1. Bài tập về kim loại kiềm, kiềm thổ
Dạng 1: kim loại kiềm, kiềm thổ phản nghịch ứng cùng với phi kim
- trong phản ứng với phi kim, kim loại kiềm thổ thể hiện tính khử mạnh:
Kim nhiều loại kiềm: M → M+ + e
Kim một số loại kiềm thổ: M → M2++ 2e
- Phi kim phản ứng thể hiện tính oxi hóa: X + ne → Xn-
Ví dụ 1:Đốt cháy hoàn toàn 7,2 gam kim loại M (có hoá trị không đổi trong đúng theo chất) trong hỗn hợp khíCl2và O2. Sau bội phản ứng chiếm được 23,0 gam chất rắn và thể tích hỗn hợp khí sẽ phản ứng là 5,6 lít (ở đktc). Kim loại M là
A. Bạn đang xem: Bài tập kim loại kiềm kiềm thổ nhôm
Hướng dẫn giải
Theo trả thiết ta có: số mol khí = 5,6/22,4 = 0,25 mol
Sơ đồ phản ứng:7,2 gam kim loại M + 5,6 lít hỗn hợp Cl2và O2→ 23,0 gam chất rắn
Áp dụng bảo toàn khối lượng ⇒ khối lượng hỗn hợp Cl2và O2= 23 – 7,2 = 15,8 gam
Gọi x và y lần lượt là số mol của Cl2và O2ta có:
Tổng số mol x + y = 0,25 và tổng trọng lượng 71x + 32y = 15,8⇒ x = 0,2; y = 0,05
Quá trình oxi hóa: M → Mn++ ne
Quá trình khử Cl2+ 2e → 2Cl-
O2+ 4e → 2O2-
Áp dụng định phép tắc bảo toàn electron ta gồm : n.nM =2.nClo +4.noxi
⇒ (7,2/M).n = 0,2.2 + 0,05.4 ⇒ n = 2; M = 24 (Mg). Đáp án A.
Dạng 2: kim loại kiềm, kiềm thổ bội nghịch ứng với nước
Kim loại kiềm và kiềm thổ bội phản ứng dũng mạnh với nước (trừ Be, Mg) và diễn tả tính khử, nước biểu thị tính oxi hóa hình thành khí H2. Dung dịch thu được có môi trường xung quanh kiềm.
H2O + 2e → OH- + H2↑
Ví dụ 2:Cho 3,9 gam kali vào 101,8 gam nước thu được hỗn hợp KOH tất cả nồng độ % là bao nhiêu?
A. 5,31%. B.5,20%.C.5,30%.D.5,50%.
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết ta có: số mol K = 0,1 mol
Phương trình phản nghịch ứng:
2K + 2H2O → 2KOH + H2(1)
mol: 0,1 0,1 0,05
Theo (1) và vận dụng định vẻ ngoài bảo toàn cân nặng ta bao gồm :
mdd sau pư= khối lượng K + khối lượng H2O – khối lượng H2= 105,6 gam
Nồng độ phần trăm của hỗn hợp KOH là (0,1.56)/105,6 = 5,3%.Đáp án C.
Ví dụ 3: Cho a gam kim loại M tan không còn vào H2O thu được hỗn hợp có khối lượng lớn hơn cân nặng H2O lúc đầu là 0,95a gam. M là
A. Na.B.Ba.C.Ca.D.Li.
Hướng dẫn giải
Gọi số mol M là x, lúc đó x = a/M
Phương trình phản nghịch ứng
2M+2nH2O→ 2M(OH)n+nH2 (1)
mol: x (n/2)x
⇒ số mol H2= (n/2)(a/M) = an/(2M)
Khối lượng hỗn hợp tăng =mM–mH2= 0,95a
⇒mH2= 0,05a ⇒ số mol H2= (n/2)x = 0,025a (mol)
⇒ x = a/M = 0,025a/(n/2) ⇒ M = 20n (với n =1,2,3 thì nghiệm hợp lí là n = 2, M =40)
⇒ M là Ca ⇒ Đáp án C.
Dạng 3: kim loại kiềm, kiềm thổ công dụng với dung dịch axit
Trường hợp kim loại kiềm, kiềm thổ bội nghịch ứng được cùng với nước, khi mang lại lượng dư vào hỗn hợp axit, ta coi như làm phản ứng của sắt kẽm kim loại với axit xảy ra trước, tiếp đến mới xảy ra phản ứng với nước.
Kim một số loại kiềm, kiềm thổ khi chức năng với H2SO4 đặc hoặc HNO3 có khả năng tạo ra các sản phẩm khử bao gồm số lão hóa thấp (S, N2, N2O, NH4+)
Ví dụ 4: X là kim loại thuộc team IIA. Mang đến 1,7 gam tất cả hổn hợp gồm sắt kẽm kim loại X cùng Zn tính năng với lượng dư dung dịch HCl, xuất hiện 0,672 lít khí H2(ở đktc). Khía cạnh khác, khi cho 1,9 gam X chức năng với lượng dư dung dịch H2SO4loãng, thì thể tích khí hiđro sinh ra không tới 1,12 lít (ở đktc). X là kim loại
A. magie. B.beri.C.canxi. D.bari.
Hướng dẫn giải
Gọi
là kí hiệu tương tự của hai sắt kẽm kim loại X với Zn gồm hoá trị II+2HCl→ +H2(1)
0,03 mol 0,03 mol
X+H2SO4→XSO4+H2(2)
Zn= 65 đề xuất MX X > 1,9/0,05 = 38
⇒ X là canxi (Ca)
Ví dụ 5: Hoà tan hết 2,4gam kim loại M bằng dung dịch HNO3 dư được 0,448lít khí N2 là sản phẩm khử độc nhất vô nhị đktc. Tìm kiếm M?
A. Zn B. Mg C. Al D. Ca
Hướng dẫn giải
Giả sử sắt kẽm kim loại M có hóa trị II
Quá trình oxi hóa: M → M2+ + 2e
Quá trình khử: H+ + NO3- + 10e → N2 + H2O
Bảo toàn e có 2nM =
⇒ nM = 0,1 mol ⇒ mm = 24 gam ⇒ MgDạng 4: kim loại kiềm, kiềm thổ phản ứng với hỗn hợp muối
Trường hợp kim loại kiềm, kiềm thổ có khả năng phản ứng với nước, khi cho vô dung dịch muối đã phản ứng trước với nước chế tạo thành bazơ, tiếp nối bazơ phản ứng với muối hạt trong dung dịch.
Trường hòa hợp Mg phản bội ứng với hỗn hợp muối sẽ xẩy ra theo quy cơ chế dãy điện hóa.
Ví dụ 6:Cho m gam Mg vào dung dịch cất 0,12 mol FeCl3. Sau khoản thời gian phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,36 gam chất rắn. Quý hiếm của m là
A. 2,88. B.2,16. C.4,32. D.5,04.
Hướng dẫn giải
Khi mang đến Mg vào dung dịch muối Fe3+, thứ nhất Mg khử Fe3+thành Fe2+, tiếp đến Mg khử Fe2+về Fe. Vậy bội phản ứng (1) xảy ra hoàn thành sau đó mới đến phản ứng (2).
Giả sử tất cả lượng Fe2+chuyển không còn thành fe thì trọng lượng sắt tạo thành thành là 6,72 gam. Bên trên thực tế cân nặng chất rắn thu được chỉ là 3,36 gam, suy ra Fe2+chưa bội nghịch ứng hết, Mg sẽ phản ứng hết, 3,36 gam hóa học rắn là Fe chế tác thành.
Phương trình phản ứng
Mg + 2Fe3+ → Mg2+ + 2Fe2+ (1)
mol: 0,06 0,12 0,06 0,12
Mg + Fe2+ → Mg2+ + fe (2)
mol: 0,06 0,06 0,06 0,06
Căn cứ vào (1) và (2) suy ra : số mol Mg = 0,06+0,06 = 0,12 mol
⇒ khối lượng Mg = 0,12.24 = 2,88 gam⇒ Đáp án A.
2. Bài tập về hợp hóa học kim loại kiềm, kiềm thổ
Dạng 1: CO2, SO2 làm phản ứng với dung dịch kiềm
3.1.Nguyên tắc
Khi sục nhàn hạ CO2hoặc SO2vào hỗn hợp kiềm, vật dụng tự phản ứng xảy ra như sau:
(1) CO2+ OH-→ CO32-
(2) CO2+ CO32-+ H2O→ HCO3-
Đặt k = số mol OH-/ số mol CO2(hoặc k = số mol OH-/ số mol SO2)
Với k ≥ 2 : chỉ chế tạo ra muối CO32-
Với k ≤ 1 : chỉ chế tác muối HCO3-
Với1 3-và CO32-
Trường hợpnhững câu hỏi không thể tính k, lúc đó ta phải nhờ vào những dữ kiện phụ để tìm ra tài năng tạo muối. Ví dụ
- hấp thụ CO2vào NaOHdư⇒ chỉ chế tác muối Na2CO3.
- hấp thụ CO2vào NaOH. Kế tiếp thêm BaCl2vào thấy kết tủa. Thêm tiếp Ba(OH)2 dưvào thấy mở ra thêm kết tủa nữa⇒ tạo cả 2 muối Na2CO3và NaHCO3
Trong ngôi trường hợp không có các dữ kiện trên thì chia trường hợp nhằm giải.
3.2. Biết lượng kết tủa CaCO3, lượng Ca2+tính thể tích CO2
-Nếu mang lại CO2phản ứng với lượng Ca(OH)2dư thì chỉ tạo thành muối CO32-khi đó số mol CO2= số mol CaCO3.
-Nếu số mol CaCO32thì gồm 2 trường hợp
(1) Ca(OH)2dư buộc phải số mol CO2= số mol CaCO3vàtrường thích hợp này thể tích khí CO2nhỏ nhất
(2) Ca(OH)2tạo không còn kết tủa kế tiếp kết tủa tan một trong những phần tạo thành Ca(HCO3)2
thì số mol CO2= 2.số mol OH-- số mol CaCO3vàtrường vừa lòng này thể tích khí CO2lớn nhất.
3.3. Biết lượng CO2, lượng các thành phần hỗn hợp NaOH với Ca(OH)2tính lượng kết tủa.
Cần xác minh được số mol Ca2+, số mol CO32-
+ trường hợp số mol Ca2+32-thì số mol kết tủa = số mol Ca(OH)2
+ trường hợp số mol Ca2+> số mol CO32-thì số mol kết tủa = số mol CO32-
Ví dụ 7:Hấp thụ trọn vẹn 2,24 lít khí CO2 (ở đktc) vào dung dịch đựng 8 gam NaOH, thu được dung dịch X. Trọng lượng muối tan bao gồm trong dung dịch X là
A. 10,6 gam. B. 5,3 gam. C. 21,2 gam. D. 15,9 gam.
Hướng dẫn giải
nCO2= 0,1 mol
nNaOH = 0,2 mol
Ta có
⇒ sản xuất muối Na2CO3⇒ khối lượng muối chảy trong X là mNa2CO3= 0,1.106 = 10,6 gam
Ví dụ 8: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO2(đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2nồng độ a mol/l, thu được 15,76 gam kết tủa. Quý hiếm của a là
A.0,048. B.0,032. C.0,04.D. Xem thêm: Ảnh Hưởng Của Tin Học Đối Với Sự Phát Triển Của Xã Hội Là? Bài 9: Tin Học Và Xã Hội
Hướng dẫn giải
Theo trả thiết ta có: số mol CO2= 2,688/22,4 = 0,12 mol
Kết tủa là BaCO3do đó có số mol = 15,76/ 197 = 0,08 mol
Phương trình bội nghịch ứng: CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O (1)
mol: 0,08 0,08 0,08
⇒ Số mol CO2tạo muối axit = 0,12 – 0,08 = 0,04
2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2(2)
mol:0,04 0,02 0,02
Theo (1), (2) ⇒ số mol Ba(OH)2= 0,08+0,02 =0,1 mol
⇒ cm Ba(OH)2 = 0,1/2,5 = 0,04 mol/lit ⇒ Đáp án C.
Ví dụ 9: Hấp thụ trọn vẹn 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch bao gồm K2CO3 0,2 M cùng KOH x mol/l, sau khoản thời gian các phản nghịch ứng xảy ra trọn vẹn thu được dung dịch Y. Cho toàn cục Y tác với hỗn hợp BaCl2 (dư), nhận được 11,82 gam kêt tủa. Giá trị của x?
A. 1,14 B. 1,24 C. 1,4 D. 1.2
Hướng dẫn giải
Ta gồm sơ thứ phản ứng sau:
Ta có
= 0,06 molÁp dụng bảo toàn yếu tố C ta có
Áp dụng bảo toàn thành phần K ta tất cả :
Dạng 2: muối hạt cacbonat làm phản ứng với axit
2.1. đến từ từ bỏ H+ vào láo hợpCO32-và HCO3-
Cho rảnh dung dịch cất ion H+(HCl, H2SO4, HNO3) vào dung dịch chứa các ion CO32-và HCO3-thì làm phản ứng xảy ra theo sản phẩm công nghệ tự ưu tiên :
CO32- + H+→HCO3-(1)
HCO3-+ H+→CO2+ H2O (2)
Hiện tượng phản bội ứng: ban sơ không bao gồm khí, kế tiếp có khí ko màu thoát ra.
Bài toán thuộc dạng lượng dư - lượng hết. ⇒ Phương pháp giải : Viết phương trình dạng ion rút gọn, xác định chính xác chất bội nghịch ứng không còn , hóa học còn dư, tính theo lượng hóa học phản ứng hết.
2.2.Cho khoan thai H+ vào hỗn hợpCO32-và HCO3-
Cho thư thả dung dịch chứa những ionCO32-vàHCO3-vào dung dịch đựng ion H+(HCl, H2SO4, HNO3) thì phản nghịch ứng xảy ra đồng thời theo như đúng tỉ lệ mol của những ion CO32-và HCO3-có trong dung dịch.
Phản ứng (1) với (2) xẩy ra đồng thời.
Lưu ý:
- trong dạng bài tập này thì lượng H+mà đề bài cho thườngkhông đủđể đưa hết các ion CO32-và HCO3-thành CO2nêncho từ từdung dịch chứa ion H+(HCl, H2SO4, HNO3)vào dung dịch chứa những ion CO32-và HCO3-và làm trái lại thì đã thu được lượng CO2khác nhau.
- vào trường hợp axit dư thì: CO32- + 2H+→CO2+ H2O (1)
HCO3-+ H+ →CO2+ H2O (2)
Ví dụ 10: Cho tự từ cho đến khi xong dung dịch cất 0,48 mol HCl vào hỗn hợp X cất đồng thời x mol Na2CO3 cùng 0,2 mol NaHCO3. Sau khi các phản nghịch ứng xẩy ra hoàn toàn, nhận được 4,032 lít CO2 (đktc). Giá trị của x là
A. 0,15. B. 0,28. C.0,14. D.0,30.
Hướng dẫn giải
Thứ tự với lượng chất phản ứng như sau
Ví dụ 11:Hoà tan hoàn toàn 4 gam tất cả hổn hợp MCO3và M’CO3vào dung dịch HCl thấy thoát ra V lít khí (đktc). Dung dịch thu được lấy cô cạn nhận được 5,1 gam muối khan. Giá trị của V là
A. 1,12 lít.B.1,68 lít.C.2,24 lít.D.3,36 lít.
Hướng dẫn giải
Đặt bí quyết trung bình của nhì muối cacbonat là
Phương trình làm phản ứng :
+ 2HCl →+ CO2+ H2O (1)
mol: x x x
Theo (1) ta thấy sau phản bội ứng khối lượng muối tăng là vì muối clorua sinh ra có khối lượng lớn hơn trọng lượng muối cacbonat ban đầu.
Ta gồm : (M + 71)x – (M + 60)x = 5,1 – 4
⇒ x = 0,1 mol
⇒ VCO2= 0,1.22,4 = 2,24 lít⇒ Đáp án C.
Ví dụ 12: Thêm trường đoản cú từ đến khi xong dung dịch chứa 0,2 mol KHCO3và 0,1 mol K2CO3vào dung dịch cất 0,3 mol HCl. Thể tích khí CO2(đktc) nhận được là
A. 4,48 lít.B.5,04 lít.C.3,36 lít.D.6,72 lít.
Hướng dẫn giải
Để phản ứng không còn với các muối KHCO3và K2CO3thì lượng HCl cần dùng là
0,02 + 0,1.2= 0,4 mol > 0,3 mol ⇒HCl thiếu, lượng CO2tính theo HCl.
Theo đưa thiết ta gồm số mol HCO3-: số mol CO32-= 2:1
Do đó ta hotline số mol củacác ion HCO3-và CO32-tham gia làm phản ứng là 2x và x.
Khi đến từ từ dung dịch chứa những ion CO32-và HCO3-vào dung dịch đựng ion H+thì phản ứng xảy ra đồng thời (1) cùng (2):
CO32- + 2H+→CO2 + H2O (1)
mol: x 2x x
HCO3-+ H+→CO2+ H2O (2)
mol 2x 2x 2x
⇒ số mol H+= 4x = 0,3 ⇒ x 0,075 ⇒ VCO2= 3x.22,4 = 5,04 lit
⇒ Đáp án B.
Dạng 3: P2O5, H3PO4 phản ứng với dung dịch kiềm
3.1.H3PO4 chức năng với kiềm
Tính tỉ trọng số mol OH-/ số mol axitđể trường đoản cú đó khẳng định sản phẩm xuất hiện trong phản ứng.
Phương trình phản ứng là một vào các trường hợp sau:
+ Nếu số mol NaOH-≤ số mol H3PO4 thì xảy ra
NaOH +H3PO4 →NaH2PO4 + 2H2O (1)
+ Nếu số mol NaOH-= 50% số mol H3PO4 thì xảy ra
2NaOH + H3PO4→ Na2HPO4 + 2H2O (2)
+ Nếu số mol NaOH-≥ 1/3 số mol H3PO4 thì xảy ra
3NaOH + H3PO4→ Na3PO4 + 3H2O (3)
3.2.P2O5tác dụng với kiềm
Đối với P2O5thì ta coi như P2O5+ 3H2O →2H3PO4sau đó làm như cách trên.
Ví dụ 13: Cho 200 ml dung dịch NaOH 1M tính năng với 200 ml dung dịch H3PO40,5M, muối bột thu được có cân nặng là
A.14,2 gam. B.15,8 gam. C.16,4 gam. D.11,9 gam.
Hướng dẫn giải
Ta có:số mol NaOH = 0,2.1 = 0,2 mol
số mol H3PO4= 0,2.05 = 0,1 mol
Vì số mol số mol NaOH : số mol H3PO4= 2:1 yêu cầu sản phẩm là Na2HPO4.
Phương trình bội phản ứng
2NaOH + H3PO4→ Na2HPO4 + 2H2O (1)
mol: 0,2 → 0,1 → 0,1
Khối lượng muối thu được = 142.0,1 = 14,2 gam⇒ Đáp án A.
Dạng 4: phản bội ứng nhiệt phân muối hạt cacbonat
Các muối hạt hidrocacbonat dễ bị nhiệt phân: 2HCO3-
CO32- + CO2 + H2OMuối cacbonat của Na, K bền, muối bột cacbonat của sắt kẽm kim loại kiềm thổ bị nhiệt độ phân ở ánh sáng cao
CaCO3
CaO + CO2Ví dụ 14:X là 1 trong những loại đá vôi chứa 80% CaCO3, phần sót lại là tạp chất trơ. Nung 50 gam X một thời gian, nhận được 39 gam chất rắn. % CaCO3đã bị phân huỷ là
A. 50,5%. B.60%.C.62,5%. D.65%.
Hướng dẫn giải
Giả sử có 100 gam đá vôi thì khối lượng của CaCO3là 80 gam. Cho nên vì thế trong 50 gam X tất cả 40 gam CaCO3.
Phương trình bội phản ứng hóa học
CaCO3→ CaO + CO2
mol: x x
Theo phương trình cùng theo giả thiết ta có
100x – 56x = 50 – 39 = 11 x = 0,25
Vậy % CaCO3bị phân diệt là 0,25 : 40 = 0,625⇒ Đáp án C.
Dạng 5: Các muối chứa ion Ca2+, Ba2+, Mg2+phản ứng với dung dịch muối CO32-
* Phản ứng trong dung dịch tạo kết tủa:
Mg2++ CO32– → MgCO3
Ba2++ CO32– → BaCO3
Ca2++ CO32– → CaCO3
Ví dụ 15: Dung dịch A bao gồm chứa 5 ion: Mg2+, Ba2+, Ca2+, 0,1 mol Cl–và 0,2 mol NO3–. Thêm dần dần V lít dung dịch K2CO31M vào A cho đến lúc được lượng kết tủa lớn nhất. V có mức giá trị là
A.150 ml.B.300 ml.C.200 ml.D.250 ml.
Hướng dẫn giải
Phương trình ion rút gọn gàng :
Mg2++ CO32– → MgCO3
Ba2++ CO32– → BaCO3
Ca2++ CO32– → CaCO3
Khi phản ứng kết thúc, những kết tủa tách khỏi dung dịch, phần dung dịch chứa K+, Cl–và NO3–.
Theo định luật bảo toàn điện tích thì số mol K+= số mol Cl–+ số mol NO3–= 0,3 mol