có: nCaCO3(↓) = nCO2 = nCa2+ = b = 0,25 mol (do phản ứng sau xảy ra: CO2 + OH- → CO32- + H2O Ca2+ + CO32- → CaCO3 ↓ + Tại vị trí (2): lượng CO2 dư nên phản ứng với muối CO32- tạo thành muối HCO3-, nên ta dùng công thức nCO2 ( max)  nOH   n → 0,7 = (a + 2b) – Thế b = 0,25 vào → a = 0,2 Vậy a : b = : Câu 2: Sục khí CO2 vào V ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,2M Ba(OH)2 0,1M Đồ thị biểu diễn khối lượng kết tủa theo số mol CO2 phản ứng sau: (1) (2) Giá trị V A.300 B.250 C.400 D.150 Hướng dẫn giải Áp dụng cơng thức dạng + Tại vị trí (1) ứng với lượng CO2 thiếu nên Ba2+ chưa chuyển hết thành kết tủa BaCO3, nên sử dụng công thức nCO2 (min)  n = 0,03 mol + Tại vị trí (2): lượng CO2 dư nên phản ứng với phần với muối CO32- tạo thành muối HCO3-, nên ta dùng công thức nCO2 ( max)  nOH   n 0,13 = 0,4V – 0,03 → V = 0,4 lít = 400 ml (Gọi V lít thể tích hỗn hợp NaOH Ba(OH)2, ta có nOH- = 0,2 V + 0,1 V = 0,4 V (mol)) Chuyên đề kim loại kiềm, kiềm thổ Câu 3: Dẫn từ từ khí CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 Sự phụ thuộc lượng kết tủa vào thể tích khí CO2 tham gia phản ứng biểu diễn đồ thị bên (1) (2) Giá trị x A.0,15 B.0,1 C.0,2 D.0,18 Hướng dẫn giải -Tại vị trí (1) ứng với lượng phản ứng vừa đủ: CO2 + Ba(OH)2→ BaCO3 ↓ + H2O, nên sử dụng công thức nCO2 = nBaCO3 ↓= 0,7 mol = nBa(OH)2 -Tại vị trí (2): lượng CO2 dư nên phản ứng với phần với muối BaCO3 tạo thành muối Ba(HCO3)2, nên ta dùng công thức nCO2 ( max)  nOH   n 1,2 = 2.nBa(OH)2 – x → x = 0,7 - 1,2 = 0,2 mol Câu 4: Dẫn từ từ đến dư khí CO2 vào dung dịch chứa 0,01 mol Ca(OH)2 Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa (y gam) vào thể tích khí CO2 tham gia phản ứng (x lit) biểu diễn đồ thị: (2) (1) Giá trị m A 0,20 B 0,24 C 0,72 D 1,00 Hướng dẫn giải Đã xảy phản ứng: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O CaCO3 ↓ + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2 V m -Tại vị trí (1): nCO2 (min)  n ↔ = (I) 22,4 100 7V 3m -Tại vị trí (2): nCO2 ( max)  nOH   n ↔ =0,01 (II) (với nOH- = 2.nCa(OH)2 ) 22,4 100 Thế (I) vào (II) → m = 0,2 Câu 5: Dẫn từ từ đến dư khí CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa (y gam) vào thể tích khí CO2 tham gia phản ứng (x lít) biểu diễn đồ thị bên Giá trị m (1) (2) (3) Chuyên đề kim loại kiềm, kiềm thổ A 19,70 B 39,40 C 9,85 D 29,55 Hướng dẫn giải Đã xảy phản ứng: CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O BaCO3 ↓ + H2O + CO2 → Ba(HCO3)2 4m -Tại vị trí (1): nCO2 = nBa(OH)2 = nBaCO3 = 197 4m Vậy nOH- = 2.nBa(OH)2 = 197 a 3m -Tại vị trí (2): nCO2 (min)  n ↔ = (I) 22,4 197 a  33,6 4m 2m -Tại vị trí (3): nCO2 ( max)  nOH   n ↔ = (II) 22,4 197 197 Thế (I) vào (II) → m = 9,85 Câu 6: Hấp thụ hồn tồn 2,24 lít khí CO2(đktc) vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu m gam kết tủa Giá trị m A 5,00 B 19,70 C 10,00 D 1,97 Hướng dẫn giải Do Ca(OH)2 dư nên lượng kết tủa tính theo CO2 → nCaCO3 = nCO2 = 0,1 mol Vậy mCaCO3 = 0,1 100 = 10 gam Câu 7: Hấp thụ hồn tồn 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 750 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M, thu m gam kết tủa Giá trị m A 29,55 B 9,85 C 19,70 D 39,40 Hướng dẫn giải Áp dụng công thức dạng Ta thấy nCO2 < nBa(OH)2 => nBaCO3 = nCO2 = 0,1 mol Vậy mBaCO3 = 0,1 197 = 19,7 gam Câu 8: Hấp thụ hoàn tồn 6,72 lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch có chứa 0,25 mol Ca(OH)2 Khối lượng kết tủa thu A.10 gam B.15 gam C.20 gam D.25 gam Hướng dẫn giải Áp dụng công thức dạng Ta thấy nCO2 > nCa(OH)2 => nCaCO3  nOH   nCO2 = 0,25 – 0,3 = 0,2 mol Vậy mCaCO3 = 0,2 100 = 20 gam Câu 9: Hấp thụ hồn tồn 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M Ba(OH)2 0,2M, sinh m gam kết tủa Giá trị m A.19,7 B.17,73 C.9,85 D.11,82 Hướng dẫn giải Áp dụng công thức dạng nCO2 = 0,2 mol; nOH- = nNaOH + 2.nBa(OH)2 = 0,25 mol; nBa2+ = 0,1 mol nCO2  nOH   nCO2 = 0,25 – 0,2 = 0,05 mol Ta thấy nCO32- < nBa2+ => nBaCO3 = nCO32- = 0,05 mol => mBaCO3 = 0,05 197 = 9,85 gam Câu 10: Hấp thụ hồn tồn 2,688 lít khí CO2 (ở đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 nồng độ a mol/l, thu 15,76 gam kết tủa Giá trị a A 0,032 B 0,048 C 0,06 D 0,04 Hướng dẫn giải nCO2 = 0,12 mol; nOH- = 2.nBa(OH)2 = 5a mol; nBaCO3 = 0,08 mol Ta thấy nBaCO3 < nCO2 => áp dụng công thức nBaCO3 = nOH- - nCO2 Chuyên đề kim loại kiềm, kiềm thổ => 0,08 = 5a – 0,12 => a = 0,04 II BÀI TẬP VỀ MUỐI CACBONAT Câu 11: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na2CO3 1,5M KHCO3 1M Nhỏ từ từ 200 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch X, sinh V lít khí (ở đktc) Giá trị V A 4,48 B 1,12 C 2,24 D 3,36 Hướng dẫn giải nCO32- = 0,15 mol; nHCO3- = 0,1 mol; nH+ = 0,2 mol Các phản ứng xảy ra: H+ + CO32- → HCO3(1) 0,15 ← 0,15→ 0,15 (mol) H+ + HCO3- → CO2 + H2O (2) (0,2 -0,15) (0,15 +0,1) → 0,05 mol Vậy VCO2 = 0,05 22,4 = 1,12 lít Câu 12: Dung dịch X gồm KHCO3 1M Na2CO3 1M Dung dịch Y gồm H2SO4 1M HCl 1M Nhỏ từ từ 100 ml dung dịch Y vào 200 ml dung dịch X, thu V lít khí CO2 dung dịch E Cho dung dịch Ba(OH)2 tới dư vào E, thu m gam kết tủa Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m V A 82,4 1,12 B 59,1 1,12 C 82,4 2,24 D 59,1 2,24 Hướng dẫn giải H2SO4 1M KHCO3 1M 100 ml dd Y + 200 ml dd X V lít CO2 + dd E HCl 1M Na2CO3 1M Ba(OH)2 dư + dd E m gam kết tủa 2nCO3 = 0,2 mol; nHCO3 = 0,2 mol; nH+ = nHCl + 2.nH2SO4 = 0,3 mol; nSO42- = 0,1 mol Các phản ứng xảy ra: H+ + CO32- → HCO3(1) 0,2 ← 0,2→ 0,2 (mol) H+ + HCO3- → CO2 + H2O (2) (0,3 -0,2) (0,2 +0,2) → 0,1 (mol) Vây VCO2 = 0,1 22,4 = 2,24 lít (loại A, B) Dung dịch E chứa: ClSO42- ( 0,1 mol) + dd Ba(OH)2 dư → (BaSO4 + BaCO3) ↓ K+, Na+ HCO3- (0,4 – 0,1 ) = 0,3 mol Các phản ứng xảy ra: Ba2+ + SO42- → BaSO4↓ 0,1 → 0,1 mol HCO3- + OH- → CO32- + H2O 0,3 → 0,3 mol Ba2+ + CO32- → BaCO3↓ 0,3 → 0,3 mol Vậy m(kết tủa) = 0,1 233 + 0,3 197 = 82,4 gam Câu 13: Hấp thụ hồn tồn V lít khí CO2 vào dung dịch chứa a mol NaOH 1,5a mol Na2CO3, thu dung dịch X Chia X thành hai phần Cho từ từ phần vào 120 ml dung dịch HCl 1M, thu 2,016 lít khí CO2 Cho phần hai phản ứng hết với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu 29,55 gam kết tủa Giá trị V A 1,12 B 1,68 C 2,24 D 3,36 Giải  Na CO3 : x Giả sử phần dd X gồm:   NaHCO3 : y - Khi cho ½ dd X + Ba(OH)2 dư : Bảo tồn C ta có nCO32- + nHCO3- = nBaCO3 = 29,55: 197 = 0,15 mol Chuyên đề kim loại kiềm, kiềm thổ  x  y  0,15 mol (1) - Khi cho từ từ ½ dd X + dd HCl muối tác dụng đồng thời với HCl tạo khí theo tỉ lệ mol chúng Ta thấy nCO2 = 0,12 mol < tổng số mol C (nCO32- + nHCO3- ), nên H+ phản ứng hết CO32- + 2H+ → H2O + CO2 u 2u u + HCO3 + H → H2O + CO2 v v v  n HCl  2u  v  0,12  u  0, 03  Giải hệ   v  0, 06  n CO2  u  v  0, 09  Tỉ lệ nCO32- : nHCO3- = 0,03 : 0,06 = :  x / y  0,5   Giải (1) (2) x = 0,05; y = 0,1 NaOH a mol V lít CO2 + Na2CO3 1,5 a mol Na2CO3 (0,05 2) = 0,1 mol NaHCO3 (0,1 2) = 0,2 mol BTNT.Na : a + 1,5a = 0,1 + 0,2  a = 0,1 BTNT.C → nCO2 + 1,5 a = 0,1 + 0,2  n CO2 = 0,15 mol  V = 0,15 22.4 = 3,36 lít Câu 14: Nung m gam hỗn hợp X gồm KHCO3 CaCO3 nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu chất rắn Y Cho Y vào nước dư, thu 0,2m gam chất rắn Z dung dịch E Nhỏ từ từ dung dịch HCl 1M vào E, khí bắt đầu cần dùng V1 lít dung dịch HCl đến khí vừa hết thể tích dung dịch HCl dùng V2 lít Tỉ lệ V1 : V2 tương ứng A : B : C : D : Giải Khi nung hỗn hợp X đến khối lượng khơng đổi xảy pư sau: 2KHCO3 → K2CO3 + CO2 + H2O CaCO3 → CaO + CO2 → Chất rắn Y gồm K2CO3 + CaO, cho Y vào nước dư: CaO→ Ca(OH)2 → CaCO3 (Z) Đề cho nhỏ từ từ dung dịch HCl 1M vào E, khí bắt đầu cần dùng V1 lít dung dịch HCl → Trong dung dịch E CO32-  mZ = mCaCO3 ban đầu = 0,2m Ta thấy M(KHCO3) = M(CaCO3) = 100g/mol, đề hỏi tỉ lệ V1:V2 → Giả sử m = 100 gam (mCaCO3 = 20 gam; mKHCO3 = 80 gam)  nCaCO3 = 0,2 nKHCO3 = 0,8 nCO2 thoát nhiệt phân X = nCaCO3 + ½ nKHCO3 = 0,6 Dung dịch E gồm : K+ (0,8 mol) nOH- (0,4 mol) ( nOH- = 2.nCa(OH)2 = 2nCa2+ = 0,2 = 0,4 mol) nCO32- (0,2 mol) ( bảo toàn C: nC/hh X = nC/Z + nC/CO2 + nC/CO32-) + V1 lít dd HCl 1M + dd E → bắt đầu có khí: OH- + H+ → H2O CO32- + H+ → HCO3→V1 = nCO32- + nOH- = 0,2 + 0,4 = 0,6 + V2 lít dd HCl 1M + dd E → hết khí Chun đề kim loại kiềm, kiềm thổ OH- + H+ → H2O CO32- + H+ → CO2 + H2O →V2 = 2.nCO32- + nOH- = 0,2.2 + 0,4 = 0,8 V1:V2 = 0,6 : 0,8 = 3:4 Câu 15: Nhỏ từ từ 62,5 ml dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,08M KHCO3 0,12M vào 125 ml dung dịch HCl 0,1M khuấy Sau phản ứng, thu V ml khí CO2 (đktc) Giá trị V A 224 B 168 C 280 D 200 Hướng dẫn giải CO32- + 2H+ → H2O + CO2 x 2x x + HCO3 + H → H2O + CO2 y y y + Ta có: 2x + y = nH = 0,0125(1) x : y = nCO32- : nHCO3- = 0,005 : 0,0075 = 0,08 : 0,12 (2) Từ (1) (2) => x = 3,57 10-3 y = 5,36 10-3 mol V CO2 = 22,4 (3,57 10-3 + 5,36 10-3) = 0,2 lít = 200 ml Câu 16: Hấp thụ hồn tồn 2,24 lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm K2CO3 0,2M KOH x mol/lít , sau phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch Y Cho toàn Y tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư), thu 11,82 gam kết tủa Giá trị x là: A 1,0 B 1,4 C 1,2 D 1,6 Hướng dẫn giải KOH 0,1x mol K2CO3 mol 0,1 mol CO2 + dd Y + BaCl2 dư → 0,06 mol BaCO3↓ K2CO3 0,02 mol KHCO3 mol 2Ta thấy: nCO2 + nCO3 (trong K2CO3) = 0,1 + 0,02 > nBaCO3 = 0,06 mol => Hấp thụ CO2 xảy PT: CO2 + OH- → HCO3- (1) CO2 + 2OH- → CO3 2- + H2O (2) Dung dịch Y + BaCl2 : CO32-/dd Y + Ba2+ → BaCO3↓ Bảo toàn nguyên tố C: nCO2 + nK2CO3 = nHCO3- + nBaCO3 => nHCO3- = 0,1 + 0,02 – 0,06 = 0,06 mol (1) + (2) => ∑nOH- = nCO2(1) + 2.nCO2 (2) = nHCO3- + (nCO2 – nCO2(1)) = 0,06 + (0,1 – 0,06) = 0,14 mol => CM = n: V = 0,14 : 0,1 = 1,4 M Câu 17: Cho 200 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào 300 ml dung dịch NaHCO3 0,1M, thu dung dịch X kết tủa Y Cho từ từ dung dịch HCl 0,25M vào X đến bắt đầu có khí sinh hết V ml Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị V A 80 B.160 C 60 D 40 Hướng dẫn giải nBa2+ = 0,02 mol; nOH- = 0,04 mol; nHCO3- = 0,03 mol; Chuyên đề kim loại kiềm, kiềm thổ 0,02 mol Ba(OH)2 + 0,03 mol NaHCO3 → kết tủa Y: BaCO3 Dd X + V ml HCl 0,25M → bắt đầu có khí 2- ⇒ dung dịch X có CO3 OH- + HCO3- → CO32- + H2O 0,03← 0,03 → 0,03 (mol) Ba2+ + CO32- → BaCO3 0,02 → 0,02 (mol) Vậy dung dịch X chứa: Na+; OH- (0,01 mol); CO32- (0,01 mol) Cho dd HCl vào dd X đến bắt đầu có khí, xảy phản ứng sau: H+ + OH- → H2O (1) H+ + CO32- → HCO3- (2) → nH+ = nOH- + nCO32- = 0,01 + 0,01 = 0,02 mol → V = 0,02 : 0,25 = 0,08 lít = 80 ml Câu 18: Hòa tan 27,32 gam hỗn hợp E gồm hai muối M2CO3 MHCO3 vào nước, thu dung dịch X Chia X thành hai phần Cho phần tác dụng hoàn toàn với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu 31,52 gam kết tủa Cho phần hai tác dụng hoàn toàn với dung dịch BaCl2 dư, thu 11,82 gam kết tủa Phát biểu đúng? A Hai muối E có số mol B Muối M2CO3 không bị nhiệt phân C X tác dụng với NaOH dư, tạo chất khí D X tác dụng tối đa với 0,2 mol NaOH Hướng dẫn giải Hướng dẫn giải: Đặt phần có chứa: n(M2CO3) = x mol; n(MHCO3) = y mol -P2: Chỉ có M2CO3 phản ứng tạo kết tủa => x = nBaCO3 (p2) = 11,82 : 197 = 0,06 mol -P1: nBaCO3 (p1) = 31,52 : 197 = 0,16 mol P1 + Ba(OH)2 dư: HCO3- → CO32- → BaCO3 → BT “C”: nBaCO3(P1) = nM2CO3 + nMHCO3 = x + y => y = 0,16 – 0,06 = 0,1 mol ( A sai) Ta có 27,32 : = 0,06 (2M + 60) + 0,1 (M + 61) => M = 18 (NH4+) ( B sai) NH4 + OH- → NH3 ↑ + H2O ( C đúng) III CHUỖI PHẢN ỨNG Câu 19: Cho phản ứng sau theo tỉ lệ mol: to  Y  CO2 Z (a) X  (b) Y  H2O   R  X  H2O  Q  X  2H 2O (c) T  Z  (d) 2T  Z  Các chất R, Q thỏa mãn sơ đồ A KOH, K2CO3 B Ba(OH)2, KHCO3 C KHCO3, Ba(OH)2 D K2CO3, KOH Hướng dẫn giải Từ PT (a) (b) → X muối MCO3 (với M Ca Ba), Z M(OH)2 Từ PT (c) (d), theo tỉ lệ mol sản phẩm → T muối HCO3- (loại C, B) Chọn A (c) KHCO3 + M(OH)2 → KOH + MCO3 + H2O (d) 2KHCO3 + M(OH)2 → K2CO3 + MCO3 + 2H2O Câu 20: Cho sơ đồ phản ứng theo tỷ lệ mol:  Y  CO2 Z (a) X  (b) Y  H 2O  Chuyên đề kim loại kiềm, kiềm thổ  R  X  H2O  Q  X  2H 2O (c) T  Z  (d) 2T  Z  Các chất R, Q thỏa mãn sơ đồ là: A NaHCO3, Ca(OH)2 B Na2CO3, NaOH C NaOH, Na2CO3 D Ca(OH)2, NaHCO3 Hướng dẫn giải Lập luận tương tự câu 19 Câu 21: Cho sơ đồ phản ứng sau: điệnphân, có màng ngăn (a) X H2O  X  X   H2   CaCO3  Na2CO3  H2O (b) X  X   X  X  H 2O (c) X  X   CaSO4  Na2SO4  CO2  H 2O (d) X  X  Các chất X5, X6 thỏa mãn sơ đồ A NaClO, H2SO4 B Ca(HCO3)2, NaHSO4 C Ca(HCO3)2, H2SO4 D NaClO, NaHSO4 Hướng dẫn giải Từ PT (a), (b) → X1 NaCl; X2 NaOH; X4 Ca(HCO3)2 (loại B); Từ PT (d) → X6 phải có Na+, SO42-, H+ (vì sản phẩm có CO2) → chọn D Câu 22: Cho s cỏc phn ng sau: điệnphân, có màng ngăn (a) X  H2O   X  X   H2   BaCO3  K 2CO3  H2O (b) X  X   X1  X (c) X  X   BaSO4  K 2SO4  CO2  H2O (d) X  X  Các chất X5 X6 thỏa mãn sơ đồ A Ba(HCO3)2, KHSO4 B KClO, KHSO4 C Ba(HCO3)2, H2SO4 D KClO, H2SO4 Hướng dẫn giải Lập luận tương tự câu 22 Chọn B X Y X Y  Z   NaOH   E   CaCO3 Câu 23: Cho sơ đồ chuyển hóa: NaOH  Biết: X, Y, Z, E hợp chất khác khác CaCO3; mũi tên ứng với phương trình hóa học phản ứng hai chất tương ứng Các chất X, Y thỏa mãn sơ đồ A CO2, CaCl2 B NaHCO3, CaCl2 C NaHCO3, Ca(OH)2 D.CO2, Ca(OH)2 Hướng dẫn giải NaOH + CO2 → NaHCO3 NaHCO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + NaOH + H2O 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O Na2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2NaOH Câu 24: Cho sơ đồ chuyển hóa: X Y X Y NaOH  Z   NaOH  E   BaCO3 Biết: X, Y, Z, E hợp chất khác khác BaCO3; mũi tên ứng với phương trình hóa học phản ứng hai chất tương ứng Các chất X, Y thỏa mãn sơ đồ A CO2, BaCl2 B Ba(HCO3)2, Ba(OH)2 C NaHCO3,BaCl2 D NaHCO3, Ba(OH)2 Hướng dẫn giải Ba(HCO3)2 (X)+ NaOH → BaCO3 + NaHCO3 (Z) + H2O Chuyên đề kim loại kiềm, kiềm thổ NaHCO3 + Ba(OH)2 (Y) → BaCO3 + NaOH + H2O 2NaOH + Ba(HCO3)2 → BaCO3 + Na2CO3 (E)+ 2H2O Na2CO3 (E) + Ba(OH)2 (Y) → BaCO3 + 2NaOH IV- BÀI TẬP VỀ HỖN HỢP KIM LOẠI (IA,IIA) VÀ OXIT CỦA CHÚNG TÁC DỤNG VỚI NƯỚC Câu 25: Cho m gam hỗn hợp gồm Na, Na2O, K2O vào H2O dư, thu 50 ml dung dịch X 0,02 mol H2 Cho 50 ml dung dịch HCl 3M vào X, thu 100 ml dung dịch Y có pH = Cơ cạn Y thu 9,15 gam chất rắn khan Giá trị m gần với giá trị sau đây? A 4,0 B 4,6 C 5,0 D 5,5 Hướng dẫn giải Quy đổi hỗn hợp gồm : (Na, K, O) Na 0,02 mol H2 m gam K + H2O dư → O 50 ml dd X K+ Na+ + 0,15 mol HCl →100 ml dd Y (pH = 1) OHpH = →[H+] = 0,1M → nH+ / dd Y = 0,01 mol Cho HCl + dd X: H+ + OH- → H2O → nOH- / dd X = nH+ phản ứng = nH+ bđ - nH+ dư = 0,15 – 0,01 = 0,14 mol Cho hỗn hợp (IA, IIA, O) + H2O → dd bazơ + H2 → nOH- = 2nO + 2nH2 → nO = ( 0,14 – 2.0,02) : = 0,05 mol Dung dịch Y gồm (K+, Na+, H+, Cl-) → chất rắn gồm (NaCl, KCl) Vậy m kim loại = m (chất rắn) – mCl- = 9,15 – mCl- = 9,15 – 0,14 35,5 = 4,18 gam ( nCl- phản ứng tạo muối = nHCl pư = nH+ pư = 0,14 mol) → m = m kim loại + mO = 4,18 + 0,05.16 = 4,98 Câu 26: Hịa tan hồn tồn m gam hỗn hợp X gồm Na, K2O, Ba BaO (trong oxi chiếm 10% khối lượng) vào nước, thu 300 ml dung dịch Y 0,336 lít khí H2 Trộn 300 ml dung dịch Y với 200 ml dung dịch gồm HCl 0,2M HNO3 0,3M, thu 500 ml dung dịch có pH = 13 Giá trị m A 9,6 B 10,8 C 12,0 D 11,2 Hướng dẫn giải Quy đổi hỗn hợp gồm : (Na, K, Ba, O) Na 0,015 mol H2 m gam K + H2O dư → Ba 3000 ml dd X K+ O (10%) Na+ + 0,04 mol HCl → 500 ml dd pH = 13 Ba2+ 0,06 mol HNO3 OH Ta có nH+ = nHCl + nHNO3 = 0,1 mol pH = 13 → [H+] = 10-13 M→ [OH-] = 10-1 M → nOH- (dư) = 0,05 mol Cho HCl + dd X: H+ + OH- → H2O → nOH- / dd X = n OH- pư + nOH- dư = 0,1 + 0,05 = 0,15 mol Cho hỗn hợp (IA, IIA, O) + H2O → dd bazơ + H2 → nOH- / dd X = 2nO + 2nH2 → nO = ( 0,15 – 2.0,015) : = 0,06 mol Mà %O = 10%, 10 = [(16 0,06) : m] 100 → m = 9,6 gam V- TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT Câu 1: Chất sau tác dụng với nước sinh khí H2? A K2O B Ca C CaO D Na2O Chuyên đề kim loại kiềm, kiềm thổ Câu 2: Dung dịch Ca(HCO3)2 không tác dụng với dd đây? A.NaOH B.HCl C.Na2CO3 D.BaCl2 Câu 3: Anion gốc axit sau làm mềm nước cứng? A NO3 B SO42 C ClO4 D PO43 Câu 4: Chất X bazơ mạnh, sử dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp sản xuất clorua vôi (CaOCl2), vật liệu xây dựng Công thức X A Ca(OH)2 B Ba(OH)2 C NaOH D KOH Câu 5: Để khử chua cho đất người ta thường sử dụng chất sau đây? A Muối ăn B Thạch cao C Phèn chua D Vôi sống Câu 6: Chất sau khơng bị phân hủy nung nóng? A.Mg(NO3)2 B.CaCO3 C.CaSO4 D.Mg(OH)2 Câu 7: Hai chất dùng để làm mềm nước cứng vĩnh cửu A.Na2CO3 Na3PO4 B.Na2CO3 HCl C.NaCl Ca(OH)2 D.Na2CO3 Ca(OH)2 Câu 8: Chất sau vừa tác dụng với HCl, vừa tác dụng với NaOH? A NaNO3 B MgCl2 C NaHCO3 D Na2CO3 Câu 9: Cho 0,78 gam kim loại kiềm M tác dụng hết với H2O, thu 0,01 mol khí H2 Kim loại M A.Li B.Na C.K D.Rb Câu 10: Khi hịa tan hồn toàn m gam kim loại vào nước dư, từ kim loại sau thu thể tích khí H2 (cùng điều kiện nhiệt độ áp suất) nhỏ nhất? A Na B Ca C K D Li Câu 11: Hịa tan hồn tồn 9,4 gam K2O vào 70,6 gam nước, thu dung dịch KOH có nồng độ x% Giá trị x A 14 B 18 C 22 D 16 Câu 12 Trong công nghiệp, để điều chế NaOH người ta điện phân dung dịch chất X (có màng ngăn) Chất X A Na2SO4 B NaNO3 C Na2CO3 D NaCl Câu 13: Hòa tan kim loại IIA vào nước thu dung dịch X 4,48 lít hiđro (đkc) Cơ cạn dung dịch X 34,2 gam rắn Kim loại A.Ba B Be C Ca D Sr Câu 14: Cho hỗn hợp Na-Ba tác dụng với nước (dư), thu dung dịch X 3,36 lít H2 (ở đktc) Thể tích dung dịch axit H2SO4 2M cần dùng để trung hoà dung dịch X A 150ml B 75ml C 60ml D 30ml Câu 15: Hịa tan hồn tồn hỗn hợp K Na vào nước, thu dung dịch X V lít khí H2 (đktc) Trung hịa X cần 200 ml dung dịch H2SO4 0,1M Giá trị V A.0,896 B.0,448 C.0,112 D.0,224 Câu 16: Cho hỗn hợp kim loại kiềm Na, K hòa tan hết vào nước thu dung dịch X 0,672 lít khí H2(đktc) Thể tích dung dịch HCl 0,1M cần để trung hòa hết dung dịch X A.100ml B.200ml C.300ml D.600ml Câu 17: Điện phân dung dịch NaCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp), thu dung dịch X Hấp thụ CO2 dư vào X, thu dung dịch chất Y Cho Y tác dụng với Ca(OH)2 theo tỉ lệ mol : 1, tạo chất Z tan nước Chất Z A Ca(HCO3)2 B Na2CO3 C NaOH D NaHCO3 Câu 18: Tro thực vật sử dụng loại phân bón cung cấp nguyên tố kali cho trồng chứa muối kali cacbonat Công thức kali cacbonat A KCl B KOH C NaCl D K2CO3 Câu 19: Hoà tan 0,72 gam kim loại kiềm thổ R dung dịch H2SO4 loãng, thu dung dịch chứa 8,4 gam muối khan Kim loại R A Mg B Be C Ba D Ca Câu 20: Tiến hành thí nghiệm sau: a) Sục khí CO2 dư vào dung dịch Ba(OH)2 Chuyên đề kim loại kiềm, kiềm thổ b) Cho dung dịch chứa a mol KHSO4 vào dung dịch chứa a mol NaHCO3 c) Cho Mg dư vào dung dịch HNO3 (phản ứng không thu chất khí) d) Sục 0,2 mol khí CO2 vào dd chứa 0,3 mol NaOH e) Cho KHS vào dung dịch NaOH vừa đủ Sau phản ứng xảy hồn tồn, số thí nghiệm thu dung dịch chứa hai muối A.2 B.3 C.4 D.5 Câu 21: Đá vơi ngun liệu có sẵn tự nhiên, dùng làm vật liệu xây dựng, sản xuất vôi, Nung 100 kg đá vôi (chứa 80% CaCO3 khối lượng, cịn lại tạp chất trơ) đến khối lượng khơng đổi, thu m kg chất rắn Giá trị m A 80,0 B 44,8 C 64,8 D 56,0 ’ Câu 22: Hịa tan hồn tồn gam hỗn hợp MCO3 M CO3 vào dung dịch HCl thấy V lít khí (đktc) Dung dịch tạo thành đem cô cạn thu 5,1 gam muối khan Giá trị V A.1,12 B.1,68 C.2,24 D.3,36 Câu 23: Muối sau dễ bị phân hủy đun nóng ? A.Ca(HCO3)2 B.Na2SO4 C.CaCl2 D.NaCl Câu 24: Hồ tan hoàn toàn 2,4 gam Mg dung dịch HCl dư, thu V lít khí H2 Giá trị V A 2,24 B 1,12 C 3,36 D 4,48 Câu 25: Chất sau gọi xút ăn da? A NaNO3 B NaHCO3 C Na2CO3 D NaOH Câu 26: Thành phần vỏ loại ốc, sến, sị A Ca(NO3)2 B CaCO3 C NaCl D Na2CO3 Câu 27: Hịa tan hồn tồn 1,15 gam kim loại X vào nước, thu dung dịch Y Để trung hòa dung dịch Y cần vừa đủ 50 gam dung dịch HCl 3,65% Kim loại X A.Ca B.Ba C.Na D.K Câu 28: Cho 26,8 gam hỗn hợp KHCO3 NaHCO3 tác dụng với dung dịch HCl dư, thu 6,72 lít khí (đktc) dung dịch chứa m gam muối Giá trị m A.19,15 B.20,75 C.24,55 D.30,10 Câu 29: Chất sau tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 tạo kết tủa? A.NaCl B.Ca(HCO3)2 C.KCl D.KNO3 Câu 30: Cho phát biểu sau: (a) Khí CO khử oxit kim loại kiềm thổ thành kim loại (b) Để bảo quản kim loại Na người ta ngâm chúng dầu hỏa (c) Các kim loại Mg, K Ca khử ion Ag+ dung dịch thành Ag (d) Thạch cao sống dùng để nặn tượng, đúc khn bó bột gãy xương (e) Nhỏ dung dịch Ba(HCO3)2 vào dung dịch KHSO4, thu kết tủa trắng có khí Số phát biểu A.5 B C D Câu 31: Cho phát biểu sau: (a) Sục khí CO2 tới dư vào dung dịch Ca(OH)2, thu kết tủa trắng (b) Nhỏ dung dịch Ba(HCO3)2 vào dung dịch KHSO4, thu kết tủa trắng có khí (c) Dung dịch Na2CO3 làm mềm nước cứng toàn phần (d) Thạch cao nung dùng để nặn tượng, bó bột gãy xương (e) Hợp kim liti – nhôm siêu nhẹ, dùng kĩ thuật hàng không Số phát biểu A B C D Câu 32: Hịa tan hồn tồn 1,1 gam hỗn hợp gồm kim loại kiềm X kim loại kiềm thổ Y (Mx < My) dung dịch HCl dư, thu 1,12 lít khí H2 (đktc) Kim loại X A K B Na C Rb D Li  ... -Muối có chứa gốc HCO3- kim loại kiềm kiềm thổ M(HCO3)n tất tan -Muối chứa gốc CO32- kim loại kiềm NH4+ tất tan, muối kim loại kiềm thổ khơng tan nước -Muối CO32- kim loại IA: không bị phân hủy... cacbonat (CO32-) kim loại kiềm phản ứng với dung dịch axit (H+) +Nếu cho từ từ dung dịch axit (H+) vào dung dịch CO32- thứ tự phản ứng xảy H+ + CO32- → HCO3(1) Chuyên đề kim loại kiềm, kiềm thổ H+ +... Chuyên đề kim loại kiềm, kiềm thổ NaHCO3 + Ba(OH)2 (Y) → BaCO3 + NaOH + H2O 2NaOH + Ba(HCO3)2 → BaCO3 + Na2CO3 (E)+ 2H2O Na2CO3 (E) + Ba(OH)2 (Y) → BaCO3 + 2NaOH IV- BÀI TẬP VỀ HỖN HỢP KIM LOẠI