Trường THPT Thuận Thành số 2 Tổ: Lý – Hóa – CN
Bộ môn: Hóa học
Chuyên đề sinh hoạt chuyên môn tháng 2 năm 2020
CHUYÊN ĐỀ: KIM LOẠI KIỀM – KIM LOẠI KIỀM THỔ - NHÔM Dạng 1: Tính chất chung của kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
Lý thuyết và phương pháp giải:
Để làm tốt dạng bài này cần nắm vững các tính chất vật lý, hóa học và phương pháp điều chế kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm và các hợp chất của chúng.
Bài 1: Phát biểu nào sau đây không đúng về kim loại kiềm?
A. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp.
B. Khối lượng riêng nhỏ.
C. Độ cứng giảm dần từ Li đến Cs
D. Mạng tinh thể của kim loại kiềm là lập phương tâm diện.
Bài 2: Chọn phát biểu đúng:
A. Dung dịch Na2CO3 có tính kiềm mạnh.
B. Dung dịch Na2CO3 có môi trường trung tính do Na2CO3 là muối trung hòa.
C. Dung dịch chứa Na2CO3 có môi trường axit do Na2CO3 là muối của axit yếu.
D. Na2CO3 dễ bị phân hủy khi đung nóng.
Bài 3: Để bảo quản kim loại kiềm người ta thường làm như thế nào?
A. Để trong bình kín. B. Để trong bóng tối. C. Ngâm trong dầu hỏa. D. Để nơi thoáng mát.
Bài 4: Trường hợp nào sau đây không có sự tạo thành Al(OH)3:
A. Cho dung dịch NH3 vào dung dịch AlCl3 B. Cho Al2O3 vào nước.
C. Cho Al4C3 vào nước. D. Cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch AlCl3. Bài 5: Phương pháp chung để điều chế kim loại kiềm là
A. Thủy luyện B. Điện phân dung dịch
C. Nhiệt luyện D. Điện phân nóng chảy.
Bài 6: Phát biểu nào không đúng?
A. Tất cả các kim loại kiềm thổ đều tác dụng với dung dịch HCl.
B. Tất cả các kim loại kiềm thổ đều tác dụng với nước.
C. Tất cả các kim loại kiềm thổ đều tác dụng với oxi ở nhiệt độ cao.
D. Tất cả các kim loại kiềm thổ đều tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nguội.
Bài 7: Phản ứng điều chế NaOH trong công nghiệp là:
A. 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
B. 2NaCl + 2H2O →2NaOH + Cl2 + H2 (đpdd, mn) C. Na2O + H2O → 2NaOH
D. Na2SO4 + Ba(OH)2 → 2NaOH + BaSO4.
Bài 8: Phản ứng nhiệt phân nào sau đây không xảy ra?
A. Mg(OH)2 → MgO + H2O
B. 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O C. K2CO3 → K2O + CO2
D. 2NaNO3 → 2NaNO2 + O2
Bài 9: Cho viên Na vào dung dịch CuSO4, hiện tượng quan sát được là:
A. Bọt khí. B. Bọt khí và kết tủa màu xanh.
C. Kết tủa màu đỏ. D. Bọt khí và kết tủa màu đỏ.
Bài 10: Cho dần dần đến dư dung dịch HCl vào dung dịch NaAlO2, hiện tượng quan sát được là:
A. Có kết tủa trắng keo xuất hiện, kết tủa không tan.
B. Không có hiện tượng.
C. Có kết tủa trắng keo xuất hiện, sau đó kết tủa tan một phần.
D. Có kết tủa trắng keo xuất hiện, sau đó kết tủa tan hết.
Bài 11: Chỉ ra phát biểu sai.
A. Tính khử của các kim loại kiềm thổ tăng dần từ Be đến Ba.
B. Năng lượng ion hóa thứ nhất giảm dần từ Be đến Ba.
C. Ở nhiệt độ thường Be không phản ứng với nước còn Mg thì phản ứng chậm.
D. Các kim loại kiềm thổ đều nhẹ hơn nhôm.
Bài 12: Cho các chất: NaHCO3 , CO, Al(OH)3, Fe(OH)3, HF, Cl2, NH4Cl. Số chất tác dụng được với dung dịch NaOH loãng ở nhiệt độ thường là:
A. 4 B. 5 C. 3 D. 6
Bài 13: Phản ứng giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong các hang động là:
A. CaCO3 → CaO + CO2 B. Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO3)2
C. Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O D. CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2
Bài 14: Cho dung dịch Ba(HCO3)2 lần lượt vào các dung dịch: CaCl2, Ca(NO3)2, NaOH, Na2CO3, KHSO4, Na2SO4, Ca(OH)2, H2SO4, HCl. Số trường hợp có tạo ra kết tủa là:
A. 4 B. 7 C. 5 D. 6
Bài 15: Chất nào sau đây làm mềm nước vĩnh cửu (chứa CaCl2, MgSO4)?
A. Ca(OH)2 B. Na2CO3 C. NaOH D. H2SO4
Bài 16: Dẫn từ từ khí CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 cho đến dư, sau đó lại đun nóng dung dịch sản phẩm thu được. Vậy hiện tượng quan sát được là:
A. Ban đầu xuất hiện kết tủa trắng, sau đó kết tủa tăng dần đến cực đại.
B. Ban đầu xuất hiện kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan dần, khi đun nón dung dịch thì kết tủa lại xuất hiện.
C. Ban đầu xuất hiện kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan dần dung dịch có màu xanh, khi đun nóng dung dịch thì kết tủa lại xuất hiện và có khí bay ra.
D. Ban đầu xuất hiện kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan dần dung dịch trở nên trong suốt, khi đun nóng dung dịch thì kết tủa lại xuất hiện và có khí bay ra.
Đáp án
1 - D 2 - A 3 - C 4 - B 5 - D 6 - B 7 - B 8 - C
9 - B 10 - D 11 - D 12 - B 13 - C 14 - D 15 - B 16 - D Dạng 2: Nhận biết, điều chế kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
Lý thuyết và phương pháp giải:
Để làm tốt dạng bài tập này không những phải nắm vững tính chất hóa học của các phương trình phản ứng mà còn phản nắm vững hiện tượng kèm theo (có kết tủa, màu sắc kết tủa, bọt khí, ...).
Một số điểm đặc trưng:
- Ion kim loại kiềm: Hầu hết các muối kim loại kiềm đều tan trong các bài tập nhận biết thường dùng Phương pháp loại trừ để nhận ra muối của kim loại kiềm. Ngoài ra có thể nhận biết bằng màu ngọn lửa ion kim loại kiềm: muối của Na khi đốt cho ngọn lửa màu vàng, muối của K cho ngọn lửa màu hoa tím hoa cà...
- Ion kim loại kiềm thổ:
Mg2+: dùng ion OH- tạo Mg(OH)2kết tủa trắng.
Ca2+: dùng ion CO32-
tạo BaCO3 kết tủa trắng, kết tủa này không tan trong axit HCl.
Ba2+: dùng ion SO42-
tạo BaSO4 kết tủa trắng, kết tủa này không tan trong axit HCl.
- Nhận biết Al3+: Dùng dung dịch kiềm mạnh, thấy tạo kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan trong dung dịch kiềm dư:
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3
Al(OH)3 + OH- → AlO2-
+ H2O - Tách và điều chế các chất:
+ Điều chế các kim loại kiềm, kiềm thổ phải dùng Phương pháp điện phân nóng chảy muối halogenua (muối clorua), do đó sau khi tách riêng phản chuyển các hợp chất của chúng về muối clorua. Ví dụ tách các hợp chất của Mg: chuyển thành Mg(OH)2, lọc tách kết tủa, sau đó cho tác dụng với HCl → MgCl2 −đpnc→ Mg + Tác nhôm và các hợp chất của Al: cho tác dung với dung dịch kiềm dư → dung dịch NaAlO2 −+ CO2 + H2O→) Al(OH)3 −tº→ Al2O3 −đpnc→ Al
Lưu ý: các chất khử thông thường như CO, H2 không khử được các oxit kim loại mạnh như Al2O3,MgO,...
Ví dụ minh họa
Bài 1: Để điều chế được kim loại kiềm người ta dùng phương pháp nào dưới đây?
A. Điện phân muối halogenua hoặc hiđroxit ở dạng nóng chảy.
B. Khử oxi của kim loại kiềm ở nhiệt độ cao.
C. Điện phân dung dịch muối halogenua.
D. Dùng kim loại kiềm mạnh hơn để đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi dung dịch muối.
Bài 2: Có 4 chất rắn đựng trong 4 lọ riêng biệt không nhãn: Na2CO3, CaCO3, Na2SO4 và CaSO4.H2O. Chỉ dùng cặp hóa chất nào sau đây có thể nhận được cả 4 chất trên?
A. H2O và Na2CO3. B. H2O và HCl. C. H2SO4 và BaCl2. D. H2O và KCl.
Hướng dẫn:
Hòa tan vào nước ta chia làm 2 nhóm. Sau đó dùng HCl để nhận biết chất phản ứng với HCl tạo khí là muối CO32-
Nhóm 1: Na2SO4 và Na2CO3
Nhóm 2: CaCO3 và CaSO4.H2O
PT: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Chú ý: Muối cacbonat giải phóng khí CO2 khi tác dụng với axit.
Bài 3: Chỉ dùng thêm một kim loại phân biệt các dung dịch NaCl, MgCl2, FeCl2, FeCl3, CuSO4, (NH4)2SO4. Hướng dẫn:
Chia nhỏ các dung dịch thành các phần có đánh số thứ tự. Cho kim loại Ba từ từ tới dư vào các dung dịch trên, các cốc đều có khí thoát ra:
Ba + H2O → Ba(OH)2 + H2↑ Và các hiện tượng sau:
- Cốc có kết tủa đỏ nâu là FeCl3
2FeCl3 + 3Ba(OH)2 → 2Fe(OH)3↓ + 3BaCl2
- Cốc có kết tủa trắng xanh chuyển sang đỏ nâu là FeCl2: FeCl2 + Ba(OH)2 → BaCl2 + Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓
- Cốc có kết tủa xanh là CuSO4: CuSO4 + Ba(OH)2 → Cu(OH)2↓ + BaSO4↓ - Cốc có kết tủa trắng không tan và có khí thoát ra có mùi khai là (NH4)2SO4: (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → 2NH3↑ + BaSO4↓ + 2H2O
- Cốc có kết tủa trắng là MgCl2: MgCl2 + Ba(OH)2 → BaCl2 + Mg(OH)2↓ - Cốc còn lại là dung dịch NaCl.
Bài 4: Cho các dung dịch đựng trong các lọ mất nhãn sau: NaCl, Na2CO3, Na2SO3, Na2S, HCl. Chỉ dùng một chất nào sau đây có thể nhận biết được cả 5 chất trên?
A. Quì tím B. H2SO4 C. Pb(NO3)2 D. BaCl2
Hướng dẫn:
Thí nghiệm trên từng lượng nhỏ hóa chất.
Cho quỳ tím vào từng dung dịch. HCl làm quì tím hóa đỏ, Na2CO3 làm quì tím hóa xanh.
Cho HCl vào 3 mẫu thử còn lai. Lọ có khí thoát ra có mùi trứng thối là Na2S, lọ có khí mùi sốc là Na2SO3, lọ còn lại không hiện tượng là NaCl.
PTHH
2HCl + Na2S → 2NaCl + H2S
2HCl + Na2SO3 → 2NaCl + SO2 + H2O.
Bài tập trắc nghiệm
Bài 1: Thuốc thử dùng để nhận biết các dung dịch NaCl, CaCl2, MgCl2 là:
A. NaOH, HCl B. Quì tím, NaOH
C. NaOH, Na2CO3 D. Quì tím, HCl.
Bài 2: Thuốc thử dùng để nhận biết Na, Ca, Na2O là:
A. H2O, quỳ tím B. H2O, dung dịch Na2CO3
C. Dung dịch HCl, quì tím D. H2O, dung dịch HCl.
Bài 3: Có thể phân biệt 3 dung dịch: KOH, HCl, H2SO4 (loãng) bằng một thuốc thử là A. Giấy quỳ tím B. Zn C. Al D. BaCO3
Bài 4: Nhận biết Al, Mg, Al2O3 dùng:
A. Dung dịch HCl. B. Dung dịch HNO3. C. Dung dịch CuCl2. D. Dung dịch NaOH.
Bài 5: Điều chế Na bằng cách:
1. Điện phân nóng chảy NaCl hoặc NaOH.
2. Điện phân dung dịch NaCl.
3. Dùng K đẩy Na khỏi muối.
A. 1 B. 2 C. 3 D. 1, 2
Dạng 3: Bài toán xác định tên kim loại Lý thuyết và phương pháp giải:
- Mỗi nguyên tố có một số điện tích hạt nhan (Z) và khối lượng mol nguyên tử xác định (M). Do đó tùy theo bài toán mà tìm cách xác định: Z hoặc M.
Lưu ý: Nếu bài toán thiếu dữ kiện (giả sử hóa trị của kim loại chưa biết) thì tìm sự phụ thuộc của M theo hóa trị n rồi rựa vào điều kiện của n (nguyên, 1 ≤ n ≤ 3) để tìm M.
- Trong các bài tập có hai hay nhiều chất cùng thành phần hóa học, phản ứng tương tự nhau có thể thay chúng bằng một chất có công thức chung, như vậy việc tính toán sẽ rút gọn được số ẩn.
Khối lượng phân tử trung bình của một hỗn hợp là khối lượng của 1 mol hỗn hợp đó:
Ví dụ minh họa
Bài 1: Cho 3,1 g hỗn hợp hai kim loại kiềm ở hai chu kì kế tiếp trong bảng tuần hoàn tác dụng hết với nước thu được 1,12 lít H2 (đktc). Xác định tên hai kim loại kiềm và tính thành phần % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp?
Hướng dẫn:
Gọi R là kí hiệu và nguyên tử khối chung của 2 kim loại:
⇒ x = 0,1 mol
vì 2 kim loại kiềm ở 2 chu kì kết tiếp ⇒ 2 kim loại đó là Na (23) và K (39).
Bài 2: Cho 8.8 gam một hỗn hợp gồm 2 kim loại ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm IIA tác dụng với dung dịch HCl dư cho 6,72 lít khí hidro (đktc). Xác định hai kim loại.
Hướng dẫn:
Đặt công thức chung của hai ki loại ở hai chu kì liên tiếp và thuộc phân nhóm IIA cần tìm là M
Vậy khối lượng mol nguyên tử trung bình của hai kim loại là:
Trong nhóm IIA, có Mg = 24 < 29,33 < 40 = Ca; Mg thuộc chu kì 2, Ca thuộc chu kì 3. Vậy hai kim loại cần tìm là Mg và Ca.
Bài 3: Khi lấy 14,25g muối clorua của một kim loại chỉ có hóa trị II và một lượng muối nitrat của kim loại đó có số mol bằng số mol muối clorua thì thấy khác nhau 7,95g. Xác định tên kim loại.
Hướng dẫn:
Gọi kim loại cần tìm là M, có hóa trị n Công thức muối clorua là MCln
Công thức muối nitrat là M(NO3)2. Có số mol là x Theo bài ra ta có hệ pt:
M là Mg
Bài tập trắc nghiệm
Bài 1: Hòa tan hoàn toàn 2,9g hỗn hợp gồm kim loại M và oxit của nó vào nước , thu được 500ml dd chứa một chất tan có nồng độ 0,04M và 0,224l khí H2 (đktc). Kim loại M là:
A. K B. Na C. Ba D. Ca
Bài 2: Cho 19 gam hỗn hợp gồm kim loại M ( hóa trị không đổi ) và Zn (có tỉ lệ mol tương ứng là 1,25:1) và bình đựng 4,48 lít khí Cl2 (đktc), sau các phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho X tan hết trong dung dịch HCl (dư) thấy có 5,6 lít khí H2 thoát ra (đktc). Kim loại M là
A. Mg B. Al C. Ca D. Na
Bài 3: Hòa tan hết 10,1 gam hỗn hợp hai kim loại kiềm thuộc 2 chu kì liên tiếp vào nước thu được 3 lít dung dịch có pH = 13. Hai kim loại kiềm đó là:
A. Na, K B. Li, Na C. K, Rb D. Rb, Cs
Bài 4: Cho 7,1 gam hỗn hợp gồm kim loại kiềm X và một kim loại kiềm thổ Y tác dụng hết với lượng dư dd HCl loãng, thu được 5,6l khí (đktc). Kim loại X, Y là:
A. Natri , magie B. Liti và beri C. Liti và beri D. Kali , bari
Bài 5: Hòa tan hòa toàn 6,645g hỗn hợp muối clorua của hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên tiếp nhau vào nước được dd X. Cho toàn bộ dd X tác dụng hoàn toàn với dd AgNO3 (dư), thu được 18,655g kết tủa. Hai kim loại kiềm trên là :
A. Na, K B. Rb, Cs C. Li , Na D. K , Rb
Bài 6: Hỗn hợp X gồm M2CO3, MHCO3, MCl với M là kim loại kiềm. Nung nóng 20,29 gam hỗn hợp X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy còn lại 18,74 gam chất rắn. Cũng đem 20,29 gam hỗn hợp X tác dụng hết với 500ml dung dịch HCl 1M thì thoát ra 3,36 lít khí (đktc) và thu được dung dịch Y.Cho Y tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì thu được 74,62 gam kết tủa. Kim loại M là
A. Na B. Li C. K D. Cs
Bài 7: Cho 10g một kim loại kiềm thổ tác dụng với H2O, thu được 6,11 lít khí H2 (ở 25℃ và 1 atm). Hãy xác định tên của kim loại kiềm thổ đã dùng.
A. Mg B. Ca C. Ba D. Be
Bài 8: Điện phân nóng chảy hoàn toàn 1,9 gam muối clorua của một kim loại hóa trị II thu được 0,48 g kim loại ở catot. Xác định tên kim loại đó.
A.Sr B. Ca C. Ba D. Mg
Bài 9: Cho 1,67 gam hỗn hợp gồm hai kim loại ở hai chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm IIA tác dụng hết với dung dịch HCl (dư), thoat ra 0,672 lít khí H2 (đktc). Tìm tên hai kim loại đem dùng.
A. Ca và Mg B. Ca và Sr. C. Mg và Ba D. Ba và Sr
Bài 10: Cho 2g kim loại nhóm IIA tác dụng hết với dung dịch HCl tạo ra 5,55g muối clorua. Kim loại đó là kim loại nào sau đây?
A. Be B. Mg C. Ca. D. Ba Dạng 4: CO2, SO2 tác dụng với dung dịch kiềm
Lý thuyết và phương pháp giải:
Tác dụng với NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2
Đối với bài toán này ta tính hệ số k:
Nếu:
PTHH tạo muối:
Lưu ý:
- Hấp thụ CO2 vào NaOH dư/ nước vôi dư chỉ tạo muối Na2CO3/ CaCO3. - Hấp thụ CO2 dư vào NaOH/ nước vôi chỉ tạo muối NaHCO3/ Ca(HCO3)2.
- Hấp thụ CO2 vào NaOH tạo dung dịch muối. Sau đó thêm BaCl2 vào dung dịch muối thấy kết tủa. Thêm tiếp Ba(OH)2 dư vào thấy xuất hiện thêm kết tủa: tạo ra 2 muối Na2CO3 và NaHCO3.
- Hấp thụ CO2 vào nước vôi trong thấy tạo kết tủa. Sau đó thêm NaOH dư vào thấy có kết tủa nữa: tạo ra 2 muối CaCO3 và Ca(HCO3)2.
- Hấp thụ CO2 vào nước vôi trong thấy tạo kết tủa, lọc bỏ kết tủa rồi đun nung nóng lọc lại thấy kết tủa trắng nữa: tạo ra 2 muối CaCO3 và Ca(HCO3)2.
- Nếu bài toán không cho bất kì dữ liệu nào thì phải cho trường hợp để giải.
Ví dụ minh họa
Bài 1: Nung 13,4 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại hóa trị 2, thu được 6,8 gam chất rắn và khí X.
Lượng khí X sinh ra cho hấp thụ vào 75ml dung dịch NaOH 1M. Khối lượng muối khan thu được sau phản ứng là:
A. 5,8 g B. 6,5 g C. 4,2 g D. 6,3 g Hướng dẫn:
Gọi công thức chung của hai muối cacbonat kim loại hóa trị II là RCO3
RCO3 −tº→ RO + CO2
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
mCO2 = mRCO3 - mRO = 13,4 - 6,8 = 6,6 (g) nCO2 = 0,15 mol
Ta có: nNaOH = 0,075 mol
⇒ tạo ra muối NaHCO3 và CO2 dư.
⇒ mmuối = 0,075.84 = 6,3(g)
Bài 2: Cho 100g CaCO3 tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl để lấy khí CO2 sục vào dung dịch chứa 60 g NaOH. Tính khối lượng muối natri thu được.
Hướng dẫn:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Số mol CaCO3 nCaCO3 = 100/100 = 1 mol Số mol CO2 nCO2 = nCaCO3 = 1 mol
Số mol NaOH nNaOH = 60/40 = 1,5 mol Lập tỉ lệ k = nNaOH/nCO2 = 1,5/1 = 1,5
k = 1,5 phản ứng tạo ra hai muối NaHCO3 và Na2CO3
Gọi x, y lần lượt là số mol NaHCO3 và Na2CO3. Theo bài ra ta có hệ
Khối lượng NaHCO3 m = 84.0,5 = 42(g) Khối lượng Na2CO3 m = 106.0,5 = 53 (g)
Bài 3: Cho 2,8 gam CaO tác dụng với một lượng nước lấy dư thu được dung dịch A. Sục 1,68 lít CO2 (đktc) vào dung dịch A.
a) Tính khối lượng kết tủa thu được.
b) Khi đun nóng dung dịch A thì khối lượng kết tủa thu được tối đa là bao nhiêu?
Hướng dẫn:
Ta có: nCaO = 2,8/56 = 0,05(mol) và nCO2 = 1,68/22,4 = 0,075(mol) Phản ứng:
Lập tỉ lệ:
Như vậy, sau phản ứng tạo thành 2 muối:
⇒ mCaCO3 = 100(0,05 - 0,025) = 2,5(gam) Khi đun nóng dung dịch:
Vậy khi đun nóng, khối lượng kết tủa thu được tối đa là 5 gam.
Bài 4: Cho V lít SO2 (đktc) vào 300 ml dung dịch Ca(OH)2 0,1M thu được 2,08 gam kết tủa. Tìm V.
Hướng dẫn:
Ta có: nCa(OH)2= 0,1 × 0,3 = 0,03 (mol)
Kết tủa là CaSO3 ⇒ nCaSO3 = 2,6/120 = 0018 (mol) +) Trường hợp 1: Ca(OH)2 dư:
nSO2 = 0,018 (mol) ⇒ V = 0,4032 (lít) +) Trường hợp 2: xảy ra xả 2 phản ứng.
nSO2 = 0,018 + 0,024 = 0,042 (mol) ⇒ V = 0,9408 (lít) Bài tập trắc nghiệm
Bài 1: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm K2CO3 0,2M và KOH x mol/lít, 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
Bài 2: Sục V lít CO2 (đktc) vào 150 ml dung dịch Ba(OH)2 1M sau phản ứng thu được 19,7 gam kết tủa. Tính V?
A. 2,24l B. 3,36l C. 4,48l D. Cả A và C
Bài 3: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít CO2 (đktc) vào 125 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, thu được dung dịch X. Coi thể tích dung dịch không thay đổi, nồng độ mol của chất tan trong dung dịch X là:
A. 0,4M B. 0,2M C. 0,6M D. 0,1M
Bài 4: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít CO2 (đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 có nồng độ a mol/l, thu được 15,76 gam kết tủa. Giá trị của a là:
A. 0,032 B. 0,048 C. 0,06 D. 0,04
Bài 5: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (ở đktc) vào m gam dung dịch hỗn hợp chứa 0,05 mol NaOH;
0,05mol KOH; 0,05 mol Ba(OH)2. Dung dịch sau phản ứng có khối lượng?
A. (m – 11,65) gam B. (m + 6,6) gam C. (m – 5,05) gam D. (m – 3,25) gam
Bài 6: Hấp thụ hoàn toàn 0,672lit khí CO2 (đktc) vào 1 lít dd gồm NaOH 0,025M và Ca(OH)2 0,0125M, thu được x gam kết tủa. Giá trị của x là :
A. 2,00 B. 0,75 C. 1,25 D. 1,00
Bài 7: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít CO2 ở (đktc) vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M, sinh ra m gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 19,70 B. 17,73 C. 9,85 D. 11,82
Bài 8: Đốt cháy hoàn toàn m gam FeS2 bằng một lượng O2 vừa đủ, thu được khí X. Hấp thụ hết X vào 1 lít dung dịch chứa Ba(OH)2 0,15M và KOH 0,1M, thu được dung dịch Y và 21,7 gam kết tủa. Cho Y vào dung dịch NaOH, thấy xuất hiện thêm kết tủa. Giá trị của m là:
A. 23,2 B. 12,6 C. 18,0 D. 24,0 Dạng 5: Tính lưỡng tính của Al(OH)3
Lý thuyết và phương pháp giải:
- Cho dung dịch OH- tác dụng với dung dịch Al3+ hoặc cho H+ tác dụng với dung dịch AlO-2 (hoặc [Al(OH)4]- a/ Cho từ từ a mol OH- vào dung dịch chứa b mol Al3+. Tìm khối lượng kết tủa:
Al3+ + OH- → Al(OH)3↓
Nếu OH- dư: Al(OH)3 + OH- → AlO-2 + 2H2O
- Khi đó tùy theo tỉ lệ số mol OH-: số mol Al3+ mà có kết tủa hoặc không có kết tủa hoặc vừa có kết tủa vừa có muối tan.
* Để giải nhanh có thể sử dụng công thức:
b/ Nếu cho từ từ H+ vào dung dịch chứa AlO-2 (hoặc [Al(OH)4]- thì có các phản ứng sau:
AlO-2 + H+ + H2O → Al(OH)3
Nếu H+ dư: Al(OH)3 + H+ → Al3+ + 3H2O
Khi đó tùy theo tỉ lệ số mol H3+ : số mol AlO-2 mà có kết tủa hoặc không có kết tủa hoặc vừa có kết tảu vừa có muối tan.
* Để giải nhanh có thể sử dụng công thức:
Ví dụ minh họa
Bài 1: Rót 100 ml dung dịch NaOH 3,5M vào 100 ml dung dịch AlCl3 1M thu được m gam kết tủa. Tính m?
Hướng dẫn:
Ta có: nNaOH = 0,35 mol, nAlCl3 = 0,1 mol Vận dụng tỉ lệ T
nOH-
= 0,35 mol, nAl3+
= 0,1 mol
→ m↓ = 0,05 . 78 = 3,9 g hoặc T = 3,5 nên
Bài 2: Cho 450 ml dung dịch KOH 2M tác dụng với 100 ml dung dịch Al2(SO4)3 1M được dung dịch X. Tính nồng độ mol/l các chất trong dung dịch X?
Hướng dẫn:
nOH-
= 0,9 mol, nAl3+
= 0,2 mol
→ Tạo [Al(OH)4]- và OH- dư Dung dịch X có
Bài 3: Cho m gam hỗn hợp bột Al và Fe tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy thoát ra 6,72 lít khí (đktc). Nếu cho m gam hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch HCl dư thì thấy thoát ra 8,96 lít khí (đktc). Tính khối lượng của Al và Fe trong hỗn hợp ban đầu.
Hướng dẫn:
Ta có: nH2(1) = 6,72/22,4 = 0,3(mol)
Từ (1) ⇒ nAl = 0,2(mol) ⇒ mAl = 0,2*27 = 5,4 (gam) Mà nH2(2)(3) = 8,96/22,4 = 0,4(mol)
Từ (2) và (3) suy ra: mFe = 0,1*56 = 5,6(gam) b) Bài toán ngược
Đặc điểm: Biết số mol của 1 trong 2 chất tham gia phản ứng và số mol kết tủa. Yêu cầu tính số mol của chất tham gia phản ứng còn lại.
* Kiểu 1: Biết số mol Al(OH)3, số mol Al3+ . Tính lượng OH-. Phương pháp:
- Nếu số mol Al(OH)3 = số mol Al3+: cả 2 chất phản ứng vừa đủ với nhau tạo Al(OH)3. Khi đó:
- Nếu nAl(OH)3 < nAl3+
thì có 2 trường hợp:
+) Chưa có hiện tượng hoà tan kết tủa hay Al3+ còn dư. Khi đó sản phẩm chỉ có Al(OH)3 và . +) Có hiện tượng hoà tan kết tủa hay Al3+ hết. Khi đó sản phẩm có Al(OH)3 và [Al(OH)4]- : Ta có:
Ví dụ minh họa
Bài 1: Cho 0,5 lít dung dịch NaOH tác dụng với 300ml dung dịch Al2(SO4)3 0,2M thu được 1,56g kết tủa. Tính nồng độ mol/lít của dung dịch NaOH. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Hướng dẫn:
Số mol Al3+ = 0,12 mol.
Số mol Al(OH)2 = 0,02 mol < số mol Al3+ nên có 2 trường hợp xảy ra.
+ TH1: Al3+ dư → Chỉ tạo Al(OH)3 nên số mol OH- = 3 . 0,02 = 0,06 mol.
→ CM(NaOH) = 0,12M + TH2: Al3+ hết → tạo
→ Số mol OH- = 3 . 0,02 + 4 . 0,1 = 0,46 mol → CM(NaOH) = 0,92M
* Kiểu 2: Biết số mol OH-, số mol kết tủa Al(OH)3. Tính số mol Al3+. Phương pháp: mol OH- của bài cho với số mol OH- trong kết tủa.
+ Nếu số mol OH- của bài cho lớn hơn số mol OH- trong kết tủa thì đã có hiện tượng hoà tan kết tủa.
Sản phẩm của bài có Al(OH)3 và [Al(OH)4]-
(Áp dụng bảo toàn nhóm OH-)
+ Nếu trong bài có nhiều lần thêm OH- liên tiếp thì bỏ qua các giai đoạn trung gian, ta chỉ tính tổng số mol OH- qua các lần thêm vào rồi so sánh với lượng OH- trong kết tủa thu được ở lần cuối cùng của bài.
Ví dụ minh họa
Bài 2: Thêm 0,6 mol NaOH vào dd chứa x mol AlCl3 thu được 0,2 mol Al(OH)3. Thêm tiếp 0,9 mol NaOH thấy số mol của Al(OH)3 là 0,5. Thêm tiếp 1,2 mol NaOH nữa thấy số mol Al(OH)3 vẫn là 0,5 mol. Tính x?
Hướng dẫn:
nAl(OH)3 = 0,5
Số mol OH- trong kết tủa là 1,5 mol < 2,7 mol → có tạo [Al(OH)4]-
* Kiểu 3: Nếu cho cùng một lượng Al3+ tác dụng với lượng OH- khác nhau mà lượng kết tủa không thay đổi hoặc thay đổi không tương ứng với sự thay đổi OH-, chẳng hạn như:
TN1: a mol Al3+ tác dụng với b mol OH- tạo x mol kết tủa.
TN2: a mol Al3+ tác dụng với 3b mol OH- tạo x mol kết tủa hoặc 2x mol kết tủa.
Khi đó, ta kết luận:
TN1: Al3+ còn dư và OH- hết. nAl(OH)3 = nOH-
/3 = x.
TN2: Cả Al3+ và OH- đều hết và đã có hiện tượng hoà tan kết tủa.
Ví dụ minh họa
Bài 3: TN1: Cho a mol Al2(SO4)3 tác dụng với 500ml dung dịch NaOH 1,2M được m gam kết tủa.
TN2: Cũng a mol Al2(SO4)3 tác dụng với 750ml dung dịch NaOH 1,2M thu được m gam kết tủa. Tính a và m?
Hướng dẫn:
Vì lượng OH- ở 2 thí nghiệm khác nhau mà lượng kết tủa không thay đổi nên:
TN1: Al3+ dư, OH- hết.
Số mol OH- = 0,6 mol → nAl(OH)3 = nOH-
/3 = 0,2 mol → m = 15,6 g TN2: Al3+ và OH- đều hết và có hiện tượng hoà tan kết tủa.
Số mol OH- = 0,9 mol → Tạo
Số mol Al2(SO4)3 = 0,1375 mol = a.s Bài tập trắc nghiệm
Bài 1: Cho V lít dung dịch NaOH 0,4M tác dụng với 58,14g Al2(SO4)3 thu được 23,4g kết tủa. Tìm giá trị lớn nhất của V?
A. 2,65l B. 2,24l C. 1,12l D. 3,2 l
Bài 2: Cho 150 cm3 dung dịch NaOH 7M tác dụng với 100cm3 dung dịch Al2(SO4)3 1M. Hãy xác định nồng độ mol của NaOH trong dung dịch sau phản ứng.
A. 0,8M B. 1,2M C. 1M D. 0,75M
Bài 3: Cho từ từ 0,7 mol NaOH vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3. Số mol kết tủa thu được là:
A. 0,2 B. 0,15 C. 0,1 D. 0,05
Bài 4: Cho 100ml dung dịch AlCl3 1M tác dụng với 200ml dung dịch NaOH. Kết tủa tạo thành được làm khô và nung đến khối lượng không đổi cân nặng 2,55g. Tính nồng độ dung dịch NaOH ban đầu.
A. 0,75 M B. 1,75M C. 1M D. 1,25M
Bài 5: Cho V lít dung dịch Ba(OH)2 0,5M vào 200 ml dung dịch Al(NO3)3 0,75M thu được 7,8 g kết tủa. Vậy V có giá trị là:
A. 0,3 và 0,6 B. 0,3 và 0,7 C. 0,4 và 0,8 D. 0,3 và 0,5
Bài 6: Hòa tan hết 0,81 gam bột nhôm vào 550ml dung dịch HCl 0,2M thu được dung dịch A. Tính thể tích dung dịch NaOH 0,5M cần thêm vào dung dịch A để thu được lượng kết tủa lớn nhất.
A. 0,22l B. 0.2l C. 0,15l D. 0,12l
Bài 7: Cho 200ml dung dịch AlCl3 1,5M tác dụng với V lít dung dịch NaOH 0,5M; lượng kết tủa thu được là 15,6 gam. Giá trị lớn nhất của V là:
A. 1,2 B. 1,8 C. 2,4 D. 2
Bài 8: Cho hỗn hợp gồm Na và Al có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 2 vào nước dư. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 8,96 lít khí H2 (đktc) và m gam chất rắn không tan. Giá trị của m là:
A. 10,8 B. 5,4 C. 7,8 D. 43,2
Dạng 6: Phản ứng nhiệt nhôm Lý thuyết và phương pháp giải
Dựa vào phản ứng:
2yAl + 3MxOy → yAl2O3 + 3xM
M là các kim loại có tính khử trung bình và yếu.
2yAl + 3FexOy → yAl2O3 + 3xFe - Các trường hợp có thể xảy ra:
+ Hiệu suất phản ứng H = 100% (phản ứng xảy ra hoàn toàn). Nếu cho sản phẩm tác dụng với dung dịch kiềm có H2 thoát ra, thì sản phẩm có Al dư, Fe và Al2O3.
+ Hiệu suất H < 100% ( phản ứng xảy ra không hoàn toàn). Khi đó sản phẩm có Al dư, Al2O3, FexOy dư, Fe.
Ví dụ minh họa
Bài 1: Sau khi thực hiện phản ứng nhiệt nhôm với Fe3O4 thu được chất rắn A và nhận thấy khối lượng nhiệt nhôm tăng 0,96(g). Cho A tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 0,672 lít khí (đktc), (giả sử các phản ứng đều xảy ra với hiệu suất 100%). Khối lượng của A là:
A. 1,08g B. 1,62g C. 2,1g D. 5,1g Hướng dẫn:
8Al + 3Fe3O4 −tº→ 9Fe + 4Al2O3
Khối lượng nhôm tăng chính là khối lượng của nguyên tố oxi.
nO (trong Al2O3) = 0,96/16 = 0,06 mol nAl2O3 = 1/3 n O= 0,06/3 = 0,02 mol
Theo phản ứng: nFe = 9/4 .nAl2O3 = 9/4.0,02 = 0,045 mol
Hỗn hợp A sau phản ứng tác dụng với NaOH dư tạo ra khí H2. Chứng tỏ sau phản ứng nhiệt nhôm, nhôm còn dư:
Ta có: nH2 = 0,672/22,4 = 0,03 mol
Vậy: mA = mAl dư + mAl2O3 = 0,02.27 + 0,045.56 + 0,02.102 = 5,1 (g)
Bài 2: Trộn 0,81 gam bột Al với bột Fe2O3 và CuO rồi nung nóng để tiến hành phản ứng nhiệt nhôm, thu được hỗn hợp X. Hòa tan X trong dung dịch HNO3 loãng, nóng, thu được V lit khí NO (đktc). Giá trị của V là A. 0,224 lit B. 2,24 lit. C. 6,72 lit D. 0,672 lit
Hướng dẫn:
Ta có: nA1 = 0,03 (mol) Các phương trình phản ứng:
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe (1) 2Al + 3CuO → Al2O3 + 3Cu (2)
Gọi số mol Al tham gia phản ứng (1) là x, tham gia phản ứng (2) là y.
Theo (1): nFe = nAl = x (mol)
Theo (2): nCu = 3/2 nAl = 3/2.y (mol)
Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (3) 3Cu + 8HNO3 loãng → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (4) Theo (3): nNO/( 3) = nFe = x (mol).
Theo (4): nNO/(4) = 2/3 .nCu = 2/3 .x. 3/2 .x .y = y(mol) ⇒ nNO = x + y = 0,03 (mol) ⇒ VNO = 0,03 x 22,4 = 0,672 (lit).
Bài 3: Trộn 5,4g bột Al với 17,4g bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm (giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Fe2O3 thành Fe). Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 loãng, dư thì thu được 5,376 lít H2 (dktc). Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là:
A. 62,5% B. 60% C. 20% D. 80%
Hướng dẫn:
Ta có:
Gọi số mol Fe3O4 phản ứng là x mol
Vì hiệu suất không đạt 100% nên cả Al và Fe3O4 đều chưa phản ứng hết.
Hỗn hợp rắn sau phản ứng gồm Al dư, Fe3O4 dư, Al2O3 và Fe.
Theo phản ứng: nAl phản ứng = 8/3 x mol ⇒ nAl dư = (0,2 - 8/3 x) mol
Vậy H = 0,06/0,075.100% = 80%
B. Bài tập trắc nghiệm
Bài 1: Đốt nóng hỗn hợp X gồm Fe2O3 và bột Al trong môi trường không có không khí. Nếu cho những chất còn lại sau phản ứng tác dụng với dung dịch NaOH dư sẽ thu được 0,3 mol H2; còn nếu cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,4 mol H2. Vậy số mol Al trong hỗn hợp X là:
A. 0,3 B. 0,4 C. 0,25 D. 0,6
Bài 2: Hỗn hợp X gồm Fe2O3 và Al có tỉ lệ mol tương ứng là 1:3. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm X (không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp gồm
A. Al2O3 và Fe B. Al, Fe và Al2O3 C. Al, Fe, Fe3O4 và Al2O3 D. Al2O3, Fe và Fe3O4
Bài 3: Nung hỗn hợp gồm 10,8 gam gam Al và 16,0 gam Fe2O3 (trong điều kiện không có không khí), sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn Y. Khối lượng kim loại M trong Y là:
A. 5,6 gam B. 22,4 gam C. 11,2 gam D. 16,6 gam
Bài 4: Trộn 10,8 g bột Al với 34,8g bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư) thu được 10,752 lít khí H2 (đktc). Hiệu suất của phản ứng nhiêt nhôm là
A. 80% B. 90% C. 70% D. 60%
Bài 5: Trộn 8,1 (g) bột Al với 48g bột Fe2O3 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí, kết thúc thí nghiệm lượng chất rắn thu được là:
A. 61,5 g B. 56,1 g C. 65,1g D. 51,6 g
Bài 6: Trộn 5,4 gam bột Al với 17,4 gam bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm (trong điều kiện không có không khí). Giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Fe3O4 thành Fe. Hòa tan hoàn toàn chất rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư) thu được 5,376 lít khí H2 (ở đktc). Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm và số mol H2SO4 đã phản ứng là:
A. 75 % và 0,54 mol B. 80 % và 0,52 mol
C. 75 % và 0,52 mol D. 80 % và 0,54 mol
Bài 7: Trộn 0,25 mol bột Al với 0,15 mol bột Fe2O3 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí (giả sử chỉ có phản ứng khử Fe2O3 về Fe) thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thu được dung dịch Y, m gam chất rắn khan Z và 0,15 mol H2. Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm và giá trị của m lần lượt là
A. 60% và 20,40 B. 60% và 30,75
C. 50% và 20,75 D. 50% và 40,80
Bài 8: Nung nóng m gam hỗn hợp gồm Al và Fe3O4 trong điều kiện không có không khí. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thu được dung dịch Y, chất rắn Z và 3,36 lít khí H2 (ở đktc). Sục khí CO2 (dư) vào dung dịch Y, thu được 39 gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 45,6 gam B. 57,0 gam
C. 48,3 gam D. 36,7 gam
Dạng 7: Bài tập về muối cacbonat Lý thuyết và phương pháp giải
- Có 2 dạng thường gặp: phản ứng nhiệt phân và phản ứng trao đổi (với axit → khí; với muối → kết tủa) * Lưu ý: Khi cho từ từ dung dịch HCl vào hỗn hợp muối cacbonat và hiđro cacbonat, phản ứng xảy ra theo trình tự:
Đầu tiên: H+ + CO2-3 → HCO-3
Sau đó: HCO-3 + H+ → CO2 + H2O Ví dụ minh họa
Bài 1: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch chứa Na2CO3 0,2M và NaHCO3 0,2M, sau phản ứng thu được số mol CO2 là:
A. 0,03 B. 0,01 C. 0,02 D. 0,015 Hướng dẫn:
Ta có: nHCl = 0,03 mol; nNa2CO3 = 0,02 mol; nNaHCO3 = 0,02 mol Pứ:
nH+
còn = 0,01 mol và trong dd đang có nHCO-
3 = 0,02 + 0,02 = 0,04 mol Do H+ dư nên tiếp tục xảy ra phản ứng:
Đáp án B.
Bài 2: Cho 19,2 gam hỗn hợp muối cacbonat của kim loại hóa trị I và muối cacbonat của kim loại hóa trị II tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 4,48 lít một chất khí (đktc). Tính khối lượng muối tạo ra trong dung dịch.
Hướng dẫn:
Gọi công thức hai muối cacbonat là M2CO3 và M'CO3
M2CO3 + 2HCl → 2MCl + CO2 + H2 O M'CO3 + 2HCl → M'Cl2 + CO2 + H2 O
Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng:
1 mol muối cacbonnat tạo thành muối clorua ⇒ khối lượng tăng.
35,5 .2 – 60 = 11 (gam) ⇒ nCO2 = nmuối cacbonat = 0,2(mol) ⇒ mmuối clorua = mmuối cacbonlat + 0,2.11 = 19,2 + 2,2 = 21,4(gam)
Bài 3: Khi nung 30 gam hỗn hợp CaCO3 và MgCO3 thì khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng chỉ bằng một nửa khối lượng ban đầu. Tính thành phần % theo khối lượng các chất ban đầu:
A. 28,41% và 71,59% B. 13% và 87%
C. 40% và 60% D. 50,87% và 49,13%
Hướng dẫn:
Gọi x, y lần lượt là số mol CaCO3 và MgCO3 trong hỗn hợp PTP Ư:
Theo đề bài ta có phương trình: 56x + 40y = (100x + 4y)/2 Hay x/y = 1/3
Vậy:
%MgCO3 = 100% - 28,41%
Bài tập trắc nghiệm
Bài 1: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na2CO3 1,5M, KHCO3 1M. Nhỏ từ từ từng giọt cho đến hết 200ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch X, sinh ra V lít khí (ở đktc). Giá trị của V là :
A. 4,48 B. 3,36 C. 2,24 D. 1,12
Bài 2: Cho 2,84 g hỗn hợp CaCO3 và MgCO3 tác dụng hết với dung dịch HCl thấy bay ra 672 ml khí CO2 (đktc).
Phần trăm khối lượng của hai muối (CaCO3 và MgCO3) trong hỗn hợp là phương án nào sau đây?
A. 35,2% và 64,8% B. 70,4% và 29,6%
C. 85,49% và 14,51% D. 17,6% và 82,4%
Bài 3: Hấp thụ hoàn toàn 0,672lit khí CO2 (đktc) vào 1 lít dd gồm NaOH 0,025M và Ca(OH)2 0,0125M, thu được x gam kết tủa. Giá trị của x là :
A. 2,00 B. 0,75 C. 1,25 D. 1,00
Bài 4: Cho 3,9 gam hỗn hợp 2 muối Na2CO3 và K2SO3 tác dụng với 200 ml dung dịch HCl, ta thu được một hỗn hợp khí A có tỉ khối hơi so với metan là 3,583 và dung dịch B. Để trung hòa lượng axit còn dư trong dung dịch B ta phải dùng hết 100 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M. Vậy % Na2CO3 và K2SO3 trong hỗn hợp ban đầu là:
A. 60,5% và 39,5% B. 64% và 36% C. 64,6% và 35,4% D. 25,14% và 74,86%
Bài 5: Cho 9,125 gam muối hiđrocacbon phản ứng hết với dung dịch H2SO4 (dư), thu được dung dịch chứa 7,5 gam muối sunfat trung hòa. Công thức của muối hiđrocacbon là:
A. NaHCO3 B. Mg(HCO3)2 C. Ba(HCO3)2 D. Ca(HCO3)2
Bài 6: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch chứa Na2CO3 0,2M và NaOH 0,2M , sau phản ứng thu được số mol CO2 là:
A. 0,03 B. 0,01 C. 0,02 D. 0,015
Bài 7: Hòa tan hoàn toàn 12,4 gam hỗn hợp gồm 2 muối cacbonat của kim loại hóa trị II và hóa trị III vào H2SO4 loãng; dư thu được 1,12 lít khí ở đktc. Vậy khối lượng muối thu được sau khi cô cạn dung dịch là:
A. 12,8g B. 14,2g C. 13,6g D. 14,6g
Bài 8: Nung nóng 100 g hỗn hợp NaHCO3 và Na2CO3 đến khối lượng không đổi thu được 69g hỗn hợp rắn. % khối lượng của NaHCO33 trong hỗn hợp là:
A. 80% B. 70% C. 80,66% D. 84%
Dạng 8: Bài tập về nước cứng Lý thuyết và phương pháp giải
* Lưu ý:
- Nước có nhiều ion Ca2+, Mg2+ là nước cứng.
- Nước không chứa hoặc chứa ít các ion trên gọi là nước mềm.
+ Nước cứng tạm thời: chứa các ion: Ca2+, Mg2+, HCO-3. + Nước cứng tạm thời: chứa các ion: Ca2+, Mg2+, Cl- ,SO2-4. Cách làm mềm nước:
Phương pháp hóa học:
Đối với nước cứng tạm thời, đun nóng hoặc dùng Ca(OH)2 rồi lọc kết tủa Ca(HCO3)2 −tº→ CaCO3 + CO2↑ + H2O
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2↓ + 2CaCO3 + H2O Cả 2 loại nước cứng đều có thể dùng dung dịch Na2CO3
CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3↓ + Na2SO4
Ca(HCO3)2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + NaHCO3
Ví dụ minh họa
Bài 1: Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Nước cứng là nước có chứa các muối CaCl2, MgCl2,...
B. Nước mềm là nước có chứa ít hoặc không chứa các ion Ca2+, Mg2+
C. Nước trong tự nhiên đều là nước cứng vì có chứa cation Ca2+, Mg2+. D. Nước khoáng đều là nước cứng.
Hướng dẫn:
Nước cứng là nước có chứa nhiều ion Ca2+, Mg2+.
Nếu nước có chứa Ca2+, Mg2+ nhưng dưới mức tới hạn thì không gọi là nước cứng.
Bài 2: Trong thể tích nước cứng có chứa 6.105- mol CaSO4 cần số gam Na2CO3 đủ làm mềm thể tích nước đó là:
A. 7,20 mg B. 6,82 mg C. 7,00 mg D. 6,36 mg
Hướng dẫn:
Phản ứng: Na2CO3 + CaSO4 → CaCO3 + Na2SO4
Số mol Na2SO4 = số mol CaSO4 = 6.10-5 (mol) Khối lượng Na2CO3 cần dùng là:
106 . 6.10-5 gam = 636.10-5 (gam) = 6,36 (mg)
Bài 3: Một cốc nước có chứa các ion: Na+ (0,02 mol), Mg2+ (0,02 mol), Ca2+ (0,04 mol), Cl- (0,02 mol), HCO3-
(0,10 mol) và SO42-
(0,01 mol). Đun sôi cốc nước trên cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì nước trong cốc:
A. có tính cứng toàn phần B. có tính cứng vĩnh cửu
C. là nước mềm D. có tính cứng tạm thời.
Hướng dẫn:
- Phản ứng khi đun sôi:
- Nhận xét: 2. nCa2+
,Mg2+ 2.(0,02 + 0,04) = 0,12 > nHCO3-
Nên sau khi đun nóng HCO3-
đã chuyển hết thành kết tủa và CO2. Trong dung dịch còn Cl-,SO42-
(Mg2+, Ca2+) dư nên nước còn lại trong cốc có tính cứng toàn phần.
Bài 4: Dung dịch A chứa các cation Mg2+, Ca2+, Ba2+ và 0,1 mol Cl-, 0,2 mol NO3-. Thêm V lít dung dịch K2CO3 1M vào dung dịch A để thu được lượng kết tủa lớn nhất. Giá trị của V là:
A. 150 ml B. 300 ml C. 200 ml D. 250 ml
Hướng dẫn:
Các phương trình ion rút gọn:
Gọi x, y và z là số mol Mg2+, Ca2+ và Ba2+ trong dung dịch A. Dung dịch trung hòa điện nên: 2x + 2y + 2z = 0,1 + 0,2 = 0,3 → x + y + z = 0,15
Từ (1), (2) và (3) ⇒ nCO32-
= x + y + z = 0,15 = nK2CO3
⇒ Vdd K2CO3 = 0,15/1 = 0,15 (lit)=150 (ml) Bài tập trắc nghiệm
Bài 1: Chất nào sau đây được dùng để làm mềm nước cứng vĩnh cửu?
A. Na2CO3 và Na3PO4 B. Na2SO4 và Na3PO4.
C. HCl và Na2CO3. D. HCl và Ca(OH)2.
Bài 2: Một cốc nước có chứa các ion: Na+ (0,02 mol), Mg2+ (0,02 mol), Ca2+ (0,04 mol), Cl-(0,02 mol), HCO3-
(0,10 mol) và SO42-
(0,01 mol). Đun sối cốc nước trên cho đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thì nước còn lại trong cốc:
A. Có tính cứng hoàn toàn B. Có tính cứng vĩnh cửu
C. Là nước mềm D. Có tính cứng tạm thời
Bài 3: Trong một cốc nước có chứa 0,01 mol Na+; 0,02 mol Ca2+; 0,01 mol Mg2+; 0,05 mol HCO3- và 0,02 mol Cl-. Nước trong cốc là:
A. Nước mềm B. Nước cứng tạm thời
C. Nước cứng vĩnh cửu D. Nước cứng toàn phần
Bài 4: Cho các phản ứng mô tả các phương pháp khác nhau để làm mềm nước cứng (dùng M2+ thay cho Ca2+ và Mg2+) như sau:
Phương pháp nào có thể áp dụng với nước có tính cứng tạm thời?
A. (1) B. (2)
C. (1) và (2) D. (1), (2), (3) và (4)
Bài 5: Có các chất sau : NaCl, Ca(OH)2 ,Na2CO3, HCl . Cặp chất nào có thể làm mềm nước cứng tạm thời :
A. NaCl và Ca(OH)2 B. Ca(OH)2 và Na2CO3
C. Na2CO3 và HCl D. NaCl và HCl
Bài 6: Có các chất sau:
(1) NaCl (2) Ca(OH)2 (3) Na2CO3
(4) HCl (5) K3PO4
Các chất có thể làm mềm nước cứng tạm thời là:
A. 1, 3, 5 B. 2, 3, 4
C. 2, 3, 5 D. 3, 4, 5
Bài 7: Ðể làm mềm nước cứng vĩnh cửu ta có thể dùng:
A. HCl B. K2CO3
C. CaCO3 D. NaCl
Bài 8: Nước cứng tạm thời là nước cứng có chứa ion HCO3-
. Nước cứng vĩnh cửu là nước cứng có chứa ion Cl- hay SO42-
. Để làm mềm nước cứng có 3 loại ion trên người ta:
A. Đun sôi nước B. Dùng lượng vừa đủ Ca(OH)2
C. Dùng dung dịch Na2CO3 D. Các câu trên đều đúng.
Bài 9: Phát biểu nào sai khi nói về nước cứng:
A. Nước cứng là nước có nhiều ion Ca2+ và Mg2+
B. Nước cứng tạm thời là nước cứng có chứa ion HCO3-
C. Nước cứng vĩnh cữu là nước cứng có chứa ion CO32-
và Cl- D. Nước mềm là nước có chứa ít ion Ca2+ và Mg2+
Bài 10: Một mẫu nước cứng chứa các ion : Ca2+, Mg2+, HCO3-
, Cl- , SO42-
. Chất được dùng để làm mềm nước cứng trên là :
A. Na2CO3 B. HCl
C. H2SO4 D. NaHCO3
Bài 11: Dãy gồm các chất đều có thể làm mất tính cứng tạm thời của nước là : A. NaOH, Na3PO4 , Na2CO3 B. HCl, NaOH , Na2CO3
C. KCl, Ca(OH)2, Na2CO3. D. HCl, Ca(OH)2, Na2CO3. Bài 12: Cho 2 cốc nước chứa các ion: Cốc 1: Ca2+, Mg2+, HCO3-
, Cốc 2: Ca2+, HCO3-
, Cl-, Mg2+. Để khử hoàn toàn tính cứng của nước ở cả hai cốc người ta:
A. Cho vào 2 cốc dung dịch NaOH dư B. Đun sôi một hồi lâu 2 cốc
C. Cho vào 2 cốc một lượng dư dung dịch Na2CO3
D. Cho vào 2 cốc dung dịch NaHSO4
