Bài tập về kim loại kiềm

1. Bài tập về kim loại kiềm, kiềm thổ

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

- vào 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 trọn vẹn 7,2 gam sắt kẽm kim loại M (có hoá trị không thay đổi trong phù hợp chất) trong các thành phần hỗn hợp khíCl2và O2. Sau phản ứng nhận được 23,0 gam chất rắn và thể tích các thành phần hỗn hợp khí đã phản ứng là 5,6 lít (ở đktc). Kim loại M là

A.

Bạn đang xem: Bài tập về kim loại kiềm

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

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 cùng y thứu tự là số mol của Cl2và O2ta có:

Tổng số mol x + y = 0,25 và tổng cân nặng 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 phương tiện bảo toàn electron ta có : 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 phản ứng cùng với nước

Kim nhiều loại kiềm cùng kiềm thổ làm phản ứng táo tợn với nước (trừ Be, Mg) và diễn tả tính khử, nước diễn tả tính oxi hóa ra đời khí H2. Dung dịch 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 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 bội nghịch ứng:

2K + 2H2O → 2KOH + H2(1)

mol: 0,1 0,1 0,05

Theo (1) và áp dụng định qui định bảo toàn cân nặng ta bao gồm :

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

Nồng độ xác suất của dung dịch 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 trọng lượng H2O thuở 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 dung dịch 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 làm phản ứng được cùng với nước, khi mang đến lượng dư vào hỗn hợp axit, ta coi như phản nghịch ứng của sắt kẽm kim loại với axit xảy ra trước, tiếp nối mới xảy ra phản ứng cùng với nước.

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

Ví dụ 4: X là sắt kẽm kim loại thuộc nhóm IIA. Mang đến 1,7 gam tất cả hổn hợp gồm kim loại X cùng Zn chức năng với lượng dư dung dịch HCl, hiện ra 0,672 lít khí H2(ở đktc). Phương diện khác, khi mang lại 1,9 gam X tính năng với lượng dư dung dịch H2SO4loãng, thì thể tích khí hiđro sinh ra không đến 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 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 can xi (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 tốt nhất đktc. Tìm kiếm 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 bao gồm 2nM =

*
⇒ nM = 0,1 mol ⇒ mm = 24 gam ⇒ Mg

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

Trường kim loại tổng hợp loại kiềm, kiềm thổ có công dụng phản ứng cùng với nước, khi bỏ vào dung dịch muối đã phản ứng trước với nước tạo ra thành bazơ, tiếp đến bazơ bội phản ứng với muối hạt trong dung dịch.

Trường hòa hợp Mg bội phản ứng với dung dịch muối sẽ xẩy ra theo quy nguyên lý dãy năng lượng 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 trọn vẹn thu được 3,36 gam chất rắn. Quý giá của m là

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

Hướng dẫn giải

Khi cho Mg vào dung dịch muối Fe3+, đầu tiên Mg khử Fe3+thành Fe2+, tiếp đến Mg khử Fe2+về Fe. Vậy bội nghịch ứng (1) xảy ra chấm dứt sau đó mới đến bội nghịch ứng (2).

Giả sử tất cả lượng Fe2+chuyển hết thành sắt thì cân nặng sắt tạo ra thành là 6,72 gam. Trên thực tế trọng lượng chất rắn thu được chỉ với 3,36 gam, suy ra Fe2+chưa phản bội ứng hết, Mg đã phản ứng hết, 3,36 gam chất rắn là Fe chế tạo 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 bội phản ứng với hỗn hợp kiềm

3.1.Nguyên tắc

Khi sục nhàn rỗi CO2hoặc SO2vào hỗn hợp kiềm, sản phẩm tự bội nghịch 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 tạo muối CO32-

Với k ≤ 1 : chỉ tạo ra muối HCO3-

Với1 3-và CO32-

Trường hợpnhững việc không thể tính k, lúc ấy ta phải phụ thuộc vào những dữ kiện phụ nhằm tìm ra kỹ năng tạo muối. Ví dụ

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

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

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

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

-Nếu mang đến CO2phản ứng với lượng Ca(OH)2dư thì chỉ tạo nên muối CO32-khi kia số mol CO2= số mol CaCO3.

-Nếu số mol CaCO32thì có 2 trường hợp

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

(2) Ca(OH)2tạo hết kết tủa tiếp đến kết tủa tan một trong những phần tạo thành Ca(HCO3)2

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

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

Cần khẳng 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 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 cất 8 gam NaOH, thu được hỗn hợp 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

*
⇒ tạo nên muối Na2CO3

*

⇒ trọng 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, nhận được 15,76 gam kết tủa. Quý giá của a là

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

Xem thêm: Xem Kích Thước Ảnh Trong Photoshop Với 3 Cách Đơn Giản, Cách Thay Đổi Kích Thước Layer Trong Photoshop

0,06.

Hướng dẫn giải

Theo mang 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 phản bội 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 tất cả K2CO3 0,2 M cùng KOH x mol/l, sau thời điểm các bội nghịch ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp Y. Cho cục bộ Y tác với dung dịch BaCl2 (dư), thu 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 gồm sơ vật dụng phản ứng sau:

*

Ta có

*
= 0,06 mol

Áp dụng bảo toàn thành phần C ta có

*

Áp dụng bảo toàn thành phần K ta gồm :

*

*

Dạng 2: muối cacbonat phản bội ứng cùng với axit

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

Cho đàng hoàng dung dịch cất ion H+(HCl, H2SO4, HNO3) vào dung dịch chứa các ion CO32-và HCO3-thì bội nghịch ứng xẩy ra theo thiết bị tự ưu tiên :

CO32- + H+→HCO3-(1)

HCO3-+ H+→CO2+ H2O (2)

Hiện tượng bội phản ứng: lúc đầu không tất cả khí, tiếp nối có khí ko màu bay ra.

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

2.2.Cho nhàn nhã H+ vào lếu láo hợpCO32-và HCO3-

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

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

Lưu ý:

- vào dạng bài bác tập này thì lượng H+mà đề bài cho thườngkhông đủđể chuyển hết các ion CO32-và HCO3-thành CO2nêncho tự từdung dịch cất ion H+(HCl, H2SO4, HNO3)vào hỗn hợp chứa các 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 trường đoản cú từ đến hết dung dịch chứa 0,48 mol HCl vào hỗn hợp X đựng đồng thời x mol Na2CO3 và 0,2 mol NaHCO3. Sau khi các bội phản ứng xẩy ra hoàn toàn, thu được 4,032 lít CO2 (đktc). Quý giá của x là

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

Hướng dẫn giải

Thứ tự cùng lượng hóa học 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 thoát ra V lít khí (đktc). Hỗn hợp thu được mang cô cạn nhận được 5,1 gam muối khan. Cực hiếm của V là

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

Hướng dẫn giải

Đặt công thức trung bình của nhì muối cacbonat là

*

Phương trình bội phản ứng :

*
+ 2HCl →
*
+ CO2+ H2O (1)

mol: x x x

Theo (1) ta thấy sau phản nghịch ứng khối lượng muối tăng là do muối clorua hình thành có cân nặng lớn hơn trọng lượng muối cacbonat ban đầu.

Ta có : (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 hết dung dịch chứa 0,2 mol KHCO3và 0,1 mol K2CO3vào dung dịch đựng 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 làm phản ứng không còn với các muối KHCO3và K2CO3thì lượng HCl nên 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 gọi số mol củacác ion HCO3-và CO32-tham gia làm phản ứng là 2x cùng x.

Khi đến 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) với (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 tính năng với kiềm

Tính tỉ lệ số mol OH-/ số mol axitđể từ bỏ đó xác minh sản phẩm ra đời trong bội nghịch 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 biện pháp trên.

Ví dụ 13: Cho 200 ml hỗn hợp NaOH 1M chức năng với 200 ml hỗn hợp H3PO40,5M, muối hạt 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 đề xuất 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: phản bội ứng sức nóng phân muối cacbonat

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

*
CO32- + CO2 + H2O

Muối cacbonat của Na, K bền, muối cacbonat của kim loại kiềm thổ bị nhiệt phân ở ánh nắng mặt trời cao

CaCO3

*
CaO + CO2

Ví dụ 14:X là 1 loại đá vôi chứa 80% CaCO3, phần còn lại là tạp chất trơ. Nung 50 gam X 1 thời gian, nhận được 39 gam hóa học 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 trong 50 gam X tất cả 40 gam CaCO3.

Phương trình phản nghịch ứng hóa học

CaCO3→ CaO + CO2

mol: x x

Theo phương trình cùng theo mang 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 tất cả chứa 5 ion: Mg2+, Ba2+, Ca2+, 0,1 mol Cl–và 0,2 mol NO3–. Thêm dần dần V lít hỗn hợp K2CO31M vào A đến lúc được lượng kết tủa béo 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 :

Mg2++ CO32– → MgCO3

Ba2++ CO32– → BaCO3

Ca2++ CO32– → CaCO3

Khi phản ứng kết thúc, những kết tủa bóc tách 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