Bài Tập Kim Loại Kiềm Thổ

     

1. Bài tập về kim loại kiềm, kiềm thổ

Dạng 1: sắt kẽm 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 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 trọn vẹn 7,2 gam sắt kẽm kim loại M (có hoá trị không đổi trong hợp chất) trong các thành phần hỗn hợp khíCl2và O2. Sau bội nghịch ứng thu được 23,0 gam hóa học rắn với thể tích hỗn hợp khí đã 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 và y thứu tự 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 công cụ 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 phản ứng cùng với nước

Kim một số loại kiềm và kiềm thổ bội nghịch ứng khỏe mạnh với nước (trừ Be, Mg) và diễn đạt tính khử, nước thể hiện tính oxi hóa xuất hiện khí H2. Hỗn hợp thu được có môi trường kiềm.

H2O + 2e → OH- + H2↑

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

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

Hướng dẫn giải

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

Phương trình phản bội ứng:

2K + 2H2O → 2KOH + H2(1)

mol: 0,1 0,1 0,05

Theo (1) và vận dụng định phép tắc bảo toàn trọng lượng ta có :

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 hết vào H2O thu được hỗn hợp có khối lượng lớn hơn cân nặng H2O ban sơ là 0,95a gam. M là

A. Na.B.Ba.C.Ca.D.Li.

Hướng dẫn giải

Gọi số mol M là x, khi 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 tính năng với dung dịch axit

Trường kim loại tổng hợp loại kiềm, kiềm thổ phản ứng được cùng với nước, khi mang lại lượng dư vào dung dịch axit, ta coi như bội nghịch ứng của kim loại với axit xẩy ra trước, tiếp nối mới xảy ra phản ứng cùng với nước.

Kim các loại kiềm, kiềm thổ khi chức năng với H2SO4 quánh hoặc HNO3 có công dụng tạo ra các thành phầm khử bao gồm số oxi hóa thấp (S, N2, N2O, NH4+)

Ví dụ 4: X là sắt kẽm kim loại thuộc team IIA. Mang đến 1,7 gam các thành phần hỗn hợp gồm kim loại X cùng Zn tác dụng với lượng dư hỗn hợp HCl, ra đời 0,672 lít khí H2(ở đktc). Mặt khác, khi mang đến 1,9 gam X tính năng với lượng dư dung dịch H2SO4loãng, thì thể tích khí hiđro sinh ra chưa 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 và Zn có hoá trị II

*
+2HCl→
*
+H2(1)

0,03 mol 0,03 mol

X+H2SO4→XSO4+H2(2)

Zn= 65 nên MX X > 1,9/0,05 = 38

⇒ X là canxi (Ca)

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

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

Hướng dẫn giải

Giả sử kim loại M gồm hóa trị II

Quá trình oxi hóa: M → M2+ + 2e

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

Bảo toàn e tất cả 2nM =

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

Dạng 4: kim loại kiềm, kiềm thổ bội nghịch ứng với hỗn hợp muối

Trường hợp kim loại kiềm, kiềm thổ có khả năng phản ứng cùng với nước, khi bỏ vào dung dịch muối vẫn phản ứng trước với nước sinh sản thành bazơ, sau đó bazơ phản nghịch ứng với muối bột trong dung dịch.

Trường hòa hợp Mg phản bội ứng với hỗn hợp muối sẽ xảy ra theo quy chế độ dãy năng lượng điện hóa.

Ví dụ 6:Cho m gam Mg vào dung dịch chứa 0,12 mol FeCl3. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,36 gam chất rắn. Cực hiếm của m là

A. 2,88. B.2,16. C.4,32. D.5,04.

Hướng dẫn giải

Khi mang lại Mg vào hỗn hợp muối Fe3+, thứ nhất Mg khử Fe3+thành Fe2+, sau đó Mg khử Fe2+về Fe. Vậy phản bội ứng (1) xảy ra dứt sau đó bắt đầu đến bội phản ứng (2).

Giả sử tất cả lượng Fe2+chuyển không còn thành fe thì trọng lượng sắt sinh sản thành là 6,72 gam. Trên thực tế cân nặng chất rắn thu được chỉ cần 3,36 gam, suy ra Fe2+chưa phản ứng hết, Mg đã phản ứng hết, 3,36 gam chất rắn là Fe tạo nên thành.

Phương trình bội nghịch 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 phản ứng với hỗn hợp kiềm

3.1.Nguyên tắc

Khi sục khoan thai CO2hoặc SO2vào dung dịch kiềm, thiết bị 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 sinh sản muối CO32-

Với k ≤ 1 : chỉ tạo ra muối HCO3-

Với1 3-và CO32-

Trường hợpnhững vấn đề không thể tính k, lúc đó ta phải phụ thuộc những dữ kiện phụ nhằm tìm ra khả năng tạo muối. Ví dụ

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

- hấp thụ CO2vào NaOH. Tiếp nối thêm BaCl2vào thấy kết tủa. Thêm tiếp Ba(OH)2 dưvào thấy xuất hiện thêm kết tủa nữa⇒ tạo cả 2 muối Na2CO3và NaHCO3

Trong trường hợp không tồn tại các dữ kiện trên thì phân 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 chế tác muối CO32-khi kia số mol CO2= số mol CaCO3.

-Nếu số mol CaCO32thì bao gồm 2 trường hợp

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

(2) Ca(OH)2tạo không còn kết tủa sau đó kết tủa tan một trong những phần tạo thành Ca(HCO3)2

thì số mol CO2= 2.số mol OH-- số mol CaCO3vàtrường đúng theo này thể tích khí CO2lớn nhất.

3.3. Biết lượng CO2, lượng hỗn hợp NaOH cùng Ca(OH)2tính lượng kết tủa.

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

+ giả dụ 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 hoàn toàn 2,24 lít khí CO2 (ở đktc) vào dung dịch chứa 8 gam NaOH, thu được dung dịch X. Cân nặng muối tan tất cả 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

*

⇒ trọng lượng muối tan trong X là mNa2CO3= 0,1.106 = 10,6 gam

Ví dụ 8: Hấp thụ trọn vẹn 2,688 lít khí CO2(đktc) vào 2,5 lít hỗn hợp 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: Bài Tập Logarit Có Lời Giải ), Các Dạng Bài Tập Logarit Có Lời Giải

0,06.

Hướng dẫn giải

Theo đưa 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

⇒ centimet Ba(OH)2 = 0,1/2,5 = 0,04 mol/lit Đáp án C.

Ví dụ 9: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch tất cả K2CO3 0,2 M và KOH x mol/l, sau khoản thời gian các làm phản ứng xảy ra trọn vẹn thu được dung dịch Y. Cho toàn cục Y tác với hỗn hợp BaCl2 (dư), chiếm 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 đồ gia dụng phản ứng sau:

*

Ta có

*
= 0,06 mol

Áp dụng bảo toàn thành phần C ta có

*

Áp dụng bảo toàn yếu tắc K ta gồm :

*

*

Dạng 2: muối bột cacbonat phản nghịch ứng cùng với axit

2.1. Cho từ từ H+ vào hỗn hợpCO32-và HCO3-

Cho thư thả dung dịch cất ion H+(HCl, H2SO4, HNO3) vào hỗn hợp chứa những ion CO32-và HCO3-thì bội phản ứng xảy ra theo máy tự ưu tiên :

CO32- + H+→HCO3-(1)

HCO3-+ H+→CO2+ H2O (2)

Hiện tượng phản nghịch ứng: lúc đầu không gồm khí, tiếp nối có khí không màu thoát ra.

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

2.2.Cho rảnh H+ vào láo hợpCO32-và HCO3-

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

Phản ứng (1) cùng (2) xẩy ra đồng thời.

Lưu ý:

- trong dạng bài bác tập này thì lượng H+mà đề bài xích cho thườngkhông đủđể gửi hết những ion CO32-và HCO3-thành CO2nêncho từ bỏ từdung dịch chứa ion H+(HCl, H2SO4, HNO3)vào hỗn hợp chứa những ion CO32-và HCO3-và làm ngược 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 trường đoản cú từ cho đến khi kết thúc 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 xảy ra hoàn toàn, thu được 4,032 lít CO2 (đktc). Cực hiếm của x là

A. 0,15. B. 0,28. C.0,14. D.0,30.

Hướng dẫn giải

Thứ tự với lượng hóa học phản ứng như sau

*

*

Ví dụ 11:Hoà tan trọn vẹn 4 gam tất cả hổn hợp MCO3và M’CO3vào dung dịch HCl thấy thoát ra V lít khí (đktc). Hỗn hợp thu được lấy cô cạn thu được 5,1 gam muối 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 làm phản ứng cân nặng muối tăng là do muối clorua sinh ra có trọng lượng lớn hơn khối lượng muối cacbonat ban đầu.

Ta tất cả : (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 từ đến khi kết thúc dung dịch chứa 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 phản nghịch ứng không còn với những 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 tất cả số mol HCO3-: số mol CO32-= 2:1

Do kia ta gọi số mol củacác ion HCO3-và CO32-tham gia bội nghịch ứng là 2x cùng x.

Khi cho từ từ dung dịch chứa các 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 phản ứng với hỗn hợp kiềm

3.1.H3PO4 tác dụng với kiềm

Tính tỉ lệ số mol OH-/ số mol axitđể trường đoản cú đó xác định sản phẩm hình thành trong làm 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 dung dịch NaOH 1M chức năng với 200 ml dung dịch H3PO40,5M, muối hạt 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: làm phản ứng nhiệt độ phân muối hạt cacbonat

Các muối bột hidrocacbonat dễ bị nhiệt phân: 2HCO3-

*
CO32- + CO2 + H2O

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

CaCO3

*
CaO + CO2

Ví dụ 14:X là 1 trong những loại đá vôi chứa 80% CaCO3, phần còn lại là tạp chất trơ. Nung 50 gam X một thời gian, chiếm 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 bao gồm 100 gam đá vôi thì cân nặng của CaCO3là 80 gam. Cho nên vì vậy 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 giả thiết ta có

100x – 56x = 50 – 39 = 11 x = 0,25

Vậy % CaCO3bị phân hủy 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 bao gồm chứa 5 ion: Mg2+, Ba2+, Ca2+, 0,1 mol Cl–và 0,2 mol NO3–. Thêm dần V lít hỗn hợp K2CO31M vào A cho đến khi được lượng kết tủa mập nhất. V có mức giá trị là

A.150 ml.B.300 ml.C.200 ml.D.250 ml.

Xem thêm: Gái Hơn Hai Trai Hơn Hai Gái Hơn Một Nghĩa Là Gì, “Gái Hơn 2 Trai Hơn 1” Có Nghĩa Là Gì, Tại Sao

Hướng dẫn giải

Phương trình ion rút gọn gàng :

Mg2++ CO32– → MgCO3

Ba2++ CO32– → BaCO3

Ca2++ CO32– → CaCO3

Khi bội phản ứng kết thúc, những kết tủa tách bóc khỏi dung dịch, phần dung dịch đựng K+, Cl–và NO3–.

Theo định luật bảo toàn điện tích thì số mol K+= số mol Cl–+ số mol NO3–= 0,3 mol