CÁC HỢP CHẤT QUAN TRỌNG NƢỚC CỨNG, CÁCH LÀM MỀM NƢỚC CỨNG

- Phần hướng dẫn tự học lý thuyết:

3, NO 3 4 dung dịch đó là:

CÁC HỢP CHẤT QUAN TRỌNG NƢỚC CỨNG, CÁCH LÀM MỀM NƢỚC CỨNG

NƢỚC CỨNG

- Phần hƣớng dẫn tự học lý thuyết:

Tài liệu:

1. Tài liệu giáo khoa chuyên Hoá học 11-12. Nguyễn Duy Ái ( 121131) 2. Hoá học vô cơ- Hoàng Nhâm, Tập II ( 5369).

3. Hoá học vô cơ- Nguyễn Đức Vận. (6670, 7798)

Hƣớng dẫn: đọc các tài liệu giới thiệu ở trên và trả lời các câu hỏi sau: 1. Cho biết trạng thái, PP điều chế và ứng dụng của kim loại kiềm thổ.

2. Hãy so sánh tính bazơ của ôxit kim loại kiềm thổ với ôxit của kim loại kiềm. Cho ví dụ chứng minh.

3. Các hidroxit của kim loại kiềm thổ có tính bazơ biến đổi như thế nào trong nhóm? Giải thích. Cho ví dụ minh hoạ.

4. Muối của kim loại kiềm thổ có ứng dụng nào quan trọng? Thế nào là nước cứng? Cách làm mềm nước cứng?

- Test 1: Kiểm tra cơ bản.

Thời gian: 15 phút.

Câu 1: Để điều chế kim loại Bari, người ta dùng phương pháp nào dưới đây?

A. Điện phân nóng chảy. B. Điện phân dung dịch.

C. Phương pháp nhiệt luyện. D. Phương pháp thủy luyện.

Câu 2: Người ta có thể điều chế kim loại Mg bằng cách:

A. khử MgO bằng H2 hoặc CO₂. B. điện phân dung dịch MgCl₂.

C. điện phân nóng chảy MgCl₂ khan. D. cho Al tác dụng với dd MgCl2.

Câu 3: Hoá chất nào sau đây có thể loại trừ được độ cứng toàn phần của nước? A. dd Ca(OH)₂. B. dd HCl. C. dd Na₂CO₃. D. cả A, B, C đúng.

Câu 4: Quặng đôlômit có công thức CaCO₃.MgCO₃. Từ quặng đôlômit để điều chế kim loại canxi tinh khiết thì cách làm nào sau đây là đúng?

A. Nung quặng rồi lấy chất rắn đem điện phân nóng chảy.

B. Hòa tan quặng bằng HCl, cô cạn dung dịch rồi điện phân nóng chảy. C. Nung quặng, hòa tan chất rắn vào nước, cô cạn rồi điện phân nóng chảy.

D. Hòa tan bằng HCl, thêm NaOH dư, lọc bỏ kết tủa, cô cạn rồi điện phân nóng chảy.

Câu 5: Mg tan tốt nhất trong dung dịch nào sau đây?

Câu 6: Sục khí CO từ từ tới dư qua dung dịch nước vôi trong, sau đó đun nóng dung dịch sau phản ứng. Hiện tượng xảy ra là:

A. có kết tủa trắng xuất hiện. B. không có kết tủa, dung dịch trong suốt. C. có kết tủa sau đó kết tủa tan. D. có kết tủa, sau đó tan rồi lại kết tủa.

Câu 7: Chọn phát biểu đúng:

A. Nước cứng vĩnh cửu là nước có chứa Ca2+, Mg²⁺. B. Nước cứng vĩnh cửu là nước có chứa Ca(HCO₃)₂. C. Nước cứng tạm thời là nước có chứa CaCl2 và MgSO₄.

D. Nước cứng vĩnh cửu là nước có chứa CaSO₄ và MgCl₂.

Câu 8: Để làm mềm nhanh nước cứng tạm thời, người ta dùng cách nào? A. Thêm Na₂CO₃. B. Thêm Ca(OH)₂.

C. Đun nóng. D. Thêm Na₃PO₄.

Câu 9: Vôi sống sau khi sản xuất phải được bảo quản trong bao kín.

Nếu không để lâu ngày sẽ " chết". Phản ứng nào sau đây giải thích hiện tượng vôi "chết"?

A. Ca(OH)₂ + CO₂  CaCO₃ + H₂O.

B. Ca(OH)₂ + Na₂CO₃  CaCO₃ + 2NaOH.

C. CaO + CO₂  CaCO₃.

D. Ca(HCO₃)₂ to

CaCO₃ + CO₂  + H₂O.

Câu 10: Hợp chất nào sau đây không bị nhiệt phân:

A. CaCO₃. B. Ca(NO₃)₂. C. CaSO₄. 2H₂O. D. CaO.

- Phần tài liệu tự học lý thuyết

(1). Trạng thái tự nhiên- Ứng dụng

Các kim loại kiềm thổ chỉ tồn tại dưới dạng ion M2+ .

Beri có trong quặng berin [3BeSiO₃.Al₂(SiO₃)₃]. berin nguyên chất không màu, lẫn Cr³⁺ có màu lục sáng long lanh (ngọc bích), lẫn Fe²⁺, Fe³⁺ có màu xanh da trời (ngọc lam). Dùng chế tạo hợp kim.

Magiê có trong quặng magiezit (MgCO₃), quặng đolomit (MgCO₃.CaCO₃), cacnalit ( MgCl₂.6H₂O), amiăng (CaMg₃(SiO₃)₄), trong nước biển. Dùng trong kĩ thuật và xây dựng.

Canxi có trong đá vôi, đá hoa ( cẩm thạch), đá phấn. Dùng làm chất khử điều chế kim loại nghư urani, thori...

Stronti, Bari có trong quặng cacbonat, sunfat: SrCO₃, SrSO₄, BaCO₃, BaSO₄. Rađi là nguyên tố phóng xạ có trong quặng của Urani. Dùng trong y học.

(2). Điều chế

- Phương pháp điện phân muối halogenua nóng chảy: MX₂ dienphannongchay

M + X₂.

Mg có nhiều ứng dụng quan trọng nên được điều chế: nước biển Ca(OH)2

Mg(OH)₂HCl MgCl₂ dienphannongchay

Mg - Phương pháp nhiệt: dựa theo giản đồ Ellingham.

dùng C để khử MgO trong công nghiệp.

(3). Một số hợp chất quan trọng

*Ôxit của kim loại kiềm thổ: MO đều có nhiệt nóng chảy cao, là những ôxit bazơ. * Hiđroxit của kim loại kiềm thổ: M(OH)2

Be(OH)₂ Mg(OH)₂ Ca(OH)₂ Sr(OH)₂ Ba(OH)₂ Tính bazơ lƣỡng

tính

bazơ yếu bazơ mạnh bazơ mạnh bazơ mạnh Nhiệt phân

huỷ (^oC)

>100 >150 >400 >1000

Các hođroxit của kim loại kiềm thổ đều không bền với nhiệt, độ bền tăng dần từ Be(OH)₂ đến Ba(OH)₂: M(OH)₂ to

MO + H₂O.

Mg(OH)₂ là thành phần của thuốc đánh răng, huyền phù Mg(OH)₂ trong nước ( sữa magie) dùng trong y học.

Ca(OH)₂ (vôi tôi) được dùng để điều chế NaOH, NH₃, CaOCl₂,... * Muối của kim loại kiềm thổ

-Tính tan: hầu hết các muối halogenua, nitrat của kim loại kiềm thổ đều tan; các muối cacbonat, photphat của kim loại kiềm thổ đều không tan; các muối sunfat ( trừ

BeSO₄, MgSO₄) đều không tan. Khi đốt các muối của Ca, Sr, Ba tạo ngọn lửa màu rực rỡ dùng làm pháo hoa: muối canxi cho màu đỏ, muối Sr cho màu đỏ thắm, muối Bari cho màu lục nhạt.

-Muối cacbonat: tất cả muối cacbonat đều bị nhiệt phân: MCO₃ to MO + CO₂.

muối cacbonat của Ca, Sr, Ba tan trong nước có chứa CO₂ do tạo muối hiđrocacbonat dễ tan.Khi đun nóng trở lại muối cacbonat không tan.

-Muối nitrat: M(NO₃)₂, riêng Ba(NO₃)₂ ít tan T= 4,5. 10^-3.

các muối nitrat bị nhiệt phân tạo ôxit của kim loại kiềm thổ MO và ôxit nitơ. 2Mg(NO₃)₂ to

2MgO + 4NO₂  + O₂ . M(NO₃)₂ to

M(NO₂)₂ + O₂ . ( M: Ca, Sr, Ba) , ở nhiệt độ cao hơn thì tạo ôxit của M và ôxit của nitơ.

- Muối sunfat: MSO₄ , quan trọng nhất là CaSO₄ tồn tại trong tự nhiên dưới dạng thạch cao sống(CaSO4.2H₂O) và dạng thạch cao khan ( CaSO4).

CaSO₄.2H₂OH₂O,150o

CaSO₄.H₂O200 o

CaSO₄ 960 o

2CaO + SO₂ + O₂. Thạch cao sống Thạc cao nung Thạch cao khan

(4). Nƣớc cứng- cách làm mềm nƣớc

- Nước cứng: là nước chứa nhiều ion Ca²⁺ và ion Mg²⁺. Độ cứng tạm thời chỉ lượng Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂. Độ cứng vĩnh cửu chỉ lượng muối sunfat, clorua của canxi và magie. Độ cứng toàn phần chỉ tổng độ cứng tạm thời và độ cứng vĩnh cửu.

- Tác hại của nước cứng: gây hỏng các thiết bị, tốn nhiên liệu, giảm lưu lượng của nước trong được ống nước, hại quần áo, tốn xà phòng...

- Cách làm mềm nước cứng:

▪ Phương pháp nhiệt: khử độ cứng tạm thời: đun sôi nước trước khi dùng: Ca(HCO₃)₂ to

CaCO₃ + H₂O + CO₂.

▪ Phương pháp hoá học: Dùng Ca(OH)2 vừa đủ hoặc NaOH để khử độ cứng tạm thời. Dùng Na₂CO₃ hoặc Na₃PO₄ để khử độ cứng tạm thời và vĩnh cửu.

▪ Phương pháp trao đổi ion: dựa trên khả năng trao đổi ion của một số chất cao phân tử thiên nhiên và nhân tạo như: zeolit ( một loại natri silicat).

- Test 2: Kiểm tra nâng cao

Thời gian: 15 phút.

Câu 1: Có 4 chất rắn đựng trong lọ riêng biệt: Na2CO₃, CaCO₃, Na₂SO₄, CaSO₄.2H₂O. Để nhận biết 4 lọ hoá chất trên, người ta có thể dùng:

A. H₂O và dung dịch NaOH. B. H₂O và dung dịch HCl. C. H₂O và dung dịch BaCl2. D. H₂O và dung dịch NH3

Câu 2: Trộn 2 dung dịch nào sau đây sẽ có kết tủa xuất hiện?

A. dd BaCl₂ và dd Ca(NO₃)₂. B. dd Na₂CO₃ và dd AlCl₃. C. dd NaCl và dd KNO₃. D. dd ZnSO₄ và dd CuCl₂.

Câu 3: Cho sơ đồ phản ứng sau: X + YCaCO₃ + MgCO₃ +H₂O.X, Y lần lượt là: A. Ca(OH)₂ và MgCO₃. B. CaCO₃ và Mg(OH)₂

C. Ca(HCO₃)₂ và Mg(OH)₂. D. Ca(OH)₂ và Mg(HCO₃)₂.

Câu 4: Phản ứng giải thích sự hình thành thạch nhũ ở hang động đá vôi là: A. CaCO₃  CaO + CO₂. B. Ca(HCO₃)₂ t^o CaCO₃ + CO₂ +H₂O. C. Ca²⁺ + CO₃^2-  CaCO₃. D. CaCO₃ + CO₂ + H₂O  Ca(HCO₃)₂.

Câu 5: Nguyên tắc làm mềm nước cứng là:

A.Loại bỏ hoàn toàn HCO₃-. B.Loại bỏ hoàn toàn Ca²⁺, Mg²⁺. C. Làm giảm nồng độ của Ca²⁺, Mg²⁺. D. Làm giảm nồng độ của Cl^-, SO₄^2-.

Câu 6: Hòa tan 1,53 gam một oxit kim loại bằng HNO₃ thu được 2,61 gam muối. Công thức của oxit là:

A. MgO. B. BaO. C. CaO. D. Fe₂O₃.

Câu 7: Cho 31,8g hỗn hợp X gồm MgCO₃ và CaCO₃ vào cốc đựng 0,8 lít dung dịch HCl 1M. Giả sử phản ứng xảy ra hoàn toàn thì :

A. X còn dư sau phản ứng. B. Các chất tác dụng với nhau vừa đủ.

C. HCl còn dư sau phản ứng. D. Không kết luận vì chưa đủ dữ kiện.

A. 10,4. B. 11,4. C. 12,4. D. 13,4.

Câu 9: Trong các phát biểu sau về độ cứng của nước: 1- Đun sôi nước ta chỉ loại được độ cứng tạm thời.

2- Có thể dùng Na₂CO₃ để loại cả hai, độ cứng tạm thời và độ cứng vĩnh cửu. 3- Có thể dùng HCl để loại bỏ độ cứng của nước.

4- Có thể dùng Ca(OH)₂ với lượng vừa đủ để loại bỏ độ cứng của nước. A. chỉ có 1, 2. B. chỉ có 1,2,4. C. chỉ có 2,3,4. D. chỉ có 3,4.

Câu 10: Để điều chế Mg người ta có thể dùng phương pháp:

A. Điện phân nóng chảy MgCl₂. B.Khử ôxit MgO bằng CO ở nhiệt độ cao. C. Điện phân dd MgCl₂ có màng ngăn. D. Cho Ba tác dụng với dd Mg(NO₃)₂.

Đáp án:

Test 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 A C C C B D D C C D

2 B B D B C B C B B A

...