BÀI TẬP VỀ KIM LOẠI PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM I (IA)

8/10/2019 BÀI TẬP VỀ KIM LOẠI PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM I (IA)

http://slidepdf.com/reader/full/bai-tap-ve-kim-loai-phan-nhom-chinh-nhom-i-ia 1/54

Chươ ng 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.Phươ ng 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 lượ ng riêng...

Bài tậ p 1: [2]. Viế t cấ u hình electron l ớ p ngoài cùng củ a các nguyên tố nhóm IA, từ

đ ó suy ra:

a) Trạ ng thái oxi hóa củ a các nguyên tố đ ó.

b) Kiể u liên kế t hóa họ c có thể tạ o thành trong hầu hế t các hợ p chấ t củ a chúng.

Giải:

Cấu hình electron ngoài cùng của các nguyên tố nhóm IA là ns1 (n = 2 → 7)

a) Do có cấu hình như vậy nên trong các phản ứng hóa học chúng đều có khuynh

hướ ng nhườ ng 1e để tạo thành cation mang điện tích 1+ nên trạng thái oxi của các nguyên

tố nhóm IA là +1 trong các hợ p chất.

b) Vì rất dễ nhườ ng electron để tạo thành cation nên trong hầu hết các hợ p chất các

kim loại IA đều có liên kết ion.

Bài tậ p 2: [24]. M ộ t nguyên tử R có tổ ng số hạ t mang đ iệ n và hạ t không mang đ iệ n

là 334. Trong đ ó số hạ t mang đ iệ n gấ p 1,833 l ầ n số hạ t không mang đ iệ n. Xác đị nh R và

vị trí củ a R trong bả ng 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 = 12833,2

34=

⇒ Z = 112

12342

34 =−=− N

Vậy nguyên tố 11R có cấu hình electron: 1s22s22p63s1.

R thuộc chu lỳ 3, nhóm IA, STT = 11 ⇒ R là Na.

Bài tậ p 3: [14]. Hãy giải thích vì sao các kim loại kiề m có nhiệ t độ nóng chả y thấ p,

khố i l ượ ng riêng nhỏ và mề m.

Nhận xét: Muốn giải thích nhiệt độ nóng chảy, khối lượ ng 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, khốilượ ng riêng càng nhỏ.

WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON



Giải:

Các kim loại kiềm có mạng tinh thể kiểu lập phươ ng tâm khối, điện tích của kim loại

kiềm nhỏ (1+), mật độ electron thấp do vậy liên kết kim loại kém bền, năng lượ ng 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 phươ ng tâm khối là kiểu mạng tinh thể rỗng hơ n và nguyên tử cóbán kính lớ n hơ n so vớ i các kim loại khác trong chu kỳ, do đó khối lượ ng riêng nhỏ.

Bài tậ p 4: [5]. Viế t cấ u hình electron, so sánh và giải thích tính kim loại củ a các

nguyên tố 3 Li, 11 Na, 19 K, 37 Rb.

Giải:

Cấu hình electron:

3Li: 1s22s1.

11Na: 1s22s22p63s1.

19K: 1s22s22p63s23p64s1.

37Rb: 1s22s22p63s23p63d104s24p65s1.

Từ 3Li đến 37Rb số lớ p electron tăng nên bán kính nguyên tử tăng dần do đó lực hút

giữa hạt nhân và electron lớ p ngoài cùng giảm → khã năng nhườ ng electron tăng hay tính

khử tăng → tính kim loại tăng.

Một số bài tập không có lờ i giải:

Bài 1: [6]. a) Các ion X+, Y- và nguyên tử Z nào có cấu hình electron: 1s22s22p6?.

b) Viết cấu hình electron của các nguyên tử trung hòa X và Y. Ứ ng vớ i mỗi nguyên tử

hãy nêu một tính chất hóa học đặc trưng và một phản ứng minh họa.

Hướ ng dẫn: a) X+ = Na+; Y- = F-; và Z = Ne.

b) X: 1s22s22p63s1 → là Na, có tính khử mạnh.

Y: 1s22s22p5 → là F, có tính oxi hóa mạnh.

Bài 2: [2]. Các đại lượ ng nào sau đây có liên quan vớ i nhau: điện tích hạt nhân, năng

lượ ng ion hóa, bán kính nguyên tử, nhiệt độ nóng chảy, tỉ khối của các kim loại kiềm.

Chúng liên quan vớ i nhau như thế nào?.

Bài 3: [24]. Giải thích tại sao NaCl, KCl tan trong nướ c, trong khi AgCl, Hg2Cl2,

PbCl2 lại rất ít tan.

Hướ ng dẫn: Hợ p chất ion càng có nhiều tính chất cộng hóa trị thì càng ít tan trongnướ c.

Chuyên đề 2: Tính chất hóa học, giải thích hiện tượ ng dự a vào tính chất hóa học.

Phươ ng pháp : Dựa vào tính chất hóa học của các kim loại kiềm (tác dụng vớ i phi

kim, axit, nướ c...) , các hợ p chất của kim loại kiềm để nêu và giải thích một số hiện tượ ng

hóa học.

Chú ý : Khi cho kim loại kiềm tác dụng vớ i dung dịch muối tan của kim loại có

hidroxit không tan thì không giải phóng kim loại ở dạng nguyên tử mà dướ i dạng hidroxit và

có thể một phần oxit đượ c sinh ra.Ví d ụ: Hòa tan K vào dung dịch MgSO4 xảy ra các phản ứng:





2K + 2H2O → 2KOH + H2↑ + Q

MgSO4 + 2KOH → K2SO4 + Mg(OH)2↓

Ví d ụ: Khi hòa tan K vào dung dịch CuSO4 thì sẽ có kết tủa đen (CuO) xuất hiện lẫn

trong màu xanh của kết tủa Cu(OH)2. Hiện tượ ng này đượ c giải thích theo các phươ ng trình

phản ứng sau:2K + 2H2O → 2KOH + H2↑ + Q

CuSO4 + 2KOH → K2SO4 + Cu(OH)2↓ (xanh)

Nhiệt lượ ng Q tỏa ra mạnh sẽ có đủ để có thể phân hủy Cu(OH)2 theo phản ứng

Cu(OH)2 0t → CuO ↓ (đen)+ H2O

Đặc biệt, nếu đó là muối của kim loại có hidroxit lưỡ ng tính như Al, Be, Zn... thì

hidroxit tạo ra sẽ tan trong dung dịch kiềm dư.

Ví d ụ: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑

AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaClAl(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

Bài tậ p 1: [21]. Kim loại M có cấ u hình electron 1s 2 2s 2 2p6 3s1 . Hãy cho biế t tính chấ t

hóa họ c củ a kim loại đ ó và viế t phươ ng trình phả n ứ ng để minh họ a.

Khi cho kim loại này tác d ụ ng vớ i dung d ị ch CuSO 4 ta thu đượ c sả n phẩ m gì?. Viế t

phươ ng trình phả n ứ ng tạ o ra các sả n phẩ m đ ó.

Giải:

Kim loại M có cấu hình electron là 1s22s22p63s1 → 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 vớ i phi kim: Na + O2 → Na2O

- Tác dụng vớ i axit: 2Na + H2SO4 → Na2SO4 + H2↑

- Tác dụng vớ i nướ c: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑

Khi cho kim loại Na tác dụng vớ i dung dịch CuSO4 sẽ xảy ra các phản ứng:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ + Q

2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2 ↓ (xanh) + Na2SO4.

Cu(OH)2 0t

→ CuO ↓ (đen) + H2O

Bài tậ p 2: [5]. a) Nêu nhữ ng hiệ n tượ ng có thể xả y ra và viế t các phươ ng trình phả n

ứ ng giải thích cho mỗ i trườ ng hợ p:

- Cho Na vào dung d ị ch (NH 4 ) 2CO 3 .

- Cho Na vào dung d ị ch CuSO 4 .

b) Cho Na l ầ n l ượ t vào các dung d ị ch: KHCO 3 , Fe 2(SO 4 ) 3 , (NH 4 ) 2SO 4 , AlCl 3 . Nêu

các hiệ n tượ ng xả y ra và viế t các phươ ng trình phả n ứ ng d ạ ng tổ ng quát, d ạ ng ion và

d ạ ng ion thu gọ n.

Giải:

a) Khi cho Na vào dung dịch (NH4)2CO3:





2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ + Q (1)

Bọt khí bay ra trong tất cả các thí nghiệm.

Sau đó có khí mùi khai bay ra (NH3).

2NaOH + (NH4)2CO3 0t

→ Na2CO3 + 2NH3↑ + 2H2O

- Cho Na vào dung dịch CuSO4 cũng có khí H2 thoát ra, sau đó xuất hiện kết tủa xanhlà Cu(OH)2 và có một phấn kết tủa đen.

2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2 ↓ (xanh) + Na2SO4.

Cu(OH)2 0t

→ CuO ↓ (đen) + H2O

b)- Cho Na vào dung dịch KHCO3 cũng có khí H2 thoát ra như ở (1), sao đó tan dung

dịch trong suốt:

2NaOH + 2KHCO3 → Na2CO3 + K2CO3 + 2H2O

2Na+ + 2OH- + 2K+ + 2HCO3- → 2Na+ + 2K+ + 2CO3

2- + 2H2O

OH- + HCO3- → CO3

2- + H2O.

- Cho Na vào dung dịch Fe2(SO4)3 cũng có khí H2 bay ra như ở (1), sau đó có xuất

hiện kết tủa đỏ nâu là Fe(OH)3.

6NaOH + Fe2(SO4)3 → 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4.

6Na+ + 6OH- + 2Fe3+ + 3SO42- → 2Fe(OH)3↓ + 6Na+ + 3SO4

2-.

Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3↓.

- Cho Na vào dung dịch (NH4)2SO4 cũng có khí H2 thoát ra như (1), sau đó có khí mùi

khai thoát ra là NH3.

2NaOH + (NH4)2SO4 → Na2SO4 + 2NH3↑ + 2H2O

2Na+ + 2OH- + 2NH4+ + SO4

2- → 2Na+ + SO42- + 2NH3↑ + 2H2O.

NH4+ + OH- → NH3↑ + H2O

- Cho Na vào dung dịch AlCl3 cũng có khí H2 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 + AlCl3 → Al(OH)3↓ + 3NaCl

3Na+ + 3OH- + Al3+ + 3Cl- → Al(OH)3↓ + 3Na+ + 3Cl-.

Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓

NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O

Na+ + OH- + Al(OH)3 → Na+ + AlO2- + 2H2O

Al(OH)3 + OH- → AlO2- + 2H2O

Nhận xét: Na là kim loại hoạt động mạnh. Khi cho Na vào dung dịch các muối trướ c

hết Na tác dụng vớ i H2O.

Bài tậ p 3: [6]. Hòa tan hỗ n hợ p 2 mol K kim loại vớ i 1 mol Al 2O 3 vào nướ c, thêm

tiế p 4 mol H 2SO 4 , cuố i cùng cô cạ n dung d ị ch. Viế t các phươ ng trình phả n ứ ng xả y ra.

Chấ t rắ n cuố i cùng có tên là gì?.

Giải:

2K + 2H2O → 2KOH + H2↑





2 mol 2 mol

Al2O3 + 2KOH → 2KAlO2 + H2O

1 mol 2 mol 2 mol

2KAlO2 + 4H2SO4 → K2SO4 + Al2(SO4)3 + 4H2O

2 mol 4 molK2SO4 + Al2(SO4)3 + 24H2O → 2Kal(SO4)2.12H2O.

Chất cuối cùng là phèn chua (phèn nhôm kali sunfat).

Bài tậ p 4: [5]a) Hãy cho biế t nhữ ng phả n ứ ng hóa họ c xả y ra đố i vớ i muố i NaHCO 3

khi: đ un nóng, tác d ụ ng vớ i axit, tác d ụ ng vớ i kiề m.

b) Vì sao dung d ị ch NaHCO 3 trong nướ c có tính bazơ và khi đ un nóng dung d ị ch

này thì tính bazơ mạ nh hơ n?. Viế t phươ ng trình phả n ứ ng để minh họ a.

Giải:

a) Đun nóng: 2NaHCO3 →

0t

Na2CO3 + CO2↑ + H2O.Tác dụng vớ i axit: NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O

Tác dụng vớ i kiềm: NaHCO3 + MaOH → Na2CO3 + H2O

b) Dung dịch NaHCO3 trong nướ c có sự phân ly:

NaHCO3 Na+ + HCO32-.

HCO32- + H2O H2CO3 + OH-.

⇒ Dung dịch NaHCO3 có tính bazơ (làm quỳ tím hóa xanh).

Khi đun nóng NaHCO3 chuyển thành Na2CO3, H2CO3 bị phân hủy, cân bằng chuyển

dịch theo chiều thuận làm cho môi trườ ng có tính bazơ mạnh hơ n. Bài tậ p 5: [6]. A, B, C là ba hợ p chấ t vô cơ củ a mộ t kim loại, khi đố t nóng ở nhiệ t độ

cao cho ngọ n l ử a màu vàng. A tác d ụ ng vớ i B thành C. Nung nóng B ở nhiệ t độ cao ta

thu đượ c chấ t rắ n C, hơ i nướ c và khí D. Biế t D là mộ t hợ p chấ t củ a C, D tác d ụ ng vớ i A

cho B hoặ c C.

1. H ỏi A, B, C là các chấ t gì?. Viế t phươ ng trình phả n ứ ng xả y ra trong các quá

trình trên.

2. Cho A, B, C tác d ụ ng vớ i CaCl 2 ; C tác d ụ ng vớ i dung d ị ch AlCl 3 . Viế t các phươ ng

trình phả n ứ ng xả y ra.

Giải:

1. Hợ p chất khi đốt nóng ở nhiệt độ cao cho ngọn lửa màu vàng, đó phải là hợ p chất

của natri. D là hợ p chất khí của C và đượ c tạo thành khi nung nóng muối phải là CO2 và B

phải là muối NaHCO3 và C phải là Na2CO3 và A phải là NaOH vì:

NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O

2NaHCO3 → 0t Na2CO3 + CO2↑ + H2O

CO2 + NaOH → NaHCO3.

CO2 + 2NaOH→

Na2CO3 + H2O2. 2NaOH + CaCl2 → Ca(OH)2↓ + 2NaCl.





NaHCO3 + CaCl2 → không phản ứng.

Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3↓ + 2NaCl.

3Na2CO3 + 2AlCl3 + 3H2O → 0t Al(OH)3↓ + 6NaCl + 3CO2↑

Bài tậ p 6: [6]. M ộ t dung d ị ch chư a a mol NaHCO 3 và bmol Na 2CO 3 .

a) Khi thêm (a + b) mol CaCl 2 hoặ c (a +b) mol Ca(OH) 2 vào dung d ị ch trên thì khố il ượ ng kêt tủ a thu đượ c trong hai trườ ng hợ p có bằ ng nhau không?. Giải thích.

b) Tính khố i l ượ ng mỗ i kế t tủ a thu đượ c trong trườ ng hợ p a = 0,1mol và b = 0,2mol.

Giải:

a) Khi thêm (a + b) mol CaCl2 vào dung dịch chứa a mol NaHCO3 và b mol Na2CO3,

chỉ có Na2CO3pu:

Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3↓ + 2NaCl.

bmol bmol bmol.

Khối lượ ng kết tủa là 100b(g)- Khi thêm (a + b)mol Ca(OH)2 vào dung dịch chứa a mol NaHCO3 và bmol Na2CO3

thì cả hai chất này đều phản ứng:

NaHCO3 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + NaOH + H2O

a mol a mol a mol

Na2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + 2NaOH

b mol b mol b mol

Khối lượ ng kết tủa là 100. (a + b) gam.

Vậy khối lượ ng kết tủa thu đượ c trong khi thêm (a + b) mol Ca(OH)2 vào lớ n hơ n khithêm (a + b) mol CaCl2 vào dung dịch chứa a mol NaHCO3 và b mol Na2CO3.

b) Khối lượ ng kết tủa khi thêm CaCl2 vào là: 100a = 100.0,2 = 20(g)

Khối lượ ng kết tủa khi cho thêm Ca(OH)2 vào là: 100(a + b) = 100(0,2+0,1) = 30(g).

M ộ t số bài tậ p tươ ng tự không l ờ i giải:

Bài 1: [1]. Có hiện tượ ng gì xảy ra khi cho K tác dụng vớ i dung dịch từng chất sau

(viết phươ ng trình phân tử và ion): NaCl, CuCl2, (NH4)2SO4, Fe2(SO4)3, Zn(NO3)2.

Bài 2: [6]. a) Cho Na vào lần lượ t các lọ đựng các chất sau: nướ c cất, dung dịch

(NH4)2CO3, etanol, dầu hỏa và dung dịch CuSO4.

b) Cho một mẩu Na vào một dung dịch có chưa Al2(SO4)3 và CuSO4, thu đượ c khí A,

dung dịch B và kết tủa C, thu đượ c chất rắn D. Cho H2 dư đi qua N núng nóng (giả thiết

phản ứng xảy ra hoàn toàn), thu đượ c chất rắn E. Hòa tan E trong dung dịch HCl dư thi E

chỉ tan đượ c một phần. Giải thích bằng phươ ng trình phản ứng.

Bài 3: [5]. Viết phươ ng trình phản ứng dướ i dạng phân tử và ion thu gọn của dung

dịch NaHCO3 vớ i từng dung dịch: H2SO4 loãng, KOH, Ba(OH)2 dư. Trong mỗi phản ứng

đó, ion HCO3- 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

Na2CO3, (a <2b) thu đượ c dung dịch C và V lít khí C.





b) Nếu cho dung dịch B vào dung dịch A thu đượ c dung dịch D và V1(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

V1 vớ i a, b.

Chuyên đề 3: Điều chế các kim loại kiềm và các hợ p chất của chúng.

Phươ ng pháp : Dựa vào tính chất hóa học, nguyên tắc và phươ ng pháp điều chế kimloại kiềm và các hợ p chất của chúng.

Bài tậ p 1: [6]. Viế t các phươ ng trình phả n ứ ng đ iều chế NaOH từ các chấ t vô cơ ,

ghi rõ đ iều kiệ n phả n ứ ng (nế u có).

T ừ NaOH có thể đ iều chế đượ c Na không?. N ế u đượ c hãy viế t phươ ng trình phả n

ứ ng đ iều chế và ghi rõ đ iều kiệ n thự c hiệ n.

Giải:

Phươ ng trình phản ứng điều chế NaOH:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑

Na2O + H2O → 2NaOH

2NaCl + 2H2O → đ pdd 2NaOH + Cl2↑ + H2↑

2Na2O2 + 2H2O → 4NaOH + O2↑

NaH + H2O → NaOH + H2↑

Muối Na+ + bazơ kiềm → muói kết tủa + NaOH

Ví dụ: Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaOH.

Na2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2NaOH

Từ NaOH có thể điều chế đượ c Na nhưng phải có thiết bị để khi Na sinh ra ta thu nó,nếu không Na tác dụng vớ i H2O.

4NaOH → đ pnc 4Na + O2↑ + 2H2O

Bài tậ p 2: [10]. Viế t các phươ ng trình phả n ứ ng và trình bày cách đ iều chế kali từ

quặ ng Sinvinit (gồ m chủ yế u KCl, NaCl) và đ iều chế các kim loại trong quặ ng dolômit.

Giải:

* Sơ đồ điều chế K từ quặng sinvinit:

dd NaCl, KCl Kdpnc

dd NaCl

NaCl, KCl, taûp cháúthoìa tan H

2O

(Quàûng sinvinit)

KCl

kãút tinh

taûp cháút

kãút tinh

phán âoaûn

Phản ứng điện phân nóng chảy KCl

2KCl dpnc → 2K + Cl2 ↑

* Sơ đồ điều chế Ca và Mg từ quặng Đôlômit CaCO3.MgCO3.





dpnc

MgCO3.CaCO3

ClHMgCl2,CaCl2

NH3

CaCl2

Mg(OH)2

Ca

MgMgCl2ClH dpnc

+

MgCl2

khan

cä caûnCaCl2 khan

++ cä caûn

Các phản ứng xảy ra:

MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + CO2 ↑ + H2O.

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 ↑ + H2O.

MgCl2 + 2H2O + 2NH3 → Mg(OH)2 ↓ + 2NH4Cl.

Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O.

MgCl2 dpnc → Mg + Cl2 ↑

CaCl2 dpnc

→ Ca + Cl2 ↑ Bài tậ p 3: [23]. Trình bày nguyên tắ c củ a phươ ng pháp amoniac đ iều chế Na 2CO 3 .

Viế t các phươ ng trình phả n ứ ng minh họ a.

Giải:

Cho khí CO2 qua dung dịch NH3 lạnh để điều chế NH4HCO3:

CO2 + H2O + NH3 → NH4HCO3.

Tiếp theo cho dung dịch NaCl vào phản ứng vớ i NH4HCO3 tạo thành NaHCO3 ít tan:

NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3↓ + NH4Cl

Lọc tách NaHCO3 ra, nung ở nhiệt độ cao thu đượ c Na2CO3.2NaHCO3 →

0t Na2CO3 + CO2↑ + H2O

Bài tậ p 4: [25]. Nêu nguyên tắ c chung đ iều chế kim loại và viế t các phươ ng trình

phả n ứ ng xả y ra khi đ iều chế các kim loại: Na, Al, Fe từ các chấ t: Na 2CO 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:

+ Na2CO3 → Na:

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ + H2O.

Dung dịch NaCl → 0t NaCl khan.

2NaCl → đ pnc 2Na + Cl2↑

+ Al(NO3)3 → Al:

Al(NO3)3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaNO3.

2Al(OH)3 → 0t Al2O3 + 3H2O

2Al2O3 → đ pnc 2Al + 3O2.





+ FeS2 → Fe:

4FeS2 + 11O2 → 0t 2Fe2O3 + 8SO2↑

Fe2O3 + 3CO → 0t 2Fe + 3CO2↑

Bài tậ p 5: [6]. Cho các nguyên liệu: muố i ă n, đ á vôi, H 2O, không khí, có đủ các đ iều

kiệ n k ỷ thuậ t cầ n thiế t. Hãy viế t các phươ ng trình phả n ứ ng đ iều chế : NaOH, nướ c

Javen, amoniac và Na 2CO 3 .

Giải:

- Điều chế NaOH:

Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn giữa các điện cực:

2NaCl + 2H2Odpdd

m.n → 2NaOH + H2↑ + Cl2↑

- Điều chế nướ c Javen:

Cho khí clo tác dụng vớ i dung dịch NaOH:

Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O

Nướ c Javen

- Điều chế NH3:

NH3 đượ c điều chế bằng phươ ng pháp tổng hợ p trực tiếp N2 + H2.

+ Điều chế N2 bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng thu đượ c khí N2 ở -

1960C.

+ Tổng hợ p N2 và H2:

N2 + 3H2 oxt,t

→← 2NH3.

- Điều chế Na2CO3:

CaCO3 → C 01000 CaO + CO2↑

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

Hoặc: CO2 + NaOH → NaHCO3.

2NaHCO3 → 0

t Na2CO3 + CO2↑ + H2O

Trong công nghiệp Na2CO3 đượ c điều chế bằng phươ ng pháp amoniăc:

NH3 + H2O + CO2 → NH4HCO3.

NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3 + NH4Cl

2NaHCO3 → 0t Na2CO3 + CO2↑ + H2O

M ộ t số bài tậ p không l ờ i giải:

Bài 1: [25]. Từ hổn hợ p gồm KCl, AlCl3, CuCl2 (vớ i các chất khác và điều kiện thích

hợ p) viết phươ ng trình phản ứng điều chế 3 kim loại: K, Al, Cu riêng biệt.

Bài 2: [24]. Từ muối ăn, đá vôi, nướ c và các điều kiện cần thiết, hãy viết các phươ ng

trình phản ứng điều chế: Na, NaOH, NaHCO3, Na2CO3, nướ c Javen, HCl, Ca, Ca(OH)2,

clorua vôi.





Bài 3: [17]. Từ các nguyên liệu: muối ăn, đá vôi, H2O và các thiết bị cần thiết (lò

nung, máy điện phân) có điều chế đượ c những chất gì?.

Chuyên đề 4: Nhận biết (phân biệt) các chất

Dạ ng 1: Nhậ n biế t các chấ t đượ c sử d ụ ng thuố c thử bấ t k ỳ .

Phươ ng pháp: Dựa vào tính chất vật lý: màu sắc, màu lửa, tính tan,... và tính chất hóahọc đặc trưng của các cation hoặc anion của các chất bằng cách dùng thuốc thử thích hợ p.

Bài tậ p1: [3]. M ộ t hóa chấ t rắ n X mấ t nhãn chỉ có thể là NaCl (tinh khiế t) hoặ c

K 2SO 4 . Hãy tìm cách kiể m tra mẩ u hóa chấ t đ ó.

Giải:

* Cách 1: Phươ ng 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 (K2SO4.

* Cách 2: Phươ ng pháp hóa học:

Hòa tan chất rắn trong nướ c và cho tác dụng vớ i dung dịch AgNO3 hoặc BaCl2. Nếu

tác dụng vớ i AgNO3 có kết tủa trắng thì X là NaCl:

NaCl + AgNO3 → AgCl ↓ + NaNO3.

Nếu tác dụng vớ i BaCl2 cho kết tủa trắng thì đó là K2SO4:

BaCl2 + K2SO4 → BaSO4↓ + 2KCl

Bài tậ p 2: [5] Phân biệ t các dung d ị ch sau đự ng trong các bình mấ t nhãn:

a) Natri sunfat, kali sunfat, natri hidroxit và axit clohidric.

b) NaCl, NaNO 3 , Na 2SO 4 , Na 2CO 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 tượ ng gì là Na2SO4 và BaSO4.

- 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 Na2SO4 và đũa nào cháy có

ngọn lửa màu tím là dung dịch K2SO4.

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

Na2CO3:

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ + H2O

- Cho dung dịch BaCl2 vào các ống nghiệm còn lại, ống nghiệm nào có kết tủa trắng là

dung dịch Na2SO4:

BaCl2 + Na2SO4 → 2NaCl + BaSO4↓

- Cho dung dịch AgNO3 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 NaNO3.AgNO3 + NaCl → NaNO3 + AgCl↓





AgNO3 + KCl → KNO3 + 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 d ị ch trong suố t. M ỗ i dung d ị ch chỉ có chứ a mộ t loại ion d ươ ngvà mộ t loại ion âm. Các loại ion trong cả 4 dung d ị ch gồ m Ba

2+ ; Mg

2+ ; Pb

2+ , Na

+ , SO 4

2- ,

Cl - ; CO 3

2- , NO 3

- .

a. Đ ó là dung d ị ch gì?

b. Nhậ n biế t từ ng dung d ị ch bằ ng phả n ứ ng hoá họ c.

Giải.

a. Xác định các dung dịch.

Ion Ba + Mg + Pb + Na+

SO4- BaSO4 MgSO4 tan PbSO4 Na2SO4 tan

Cl- BaCl2 tan MgCl2 tan PbCl2 ít tan NaCl tan

CO32- BaCO3 MgCO3 PbCO3 Na2CO3 tan

NO3- Ba(NO3)2 tan Mg(NO3)2 tan Pb(NO3)2 tan NaNO3 tan

Theo bảng trên ta thấy 4 dung dịch thích hợ p là: Na2CO3; Pb(NO3)2;

MgSO4 và BaCl2.

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

Na2CO3.

Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O.

- Mẫu thử xuất hiện kết tủa trắng là dung dịch Pb(NO3)2.

Pb(NO3)2 + 2HCl PbCl2 + 2HNO3

- Hai mẫu thử không có hiện tượ ng gì là MgSO4 và BaCl2.

- Cho dung dịch Ba(NO2)2 vào 2 mẫu thử còn lại, mẫu thử nào xuất hiện kết tủa trắng

là dd MgSO4, mẫu thử còn lại là BaCl2 Ba(NO3)2 + MgSO4 BaSO4

+ Mg(NO3)2.

Dạng 2: nhận biết các chất vớ i thuốc thử hạn chế.

Phươ ng pháp: Dựa vào thuốc thử đượ c sử dụng để nhận biết các chất, nhận biết đượ c

chất nào có thể sử sụng chính chất đó hoặc sử dụng các sản phẩm của chất đó vớ i thuốc thử

làm thuốc thử mớ i để nhận biết các chất còn lại .

Bài1. [10] Chỉ có nướ c và khí CO 2 có thể phân biệ t đượ c 5 chấ t bộ t trắ ng sau đ ây

đượ c không: NaCl; Na 2CO 3 ; Na 2SO 4 ; BaCO 3 ; BaSO 4 . N ế u đượ c hãy trình bày cách phân biệ t.





Giải.

- Trích mẫu thử, đánh đáu và cho nướ c vào, ta chia thành 2 nhóm:

+ Nhóm 1: tan trong nướ c gồm: NaCl; Na2CO3 và Na2SO4

+ Nhóm 2: không tan gồm: BaCO3 và BaSO4

- Cho khí CO2 sục vào nhóm 2 khi có mặt H2O, chất nào tan là BaCO3, chất không tanlà BaSO4

CO2 + H2O + BaCO3 Ba(HCO3)2

- Lấy Ba(HCO3)2 sinh ra cho vào nhóm 1, mẫu thử nào không xuất hiện kết tủa là

NaCl. Hai mẫu thử có kết tủa là Na2CO3 và Na2SO4

Na2CO3 + Ba(HCO3)2 BaCO3 + 2NaHCO3.

Na2SO4 + Ba(HCO3)2 BaSO4 + 2NaHCO3.

Lọc lấy kết tủa và nhận biết tươ ng tự như trên, nhận đượ c BaCO3 thì chất tươ ng ứng

ban đầu là Na2CO3, nhận đượ c BaSO4 thì chất ban đầu là Na2SO4

Bài 2.[23] Cho 3 bình mấ t nhãn là A gồ m: KHCO 3 và K 2CO 3 ; B gồ m: KHCO 3 và

K 2SO 4 ; D gồ m K 2CO 3 và K 2SO 4 . Chỉ dùng dung d ị ch BaCl 2 và dung d ị ch HCl, nêu cách

nhậ n biế t mỗ i bình nói trên, viế t phả n ứ ng minh họ a.

Giải

Lấy lượ ng 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 BaCl2 vào từng dung dịch thu đượ c. 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

KHCO3 + HCl KCl + CO2 + H2O.K2CO3 + 2HCl 2KCl + CO2 + H2O.

Trong dung dịch B và D vẫn còn K2SO4 nên có phản ứng vớ i BaCl2

BaCl2 + K2SO4 BaSO4 + 2KCl.

- Cho BaCl2 dư vào 2 dung dịch còn lại (B và D). Lọc lấy nướ c lọc, cho dung dịch axit

HCl vào. Ở phần nước lọc nào thấy có khí thoát ra thì đó là nướ c lọc từ dung dịch B

(KHCO3 và K2SO4), còn lại là dung dịch D.

+ Ở dd B: BaCl2 + K2SO4 BaSO4 + 2KCl.

Trong nướ c lọc gồm KHCO3 và KCl.KHCO3 + HCl KCl + CO2 + H2O.

+ Ở dd D: BaCl2 + K2SO4 BaSO4 + 2KCl.

BaCl2 + K2CO3 BaCO + 2KCl.

Trong nướ c lọc chỉ có KCl.

Bài3. [18] Dùng mộ t hoá chấ t hãy phân biệ t các dung d ị ch K 2SO 4 ; K 2CO 3 ; K 2SiO 3 ;

K 2S; K 2SO 3 .

Giải

Trích mẫu thử vào ống nghiệm và đánh dấu, nhỏ dung dịch HCl vào từng mẫu thử.

- Ống nghiệm không có hiện tượ ng xảy ra là K2SO4.





- Ống có kết tủa keo (H2SiO3) là K2SiO3

K2SiO3 + 2HCl H2SiO3 + 2KCl.

- Ống có khí có mùi trứng thối thoát ra là K2S.

K2S + HCl 2KCl + H2S

- Ống có khí mùi hắc thoát ra có khả năng làm mất màu dung dịch Brôm là K2SO3 K2SO3 + 2HCl 2KCl + SO2 + H2O.

SO2 + Br2 + 2H2O H2SO4 + 2HBr.

- Ống có khí thoát ra không mùi là K2CO3.

K2CO3 + 2HCl 2KCl + CO2 + H2O.

Bài4. [6] Hãy dùng phươ ng pháp hoá họ c để phân biệ t các hoá chấ t trong mỗ i cặ p

sau đ ây ( trong mỗ i trườ ng hợ p chỉ đượ c dùng mộ t thuố c thử ):

a. Dung d ị ch NaCl và dung d ị ch BaCl 2 .

b. Dung d ị ch MgCl 2 và dung d ị ch AlCl 3 .

c. Dung d ị ch CaCl 2 và dung d ị ch Ba(NO 3 ) 2 .

d. Na 2CO 3 và Na 2SO 3 (rắ n).

Nêu hiệ n tượ ng và viế t các phả n ứ ng minh hoạ .

Giải

a. Dung dịch NaCl và BaCl2: dùng thuốc thử là dung dịch Na2SO4, dung dịch nào có

kết tủa vớ i Na2SO4 đó là BaCl2, dung dịch không có dấu hiệu phản ứng là NaCl.

BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl.

b. Dung dịch MgCl2 và AlCl3: dùng dung dịch NaOH là thuốc thử. Dung dịch nào cókết tủa không tan thì đó là dung dịch MgCl2. Dung dịch nào ban đầu xuất hiện két tủa, sau

đó kết tủa tan khi NaOH dư thì đó là dung dịch AlCl3.

MgCl2 + NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl.

AlCl3+ 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl.

Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O.

c. Dung dịch CaCl2 và dung dịch Ba(NO3)2: dùng dd Na2SO4 loãng làm thuốc thử.

Dung dịch nào cho kết tủa trắng là Ba(NO3)2, dung dịch kia là CaCl2.

Ba(NO3)2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaNO3.d. Na2CO3 và Na2SO3 (rắn): dùng axit axetic làm thuốc thử. Nhỏ dung dịch CH3COOH

vào dung dịch 2 chất trên, ở dd nào có xảy ra phản ứng cho khí bay ra thì đó là Na2CO3,

mẫu thử còn lại là Na2SO3 không phản ứng.

2CH3COOH + Na2CO3 2CH3COONa + CO2 + H2O.

Bài5. [18] Cho hỗ n hợ p rắ n gồ m: NaOH; NaHCO 3 vào nướ c đượ c dung d ị ch A.

Hãy nhậ n biế t các chấ t có trong dung d ị ch A.

Giải

Khi hoà tan hỗn hợ p rắn vào nướ c thì:





NaOH + NaHCO3 Na2CO3 + H2O.

Tuỳ theo số mol của NaOH và NaHCO3 mà ta có các trườ ng hợ p sau đây:

- Tr ườ ng hợ p 1: nếu3 NaHCO NaOH nn = thì dd A chỉ có ion Na+ và CO3

2-.

- Tr ườ ng hợ p 2: nếu3 NaHCO NaOH

nn > thì NaOH còn dư nên dd A chỉ có ion Na+ OH- và

CO32-.

- Tr ườ ng hợ p 3: nếu3 NaHCO NaOH

nn < thì NaHCO3 còn dư nên dd A chỉ có ion Na+

HCO3-và CO3

2-.

Nhận biết từng trườ ng hợ p:

+ Na+: dùng bông tẩm dd rồi đưa vào ngọn lửa đèn cồn có Na+ sẽ cho ngọn lửa màu

vàng.

+ Tr ườ ng hợ p 1: nhận biết CO32-: cho dung dịch HCl vào thì sẽ thấy có khí thoát ra.

2HCl + CO32- 2Cl- + CO2 + H2O.

+ Tr ườ ng hợ p 2: nhận biết CO32-; OH -: cho dung dịch HCl vào có khí bay ra là CO32- 2HCl + CO3

2- 2Cl- + CO2 + H2O.

Cho dd MgCl2 vào có kết tủa trắng là có ion OH -

MgCl2 + 2OH - Mg(OH)2 + 2Cl-

+ Tr ườ ng hợ p 3: nhận biết HCO3- và CO3

2-: cho BaCl2 dư vào dung dịch, nếu có kết

tủa là CO32-.

BaCl2 + CO32- BaCO3 + 2Cl-.

Cho Ba(OH)2 vào thấy có kết tủa là BaCO3 là có HCO3-.

HCO3- + OH - CO32- + H2OBa2+ + CO3

2- BaCO3

Dạng 3: nhận biết các chất mà không dùng bất kì thuốc thử nào.

Phươ ng pháp:

+ Để ý đế n màu sắ c của dung d ịch hoặc đ un nóng mẫ u thử xem có hiện t ượ ng gì

không.

+ Cho các mẫ u thử tác d ụng vớ i nhau, thố ng kê các hiện t ượ ng vào một bảng t ổ ng

k ế t. So sánh các k ế t quả này để rút ra k ế t luận ( Chấ t t ạo ra 3; 2; 1... k ế t t ủa, chấ t khí,...).

Bài1. [19] Có 5 l ọ mấ t nhãn, mỗ i l ọ đự ng mộ t trong các dung d ị ch sau: NaHSO 4 ; KHCO 3 ; Mg(HCO 3 ) 2 ; Na 2CO 3 ; Ba(HCO 3 ) 2 . Trình bày cách nhậ n biế t từ ng dung d ị ch mà

chỉ đượ c dùng thêm cách đ un nóng.

Giải

Trích mẫu thử và đánh số thứ tự:

- Đun nóng, 2 lọ xuất hiện khí và kết tủa trắng là Mg(HCO3)2 và Ba(HCO3)2.

Mg(HCO3)2 → 0t

MgCO3 + CO2 + H2O.

Ba(HCO3)2 →

0t

BaCO3 + CO2 + H2O.





- Lấy vài giọt ở một trong hai lọ vừa biết nhỏ vào các lọ còn lại (NaHSO4; KHCO3;

Na2CO3). Ở lọ nào có hiện tượ ng khí thoát ra là NaHSO4.

+ Nếu dung dịch sản phẩm trong suốt thì dung dịch nhỏ vào là Mg(HCO3)2.

2NaHSO4 + Mg(HCO3)2 MgSO4 + Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O.

+ Nếu dung dịch sản phẩm xuất hiện kết tủa trắng thì dung dịch nhỏ vào làBa(HCO3)2

Ba(HCO3)2 + NaHSO4 BaSO4 + Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O.

Như vậy ta xác định đượ c 3 lọ NaHSO4; Mg(HCO3)2 và Ba(HCO3)2; hai lọ còn lại là:

Na2CO3 và KHCO3.

- Lấy vài giọt Ba(HCO3)2 nhỏ vào 2 lọ trên. Lọ nào có kết tủa trắng là Na2CO3, lọ còn

lại là KHCO3.

Bài2. [18] Nhậ n biế t H 2O; dung d ị ch NaCl; dung d ị ch HCl; dung d ị ch Na 2CO 3 mà

không dùng hoá chấ t nào khác.

Giải.

Trích mẫu thử và cho vào từng lọ, đánh dấu thứ tự.

- Lần lượ t đun các dung dịch cho đến cạn.

+ Mẫu không để lại dấu vết là H2O và HCl.

+ Mẫu để lại cặn là NaCl và Na2CO3.

- Cho nướ c và dd HCl lần lượ t vào các mẫu thử của dung dịch NaCl và dung dịch

Na2CO3.

+ Cặp tan và không có hiện tượ ng gì thì chất đổ vào là H2O.

+ Cặp tan và sủi bọt khí thì chất đổ vào là dung dịch HCl.+ Cặp chỉ tan trong dung dịch HCl là dung dịch NaCl.

+ Cặp tan và sủi bọt khí là dd Na2CO3.

Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + 2H2O.

Bài2. [18] Không dùng thuố c thử nào khác, hãy nhậ n biế t :

1. Các dung d ị ch: NaHCO 3 , CaCl 2 , Na 2CO 3 , Ca(HCO 3 ) 2 .

2. Các dung d ị ch: NaHCO 3 ; Na 2CO 3 ; BaCl 2 ; Na 3 PO 4 ; H 2SO 4 .

Giải.

1. Trích mẫu thử vào từng lọ và đánh số thứ tự. Rót dung dịch mỗi lọ vào 3 lọ còn lại.Kết quả ghi lại ở bảng sau:

Mẫu thử NaHCO3 CaCl2 Na2CO3 Ca(HCO3)2

NaHCO3 xKhông hiện

tượ ng

Không hiện

tượ ng

Không hiện

tượ ng

CaCl2 Không hiện

tượ ngx CaCO3

Không hiện

tượ ng

Na2CO3 Không hiện

tượ ng

CaCO3 x CaCO3

Ca(HCO3)2 Không hiện Không hiện CaCO3 x





tượ ng tượ ng

Kết quả.Không hiện

tượ ngMột kết tủa. Hai kết tủa Một kết tủa

Kết quả trên đượ c phản ánh qua các phản ứng sau:CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl.

Ca(HCO3)2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaHCO3.

Từ kết quả trên ta rút ra nhận xét: khi dùng một dung dịch nhỏ vào mẫu thử các chất

còn lại:

+ Nếu không có hiện tượ ng gì thì dung dịch nhỏ vào là NaHCO3.

+ Nếu dung dịch tạo đượ c 2 kết tủa thì dung dịch nhỏ vào là Na2CO3.

+ Nếu tạo đượ c một kết tủa thì dung dịch nhỏ vào là CaCl2 hoặc Ca(HCO3)2

Đun 2 lọ đó, nếu lọ nào có khí thoát ra là Ca(HCO3) và lọ còn lại là CaCl2.

Ca(HCO3)2 → 0t

CaCO3 + CO2 + H2O.

2. Trích mẫu thử cho vào từng lọ và đánh số thứ tự.

Rót dung dịch mỗi lọ vào 4 lọ còn lại, kết quả ghi lại ở bảng sau:

Mẫu thử NaHCO3 Na2CO3 BaCl2 Na3PO4 H2SO4

NaHCO3 X - - - CO2

Na2CO3 - X BaCO3 - CO2

BaCl2 - BaCO3 X Ba3(PO4)2 BaSO4

Na3PO4 - - Ba3(PO4)2 X -

H2SO4 CO2 CO2 BaSO4 - X

Kết quả 1 khí1 kết tủa +

1 khí3 kết tủa 1 kết tủa

2 khí + 1

kết tủa.

Dấu “ – “ là không có hiện tượ ng gì xảy ra.

Kết quả trên đượ c phản ánh qua các phản ứng sau:

2NaHCO3 + H2SO4 Na2SO4 + CO2 + 2H2O.

Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl.

Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + CO2 + 2H2O.

3BaCl2 + 2Na3PO4 Ba3(PO4)2 + 6NaCl.

BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl.

Từ kết quả trên rút ra nhận xét sau: khi dùng một dung dịch nhỏ vào mỗi dung dịch còn

lại thì:

- Chỉ có 1 lọ sủi bọt khí thì dung dịch nhỏ vào là NaHCO3.

- Chỉ có 1 kết tủa và 1 sủi bọt khí thì dung dịch nhỏ vào là Na2CO3.

- Có 3 lọ xuất hiện kết tủa thì dung dịch nhỏ vào là BaCl2.





- Chỉ có một lọ xuất hiện kết tủa thì dung dịch nhỏ vào Na3PO4.

- Có 2 lọ sủi bọt khí và 1 lọ xuất hiện kết tủa thì dung dịch nhỏ vào là H2SO4.

Một số bài tập chuyên đề 4 không lờ i giải.

1. [5] Bằng các phươ ng pháp hoá học hãy phân biệt các chất sau: a. Al, Mg, Ca, K.

b. Các dd NaCl; CaCl2; AlCl3; ZnCl2.

2. [18] Chỉ có H2O, CO2 lò nung điện, hãy chỉ rõ phươ ng pháp phân biệt 6 chất bột

trắng đựng trong 6 lọ riêng biệt: NaCl; Na2SO4; CaCO3; Al2O3; Na2CO3; BaSO4.

3. [6] Có 6 lọ không nhãn đựng 6 dd riêng biệt sau: K2CO3; (NH4)2SO4; MgSO4;

Al2(SO4)3; FeSO4 và Fe2(SO4)3. Hãy dùng dung dịch xút, hãy cho biết lọ nào đựng chất gì?

4. [25] Có 4 ống nghiệm đựng dd của 4 chất sau: HCl; NaOH; Na2SO4; NaCl; BaCl2 và

AgNO3. Hãy trình bày cách nhận biết các dd đó bằng cách sử dụng giấy quỳ và bằng phản

ứng bất kì giữa các dung dịch trong ống nghiệm. Viết phươ ng trình phản ứng minh hoạ.

5. Có 4 ống nghiệm đượ c đánh số thứ tự 1, 2, 3, 4, chứa các chất sau (không tươ ng

ứng) Na2CO3; CaCl2; HCl; NH4HCO3. Lấy ống nghiệm số (1) đổ vào ống nghiệm số (3)

thấy có kết tủa, lấy ống nghiệm số (3) đổ vào óng nghiệm số (4) thấy có khí bay ra. Hãy xác

định hoá chất đựng trong các ống nghiệm trên.

6. [5] a. Chỉ dùng quỳ tím hãy phân biệt các dung dịch:

- Dung dịch HCl; KOH; xôđa; K2SO4.

- Dung dịch HCl; KHSO4; NaHCO3; MgCl2.

b. Không dùng hoá chất nào khác, hãy nhận biết:- H2SO4; NaOH; BaCl2; (NH4)2SO4.

- NaOH; HCl; NaCl và Phenolphtalein.

7. [17] Làm thế nào để biết đượ c dd có mặt các muối sau: NaCl; Na2SO4; NaNO3;

Na2CO3.

8. [17] Phân biệt 5 lọ đựng các dd sau mà không dùng thuốc thử.

9. [6] Có 6 ống nghiệm đánh số thứ tự từ 1 đến 6 đựng các dd sau (không tươ ng ứng):

NaNO3; CuCl2; Na2SO4; K2CO3; Ba(NO3)2 và CaCl2. Hãy xác định số của từng dd biết rằng:

khi trộn các dd 1 vớ i 3; 1 vớ i 6; 2 vớ i 3; 2 vớ i 6; 4 vớ i 6 thì cho kết tủa. Cho dd AgNO3 tácdụng vớ i dd số 2 cũng có kết tủa. Hãy minh hoạ câu trả lờ i bằng phươ ng trình phản ứng hoá

học.

Chuyên đề 5: Tách riêng và tinh chế các chất.

- Phươ ng pháp vậ t lý:

+ Hoà tan trong nướ c: để tách các chất dễ tan trong nướ c ra khỏi chất không tan..

+ Nhiệt phân: để tách những chất không bền vớ i nhiệt ra khỏi chất bền vớ i nhiệt.

+ Đun nóng: để loại những chất dễ bay hơ i, thăng hoa.

+ Cô cạn: tách chất rắn không bay hơ i khi gặp nhiệt độ cao từ dd hỗn hợ p nhiều chất

tan.





+ Chưng cất phân đoạn: tách các chất có nhiệt độ sôi cao rõ rệt.

+ Kết tinh: tinh chế hoặc tách các chất có khả năng kết tinh ở một nhiệt độ xác định

mà các chất khác chưa kết tinh.

- Phươ ng pháp hoá họ c.

+ Hoà tan trong axit: để hoà tan (kim loại, oxit bazơ hay lưỡ ng tính, muối cacbonat,muối sunfua…).

+ Thực hiện các phản ứng trao đổi: tạo kết tủa; chất bay hơ i tách ra khỏi hỗn hợ p.

Chú ý: không nên tách Ba2+

d ướ i d ạng BaSO4 hoặc Ag+ d ướ i d ạng AgCl do các muố i

này r ấ t bề n, khó hoà tan hoặc nhiệt phân. Thườ ng ta tách các ion kim loại d ướ i d ạng

hydroxit hay muố i cacbonat .

Bài1. [13] Tinh chế muố i ă n có l ẫ n Na 2CO 3

Giải

Hoà tan muối vào nướ c, cho từ từ dd HCl vào hỗn hợ p cho đến dư.

Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O.

Dung dịch thu đượ c gồm NaCl và HCl. Cô cạn dd thì nướ c và HCl sẽ bay hơ i. Ta thu

đượ c NaCl tinh khiết.

Bài2. [10] M ộ t loại muố i ă n có l ẫ n các tạ p chấ t là Na 2SO 4 ; NaBr; MgCl 2 ; CaCl 2 và

CaSO 4 . Hãy trình bày phươ ng pháp hoá họ c để l ấ y NaCl tinh khiế t.

Giải

Cho dd Ba(OH)2 dư vào hỗn hợ p mẫu thử.

Ba(OH)2 + MgCl2 Mg(OH)2 + BaCl2.

Ba(OH)2 + CaSO4 BaSO4 + Ca(OH)2.Ba(OH)2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaOH.

Lọc bỏ kết tủa Mg(OH)2 và BaSO4, lấy dd nướ c lọc, cho Na2CO3 vào nướ c lọc:

BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl.

Ca(OH)2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaOH.

CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl.

Lọc bỏ kết tủa BaCO3 và CaCO3, lấy dd nướ c lọc, sục khí Cl2 dư vào dd nướ c lọc, rồi

cho tiếp dd HCl dư vào:

Cl2 + 2NaBr 2NaCl + Br2.NaOH + HCl NaCl + H2O.

Na2CO3 + HCl 2NaCl + CO2 + H2O.

Cô cạn dd thì nướ c, HCl và Br2 sẽ bay hơ i và ta sẽ thu đượ c NaCl tinh khiết.

Bài3. [24] Hãy tách hỗ n hợ p 3 muố i: NaCl; MgCl 2 ; NH 4Cl thành các chấ t riêng

biệ t.

Giải

Sơ đồ tách như sau:





NaCl

MgCl2

NH4Cl

Mg(OH)2

ClH

NaCl

MgCl2

NH4Cl

MgCl2

NaCl NaOH

NaCl NaClClH

ClHcho thàng hoa

cä caûn

NaOH dæ

cä caûn

Các phươ ng trình phản ứng:

NH4Cl → 0

t NH3 + HCl.

NH3 + HCl NH4Cl.

MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl.

NaOH + HCl

NaCl + H2O. Bài4. [24] Hãy tách riêng mỗ i chấ t ra khỏi hỗ n hợ p các chấ t: AlCl 3 ; CuCl 2 ; NaCl

mà không làm thay đổ i khố i l ượ ng mỗ i chấ t.

Giải

Sơ đồ tách:

NH4Cl NaCl

NaCl NaCl

ClHCuCl2

AlCl3 NH3

[Cu(NH3)4](OH)2

Al(OH)3 AlCl3

ClHCuCl2

Al(OH)3

Cu(OH)2

cä caûndd dæ

to

nung

Các phươ ng trình phản ứng xảy ra như sau:

AlCl3 + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3 + 3NH4Cl.

CuCl2 + 2NH3 + 2H2O Cu(OH)2+ 2NH4Cl.

NH4Cl →

0t

NH3 + HCl.Cu(OH)2 + 4NH3 [Cu(NH3)4](OH)2.

Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O.

[Cu(NH3)4](OH)2 + 6HCl CuCl2 + 4NH4Cl + 2H2O.

Một số bài tập chuyên đề 5 không lờ i giải.

1.[18] Hỗn hợ p muối rắn gồm FeCl2; NaCl; AlCl3; CuCl2 có thành phần xác định. Hãy

trình bày nguyên tắc tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợ p dướ i dạng riêng biệt.

2.[6] Từ dd hỗn hợ p M có chứa KCl, MgCl2; BaCl2; AlCl3, hãy viết quá trình phản ứng

tách, điều chế thành các kim loại riêng biệt. Chuyên đề 6: Bổ túc phản ứ ng và hình thành chuỗi biến hóa.





Phươ ng pháp: d ự a vào tính chấ t hoá học để hoàn thành chuổ i biế n hoá và bổ túc

phản ứ ng.

Bài1. [6] Hoàn thành sơ đồ biế n hoá sau:

KClO3 → 0

t A + B

A + MnO2 + H2SO4 C + D + E + F.A → dpnc G + C.

G + H2O L + M.

C + L → 0t KClO3 + A + F.

Giải

(A): KCl; (B): O2; (C): Cl2; (D): K2SO4; (E): MnSO4; (F): H2O; (G): K; (L): KOH;

(M): H2.

Sơ đồ chuyển hoá:

KClO3 → 0t KCl + O2.

KCl + MnO2 + H2SO4 Cl2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O.

2KCl → dpnc 2K + Cl2.

2K + 2H2O 2KOH + H2

3Cl2 + 6KOH KClO3 + 5KCl + 3H2O.

Bài2. [6] Bổ túc các phươ ng trình phả n ứ ng.

KHCO3 + Ca(OH)2 (dư) ? + ? + ?.

NaAlO2 + KHSO4 ? + ? + ? + ?.

Giải KHCO3 + Ca(OH)2 (dư) CaCO3 + KOH + H2O.

2NaAlO2 + 8KHSO4 Na2SO4 + 2K2SO4 + Al2(SO4)3 + 4H2O.

Bài3. [23] Viế t các phươ ng trình phả n ứ ng theo sơ đồ chuyể n hoá sau:

3 2 3NaHCO Na CO

NaOH

ցտ րւ

Giải

2NaHCO3 → 0t Na2CO3 + CO2+ H2O.

Na2CO3 + CO2+ H2O 2NaHCO3.

Na2CO3 + Ba(OH)2 BaCO3 + 2NaOH.

2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O.

NaHCO3 + Ba(OH)2 BaCO3 + NaOH + H2O.

NaOH + CO2 NaHCO3.

Bài4. [19] Hoàn thành các phươ ng trình phả n ứ ng theo sơ đồ sau:





Na2CO3 NaCl NaClO

NaOH Na

→ →

↓ ↓ւ

Giải

Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2+ H2O.

NaCl + H2Odpdd

k.m.n → NaClO + H2.

2NaCl dpnc → 2Na + Cl2↑

NaCl + H2O dpdd

m.n → 2NaOH + H

2 + Cl

2

2Na + H2O 2NaOH + H2

4NaOH dpnc → 4Na + O2 + 2H2O.

Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2NaOH.

Một số bài tập không lờ i giải.

1. [20] Cho các đơ n chất A, B, C. Thực hiện phản ứng sau:

A + B X (1).

X + H2O NaOH + B (2).

B + C Y (3).

Y + NaOH Z + H2O (4).

Cho 2,68 lít khí Y (đktc) qua dd NaOH thì khối lượ ng chất rắn bằng 2,22gam.

Lập luận để xác định A, B, C và hoàn thành các phản ứng.

2. [6] Hoàn thành các phươ ng trình phản ứng theo sơ đò sau:

NaCl NaClO

Na NaOH

→

↓ ց

3. [5] Viết phươ ng trình phản ứng theo chuỗi biến hoá sau:

a. NaOH → )1( Na NaCl NaOH NaHCO3 Na2CO3





nướ c Javen Na2SO4

b. Na NaH NaOH NaCl NaNO3 NaNO2.

4. [20] Cho sơ đồ sau:

1

2

AB

C D E

A A A A

B

C D E2 2 2

1 1 1

A là muối halogen vớ i kim loại kiềm, halogen là khí màu vàng lục và cùng chu kì vớ i

kim loại kiềm. Hãy xác định các chất và viết các phươ ng trình phản ứng theo sơ đồ trên

(mỗi mũi tên là một phản ứng khác nhau).

Chuyên đề 7: Bài tập tổng hợ p và nâng cao.

Bài1. [5] a. Các ion X + , Y−

và nguyên tử Z nào có cấ u hình electron 1s 2 2s

2 2p

6 ?

b. Viế t cấ u hình electron củ a các nguyên tử trung hòa X và Y. Ứ ng vớ i mỗ i nguyên tử hãy nêu mộ t tính chấ t hóa họ c đặ c trư ng và mộ t phả n ứ ng để chứ ng minh.

Giải

a. Các nguyên tử và ion có cấu hình electron 1s22s22p6

X+ = Na+ ; Y− = F− và Z = Ne.

b. Cấu hình electron của nguyên tử trung hòa và tính chất.

X = 1s22s22p63s1 → là Na, có tính khử mạnh:

2Na + 2H O 2NaOH + H2 2

2 x 1e

Y = 1s22s22p5 → là F, có tính oxi hóa mạnh:

H + F 2HF22

2 x 1e

Bài2.[6] a. Hãy trình bày tính chấ t hóa họ c củ a NaOH.

b. Trong công nghiệ p, khi ngườ i ta đ iệ n phân dung d ị ch NaCl có màng ngă n hai

đ iệ n cự c, thu đượ c hỗ n hợ p gồ m NaOH + NaCl ở khu vự c catot. Bằ ng phươ ng pháp nào

có thể tách đượ c NaCl để thu d ượ c NaOH tinh khiế t.Giải

a. Tính chất hóa học của NaOH:

- Tan trong nướ c, phân ly hoàn toàn thành

NaOH → Na+ + OH−

- Phản ứng vớ i các phi kim như Cl2, Br2,...

2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O

- Phản ứng vớ i các kim loại có hiđroxit lưỡ ng tính nhưn Al, Zn, Cr,...

2NaOH + 2Al + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ 2NaOH + Zn → Na2ZnO2 + H2 ↑





- Tác dụng vớ i axit, oxit axit:

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O

6NaOH + P2O5 → 3Na3PO4 + 3H2O

- Tác dụng oxit và hiđroxit lưỡ ng tính:

ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 +H2OAl(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

- Tác dụng vớ i muối của kim loại có hiđroxit không tan:

CuCl2 + NaOH → Cu(OH)2 ↓ + 2NaCl

- Bị điện phân nóng chảy:

4NaOH dpnc → 4Na + O2 ↑ + 2H2O

b. Để tách NaCl khỏi hỗn hợ p NaOH + NaCl ngườ i ta đã dùng phươ ng pháp kết tinh

phân đoạn dựa trên nguyên tắc: chất nào có độ hòa tan bé thì chất đó sẽ kết tinh nhanh hơ n

khi cô cạn dung dịch.NaCl có độ hòa tan bé hơ n NaOH, nên khi cô cạn dung dịch NaCl sẽ kết tinh trướ c,

còn lại NaOH, cô lặp lại nhiều lần sẽ thu đượ c NaOH tinh khiết.

Bài3.[10] Cation R+ có cấ u hình electron ở phân l ớ p ngoài cùng là 2p

6 .

1. Viế t cấ u hình electron và sự phân bố theo obitan củ a nguyên tố R.

2. Nguyên tố R thuộ c chu k ỳ nào? Phân nhóm nào? Là nguyên tố gì? Giải thích

bả n chấ t liên kế t củ a R vớ i Halogen.

3. Tính chấ t hóa họ c đặ c trư ng nhấ t củ a R là gì ? Lấ y 2 loại phả n ứ ng để minh

họ a. 4. T ừ R+

làm thế nào để đ iều chế đượ c R.

5. Anion X− có cấ u hình electron giố ng R

+ . H ỏi X là nguyên tố gì? Viế t cấ u hình

electron củ a nó.

Giải

1. Ta có R - 1e → R+ và cấu hình electron của R+ là 1s22s22p6

⇒ Cấu hình electron của R là : 1s22s22p63s1 ⇒ Z = 11 ⇒ R là Na.

Sự phân bố electron theo obitan của Na:

1s2 2s2 2p6 3s1

2. Na thuộc chu kỳ 3 vì có 3 lớ p electron lớ p, thuộc phân nhóm chính nhóm IA vì là

nguyên tố họ s và có 1 electron lớ p ngoài cùng (3s1).

Na là một nguyên tố kim loại vì lớ p electron ngoài cùng có 1 electron.

Bản chất liên kết của Na vớ i Halogen là liên kết ion Na+ X−

Giải thích: Na -1e → Na+ và X +1e → X−

Na+ + X− → Na+ X−





3. Tính chất hóa học đặc trưng của Na là tính khử mạnh, nó dễ dàng nhườ ng 1e để

thành ion Na+.

Na -1e → Na+

Ví dụ:

2Na + Cl 2NaCl2

2 x 1e

4Na + O 2Na O2

4 x 1e

2 4. Từ Na+ muốn điều chế Na ta dùng phươ ng pháp điện phân nóng chảy muối

Halogenua hoặc NaOH.

Ví dụ: 2NaCl dpnc → 2Na + Cl2 ↑

4NaOHdpnc

→ 4Na + O2 ↑ + 2H2O5. Ta có X +1e → X− và cấu hình electron của X− là 1s22s22p6

⇒ Cấu hình electron của X là : 1s22s22p5 ⇒ Z + 9 ⇒ X là F và là nguyên

tố phi kim mạnh điển hình vì lớ p electron ngoài cùng có 7 electron.

Cấu hình electron của F là : 1s22s22p5 .

Bài4.[20] Cho mộ t mẫ u Na vào mộ t dung d ị ch chứ a Al 2(SO 4 ) 3 và CuSO 4 thu đượ c

khí A, dung d ị ch B và kế t tủ a C. Nung kế t tủ a C thu đượ c chấ t rắ n D. Cho H 2 d ư đ i qua

D nung nóng (giả thiế t phả n ứ ng xả y ra hoàn toàn) thu đượ c chấ t rắ n E. Hòa tan E

trong dung d ị ch HCl d ư thì E chỉ tan mộ t phầ n.

Giải thích bằ ng phươ ng trình phả n ứ ng.

Giải

Theo đề ra ta có:

– Kết tủa C : Cu(OH)2 có thể có cả Al(OH)3.

– Chất rắn D : CuO có thể có cả Al2O3.

– Chất rắn E : Cu có thể có cả Al2O3.

E chỉ tan một phần trong dung dịch HCl nên trong E có cả Al2O3 ⇒ trong C có cả

Al(OH)3.Các phươ ng trình phản ứng xảy ra :

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑

CuCl2 + NaOH → Cu(OH)2 ↓ + 2NaCl

AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 ↓ + 3NaCl

Có thể Al(OH)3 tan một phần trong NaOH dư.

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

Cu(OH)2 ot → CuO + H2O

2Al(OH)3ot → Al2O3 + 3H2O





CuO + H2 ot → Cu + H2O

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O

Bài5.[17] Cho biế t A,B,C,D,E là các hợ p chấ t củ a natri. Cho A l ầ n l ượ t tác d ụ ng vớ i

các dung d ị ch B, C thu đượ c các khí tươ ng ứ ng X, Y. Cho D, E l ầ n l ượ t tác d ụ ng vớ i H 2O

thu đượ c các khí tươ ng ứ ng Z, T. Cho biế t các khí X, Y, Z, T là các khí thông thườ ng,

chúng tác d ụ ng vớ i nhau từ ng đ ôi mộ t.

T ỷ khố i củ a X so vớ i Z bằ ng 2 và t ỷ khố i củ a Y so vớ i T cũ ng bằ ng 2.

Xác đị nh các chấ t A,B,C,D,E,X,Y,Z,T và viế t các phươ ng trình phả n ứ ng đ ã xả y ra.

Giải

Các khí thông thườ ng đối vớ i học sinh phổ thông là H2, O2, N2, Cl2, CO, CO2, SO2,

NH3, H2S.

Do tỷ khối của X so vớ i Z bằng 2 nên chọn X là SO2 và Z là O2.

Tỷ khối của Y so vớ i T cũng bằng 2 nên chọn Y là H2S và T là NH3.Phươ ng trình phản ứng giữa các khí :

2H2S + SO2 ot → 3S + 2H2O

2SO2 + O2 o

2 5t ,V O → 2SO3.

SO2 + NH3 → HSO2 + NH2

Hoặc SO2 + NH3 +H2O → NH4HSO3.

2H2S + O2 → 2S + 2H2O

Hoặc 2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O

H2S + NH3 → NH4HS

Hoặc H2S + 2NH3 → (NH4)2S.

4NH3 + 3O2 → 2N2 + 3H2O

Hoặc 5NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

Vì X là SO2 nên B là hợ p chất có chứa nhóm SO32- hoặc -

3HSO . Mặt khác, B tác dụng

vớ i hợ p chất của natri (A) có tạo khí do đó B là NaHSO3 hoặc Na2SO3 và A là NaHSO4 là

một axit mạnh hơ n để đẩy SO2 ra khỏi muối.

NaHSO4 + NaHSO3 → Na2SO4 + SO2 ↑ + H2O2NaHSO4 + Na2SO3 → 2Na2SO4 + SO2 ↑ + H2O

Tươ ng tự C là NaHS hoặc Na2S.

NaHSO4 + NaHS → Na2SO4 + H2S ↑ + H2O

2NaHSO4 + Na2S → 2Na2SO4 + H2S ↑ + H2O

Do D, E tác dụng vớ i H2O lần lượ t cho ra O2 và NH3 nên chọn D là Na2O2 và E là

Na3N.

2Na2O2 + 2H2O → 4NaOH + O2 ↑

Na3N + H2O → 3NaOH + NH3 ↑ II. Bài tập định lượ ng.





Chuyên đề1: Xác định tên kim loại và hợ p chất của kim loại kiềm.

Dạ ng1: Xác đị nh tên kim loại kiề m d ự a vào phả n ứ ng củ a chúng tác d ụ ng vớ i

nướ c và dung d ị ch axit.

Lưu ý: - Nếu bài toán yêu cầu tìm tên 2 kim loại A, B kế tiếp nhau trong cùng một

phân nhóm chính thì tìm khối lượ ng trung bình vủa hai kim loại rồi dùng bảng HTTH cácnguyên tố suy ra A và B.

hh

hh

mA

n=

– Nếu cho hỗn hợ p 2 kim loại A, B tan đượ c trong nướ c:

+ Nếu A, B là kim loại kiềm thì cả 2 đều phản ứng trực tiếp vớ i H2O.

+ Nếu A là kim loại kiềm còn B chưa biết thì có thể:

B là kim loại kiềm thổ: Ca, Ba thì cả A và B đều phản ứng trực tiếp vớ i H2O.

B là kim loại có hiđroxit lưỡ ng tính (Be, Zn, Al, Cr) thì cả A và B đều tan (Bcó thể tan hết hoặc tan một phần còn tuỳ thuộc vào A).

2B + 2(4-n)AOH + 2(n-2)H2O → 2A4-nBO2 + nH2 ↑

Bài1.[5] Cho hỗ n hợ p X gồ m Na và mộ t kim loại kiề m có khố i l ượ ng 6,2g tác d ụ ng

vớ i 104g H 2O thu đượ c 110g dung d ị ch. Xác đị nh tên kim loại kiề m, biế t rằ ng hiệu số 2

khố i l ượ ng nguyên tử nhỏ hơ n 20.

Vì bài này ta không thể tìm trực tiếp đượ c khối lượ ng nguyên tử của kim loại kiềm

bằng bao nhiêu nên ta phải tìm xem nó tồn tại trong khoảng nào để suy ra khối lượ ng

nguyên tử dựa vào bảng HTTH và suy ra tên của kim loại.

Giải

Gọi R là kí hiệu và cũng là khối lượ ng nguyên tử của kim loại cần tìm.

Các phươ ng trình phản ứng xảy ra:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑

(1)

x 0,5x

2R + 2H2O → 2ROH + H2 ↑

(2)

y 0,5y

Cách 1: Gọi x, y lần lượ t là số mol của Na và R trong X, ta có:

23x + Ry = 6,2 (a)

Khối lượ ng dung dịch giảm chính là khối lượ ng của H2 thoát ra nên ta có:

2Hm = 6,2 + 104 -110 = 0,2 (g).

⇒ 2H

0,2n 0,5x 0,5y 0,1

2= + = = ⇒ x + y = 0,2 ⇒ x = 0,2 - y (b)

Thay (b) vào (a) ta có : (0,2 - y)23 + yR = 6,2 ⇒ 6,2 0,2.23yR 23−=−





Vì y < 0,2 nên6,2 0,2.23

R 23

−

−< 0,2 ⇒ R > 31.

Mặt khác theo bài ra ta lại có: R - 23 < 20 ⇒ R < 43.

⇒ 31 < R < 43 ⇒ R là kali (K=39).

Cách 2 : Sử dụng đại lượ ng trung bình.Theo (1) và (2) ta có : nhh kim loại = 2

2Hn = 2.0,1 = 0,2 (mol).

hh

6,2M 31

0,2= = ⇒ R > 31 (vì Na = 23 < 31).

Tươ ng tự như trên ta cũng suy ra: 31 < R < 43 ⇒ R là kali (K = 39).

Nhận xét: Trong bài tập này thì sử dụng đại lượ ng trung bình thì tính toán sẽ nhanh

và gọn hơ n. Bài tập này cũng giúp cho học sinh cách tìm ra nguyên tố không nhất thiết phải

tìm ra bằng bao nhiêu mà có thể tìm xem nó nằm trong khoảng và kết hợ p vớ i bảng HTTH

có thể suy ra. Nếu chỉ dựa vào xác định cụ thể khối lượ ng nguyên tử đôi khi không có đủ dữ

kiện thì sẽ rất khó, lúc ấy bắt buộc phải dựa vào sự đánh giá và biện luận.

Bài2.[18] Hai kim loại kiề m A và B nằ m trong hai chu k ỳ liên tiế p nhau trong bả ng

HTTH các nguyên tố hóa họ c. Hoàn tan hai kim loại này vào nướ c thu đượ c 0,336 lit khí

( đ ktc) và dung d ị ch A. Cho dung d ị ch HCl vào dung d ị ch A thu đượ c 2,075g muố i. Tìm

hai kim loại đ ó.

Bài tập này cần sử dụng phươ ng pháp trung bình để tính ra khối lượ ng nguyên tử

trung bình của hai kim loại kiềm và suy ra từng kim loại dựa vào bảng HTTH.

GiảiGọi R là công thức trung bình và cũng là khối lượ ng nguyên tử trung bình của A và B.


2R + 2H2O → 2ROH + H2 ↑

(1)

ROH + HCl → RCl + H2O

(2)

Theo (1) và (2) suy ra: nRCl = nROH = 2H

0,336

2n 2 22,4= = 0,03 (mol)

⇒ R + 35,5 =2,075

0,03≈ 69 ⇒ R =33,5.

⇒ A < 33,5 < B.

Vì A và B là hai kim loại kiềm nằm trong hai chu kỳ liên tiếp nhau trong bảng HTTH

nên A là natri (Na = 23) và B là kali (K = 39).

Bài3.[17] Cho 16g hợ p kim củ a Ba và mộ t kim loại kiề m tác d ụ ng hế t vớ i H 2O ta

đượ c dung d ị ch A và 3,36 l H 2 ( đ ktc).

1. C ầ n bao nhiêu ml dung d ị ch HCl 0,5M để trung hòa 1/10 dung d ị ch A ?





2. Cô cạ n 1/10 dung d ị ch A thì thu đượ c bao nhiêu gam chấ t rắ n?

3. Lấ y 1/10 dung d ị ch, thêm vào đ ó 99 ml dung d ị ch Na 2SO 4 0,1M thấ y trong dung

d ị ch vẫ n còn ion Ba 2+

như ng nế u thêm tiế p 2 ml nữ a thì thấ y d ư ion SO 4 2- . Xác đị nh kim

loại kiề m gì?

GiảiGọi R là kí hiệu và khối lượ ng nguyên tử của kim loại kiềm.


Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 ↑

(1)

x 2x x x

2R + 2H2O → 2ROH + H2 ↑

(2)

y y y 0,5y

Ba(OH)2 + 2HCl → BaCl2 + 2H2O (3)

x 2x

ROH + HCl → RCl + H2O (4)

y y

Gọi x, y lần lượ t là số mol của Ba(OH)2 và ROH có trong 1/10 dung dịch A.

1. Tính thể tích HCl 0,5M.

Theo (1) và (2) ⇒2Hn = x + 0,5y =

3,36 1.

22,4 10

= 0,015 (mol)

Theo (3) và (4) ⇒ nHCl = 2x + y = 2.0,015 = 0,03 (mol)

⇒ VHCl =0,03

0,5= 0,06 (lit) = 60 (ml).

2. Tính khối lượ ng chất rắn.

C1: Theo (1) và (2) ta có:2H On = 2x + y = 2.0,015 = 0,03 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượ ng ta có :

mhợ p kim +2H Om = mchất rắn +

2Hm

⇒ mchất rắn = mhợ p kim +2H Om -

2Hm = 16

10 + 0,03.18 + 0,03.2 = 2,11 (g).

C2 : Khi chuyển từ kim loại thành hiđroxit, cứ 1 mol H2 bay ra thì khối lượ ng dung

dịch tăng là 34g (2 nhóm OH), do đó ứng vớ i 3,36 1.

22,4 10= 0,015 (mol) H2 thoát ra sẽ tăng

0,015.34 = 0,51(g).

Vậy khối lượ ng chất rắn bằng :16

10 + 0,51 = 2,11 (g).

3. Khi thêm dung dịch Na2SO4 vào 1/10 dung dịch A thì xảy ra phản ứng :

+ Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ + 2NaOH (5)





x x

Hoặc SO42- + Ba2+ → BaSO4 ↓ (6)

x x

Theo đề bài ta có: 0,0099 = 0,1.99

1000

< 24SO

n x− = < 0,1.(99 2)

1000

+ =0,0101(a)

Mặt khác ta lại có : 173x + Ry = 1,6 (b)

Và x + 0,5y = 0,015 ⇒ y = 0,03 - 2x thay vào (b) và biến đổi ta đượ c :

x = 1,6 0, 03R

137 2R

−

− (c)

Kết hợ p (a) và (c) ta có : 0,0099 < 1,6 0,03R

137 2R

−

− < 0,0101

Biến đổi biểu thức trên ta có : 22,07 < R < 23,89 ⇒ R phải là natri (Na = 23).

Bài4.[23] Hòa tan 23g mộ t hỗ n hợ p gồ m Ba và hai kim loại kiề m A, B thuộ c hai chu k ỳ liên tiế p vào nướ c đượ c dung d ị ch D và 5,6 lit khí H 2 ( đ o ở đ ktc).

1. N ế u trung hòa ½ dung d ị ch D thì cầ n bao nhiêu ml dung d ị ch H 2SO 4 0,5M. Cô

cạ n dung d ị ch nhậ n đượ c sau khi trung hòa thì đượ c bao nhiêu gam muố i khan?

2. N ế u thêm 180 ml dung d ị ch Na 2SO 4 0,5M vào dung d ị ch D thì dung d ị ch thu

đượ c sau phả n ứ ng vẫ n chư a kế t tủ a hế t ion Ba 2+

. N ế u thêm 210 ml dung d ị ch Na 2SO 4

0,5M vào dung d ị ch D thì dung d ị ch thu đượ c sau phả n ứ ng vẫ n còn d ư Na 2SO 4 . Xác

đị nh tên hai kim loại kiề m.

Giải

Gọi R là công thức trung bình và khối lượ ng nguyên tử trung bình của A và B.


Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 ↑ (1)

x x x

2R + 2H2O → 2ROH + H2 ↑ (2)

y y 0,5y

Gọi x, y lần lượ t là số mol của Ba và R.

1. Tính thể tích dung dịch H2SO4 trung hòa 1/2 dung dịch D và khối lượ ng muối khan

thu đượ c.Các phản ứng xảy ra:

Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + 2H2O (3)

0,5x 0,5x 0,5x

2ROH + H2SO4 → R2SO4 + 2H2O (4)

0,5y 0,25y 0,25y

– Tính thể tích dung dịch H2SO4 0,5M:

Theo (1,2,3,4) ta có 2 4 2H SO H

5,6 1

n n .22,4 2= =

= 0,125 (mol).





⇒ 2 4H SO

0,125V

0,5= = 0,25 (lit) = 250 (ml).

– Tính khối lượ ng muối.

24SO

n − =2 4H SOn = 0,125 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta có: mmuối = mkim loại + 24SO

m −

⇒ mmuối khan =23

2 + 0,125.96 = 23,5 (g).

3. Khi thêm dung dịch Na2SO4 vào dung dịch D thì xảy ra phản ứng :

Na2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ + 2NaOH (5)

x x

Theo bài ra ta có: 0,09 = 180

1000

. 0,5 <2 4

Na SOn = x < 210.0,5

1000

= 0,105 (a)

Mặt khác ta lại có : 173x + Ry = 23 (b)

Và x + 0,5y = 0,125 ⇒ y = 0,25 - 2x thay vào (b) và biến đổi ta đượ c :

x = 23 0,25R

137 2R

−

− (c)

Kết hợ p (a) và (c) ta có : 0,09 < 23 0,25R

137 2R

−

− < 0,105

Biến đổi biểu thức trên ta có 27 < R < 37.

Theo đề bài A và B thuộc hai chu kỳ liên tiếp có khối lượ ng nguyên tử trung bìnhtrong khoảng 27 và 37. Vậy A phải là natri (Na =23) và B phải là kali (K = 39).

Bài5.[24] Cho 3,25g hỗ n hợ p X gồ m mộ t kim loại kiề m M và mộ t kim loại M’ (hóa

trị II) tan hoàn toàn vào nướ c tạ o thành dung d ị ch D và 1108,8 ml khí thoát ra đ o ở

27,3 o

C và 1 atm. Chia dung d ị ch D làm 2 phầ n bằ ng nhau.

- Phầ n 1 đ em cô cạ n thu đượ c 2,03g chấ t rắ n A.

- Phầ n 2 cho tác d ụ ng vớ i 100 ml dung d ị ch HCl 0,35M tạ o ra kế t tủ a B.

1. Tìm khố i l ượ ng nguyên tử củ a M và M’. Tính số gam mỗ i kim loại trong hỗ n

hợ p X ban đầu.

2. Tính khố i l ượ ng kế t tủ a B.

Biế t hiệu suấ t các phả n ứ ng đạ t 100%.

Giải

1. Vì dung dịch D tác dụng vớ i HCl tạo kết tủa nên M’ phải là kim loại có hidroxit

lưỡ ng tính.

Các phươ ng trình phản ứng xảy ra :

2M + 2H2O → 2MOH + H2 ↑ (1)

a a 0,5a

2MOH + M’ → M2M’O2 + H2 ↑ (2)

2b b b b





Gọi a, b lần lượ t là số mol của M và M’.

Vì sản phẩm là dung dịch D nên D đã phản ứng hết :

Dung dịch D gồm b mol M2M’O2 và (a – 2b) mol MOH..

Theo bài ra ta có :

Khối lượ ng hỗn hợ p X :M.a + M’.b = 3,25 (I)

Số mol khí H2 :2H

1108,81.PV 1000n 0,045(mol)

22,4RT (273 27,3)273

= = =

+

⇒ 0,5.a + b = 0,045 (II)

Khối lượ ng chất rắn A là :12

[(2M + M’ + 32)b + (M + 17).(a – 2b) ] = 2,03

⇒ Ma + M’.b + 17a – 2b = 4,06 (III).

Thay (I) vào (III) ta có : 17a – 2b = 0,81 (IV)

Từ (II) và (IV) ta có hệ phươ ng trình : 0,5a b 0,045

17a 2b 0,81

+ =

− =

Giải hệ ta có : a = 0,05(mol), b = 0,02(mol)

Thay vào (I) ta có : 0,05M + 0,02M’ = 3,25 ⇒ M’=325 5M

2

−

M 7 23 39 85

M’ 145(loại) 105(loại) 65(Zn) -50(loại)

Vậy chi có cặp M = 39(K) và M’ = 65(Zn) là thỏa mãn.

mK = 0,05.39 = 1,95(g).

mZn = 0,02.65 = 1,3(g).

2. ½ dung dịch D có 0,01 mol K2ZnO2 và 0,005 mol KOH.

KOH + HCl → KCl + H2O.

0,005 0,005

K2ZnO2 + 2HCl → 2KCl + Zn(OH)2↓ 0,01 0,002 0,01

Zn(OH)2 + 2HCl → ZnCl2 + 2H2O

0,005 0,01

⇒ 2Zn(OH)m = (0,01 – 0,005).99 = 0,495(g)

Bài tậ p 6: [24]. H ỗ n hợ p gồ m hai kim loại kiề m A và B thuộ c hai chu k ỳ liên tiế p:

a) N ế u cho X tác d ụ ng vừ a đủ vớ i V 1 lít dung d ị ch HCl rồi cô cạ n thì thu đượ c a

gam hỗ n hợ p muố i clorua khan. Còn nế u cho X tác d ụ ng vừ a đủ vớ i V 2 lít dung d ị ch

H 2SO 4 rồi cô cạ n thì thu đượ c b gam hỗ n hợ p muố i suafat khan.

Hãy thiế t l ậ p biể u thứ c tính tổ ng số mol củ a hai kim loại trong X theo a và b.





b) N ế u cho X tác d ụ ng vớ i dung d ị ch gồ m 0,5V 1(l) dung d ị ch HCl và 0,2V 2 (l) dung

d ị ch H 2SO 4đ ã dùng ở trên rồi đ em cô cạ n thì thu đượ c c(g) hỗ n hợ p các muố i clorua và

sunfat khan củ a A và B.

hãy thiế t l ậ p biể u thứ c tính c theo a và b.

c) Cho c = 45,25g. Tính khố i l ượ ng củ a X và khố i l ượ ng kế t tủ a thu đượ c sau khi hòa tan c (g) hỗ n hợ p các muố i trên vào nướ c và cho tác d ụ ng vớ i BaCl 2 d ư .

d) Cho b = 1,1808b. H ỏi A và B là kim loại kiề m gì?.

Giải:

Gọi M là công thức trung bình và khối lượ ng nguyên tử trung bình của A và B.

Gọi x là tổng số mol của A và B.

a) Các phươ ng trình phản ứng:

2M + 2HCl → 2MCl + H2↑ (1)

x x x

2M + H2SO4 → M2SO4 + H2↑ (2)

x 0,5x 0,5x

Hiệu khối lượ ng muối sunfat và muối clorua:

b – a = 0,5x(2M + 96) – x(M + 35,5) = 12,5x.

⇒ Tổng số mol của hai kim loại A và B là: x =5,12

ab − (I)

b) Vì dùng mỗi loại axit bằng một nữa lượ ng lần một (0,5V1(l) dung dịch HCl và

0,5V2 (l) dung dịch H2SO4), nên lượ ng muối mỗi loại cũng bằng một nữa lượ ng lần một, tức

là: c =2

ba + (II)

c) Lượ ng muối clorua là: a = (M + 35,5).

Lượ ng muối sunfat là: b = 0,5x(2M + 96).

⇒ )962(5,0

)5,35(+

+=

M x

M x

b

a

⇒ 187,1

1

1807,1)962(5,0

5,35===

+

+

a

a

b

a

M

M

⇒ 1,1807(M + 35,5) = M + 48

⇒ M = 33,8. ⇒ A < 33,8 < B

Vì A, B là hai kim loại kiềm thuộc hai chu kỳ liên tiếp nên A phải là natri (Na = 23) và

B phải là kali (K = 39).

d) Từ (II) ta có: c = 45,25 =2

1807,1

2

aaba +=

+ ⇒ a = 41,5(g).

Theo (I), tổng số mol của hai kim loại kiềm là:

x = )(6,05,12

5,41.1807,0

5,12

1807,0

5,12

1807,1

5,12mol

aaaab===

−=

−

⇒ mKim loại = 0,6.33,8 = 20,28(g)





Khi cho c(g) muối tác dụng vớ i dung dịch BaCl2 ta có phươ ng trình phản ứng:

M2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2MCl (3)

Vì trong trườ ng hợ p này chỉ dùng một nữa lượ ng axit nên theo (2) ta có:

n$2SO H = n

42SO M = 0,5x 0,6

0,5. 01,5(mol)

2 2

= =

Theo (3) ta lại có: n4 BaSO = n

42SO M = 0,15(mol).

⇒ m4 BaSO = 0,15.233 = 34,95(mol).

Dạ ng 2: Xác đị nh tên kim loại kiề m d ự a vào sự đ iệ n phân các hợ p chấ t củ a chúng.

Bài tậ p 1: [5]. Khi đ iệ n phân 25,98g iôtđ ua củ a mộ t kim loại A nóng chả y, thì thu

đượ c 12,6g iôt. H ỏi iôtđ ua củ a kim loại nào đ ã bị đ iệ n phân?.

Giải:

Gọi M là kí hiệu và cũng là khối lượ ng nguyên tử của kim loại có hóa trị n.

Phươ ng trình điện phân:

2MIn → đ pnc 2M + nI2.

(2M + 2.126,9n)(g) 126,9.2n(g)

25,98(g) 12,69(g)

⇒ 12,69(2M + 2.126,9n) = 126,9.2n.25,98 ⇒ M = 132,9n.

n 1 2 3

M 132,9(Cs) 265,8(loại) 398,7(loại)

Vậy chỉ có: M = 132,9 và n = 1 là thỏa mãn ⇒ M là Xesi (Cs).

Bài tậ p 2: [5]. Chia 8,84g hổ n hợ p mộ t muố i kim loại(I) clorua và BaCl 2 thành hai

phầ n bằ ng nhau. Hòa tan hoàn toàn phầ n thứ nhấ t vào nướ c rồi cho tác d ụ ng vớ i AgNO 3

thì thu đượ c 8,61g kế t tủ a. Đem đ iệ n phân nóng chả y phầ n thứ hai thì thu đượ c V (l) khí

A bay ra ở anot.

a) Tính thể tích V ở 27,30C và 0,88atm.

b) Xác đị nh tên kim loại hóa trị I, biế t rằ ng số mol kim loại (I) clorua gấ p 4 l ầ n số

mol BaCl 2 . Cho hiệu suấ t phả n ứ ng là 100%.Giải:

a) Gọi M là ký hiệu và khối lượ ng nguyên tử của kim loại hóa trị I.


MCl + AgNO3 → AgCl↓ + MNO3 (1)

x x

BaCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl↓ + Ba(NO3)2 (2)

y y

2MCl →

đ pnc

2M + Cl2 (3)x 0,5x





BaCl2 → đ pnc Ba + Cl2 (4)

y y

Gọi x, y lần lượ t là số mol của HCl và BaCl2 trong mỗi phần.

Theo (1), (2), (3) và (4) ta có:

n2Cl = n

21 AgCl = )(03,0

5,14361,8.

21 mol=

Áp dụng phươ ng trình PV = nRT.

⇒ V =P

nRT = 84,0

88,0

)3,27273.(273

4,22.03,0

=

+

(l)

b) Theo bài ra ta có: x = 4y.

Và n2Cl = 0,5x + y = 0,03

⇒ 0,05.4y + y = 0,03 ⇒ y = 0,01(mol).⇒ x = 4.0,01 = 0,04 (mol)

Khối lượ ng muối ban đầu của mỗi phần là: )(42,42

84,8g=

⇒ (M + 35,5).0,04 + 208.0,01 = 4,42. ⇒ M = 23.

Vậy kim loại hóa trị I cần tìm là Na.

Bài tậ p 3: [5]. Trong 500ml dung d ị ch A có chứ a 0,4925g chấ t hổ n hợ p gồ m muố i

clorua và hidroxit củ a kim loại kiề m. Đ o pH củ a dung d ị ch là 12 và khi đ iệ n phân 1/10

dung d ị ch A cho đế n khi hế t khí Cl 2 thì thu đượ c 11,2ml khí Cl 2 ở 273

0

C và 1atm. a) Xác đị nh tên kim loại kiề m.

b) 1/10 dung d ị ch A tác d ụ ng vừ a đủ vớ i 25ml dung d ị ch CuCl 2 . Tính C M củ a dung

d ị ch CuCl 2 .

Giải:

a) Gọi kí hiệu và khối lượ ng nguyên tử của kim loại kiềm là X ta có:

phươ ng trình điện phân:

2XCl + 2H2O → đ pdd 2XOH + Cl2↑ + H2↑

pH = 12 ⇒ [H+] = 10-12 ⇒ [OH-] = 12

14

1010−

−

= 10-2(mol/l)

⇒ n −OH

= 0,01.1000

500= 0,005(mol)

Số mol Cl2 tạo ra là: n2Cl =

)273273(273

4,221000

2,11.1

+

= RT

PV = 0,00025(mol)

⇒ Số mol XCl có trong 1/10 dung dịch A là: nXCl = 2n2Cl = 2.0,00025

= 0,0005(mol).

⇒ Số mol XCl trong dung dịch A là: nXCl = 10.0,0005 = 0,005(mol)





⇒ Khối lượ ng của hổn hợ p trong dung dịch A là:

0,005(X + 35,5) + 0,005(A + 17) = 0,4925. ⇒ X = 23.

Vậy kim loại kiềm là natri (Na).

Bài tậ p 4: [5]. Trong bình đ iệ n phân thứ nhấ t ngườ i ta hòa tan 0,3725g muố i clorua

củ a mộ t kim loại kiề m vào nướ c. M ắ c nố i tiế p bình I vớ i bình II chứ a dung d ị ch CuSO 4 .Sau mộ t thờ i gian ở catot bình II có 0,16g kim loại bám vào, còn bình I thấ uy có chứ a

mộ t dung d ị ch pH = 13.

a) Tính thể tích dung d ị ch bình I sau khi đ iệ n phân.

b) Cho biế t bình I chứ a chấ t gì?.

Giải:

a) Gọi M là kí hiệu và khối lượ ng nguyên tử của kim loại kiềm.

Bình I xảy ra phươ ng trình điện phân:

2MCl + 2H2O → đ pdd

2MOH + Cl2↑

+ H2↑

Bình II xảy ra phươ ng trình điện phân:

2CuSO4 + 2H2O → đ pdd 2Cu + 2H2SO4 + O2↑

Áp dụng công thức: m =nF

AIt

Ở bình II:64

16,0.96500.2==

A

nFm It = 482,5.

Vì mắc nối tiếp nên cả bình I và bình II cùng It:

⇒ m 2Cl = 96500.2

5,482.71

96500.2

.71=

It

= 0,1775(g) ⇒ n 2Cl = 71

1775,0= 0,0025(mol)

n −OH

= nMOH = nMCl = 2n2Cl = 2.0,0025 = 0,005(mol)

pH = 13 ⇒ [H+] = 10-13 ⇒ [OH-] = 10-1 (mol)

⇒ Thể tích dung dịch bình I sau khi điện phân là:

V =1,0

005,0= 0,05(lít) = 50(ml)

b) Mmuối MCl = M + 35,5 =005,0

3725,0= 74,5 ⇒ M = 39.

Vậy M là kim loại kali (K) và trong bình I chưa KCl.

Dạ ng 3: Xác đị nh các hợ p chấ t củ a kim loại kiề m d ự a vào phả n ứ ng hóa họ c củ a

chúng.

Bài tậ p 1: [24]. a) Hòa tan hòan toàn 13,8g muố i cacbonat mộ t kim loại kiề m R 2CO 3

trong 110ml dung d ị ch HCl 2M. Sau khi hoàn tấ t, ngườ i ta thấ y còn d ư axit trong dung

d ị ch thu đượ c và thể tích khí thoát ra V 1 vượ t quá 2016ml.

Viế t phươ ng trình phả n ứ ng xả y ra. Đị nh tên củ a muố i cacbonat R 2CO 3 . Tính V 1 .

b) Hòa tan 13,8g muố i R 2CO 3 trên đ ây vào nướ c. V ừ a khuấ y trộ n, vừ a thêm từ ng

giọ t dung d ị ch HCl 1M cho tớ i đủ 180ml dung d ị ch axit, thu đượ c V 2(l) khí.

Viế t các phươ ng trình phả n ứ ng xả y ra. Tính V 2 .





Các thể tích khí đều đ o ở đ ktc.

Giải:

a) phản ứng:

R2CO3 + 2HCl → 2RCl + CO2↑ + H2O (1)

x 2x xTheo bài ra ta có: Số mol HCl phản ứng:

2x < 2.4,22.1000

110 = 0,22 ⇒ x = 0,11.

- Số mol CO2 tạo ra: x >4,22.1000

2016= 0,09

⇒ 125,45 =2 3R CO

13,8 13,8 13,8M 153,33

0,11 x 0,09< = < =

⇒ 125,45 < 2MR + 60 < 153,33⇒ 32,725 < MR < 46,665 ⇒ R là kali (K = 39)

Vậy muối cần tìm là K2CO3.

Theo (1): V1 = x.22,4 = 4,22.138

8,13= 2,24(l)

b) n2 3K CO =

138

8,13= 0,1(mol)

nHCl = 1.1000

180= 0,18(mol)

Các phản ứng:

K2CO3 + HCl → KHCO3 + KCl (2)

0,1 0,1 0,1

KHCO3 + HCl → K2CO3 + CO2↑ + H2O (3)

0,08 (0,18 – 0,1) 0,08

Theo (2) và (3) n2CO = 0,08(mol)

⇒ V2 = 0,08.22,4 = 1,782(l)

Bài tậ p 2: [17]. 1) Khi nung 6,06g muố i nitrat củ a mộ t kim loại kiề m ta thu đượ c 5,1g nitrat. H ỏi phân hủ y muố i nitrat kim loại gì?.

2) Khi nung 2,45g muố i vô cơ thấ y thoát ra 672ml oxi ( đ ktc). Phầ n chấ t rắ n còn l ại

chứ a 52,35% kali và 47,65% clo. Tìm công thứ c củ a muố i.

Giải:

1) Phươ ng trình phản ứng:

2MNO3 → 0

t 2MNO2 + O2↑ (1)

* Cách 1: Theo (1) cứ phân hủy 6,06g muối nitrat thu đượ c 5,1g muối nitrit.

⇒ 6,06(M + 46) = 5,1(M + 64).Giải ra ta có: M = 39 ⇒ đó là nguyên tố kali, muối bị phân hủy là KNO3.





* Cách 2: Khối lượ ng muối giảm chính là khối lượ ng oxi thoát ra.

⇒ m2O = 6,06 – 5,1 = 0,95(g)

Theo (1) n3 MNO = 2n

2O = 2.32

96,0= 0,06(mol)

⇒ M + 62 =06,006,6 = 101 ⇒ M = 39.

Đó là nguyên tố kali (K), muối bị phân hủy là KNO3.

* Cách 3:

Theo 1) cứ 1mol MNO3 phản ứng thì khối lượ ng muối sẽ giảm 62 – 46 = 16(g)

Vậy x mol MNO3 phản ứng thì khối lượ ng muối sẽ giảm 6,06 – 5,1 = 0,9(g)

⇒ x =16

96,0 = 0,06(mol)

⇒ M + 62 = 06,0 06,6 = 101 ⇒ M = 39.

Đó là nguyên tố kali (K), muối bị phân hủy là KNO3.

2) Theo điều kiện bài toán ta biết đượ c muối gồm các nguyên tố K, Cl, O.

Số mol khí oxi thoát ra:4,22

672,0 = 0,03(mol) ⇒ m

2O = 0,03.32 = ,96(g

⇒ Khối lượ ng của phần chất rắn còn lại là: 2,45 – 0,96 = 1,49(g).

* Cách 1: Gọi công thức của muối là: KxClyOz.

Do kali chiếm 52,35% phần chất rắn còn lại nên khối lượ ng của kali là:mK = 1,49.52,35% = 0,78(g)

và mCl = 1,49.47,65% = 0,71(g)

⇒ x : y : z =16

96,0:

5,35

71,0:

39

78,0:: =

O

O

Cl

Cl

K

K

M

m

M

m

M

m

= 0,02 : 0,02 : 0,06 = 1 : 1 : 3

Vậy công thức của muối vô cơ là KClO3.

* Cách 2: Gọi công thức của chất rắn còn lại là KxCly ta có:

x : y = 5,3565,47:3935,52 = 1,342 : 1,342 = 1 : 1

⇒ Công thức của chất rắn còn lại là KCl.

Gọi công thức của muối là (KCl)aOb.

⇒ a : b =16

96,0:

5,74

9,14 = 0,02 : 0,06 = 1 : 3

Vậy công thức của muối là KClO3.

Bài tậ p 3: [11]. M ộ t hổ n hợ p X gồ m 2 muố i 2 muố i cacbonat kim loại kiề m A, B

thuộ c 2 chu k ỳliên tiế p củ a bả ng HTTH có tổ ng khố i l ượ ng là 41,9g.





a) Xác đị nh A, B và số mol mỗ i muố i cacbonat trong hổ n hợ p X, biế t rằ ng khi cho X

tác d ụ ng vớ i H 2SO 4 d ư và cho khí CO 2 tạ o ra phả n ứ ng vớ i nướ c vôi d ư ta đượ c 35g kế t

tủ a.

b) Dùng 83,8g hổ n hợ p X cho tác d ụ ng vớ i 1 dung d ị ch Y chứ a HCl ,3M và H 2SO 4

0,2M. Phải dùng bao nhiêu lít dung d ị ch Y để phả n ứ ng vừ a đủ vớ i 83,8g X?. Biế t phả nứ ng tạ o tạ o ra CO 2 .

Giải:

a) Gọi M là công thức chung và là khối lượ ng nguyên tử trung bình của A và B.

Phươ ng trình phản ứng:

M2CO3 + H2SO4 → M2SO4 + CO2↑ + H2O (1)

x x

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O (2)

x x

Theo (1) và (2) ta có:

n32CO M = n

2CO = n3CaCO =

100

35= 0,35(mol)

⇒ 2M + 60 =35,0

9,41= 119,71

M =2

6071,119 −= 29,85 ⇒ A < 29,85 < B.

Vì A và B thuộc 2 chu kỳ liên tiếp vậy chỉ có thể là:

A là natri (Na = 23) và N là kali (K = 39).Vậy hổn hợ p X gồm Na2CO3 và K2CO3.

Gọi x, y lần lượ t là số mol của Na2CO3 và K2CO3 trong X.

Theo bài ra ta có:

mX = 106.a + 138.b = 41,9 (*)

nX = a + b = 0,35 (**)

Từ (*) và (**) ta có hệ phươ ng trình:106a 138b 41,9

a b 0,35

+ =

+ =

Giải hệ phươ ng trình ta có: a = 0,2; b = 0,15.

Vậy trong 41,9g hỗn hợ p X có 0,2 mol Na2CO3 và 0,15mol K2CO3.

b) Trong 83,8g = 2.41,9(g) X có 0,4mol Na2CO3 và 0,3mol K2CO3.

n 23CO − = n

2 3Na CO + n2 3K CO = 0,4 + 0,3 = 0,7(mol)

nH+ = nHCl + 2n

2 4H SO = V.0,3 + 2V.0,2 = 0,7V. (I)

Phươ ng trình phản ứng dạng ion thu gọn:

CO32- + 2H+ → CO2↑ + H2O

nH+ = 2n 2

3CO − = 1.0,7 = 1,4(mol) (II)







Bài tậ p chuyên đề 1 không có l ờ i giải:

Bài 1: [5]. Cho 5,05g hỗn hợ p kali và một kim loại kiềm tác dụng hoàn toàn vớ i nướ c.

Để trung hòa dung dịch thu đượ c ngườ i ta cần dùng hết 250ml dung dịch H22 4H SO

0,3M.

a) Xác định kim loại kiềm, biết rằng tỉ lệ khối lượ ng nguyên tử của kim loại chưa biết

và kali trong hỗn hợ p lớ n hơ n 1 : 4.b) Tính % khối lượ ng từng kim loại trong hỗn hợ p.

ĐS: a) Natri (Na)

b) %Na = 22,77%; %K = 77,23%

Bài 2: [5]. Cho 1g kim loại hóa trị I tác dụng vớ i lượ ng đủ nướ c, ngườ i ta thu đượ c

487cm3 H2 (đo ở đktc).

a) Hãy xác định khối lượ ng nguyên tử của kim loại trên.

b) Cần bao nhiêu cm3 một dung dịch axit nồng độ 2N để trung hòa dung dịch vừa thu

đượ c.ĐS: a) Na.; b) 217cm3.

Bài 3: [12]. Hòa tan hoàn toàn 4,6g hỗn hợ p Rb và một kim loại kiềm khác nướ c thu

đượ c 2,24 (l) khí ở đktc. Xác định kim loại kiềm chưa biết.

Bài 4: [5]. 3,60g hỗn hợ p kali và một kim loại kiềm (A) tác dụng vừa hết vớ i nướ c cho

2,24(l) khí H2 (ở 00C; 0,5atm).

a) Khối lượ ng nguyên tử của (A) lớ n hơ n hay nhỏ hơ n kali.

b) Biết số mol kim loại (A) trong hỗn hợ p lớ n hơ n 10% tổng số mol hai kim loại. Vậy

(A) là nguyên tố nào?.

c) Xác định khối lượ ng từng chất có trong hỗn hợ p ban đầu và hỗn hợ p sản phẩm.

ĐS: a) MA < 39.

b) A là natri (Na)

c) mNa = 0,43(g)

mNaOH = 0,75(g)

mK = 3,17(g

mKOH = 4,55(g)

Bài 5: [12]. Điện phân muối clorua của kim loại ở trạng thái nóng chảy khi trên catot

xuất hiện 6,24g kim loại thì trên anot thu đượ c 1,792(l) khí ở đktc.a) Xác định tên của muối clorua trên.

b) Đem điện phân dung dịch có b mol clorua kim loại trên bằng bình điện phân có

vách ngăn, dung dịch thu đượ c gọi là dung dịch X. Đem nhiệt phân hòan toàn a mol CaCO3

rồi dẫn khí sinh ra vào dung dịch X, thì thu đượ c dung dịch mớ i gọi là dung dịch Y. Dung

dịch Y khi tác dụng vớ i dung dịch Ba(OH)2 và dung dịch BaCl2 đều có xuất hiện kết tủa.

Xác định thành phần của dung dịch Y và khối lượ ng mỗi chất có trong dung dịch Y

theo a và b.

ĐS: a) Muối KCl.





b) Sản phẩm của dung dịch Y và khối lượ ng của các chất trong dung dịch Y theo

a và b:

- Trườ ng hợ p 1: Dung dịch Y gồm 18,625b(g) KCl và 138a(g) K2CO3.

- Trườ ng hợ p 2: Dung dịch Y gồm: 18,625(g) KCl; (103,5b – 138a)(g) K2CO3.

và (200a – 75b)(g) KHCO3.Bài 6: [12]. Khi nung nóng 12,32g hỗn hợ p gồm K2CO3 ngậm nướ c và

Na2CO3.10H2O thì thu đượ c 7,64g hỗn hợ p muối khác. Cho hỗn hợ p muối trên tác dụng vớ i

dung dịch HCl dư thấy thoát ra 1,344(l) khí (đktc). Xác định công thức tinh thể ngậm nướ c

của muối kali cacbonat.

ĐS: K2CO3.1,5H2O hay 2K2CO3.3H2O.

Bài 7: [12]. Lấy 5,55g một loại phèn nhôm có công thức Ral(SO4)2.xH2O. Nung tớ i

khối lượ ng không đổi chỉ còn lại 1,935g phèn khan. Mặt khác, nếu lấy 3,555g phèn đó hòa

tan vào nướ c rồi cho tác dụng vớ i BaCl2 có dư thì thu đượ c 3,495g kết tủa.

Hãy xác định công thức phân tử đúng của phèn (Biết R là một kim loại kiềm).

ĐS: KAl(SO4).12H2O.

Chuyên đề 2: Xác định khối lượ ng, thành phần % trong hỗn hợ p.

Dạ ng 1: Tính khố i l ượ ng củ a các chấ t đ ã tham gia phả n ứ ng và các chấ t tạ o thành.

Tùy theo yêu cầu của từng bài là tính khối lượ ng của từng chất trong hỗn hợ p đầu hoặc

sau phản ứng hoặc là tính khối lượ ng các chất đã phản ứng.

Những bài tập này thườ ng dựa vào các dữ kiện của đề bài kết hợ p vớ i các thuật toán để

giải, có vài trườ ng hợ p phải kết hợ p vớ i biện luận để giải.

Bài tậ p 1: [10]. Cho 3g hỗ n hợ p Na và mộ t kim loại kiề m X tác d ụ ng vớ i nướ c. Để trung hòa dung d ị ch cầ n 800ml dung d ị ch HCl 0,25M.

a) Dự a vào bả ng HTTH, gọi tên kim loại X.

b) Tính thành phầ n khố i l ượ ng củ a hỗ n hợ p.

Giải:

a) Gọi M là công thức chung và khối lượ ng nguyên tử trung bình của Na và X.


2M + 2H2O → 2MOH + H2↑ (1)

MOH + HCl → MCl (2)Theo (1) và (2) ta có:

nM = nMOH = nHCl = 0,25.1000

800= 0,2(mol) ⇒ M =

20

3 = 15

Vì Na = 23 > 15 = M ⇒ X phải là liti (Li = 7 < 17).

b) Tính thành phần khối lượ ng của hỗn hợ p:

Gọi x, y lần lượ t là số mol của Li và Na trong hỗn hợ p ta có:

- Khối lượ ng hỗn hợ p: 23y + 7x = 3 (*)

- Tổng số mol của hỗn hợ p là: x + y = 0,2 (**)





Từ (*) và (**) ta có hệ phươ ng trình:7x 23y 3

x y 0,2

+ =

+ =

Giải hệ phươ ng trình ta có: x = y = 0,1(mol)

⇒ mNa = 0,1.23 = 2,3(g).

mLi = 0,1.7 = 0,7(g) Bài tậ p 2: [10]. M ộ t hỗ n hợ p gồ m Na, Al có tỉ l ệ số mol là 1:2. Cho hỗ n hợ p này vào

nướ c. Sau khi kế t thúc phả n ứ ng thu đượ c 8,96(l) khí H 2 ( đ ktc) và chấ t rắ n. Tính khố i

l ượ ng chấ t rắ n này.

Giải:

Gọi a là số mol của Na thì số mol của Al là 2a.


2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ (1)

a a 0,5a2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ (2)

a a a 1,5a

Theo (1) và (2) ta có: n2 H = 0,5a + 1,5a =

4,22

96,8= 0,4(mol) ⇒ a = 0,2(mol)

nrắn = nAl dư 2a – a = a = 0,2(mol) ⇒ mrắn = 0,2.27 = 5,4(g)

Bài tậ p 3: [25]. Hòa tan 2,16f hỗ n hợ p 3 kim loại Na, Al, Fe vào nướ c (l ấ y d ư ), thu

đượ c 0,448(l) khí ( đ ktc) và mộ t l ượ ng chấ t rắ n. Tách l ượ ng chấ t rắ n này cho tác d ụ ng hế t

vớ i 60ml dung d ị ch CuSO 4 1M thu đượ c 3,2g Cu kim loại và dung d ị ch A. Tách dung d ị ch A cho tác d ụ ng vớ i mộ t l ượ ng vừ a đủ dung d ị ch NaOH để thu đượ c kế t tủ a l ớ n nhấ t.

Nung kế t tủ a thu đượ c trong không khí đế n khố i l ượ ng không đổ i đượ c chấ t rắ n B.

1. Xác đị nh khố i l ượ ng từ ng kim loại trong hỗ n hợ p ban đầu.

2. Tính khố i l ượ ng chấ t rắ n B.

Giải:

Gọi x, y, z lần lượ t là số mol của Na, Al, Fe. Ta có:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ (1)

x x 0,5xGiả sử Al tan không hết :

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ (2)

x x x 1,5x

n2H = 0,5x + 1,5x = 2x =

4,22

448,0 = 0,02(mol) ⇒ x =

2

02,0= 0,01 (mol)

Chât rắn gồm: Al dư (y – x) mol và Fe (z mol)

- Chất rắn phản ứng vớ i dung dịch CuSO4:

n 4CuSO = 0,06.1 = 0,06(mol)





nCu =64

2,3= 0,05(mol)

⇒ Muối CuSO4 dư và chất rắn hết:

2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu

y – x 0,5(y – x) 1,5(y – x)Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

z z z

nCu = 1,5(y – x) + z = 0,05 (3)

Từ (1), (2) và (3) ta có hệ phươ ng trình:

23x 27y 56z 2,16

x 0,01

1,5x 1,5y z 0,05

+ + =

=− + + =

Giải hệ phươ ng trình ta đượ c: x = 0,01; y = 0,03; z = 0,02.

1. Khối lượ ng các chất trong hỗn hợ p đầu:mNa = 0,01.23 = 0,23(g)

mAl = 0,03.27= 0,81(g)

mFe = 0,02.56 = 1,12(g)

2. Tính khối lượ ng chất rắn B:

- Dung dịch A có: FeSO4 = 0,02(mol)

Al2(SO4)3 = 0,5(y – x) = 0,01mol

CuSO4 = 0,01mol

- A tác dụng vớ i dung dịch NaOH để có kết tủa lớ n nhất:FeSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Fe(OH)2↓

0,02 0,02

Al2(SO4)3 + 6NaOH → 2Al(OH)3 + 3Na2SO4.

0,01 0,02

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4.

0,01 0,01

- Nung kết tủa trong không khí:

4Fe(OH)2 + 4O2 →

0

t 2Fe2O3 + 4H2O0,02 0,01

Cu(OH)2 → 0t CuO + H2O

0,01 0,01

2Al(OH)3 → 0

t Al2O3 + 3H2O

0,02 0,01

mB = m2 3Fe O + m

2 3Al O + mCuO

= 0,01.160 + 0,01.102 + 0,01.80 = 3,24(g)





Bài tậ p 4: [11]. H ỗ n hợ p X gồ m muố i Na 2CO 3 và K 2CO 3 (m X = 35g). Khi thêm từ từ

và khuấ y đều 0,8lít dung d ị ch HCl 0,5M vào dung d ị ch chứ a 2 muố i trên thì có 2,24 lít

CO 2 thoát ra ( đ ktc) và đượ c dung d ị ch Y. Thêm C(OH) 2 d ư vào dung d ị ch Y thu đượ c kế t

tủ a A.

a) Tính khố i l ượ ng mỗ i muố i trong hỗ n hợ p X và khố i l ượ ng kế t tủ a A. b) Thêm x gam NaHCO 3 vào hỗ n hợ p X, đượ c hỗ n hợ p X’. C ũ ng làm thí nghiệ m

giố ng như trên, thể tích dung d ị ch HCl 0,5M thêm vào vẫ n là 0,8(l), dung d ị ch thu đượ c

là dung d ị ch Y’. Khi thêm Ca(OH) 2 d ư vào dung d ị ch Y’ đượ c kế t tủ a A’ nặ ng 30g. Tính

V 2CO bay ra ( đ ktc) và tính x.

Giải:

a) Gọi a, b lần lượ t là số mol của Na2CO3 và K2CO3 trong X.

nX = 106a + 138b = 35. (*)

Na2CO3 → 2Na+

+ CO32-

.a a

K2CO3 → 2K+ + CO32-.

b b

⇒ n 23CO − = a + b

Khi thêm từ từ dung dịch HCl vào dung dịch chứa hỗn hợ p X, ta lần lượ t có các giai

đoạn sau:

CO32- + H+ → HCO3

- (1)

(a + b) (a + b) (a + b)HCO3

- + H+ → CO2↑ + H2O (2)

Sau phản ứng còn dư HCO3-, hết HCl vì HCO3

- dư cho kết tủa vớ i Ca(OH))2:

HCO3-dư + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + OH- + H2O (3)


nHCl = nH+ = a + b + n

2CO = a + b +4,22

24,2= a + b + 0,1 = 0,5.0,8 = 0,4(mol)

⇒ a + b = 0,4 – 0,1 = 0,3 (**)

Từ (*) và (**) ta có hệ phươ ng trình:106a 138b 35

a b 0,3

+ =

+ =

Giải hệ phươ ng trình ta có: a = 0,2; b = 0,1.

Do đó: m2 3Na CO = 0,2.106 = 21,2(g)

m2 3K CO = 0,1.138 = 13,8(g)

Theo (1), (2) và (3) ta có:

n3CaCO = n

3HCO− dư = a + b – n2CO = 0,2 + 0,1 – 0,1 = 0,2(mol)

⇒ mA = m3CaCO = 0,2.100 = 20(g)





b) Tính thể tích CO2 bay ra và tính x:

Khi thêm x am NaHCO3 vào hỗn hợ p X thì ban đầu cũng xảy ra phản ứng (1) và

HCO3- dư nên cũng tính theo số mol HCl theo phản ứng (2) để tính số mol CO2 bay ra. Vì

vậy theo (1) và (2) thì số mol của CO2 sinh ra vẫn là số mol HCl ban đầu trừ đi số mol HCl

tham gia ở (1) và bằng 0,4 – 0,3 = 0,1(mol)⇒ V

2CO = 0,1.22,4 = 2,24(l)

n3HCO− còn dư = 0,2 +

84

x

Theo (3): n3HCO− dư = n

3CaCO =100

30= 0,3(mol)

⇒ 0,2 +84

x = 0,3 ⇒ x = (0,3 – 0,2)84 = 8,4(g)

Bài tậ p 5: [11]. M ộ t hỗ n hợ p X gồ m NaHCO 3 , Na 2CO 3 , K 2CO 3 có khố i l ượ ng m X = 46,6g. Chia X ra làm hai phầ n bằ ng nhau:

Phầ n I: Tác d ụ ng vớ i dung d ị ch CaCl 2 d ư tạ o ra 15g kế t tủ a.

Phầ n II: Tác d ụ ng vớ i dung d ị ch Ca(OH) 2 d ư tạ o ra 20g kế t tủ a.

a) Tính khố i l ượ ng mỗ i muố i trong hỗ n hợ p X.

b) Hòa tan 46,6g hỗ n hợ p X trên trong nướ c đượ c dung d ị ch A, sau đ ó thêm từ từ

dung d ị ch HCl 0,2M vào dung d ị ch A. Tính thể tích dung d ị ch HCl 0,2M cho vào khi bắ t

đầu có khí CO 2 bay ra?.

c) Tính thể tích dung d ị ch HCl 0,2M tố i thiể u phải thêm vào dung d ị ch A để đượ c

l ượ ng khí CO 2 thoát ra tố i đ a, tính thể tích CO 2 thoát ra ( đ ktc).

Giải:

a) Gọi a, b, c lần lượ t là số mol của NaHCO3, Na2CO3, K2CO3 trong X.

Ta có: mX = 80a + 106b + 138c = 46,6 (*)

n2CO = n

2 3Na CO + n2 3K CO = b + c

n3HCO− = n

3NaHCO = a

- Phần I tác dụng vớ i dung dịch CaCl2 xảy ra phản ứng:

Ca2+ + CO32- → CaCO3↓ (1)b c

2

+

b c

2

+

- Phần II: tác dụng vớ i dung dịch Ca(OH)2 xảy ra các phản ứng:

Ca(OH)2 + CO32- → CaCO3↓ + 3OH- (2)

b c

2

+

b c

2

+

Ca(OH)2 + HCO3- → CaCO3↓ + OH- + H2O (3)

2

a

2

a





Từ (1) ta có: n3CaCO =

b c

2

+ =

100

15 = 0,15(mol)

⇒ b + c = 0,3 (**)

Từ (2) và (3) ta có: n3

CaCO =b c

2

+ +

a

2 =

100

20 = 0,2(mol)

⇒ a + b + c = 0,4 (***)

Từ (*), (**) và (***) ta có hệ phươ ng trình:

84a 106b 138c 46,6

b c 0,3

a b c 0,4

+ + =

+ = + + =

Giải hệ phươ ng trình ta có: a = 0,1; b = 0,1 và c = 0,2(mol)

Khối lượ ng mỗi muối trong X là:

m3

NaHCO = 0,1.84 = 8,4(g)

m2 3Na CO = 0,1.106 = 10,6(g)

m2 3K CO = 0,2.138= 27,6(g)

b) Khi thêm từ từ dung dịch HCl vào dung dịch A xảy ra các phản ứng:

CO32- + H+ → HCO3

- (I)

(a +b) (a + b) (a + b)

Khi toàn thể CO32- biến thành HCO3

-, 1 giọt HCl thêm vào sẽ phản ứng vớ i HCO3- cho

ra khí CO2:

HCO3- + H+ → CO2↑ + H2O

Vậy thể tích HCl 0,2M thêm vào để có đượ c khí CO2 bắt đầu thoát ra là khi CO32- vừa

chuyển hết thành HCO3-.

⇒ nHCl = nH+ = n 2

3CO − = a + b = 0,3(mol)

⇒ Vdd HCl 0,2M =2,0

3,0= 1,5(l)

c) Để có đượ c CO2 thoát ra tối đa thì toàn thể HCO3- phải tác dụng hết vớ i H+.

HCO3

-

+ H+

→ CO2↑ + H2O⇒ nHCl = n

H+ = nH+ ở (I) + n

H+ ở (II)

= a + b + a + b + c = 0,3 + 0,4 = 0,7(mol)

⇒ Vdd HCl 0,2M =2,0

7,0 = 3,5(l)

n2CO = n

3HCO− = a + b + c = 0,4(mol)

⇒ V2CO = 0,4.22,4 = 8,96 (l)

Dạ ng 2: Tính thành phầ n % các chấ t trong hỗ n hợ p.





Đối vớ i loại bài toán này, chúng ta cần tính đượ c thành phần của từng chất rồi tính

theo công thức:

%mA = %100hh

A

m

m

% nA = %100.hh

A

nn

% VÀ = %100.hh

A

n

n

Hoặc tính theo tỉ lệ của các chất vơ i nhau (ví dụ mA : mB = 1:2)

⇒ Tính % mA = A A

A B A A

m m 1100% 100% .100% 33,33,%

m m m 2m 3= = =

+ +

Bài tậ p 1: [11]. M ộ t hỗ n hợ p gồ m Na, Al, Fe. Lậ p các thí nghiệ m sau:

* TN1: Cho hỗ n hợ p vào nướ c, có V lít khí thoát ra.

* TN2: Cho hỗ n hợ p vào dung d ị ch NaOH d ư , thấ y thoát ra4

7V lít khí.

* TN3: Cho hỗ n hợ p vào dung d ị ch HCl d ư cho đế n khi phả n ứ ng xong thấ y thoát

ra4

9V lít khí.

a) Viế t phươ ng trình phả n ứ ng và giải thích.

b) Tính thành phầ n % mỗ i kim loại trong hỗ n hợ p.

c) N ế u vẫ n giữ nguyên l ượ ng Al, còn thay Na và Fe bằ ng mộ t kim loại nhóm II có khố i l ượ ng bằ ng ½ khố i l ượ ng Na và Fe, sau đ ó cũ ng cho hỗ n hợ p vào dung d ị ch HCl d ư

cho đế n khi phả n ứ ng xong, cũ ng thấ y thoát ra4

9V lít khí. Xác đị nh tên kim loại nhóm

II (không đượ c dùng kế t quả % củ a câu b).

Các khí đều đ o ở cùng đ iều kiệ n.

Giải:

a) Các phươ ng trình phản ứng xảy ra:

+ TN1: 2Na + 2H2O→

2NaOH + H2↑

(1)x 0,5x

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ (2)

x 1,5x

+ TN2: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ (3)

x 0,5x

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ (4)

y 1,5y

Vì thể tích H2 thoát ra ở TN1 và TN2 khác nhau nên ở TN1: NaOH đã phản ứng hết

còn Al dư, vì nếu NaOH còn dư thì lượ ng khí H2 thoát ra ở hai thí nghiệm phải bằng nhau





nên ở phản ứng (2) phải dựa thep số mol NaOH để tính thể tích H2 còn ở phản ứng (4) phải

dựa theo Al để tính thể tích H2.

+ TN3: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2↑ (5)

x 0,5x

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ (6)y 1,5y

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ (7)

z z

b) Gọi x, y, z lần lượ t là số mol của Na, Al, Fe.

* Cách 1: Theo (1), (2) số mol H2thoát ra là: n2H = 0,5x + 1,5x = 2x =

4,22

V

⇒ x =

4,22.2

V (I)

Theo (3), (4) ta có:

n2H = 0,5x + 1,5y =

4,22.4

7V

Thay x vào ta có:

0,5.4,22.2

V + 1,5y =

4,22.4

7V ⇒ y =

4,22

V (II)


n 2H = 0,5x + 1,5y + z = 4,22.4 9V

⇒ z =4,22.4

9V -

4,22.4

7V =

4,22.2

V (III)

Từ (I), (II) và (III) ta có:

x:y:z =4,22.2

V :

4,22

V :

4,22.2

V = 1:2:1

%mNa = Na

Na Al Fe

m.100%

m m m+ +

=23x 23x

.100% .100% 17,29%23x 27y 56z 23x 27.2x 56x

= =+ + + +

%mAl = Al

Na Al Fe

m

m m m+ +

=27y 27.2x

.100% .100% 40,60%23x 27y 56z 23x 27.2x 56x

= =+ + + +

%mFe = 100% - 17,29% - 4,60% = 42,11%.

* Cách 2:





Vì thành phần % hỗn hợ p không tùy thuộc giá trị của V. Để đơ n giản tính toán ta lấy V

= 4.22,4(l) hay 4mol

(I) là: x =4,22.2

V = 2 mol ⇒ mNa = 2.23 = 46g.

(II) là: y =4,22

V = 4 mol ⇒ mAl = 4.27 = 108g

(III) là: z =4,22.2

V = 2mol ⇒ mFe = 2.56 = 112g.

⇒ mhh = mNa + mAl + mFe = 46 + 108 + 112 = 266(g)

%Na =46

.100% 17,29%266

=

%Al =108

.100% 40,60%

266

=

%Fe = 100% - 17,29% - 40,60% = 42,11%.

c) Gọi M là kí hiệu và khối lượ ng nguyên tử của kim loại nhó II.

Hỗn hợ p Al và M khi tác dụng vớ i dung dịch HCl cho ra cùng một lượ ng H2 như hỗn

hợ p Na, Al, Fe mà lượ ng Al ở 2 hỗn hợ p bằng nhau ( n2 H do Al bằng nhau), nên n

2 H do M

bằng n2H do Na và Fe.

n2H (do Na và Fe) =

x

2+

M + 2HCl → MCl2 + H2↑

x

2+

x

2+

Theo đề bài: mM =2

1(mNa + mFe). Vậy:

M(x

2+ ) =

2

1(23x + 56z)

xM + 2zM = 23x + 56z ⇒ x(M – 23) = z(56 – 2M)

⇒ x

=56 2M

M 23

−

−

Vì x, z >0 nên:23

256

−

−

M

M >0

⇒ 23 < M < 26 ⇒ M = 24: M là magiê (Mg)

Bài tậ p 2: [17]. 9,52g hỗ n hợ p Na 2SO 4 , Na 2SO 3 và NaHSO 3 tác d ụ ng vớ i mộ t l ượ ng

d ư axit sunfuric sinh ra 1008cm 3 khí ( đ ktc) 2,38g cũ ng hỗ n hợ p trên tác d ụ ng vừ a hế t vớ i

15ml dung d ị ch NaOH 0,5M.

a) Giải thích qua trình thí nghiệ m bằ ng phươ ng trình phả n ứ ng.

b) Tính thành phầ n % các muố i trong hỗ n hợ p.





Giải:

a) Các phươ ng trình phản ứng xảy ra:

Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2↑ + H2O (1)

x x

2NaHSO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2SO2↑ + 2H2O (2)y y

NaHSO3 + NaOH → Na2SO3 + H2O (3)

y y

b) Gọi x, y lần lượ t là số mol của Na2SO3 và NaHSO3.


n2SO = x + y =

1008

1000.22,4= 0,045(mol)2 (*)

Theo (3) ta có:

nNaOH = y = 4.15

1000.0,5 = 0,03(mol) ( vì 9,52 = 4.2,38)

Thay y = 0,03 vào (*) ⇒ x = 0,045 – 0,03 = 0,015(mol)

⇒ m2 3Na SO = 0,015.126 = 1,89(g) ⇒ %Na2SO3 = %100.

52,9

89,1 = 19,85%

m3NaHSO = 0,03.104 = 3,12(g) ⇒ %NaHSO3 = %100.

52,9

12,3 = 32,77%

⇒ %Na2SO4 = 100 - 9,85 – 32,77 – 47,38%. Bài tậ p 3: [11]. M ộ t hỗ n hợ p X gồ m Na 2CO 3 và K 2CO 3 có khố i l ượ ng là 10,5g. Khi

cho hỗ n hợ p X tác d ụ ng vớ i HCl d ư thì thu đượ c 2,016(l) CO 2 ( đ ktc).

a) Xác đị nh thành phầ n % theo khố i l ượ ng củ a hỗ n hợ p X.

b) Lấ y 21g hỗ n hợ p Na 2CO 3 và K 2CO 3 vớ i thành phầ n % như trên cho tác d ụ ng vớ i

dung d ị ch HCl vừ a đủ (không có khí CO 2 bay ra). Tính thể tích dung d ị ch HCl cầ n dùng.

c) N ế u thêm từ từ 0,12(l) dung d ị ch HCl 2M vào dung d ị ch chứ a 21g hỗ n hợ p X,

tính thể tích khí CO 2 thoát ra ( đ ktc) và thêr tích dung d ị ch Ba(OH) 2 0,5M vừ a đủ để trng

hòa dung d ị ch thu đượ c sau phả n ứ ng vớ i 0,12(l) dung d ị ch HCl. Tính khố i l ượ ng kế t tủ a sau phả n ứ ng vớ i Ba(OH) 2 .

Giải:

a) Xác định thành phần % theo khối lượ ng hỗn hợ p:

Gọi a, b lần lượ t lầ số mol Na2CO3 và K2CO3 trong hỗn hợ p.

⇒ n 23CO − = n

2 3Na CO + n2 3K CO = a + b

Vì HCl dư nên tòan thể CO32- chuyển thành CO2 và H2O

CO32- + 2H+ → CO2↑ + H2O

(a + b) (a + b)





n2CO = a + b =

4,22

016,2 = 0,09(mol) (1)

mX = 106a + 138b = 10,5 (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phươ ng trình:106a 138b 10,5

a b 0,09

+ =

+ =

Giải hệ phươ ng trình ta đượ c: a = 0,06; b = 0,03.

%m2 3Na CO =

0,06.106.100% 60,57%

10,5=

%m2 3K CO = 100 – 60,57 = 39,43%.

b) Tính thể tích dung dịch HCl 2M cần dùng:

Trong 21g = 2.10,5g hỗn hợ p X có 0,12mol Na2CO3 và 0,06 mol K2CO3.

⇒ n

23CO −

= 0,12 + 0,06 = 0,18molVì không có khí thoát ra nên phản ứng tạo HCO3

-:

CO32- + H+ → HCO3

- (3)

Theo (3) ta có: nHCl = nH+ = n 2

3CO − = 0,18(mol)

⇒ VHCl 2M =2

18,0= 0,09(l)

c) Nếu dùng 0,12(l) dung dịch HCl 2M thì nHCl = 0,12.2 = 0,24(mol)

Ban đầu xảy ra phản ứng:

CO32- + H+ → HCO3- (4)0,18 0,18 0,18

Sau đó do H+ dư: 0,24 – 0,18 = 0,6 mol nên xảy ra phản ứng:

HCO3- + H+ → CO2↑ + H2O (5)

0,06 0,06 0,06

Dung dịch còn lại chứa: 0,18 – 0,06 = 0,12(mol) HCO3-.

Khi cho tác dụng vớ i dung dịch Ba(OH)2 xảy ra phản ứng trung hòa sau:

2HCO3- + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + 2H2O + CO3

2- (6)

Theo (6) ta có: n2Ba(OH) =

21 n

3HCO− =21 .0,12 = 0,06(mol)

⇒ V2Ba(OH) =

5,0

06,0= 0,12(l)

Theo (6) ta có: n3BaCO =

2

1n

3HCO− =2

12,0 = 0,06(mol)

⇒ m3BaCO = 0,06.197 = 11,82(g).

Bài tậ p 4:[18]. 1. Hòa tan 8g hỗ n hợ p A gồ m K 2CO 3 và MgCO 3 bằ ng mộ t l ượ ng

H 2SO 4 dùng d ư 10%, đ un nóng đượ c dung d ị ch B. Dẫ n khí sinh ra đ i qua bình đự ng





300ml dung d ị ch Ba(OH) 2 0,2M. Tính %(m) hai muố i có trong hỗ n hợ p A để l ượ ng kế t

tủ a sinh ra là cự c đại, cự c tiể u.

2) Chứ ng minh rằ ng khố i l ượ ng kế t tủ a nhậ n đượ c (m kt ) khi đổ dung d ị ch B vào

300ml dung d ị ch Ba(OH) 2 0,2M thì chỉ có giá trị trong khoả ng 13,96 < m kt < 16,91.

Giải:1) Tính % (m) hai muối trong A để lượ ng kết tủa sinh ra là cực đại hoặc cực tiểu:

K2CO3 + H2SO4 → K2SO4 + CO2↑ + H2O (1)

MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2↑ + H2O (2)

0,0579 =138

8< n 2

3CO − <84

8= 0,0952

⇒ 0,0579 < n 23CO − < 0,0952

n2Ba(OH) = n

2CO ≤ 0,06

nên khối lượ ng kết tủa cực đại khi n2CO = 0,06mol

- Khí 0,06 < n2CO ≤ 0,0952 thì phản ứng l à:

CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O

CO2 dư + BaCO3 + H2O → Ba(HCO3)2.

Kết tủa cực tiểu khi n2CO = 0,0592mol

Gọi x, y lầm lượ t là số mol của K2CO3 và MgCO3.

n2CO = x + y

- Khi kết tủa cực đại (n2CO = 0,06 mol) ta có hệ phươ ng trình:

138x 84y 8

x y 0,06

+ =

+ =

Giải hệ phươ ng trình ta đượ c: x = 0,055; y = 0,005.

%m2 3K CO =

0,055.138

8.100% = 95%

%m2 3Na CO = 100 – 95 – 5%

- Khi kết tủa cực tiểu (n2CO = 0,0952 mol) ta có hệ phươ ng trình: 1138x 84y 8

x y 0,0952+ =

+ =

Giải hệ ta có: x = 0; y = 0,0952.

⇒ %K2CO3 = 0%; %MgCO3 = 100%.

(Hoặc lập luận: n2CO = 0,0952 = m

3MgCO khi đó trong hỗn hợ p chỉ có mình MgCO3 ⇒

% MgCO3100%)

2) Chứng minh: 13,98 < mkt < 16,91.

Dung dịch B gồm: K2SO4, MgSO4, H2SO4 dư.

Khảng xác định số mol các chất trong dung dịch B tươ ng ứng vớ i khoảng xác định số mol CO2 cộng thêm số mol H2SO4 dư 10% so vớ i ban đầu.





n2 4K So + n

2 4H SO dư < nB < n4MgSO + n

2 4H SO dư

0,0579 + 0,00579 < nB < 0,0952 + 0,00952

0,0637 < nB < 0,1047

Khi nB = 0,0637mol (dung dịch B không có MgSO4) thì các phản ứng là:

Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2H2OBa(OH)2 + K2SO4 → BaSO4 + 2KOH

0,06 0,0637

n4BaSO = n

2Ba(OH) = 0,06(mol) ⇒ mkt = 13,98(g)

Khi nB = 0,1047mol (dung dịch B không có K2SO4) thì các phản ứng là:

Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2H2O

0,00952 0,00952

Ba(OH)2 + MgSO4 → BaSO4↓ + Mg(OH)2↓.

(0,06 – 0,00952) 0,05048 0,05048

mkt = m4BaSO + m

2Mg(OH) = 0,06.233 + 0,05408.58 = 16,91(g)

Vậy 13,98 < mkt < 16,91.

M ộ t số bài tậ p không l ờ i giải chuyên đề 2:

Bài 1: [11]. Một hỗn hợ p X gồm Na2CO3 và K2CO3 có khối lượ ng là 35g. Cho X tác

dụng vớ i 0,4(l) dung dịch H2SO4 1M

a) Chứng minh rằng sau phản ứng còn dư H2SO4.

b) Biết rằng thể tích khí CO2 bay ra (đktc) là 6,72(l), tính khối lượ ng mỗi muối tronghỗn hợ p X.

ĐS: b. m2 3Na CO = 21,2(g)

m2 3K CO = 13,8(g)

Bài 2: [19]. Có 1(l) dung dịch hỗn hợ p gồm Na2CO3 0,1M và (NH4)2CO3 0,25M. Cho

43g hỗn hợ p BaCl2 và CaCl2 vào dung dịch đó. Sau khi các phản ứng kết thúc thu đượ c

39,7g kết tủa A và dung dịch B.

1. Tính % khối lượ ng các chất trong A

2. Chia dung dịch B thành 2 phần bằng nhau:a) Cho axit HCl dư vào một phần, sau đó cô cạn dung dịch và nung chất rắn còn lại

đến khối lượ ng không đổi đượ c chất rắn X. Tính % khối lượ ng các chất trong X.

b) Đun nóng phần thứ hai rồi thêm từ từ 270ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M vàof. Hỏi

tổng khối lượ ng của hai dung dịch giảm tối đa là bao nhiêu gam?. Giả sử nướ c bay hơ i

không đáng kể.

ĐS: 1. %BaCO3 = 49,62%; %CaCO3 = 50,38%.

2. a) %NaCl = 100%.

b) 6,761(g).





Bài 3: [12]. Hòa tan hoàn toàn6,317g hỗn hợ p gồm NaCl, KCl, MgCl2 vào H2O, rồi

thêm vào đó 100ml dung dịch AgNO3 1,2M. Sau phản ứng lọc tách riêng kết tủa A và dung

dịch B. Cho 2g Mg vào dung dịch B, khi phản ứng kết thúc, lọc tách riêng kết tủa C và dung

dịch D. Cho kết tủa C vào dung dịch HCl loãng dư, sau phản ứng thấy khối lượ ng C giảm

1,844g. Lấy dung dịch D, cho thêm NaOH dư, lọc lấy kết tủa, nung đến khối lượ ng khôngđổi đượ c 0,8g chất rắn E.

a) Viết các phươ ng trình phản ứng xảy ra trong các quá trình trên.

b) Tính khối lượ ng các kết tủa A, C.

c) Tính % khối lượ ng các muối trong hỗn hợ p ban đầu.

ĐS: b) mA = 15,3545(g); mC = 3,248(g)

c) %NaCl = 92,6%; %KCl = 5,9%; %MgCl2 = 1,5%.

Bài 4: [12]. Cho 43,71g hỗn hợ p A gồm 3 muối M2CO3, MCl, MHCO3( vớ i M là kim

loại kiềm) vào Vml dung dịch HCl 10,52% (d = 1,05g/ml) có dư thì thu đượ c 17,6g khí C và

dung dịch B. Chia dung dịch B thành 2 phần bằng nhau:

- Phần I: Tác dụng vừa đủ vớ i 125ml dung dịch KOH 0,8M, khi cô cạn thu đượ c

29,68g muối khan.

- Phần II: Tác dụng vớ i dung dịch AgNO3 dư thu đượ c 68,88g kết tủa trắng.

a) Xác định tên kim loại kiềm M.

b) Tính thành phần % khối lượ ng mỗi chất trong hỗn hợ p A.

c) Tính thể tích dung dịch HCl cần dùng trong thí nghiệm.

ĐS: a) Na.

b) %Na2CO3 = 72,75%.%NaHCO3 = 19,22%.

%NaCl = 8,03%

C VHCl = 297,4ml


Documents

BÀI TẬP VỀ KIM LOẠI PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM I (IA)