Bài tập kim loại kiềm thổ

     

1. Bài tập về kim loại kiềm, kiềm thổ

Dạng 1: kim loại kiềm, kiềm thổ bội phản ứng cùng với phi kim

- vào phản ứng với phi kim, kim loại kiềm thổ thể hiện tính khử mạnh:

Kim một số loại kiềm: M → M+ + e

Kim nhiều 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 thay đổi trong hòa hợp chất) trong hỗn hợp khíCl2và O2. Sau bội phản ứng chiếm được 23,0 gam chất rắn với thể tích hỗn hợp khí sẽ phản ứng là 5,6 lít (ở đktc). Sắt kẽm kim loại M là

A.

Bạn đang xem: Bài tập kim loại kiềm thổ

Mg. B.Ca. C.Be. D.Cu.

Hướng dẫn giải

Theo giả 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 cùng y lần lượt là số mol của Cl2và O2ta có:

Tổng số mol x + y = 0,25 và tổng khối 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 cơ chế bảo toàn electron ta bao 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: sắt kẽm kim loại kiềm, kiềm thổ làm phản ứng cùng với nước

Kim nhiều loại kiềm cùng kiềm thổ làm phản ứng to gan với nước (trừ Be, Mg) và mô tả tính khử, nước thể hiện tính oxi hóa có mặt khí H2. Dung dịch thu được có môi trường thiên nhiên kiềm.

H2O + 2e → OH- + H2↑

Ví dụ 2:Cho 3,9 gam kali vào 101,8 gam nước thu được dung dịch KOH gồm nồng độ % là bao nhiêu?

A. 5,31%. B.5,20%.C.5,30%.D.5,50%.

Hướng dẫn giải

Theo trả thiết ta có: số mol K = 0,1 mol

Phương trình phản ứng:

2K + 2H2O → 2KOH + H2(1)

mol: 0,1 0,1 0,05

Theo (1) và vận dụng định điều khoản bảo toàn trọng lượng ta tất cả :

mdd sau pư= khối lượng K + khối lượng H2O – khối lượng H2= 105,6 gam

Nồng độ xác suất 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 dung dịch có khối lượng lớn hơn trọng lượng H2O ban 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 làm phản 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: sắt kẽm kim loại kiềm, kiềm thổ tính năng với hỗn hợp axit

Trường kim loại tổng hợp loại kiềm, kiềm thổ bội phản 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 xẩy ra trước, sau đó mới xẩy ra phản ứng cùng với nước.

Kim một số loại kiềm, kiềm thổ khi tác dụng với H2SO4 sệt hoặc HNO3 có khả năng tạo ra các sản phẩm khử có số lão hóa thấp (S, N2, N2O, NH4+)

Ví dụ 4: X là kim loại thuộc đội IIA. Cho 1,7 gam các thành phần hỗn hợp gồm kim loại X với Zn tính năng với lượng dư hỗn hợp HCl, hiện ra 0,672 lít khí H2(ở đktc). Mặt khác, khi cho 1,9 gam X tác dụng với lượng dư hỗn hợp 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 đương của hai sắt kẽm kim loại X với Zn bao gồm hoá trị II

*
+2HCl→
*
+H2(1)

0,03 mol 0,03 mol

X+H2SO4→XSO4+H2(2)

Zn= 65 phải MX X > 1,9/0,05 = 38

⇒ X là canxi (Ca)

Ví dụ 5: Hoà tan không còn 2,4gam sắt kẽm kim loại M bởi dung dịch HNO3 dư được 0,448lít khí N2 là thành phầm khử tuyệt nhất đktc. Search M?

A. Zn B. Mg C. Al D. Ca

Hướng dẫn giải

Giả sử sắt kẽm kim loại M bao gồm hóa trị II

Quá trình oxi hóa: M → M2+ + 2e

Quá trình khử: H+ + NO3- + 10e → N2 + H2O

Bảo toàn e gồm 2nM =

*
⇒ nM = 0,1 mol ⇒ milimet = 24 gam ⇒ Mg

Dạng 4: sắt kẽm kim loại kiềm, kiềm thổ bội phản ứng với dung dịch muối

Trường hợp kim loại kiềm, kiềm thổ có tác dụng phản ứng cùng với nước, khi cho vô dung dịch muối đã phản ứng trước cùng với nước tạo thành thành bazơ, sau đó bazơ làm phản ứng với muối bột trong dung dịch.

Trường vừa lòng Mg phản bội ứng với hỗn hợp muối sẽ xẩy ra theo quy luật dãy điện hóa.

Ví dụ 6:Cho m gam Mg vào dung dịch đựng 0,12 mol FeCl3. Sau khoản thời gian phản ứng xảy ra trọn vẹn thu được 3,36 gam hóa học rắn. Giá trị 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 nghịch ứng (1) xảy ra xong xuôi sau đó new đến phản ứng (2).

Giả sử toàn bộ lượng Fe2+chuyển hết thành fe thì khối lượng sắt tạo thành là 6,72 gam. Bên trên thực tế cân nặng chất rắn thu được chỉ với 3,36 gam, suy ra Fe2+chưa phản bội ứng hết, Mg vẫn phản ứng hết, 3,36 gam hóa học rắn là Fe tạo thành.

Phương trình làm phản ứng

Mg + 2Fe3+ → Mg2+ + 2Fe2+ (1)

mol: 0,06 0,12 0,06 0,12

Mg + Fe2+ → Mg2+ + sắt (2)

mol: 0,06 0,06 0,06 0,06

Căn cứ vào (1) cùng (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 bội phản ứng với hỗn hợp kiềm

3.1.Nguyên tắc

Khi sục nhàn rỗi CO2hoặc SO2vào dung dịch kiềm, sản phẩm tự làm phản ứng xẩy 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 tạo muối HCO3-

Với1 3-và CO32-

Trường hợpnhững bài toán không thể tính k, khi đó ta phải dựa vào những dữ kiện phụ để tìm ra năng lực tạo muối. Ví dụ

- hấp thụ CO2vào NaOHdư⇒ chỉ tạo ra muối Na2CO3.

- kêt nạp CO2vào NaOH. Tiếp đến thêm BaCl2vào thấy kết tủa. Thêm tiếp Ba(OH)2 dưvào thấy lộ diện thêm kết tủa nữa⇒ tạo cả hai muối Na2CO3và NaHCO3

Trong ngôi trường hợp không tồn tại các dữ kiện trên thì chia trường hợp nhằm giải.

3.2. Biết lượng kết tủa CaCO3, lượng Ca2+tính thể tích CO2

-Nếu cho CO2phản ứng với lượng Ca(OH)2dư thì chỉ sinh sản muối CO32-khi đó số mol CO2= số mol CaCO3.

-Nếu số mol CaCO32thì tất cả 2 trường hợp

(1) Ca(OH)2dư đề nghị số mol CO2= số mol CaCO3vàtrường hòa hợp này thể tích khí CO2nhỏ nhất

(2) Ca(OH)2tạo hết kết tủa sau đó kết tủa tan một 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 tất cả hổn hợp NaOH với Ca(OH)2tính lượng kết tủa.

Cần xác định được số mol Ca2+, số mol CO32-

+ trường hợp số mol Ca2+32-thì số mol kết tủa = số mol Ca(OH)2

+ nếu như số mol Ca2+> số mol CO32-thì số mol kết tủa = số mol CO32-

Ví dụ 7:Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2 (ở đktc) vào dung dịch chứa 8 gam NaOH, thu được hỗn hợp X. Cân nặng muối tan bao gồm trong hỗn hợp 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

*
⇒ tạo ra muối Na2CO3

*

⇒ cân nặng 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, chiếm được 15,76 gam kết tủa. Quý hiếm của a là

A.0,048. B.0,032. C.0,04.D.

Xem thêm: Hướng Dẫn Đăng Kí Tín Chỉ Học Viện Ngân Hàng, Cổng Thông Tin Đào Tạo Theo Tín Chỉ

0,06.

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 phản 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 gồm K2CO3 0,2 M với KOH x mol/l, sau khoản thời gian các bội phản ứng xảy ra trọn vẹn thu được hỗn hợp Y. Cho toàn cục Y tác với hỗn hợp BaCl2 (dư), nhận được 11,82 gam kêt tủa. Quý giá của x?

A. 1,14 B. 1,24 C. 1,4 D. 1.2

Hướng dẫn giải

*

Ta bao gồm sơ trang bị phản ứng sau:

*

Ta có

*
= 0,06 mol

Áp dụng bảo toàn nhân tố C ta có

*

Áp dụng bảo toàn nhân tố K ta tất cả :

*

*

Dạng 2: muối hạt cacbonat làm phản ứng với axit

2.1. đến từ tự H+ vào hỗn hợpCO32-và HCO3-

Cho rảnh rỗi dung dịch cất ion H+(HCl, H2SO4, HNO3) vào dung dịch chứa các ion CO32-và HCO3-thì bội nghịch ứng xảy ra theo sản phẩm công nghệ tự ưu tiên :

CO32- + H+→HCO3-(1)

HCO3-+ H+→CO2+ H2O (2)

Hiện tượng phản ứng: lúc đầu không tất cả khí, sau đó có khí ko màu bay ra.

Bài toán nằm trong dạng lượng dư - lượng hết. ⇒ Phương pháp giải : Viết phương trình dạng ion rút gọn, xác định đúng đắn chất bội phản ứng hết , hóa học còn dư, tính theo lượng hóa học phản ứng hết.

2.2.Cho thư thả H+ vào lếu hợpCO32-và HCO3-

Cho rảnh rỗi dung dịch chứa các ionCO32-vàHCO3-vào dung dịch cất ion H+(HCl, H2SO4, HNO3) thì phản nghịch ứng xảy ra đồng thời theo đúng tỉ lệ mol của những ion CO32-và HCO3-có vào dung dịch.

Phản ứng (1) với (2) xảy ra đồng thời.

Lưu ý:

- trong dạng bài tập này thì lượng H+mà đề bài bác cho thườngkhông đủđể chuyển hết các ion CO32-và HCO3-thành CO2nêncho từ bỏ từdung dịch chứa ion H+(HCl, H2SO4, HNO3)vào hỗn hợp chứa các ion CO32-và HCO3-và làm ngược lại thì sẽ 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 từ từ cho đến khi xong dung dịch cất 0,48 mol HCl vào dung dịch X cất đồng thời x mol Na2CO3 với 0,2 mol NaHCO3. Sau thời điểm các bội nghịch ứng xảy 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 và lượng chất phản ứng như sau

*

*

Ví dụ 11:Hoà tan trọn vẹn 4 gam các thành phần hỗn hợp MCO3và M’CO3vào hỗn hợp HCl thấy bay ra V lít khí (đktc). Dung dịch thu được đem cô cạn nhận được 5,1 gam muối bột khan. Quý giá của V là

A. 1,12 lít.B.1,68 lít.C.2,24 lít.D.3,36 lít.

Hướng dẫn giải

Đặt cách làm trung bình của nhị muối cacbonat là

*

Phương trình bội phản ứng :

*
+ 2HCl →
*
+ CO2+ H2O (1)

mol: x x x

Theo (1) ta thấy sau bội phản ứng khối lượng muối tăng là vì muối clorua xuất hiện 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 từ bỏ từ đến khi xong dung dịch đựng 0,2 mol KHCO3và 0,1 mol K2CO3vào dung dịch chứa 0,3 mol HCl. Thể tích khí CO2(đktc) thu được là

A. 4,48 lít.B.5,04 lít.C.3,36 lít.D.6,72 lít.

Hướng dẫn giải

Để bội phản ứng hết với các muối KHCO3và K2CO3thì lượng HCl đề nghị dùng là

0,02 + 0,1.2= 0,4 mol > 0,3 mol ⇒HCl thiếu, lượng CO2tính theo HCl.

Theo giả thiết ta bao gồm số mol HCO3-: số mol CO32-= 2:1

Do đó ta hotline số mol củacác ion HCO3-và CO32-tham gia phản nghịch ứng là 2x cùng x.

Khi cho từ từ dung dịch chứa những ion CO32-và HCO3-vào dung dịch cất ion H+thì bội 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 bội 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 hiện ra trong bội 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 cùng với kiềm

Đối với P2O5thì ta coi như P2O5+ 3H2O →2H3PO4sau đó làm như phương pháp trên.

Ví dụ 13: Cho 200 ml hỗn hợp NaOH 1M tác dụng với 200 ml hỗn hợp H3PO40,5M, muối bột thu được có khối lượng 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 buộc phải sản phẩm là Na2HPO4.

Phương trình phản nghịch 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: bội phản ứng sức nóng phân muối cacbonat

Các muối hạt hidrocacbonat dễ dẫn đến nhiệt phân: 2HCO3-

*
CO32- + CO2 + H2O

Muối cacbonat của Na, K bền, muối hạt cacbonat của kim loại kiềm thổ bị nhiệt độ phân ở ánh sáng cao

CaCO3

*
CaO + CO2

Ví dụ 14:X là 1 trong loại đá vôi chứa 80% CaCO3, phần sót lại là tạp chất trơ. Nung 50 gam X 1 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 cân nặng của CaCO3là 80 gam. Vì thế trong 50 gam X bao gồm 40 gam CaCO3.

Phương trình bội phản ứng hóa học

CaCO3→ CaO + CO2

mol: x x

Theo phương trình và theo trả 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 hỗn hợp muối CO32-

* Phản ứng vào dung dịch tạo kết tủa:

Mg2++ CO32– → MgCO3

Ba2++ CO32– → BaCO3

Ca2++ CO32– → CaCO3

Ví dụ 15: Dung dịch A có 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 bự 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 làm phản ứng kết thúc, các 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