- Test 2: Kiểm tra nâng cao
TIỂU MODUN 3: TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN ĐIỀU CHẾ ỨNG DỤNG MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM
MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM
- Phần hƣớng dẫn tự học lý thuyết:
Tài liệu tham khảo:
1. Sách tài liệu chuyên Hoá học tập II. (trang 98 110) 2. Hoá học vô cơ - Nguyễn Đức Vận,tập 2.(trang 3648) 3. Hoá học vô cơ - Hoàng Nhâm, tập 2.( trang 3435; 4464) 4. Tuyển tập bài giảng HHVC- Cao Cự Giác.( trang 415418)
Hƣớng dẫn: đọc các tài liệu giới thiệu ở trên và trả lời các câu hỏi sau: 1. Tại sao trong tự nhiên, các kim loại kiềm không tồn tại ở trạng thái tự do?
2. Có thể điều chế các kim loại kiềm và các hợp chất quan trọng của chúng bằng những phương pháp nào? Phương pháp nào dùng trong công nghiệp? trong phòng thí nghiệm?
3. Kim loại kiềm và các hợp chất của chúng có ứng dụng quan trọng gì?
- Test 1: Kiểm tra cơ bản.
Thời gian: 15 phút.
Câu 1: Nhận xét nào về NaHCO3 là không đúng?
A. NaHCO3 là muối axit. B. NaHCO3 không bị phân huỷ bởi nhiệt. C. dd NaHCO3 có pH > 7. D. HCO3 trong muối có tính lưỡnh tính. Câu 2: Cho kim loại K vào dung dịch CuSO4. Hiên tượng quan sát được là: A. sủi bọt khí không màu và có kết tủa xanh.
B. bề mặt kim loại có màu đỏ do Cu bám vào và dung dịch nhạt màu. C. sủi bọt khí không màu và xuất hiện kết tủa màu đỏ gạch Cu2O. D. Bề mặt kim loại màu đỏ và dung dịch màu xanh.
Câu 3: Trong công nghiệp người ta điều chế NaOH dựa vào phản ứng:
A. Na2O + H2O 2NaOH. B.Na2SO4 + Ba(OH)2BaSO4+ 2NaOH. C. 2Na + 2H2O 2NaOH + H2. D.2NaCl +H2O dp,MNX 2NaOH +H2+ Cl2. Câu 4: Có thể dùng NaOH rắn để làm khô các khí:
A. NH3, SO2, CO, Cl2. B. N2, NO2, CO2, CH4, H2. C. NH3, O2, N2, CH4, H2. D. N2, Cl2, O2, CO2, H2. Câu 5: Phương trình hoá học nào sau đây là sai?
A. NaOH + SO2 NaHSO3. B.2NaOH + SO2 Na2SO3 + H2O. C. 2NaOH + 2NO22NaNO3 +H2. D.2NaOH + 2NO2 NaNO3 + H2O. Câu 6: Để có được NaOH có thể chọn phương pháp nào trong số các phương pháp sau:
(1)-điện phân dung dịch NaCl. (2)- điện phân dung dịch NaCl có vách ngăn xốp. (3)- thêm một lượng vừa đủ Ba(OH)2 vào dung dịch Na2CO3. (4)- nhiệt phân Na2CO3 thu Na2O cho tác dụng với nước.
A. chỉ có (2), (3). B. chỉ có (1). C. chỉ có (2). D.chỉ có (1), (4). Câu 7: Khi cho 100 ml dd KOH 1M vào 100 ml dd HCl thu được dd có chứa 5,525 gam chất tan. Nồng độ mol /lit của dd HCl là:
A. 0,75 M. B. 1M. C. 0,25 M. D. 0,5 M.
Câu 8: Điện phân 1 lit dung dịch NaCl ( dư) với điện cực trơ, màng ngăn xốp tới khi dung dịch thu được có pH = 12 ( coi Cl2 chỉ tan và tác dụng với nước không dáng kể, thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể), thì thể tích khí thoát ra ở anot ( đktc) là bao nhiêu?
A. 1,12 lit. B. 0,224 lit. C. 0,112 lit. D. 0,336 lit. Câu 9: Phản ứng nào sau đây không tạo 2 muối?
A. CO2 + NaOH (dd,dư). B. NO2 + NaOH ( dd, dư).
C. Fe3O4 + H2SO4 ( dd, dư). D. Ba(HCO3)2 + KOH(dd, dư). Câu 10: Trong quá trình điện phân dung dịch NaCl, catôt xảy ra:
A. sự khử ion Na+
. B. sự ôxi hoá ion Na+ . C. sự khử phân tử H2O. D. sự ôxi hoá phân tử H2O.
- Phần tài liệu tự học lý thuyết
- Các kim loại kiềm không tồn tại ở trạng thái tự do, mà tồn tại dưới dạng ion M+. Nguyên nhân là do kim loại kiềm có khả năng hoạt động hoá học mạnh ( năng lượng ion hoá thấp, thế điện cực âm) nên dễ dàng phản ứng với các chất khác.
- Na chiếm 2,6% đứng thứ 6, K chiếm 2,4 % đứng thứ 7 về độ phổ biến của các nguyên tố trong vỏ trái đất, những nguyên tố còn lại thì khá hiếm. Franxi không tồn tại trong tự nhiên.
(2). Điều chế
* Nguyên tắc chung để điều chế kim loại kiềm là dùng dòng điện hay chất khử mạnh đề khử các ion M+ về M và tách khỏi hợp chất của chúng.
- Điện phân nóng chảy muối MCl:
Ở catôt ( quá trình khử): 2M+ + 2e 2M (l). Ở anôt ( quá trình ôxi hoá): 2Cl- Cl2(k) + 2e. Phản ứng chung: 2MCl dienphan,MNX
2Na + Cl2. - Điện phân nóng chảy hidroxit kim loại kiềm:
Ở catôt: 4Na+ + 4e 4Na (l) .
Ở anôt: 4OH- O2(k) + 2H2O (l) + 4e Phản ứng chung: 4NaOH dienphan
4Na + O2 + 2H2O.
Chú ý: .Thu được kim loại M ở catôt (cực âm) và thu được khí Cl2 ở cực dương. . Trong điện phân và trong pin, ở anôt luôn xảy ra quá trình ôxi hoá.
(3). Ứng dụng
- Dùn để điều chế một số kim loại đặc biệt : TiCl4 + 4Na Ti + 4 NaCl. - Dùng để tổng hợp tetraetyl làm tăng chỉ số octan của xăng:
4Na + 4 C2H5Cl + Pb 4NaCl + Pb(C2H5)4.
- Ngoài ra Na còn dùng để làm chất trao đổi nhiệt trong các lò phản ứng hạt nhân. - Li dùng làm hợp kim, dùng trong kĩ thuật,…
- Tổng hợp các hợp chất có giá trị kinh tế: NaOH, NaCl,Na2CO3…
(4). Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm:
* Ôxit của kim loại kiềm
- Tính chất vật lý: MOH đều là những chất rắn, màu trắng mờ, hút ẩm mạnh, dễ nóng chảy, bền với nhiệt ( khi đun nóng chỉ bay hơi chứ không phân huỷ trừ LiOH tạo thành Li2O), dễ tan trong nước và toả nhiệt.
- Tính chất hoá học: Trong nước tạo dung dịch kiềm mang đầy đủ tính chất của ion OH-: đổi màu chất chỉ thị, tác dụng với axit, ôxit axit, muối.
- Điều chế: . Cho kim loại tác dụng với nước để điều chế hiđroxit tinh khiết. . Cho Ca(OH)2 tác dụng với Na2CO3 loãng và nóng.
. Trong công nghiệp điều chế bằng cách điện phân dung dịch clorua kim loại kiềm: NaCl + H2O dp,MNX
NaOH + Cl2 + H2 * Muối của các kim loại kiềm
- Tính chất vật lý: Phần lớn là các tinh thể ion và không màu (trừ trường hợp màu do anion gây nên). Nhiệt độ nóng chảy cao, dễ tan trong nước(trừ một số muối của Li). NaHCO3 hơi ít tan và khi tan cho môi trường bazơ tương đối mạnh.
Na2CO3 2Na+ + CO2 3 CO2 3 + H2O HCO3 + OH- NaHCO3 Na+ + HCO3 HCO3 + H2O OH- + H2CO3 O H CO 2 2
- Tính chất hoá học: mang đầy đủ tính chất của muối. Trong các muối của kim loại kiềm, NaCl và muối NaHCO3 và Na2CO3 là những hoá chất thông dụng và là nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp.
- Điều chế: NaCl được khai thác chủ yếu bằng phương pháp bay hơi nước biển hoặc từ mỏ muối. Na2CO3 điều chế theo phương pháp Sonvay:
* Hidrua kim loại kiềm: MH
- Tính chất vật lý: Thường là chất rắn, màu trắng.
- Tính chất hoá học: Dễ bị phân huỷ: 2LiH 450oC
2Li + H2 LiH + H2O LiOH + H2 - Điều chế: Cho kim loại tác dụng trực tiếp với H2.
- Test 2: Kiểm tra nâng cao
Thời gian: 15 phút.
Câu 1: Nung nóng 100 gam hỗn hợp 2 muối Na2CO3 và NaHCO3 đếan khi khối lượng không đổi thu được 69 gam chất rắn. Phần trăm khối lượng Na2CO3 trong hỗn hợp ban đầu là:
A. 30%. B. 70%. C. 84%. D. 16%.
Câu 2: Cho mẩu Na vào dung dịch CuCl2, hiện tượng quan sát được là: A. sủi bọt khí không màu.
B. xuất hiện kết tủa xanh, sau đó kết tủa tan. C. xuất hiện kết tủa màu xanh.
D. sủi bọt khí không màu và xuất hiện kết tủa xanh.
Câu 3: Điện phân nóng chảy hoàn toàn 14,9 gam muối clorua của kim loại hoá trị I thu được 2,24 lit khí ở anot. Kim loại đó là:
A. Na B. Li. C. Cs. D. K.
Câu 4: Có thể điều chế kim loại kiềm M theo phương pháp nào sau đây: A. thuỷ luyện. B. điện phân dd muối clorua MX của kim loại kiềm. C.nhiệt luyện. D. đphân nóng chảy MX hoặc MOH của kim loại kiềm.
Câu 5: Cho 22,4 lit CO2(đktc) sục vào 1 lit dung dịch NaOH 2M, sau phản ứng dung dịch có pH là:
A. 7. B. >7. C. <7. D. không xác định được. Câu 6: Trong quá trình điện phân NaCl, ở anôt xảy ra:
A. sự ôxi hoá của Cl-. B. sự khử Cl-. C. sự ôxi hoá H2O. D. sự khử của H2O.
Câu 7: Để điều chế Na2CO3 người ta có thể dùng các phương pháp sau: A. cho sục khí CO2 dư qua dd NaOH.
B. tạo NaHCO3 kết tủa từ CO2 + NH3 + NaCl và sau đó nhiệt phân. C. cho dung dịch (NH4)2CO3 tác dụng với dd NaCl.
Câu 8: Hỗn hợp X chứa Na2O, NH4Cl, NaHCO3 và BaCl2 có số mol mỗi chất bằng nhau. Cho X vào H2O dư đun nóng, dung dịch thu được cứa:
A. NaCl, NaOH, BaCl2. B. NaCl, NaOH. C. NaCl, NaHCO3, NH4Cl, BaCl2. D. NaCl.
Câu 9: Tính chất nào sau đây không phải là tính chất của NaHCO3
A. tính chất lưỡng tính. B. thuỷ phân cho môi trường axit yếu. C. bị phân huỷ bởi nhiệt. D. thuỷ phân cho môi trường bazơ yếu. Câu 10: Có 5 dung dịch mất nhãn: CaCl2, MgCl2, FeCl2, FeCl3, NH4Cl. Dùng kim loại nào sau đây để phân biệt 5 dung dịch trên?
A. Na. B. Mg. C. Al. D. Cu.
Đáp án:
Test 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 B A D B D A D A A C
2 D D D D B A B D D A
………