Đề kiểm tra 45 phút Chương 6 Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm

 Các phát biểu đúng là: (1); (2); (5)

(3) sai vì nhiệt độ nóng chảy của kim loại kiềm thổ tuy cao hơn các kim loại kiềm nhưng vẫn tương đối thấp.

(4) sai vì nhiệt độ sôi các kim loại kiềm thổ không biến đổi theo quy luật.

n_Al = 0,28 mol; n_Fe2O3 = 0,12 mol; n_H2 = 0,33 mol

n_Al > 2n_Fe2O3 ⇒ Hiệu suất phản ứng tính theo Fe₂O₃.

Gọi x là số mol Fe₂O₃ tham gia phản ứng nhiệt phân:

                   2Al  +  Fe₂O₃   Al₂O₃  +  2Fe      (1)

Ban đầu:   0,28         0,12

Phản ứng: 2x             x                          2x

Sau p/ư: 0,28 – 2x  0,12 – x                  2x

Sau phản ứng hỗn hợp tối đa gồm: Al (0,28 – 2x) mol; Fe₂O₃; Al₂O₃, Fe: 2x mol

Trong hỗn hợp Al và Fe tác dụng với H₂SO₄ tạo thành khí H₂:

            2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

mol: 0,28 – 2x             →            1,5(0,28 – 2x)

         Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

mol:  2x             →                    2x

⇒ n_H2 = 1,5(0,28 – 2x) + 2x = 0,33 mol

⇒ x = 0,09 (mol)

m_CaCO3 = 0,8m

CaCO₃ CaO + CO₂

     a             a          a          (mol)

44a = m – 0,78m a = 0,005m

 Dung dịch làm quỳ tím đổi sang xanh là NaOH

X, Y, Z thỏa mãn là: NaHCO₃, Ba(OH)₂, KHSO_4.

2NaHCO₃ + Ba(OH)₂ → BaCO₃↓ + Na₂CO₃ + 2H₂O;

Ba(OH)₂ + 2KHSO₄ → BaSO₄ ↓ + K₂SO₄ + 2H₂O;

2NaHCO₃ + 2KHSO₄ → K₂SO₄ + Na₂SO₄ + 2CO₂ + 2H₂O.

Kim loại nhóm IIA có hóa trị II ⇒ Công thức chung của oxide kim loại nhóm IIA là RO.

Al₂O₃ là oxit có tính lưỡng tính: vừa tác dụng với acid, vừa tác dụng với base.

Ta có: 

n_SO2 = 0,2 mol

n_KOH = 0,4 mol

Xét tỉ lệ số mol của KOH và SO₂

k = 2 => Phản ứng tạo 1 muối trung hòa.

Phương trình phản ứng xảy ra

SO₂ + 2KOH → K₂SO₃ + H₂O

0,2           0,4 → 0,2

Theo phương trình phản ứng ta có:

n_SO2 = n_K2SO3 = 0,2 mol

=> m_K2SO3 = 158.0,2 = 31,6 gam.

Lần lượt cho NaOH vào các mẫu thử. Chất rắn tan có khí thoát ra là Al, tan không có khí là Al₂O­₃, không tan là Mg.

PTHH:

Al + NaOH + H₂O → NaAlO₂ + 3/2 H₂

Al₂O₃ + 2NaOH → NaAlO₂ + H₂O

 Ta có: pH = 13 pOH = 1 [OH^-] = 0,1 M

n_OH- = 0,1.0,5 = 0,05 mol

Bảo toàn khối lượng ta có:

m_bazơ = m_{kim loại} + m_OH- = 2,22 + 0,05.17 = 3,07 gam

Vậy khối lượng chất rắn là 3,07 gam

 Chất rắn X gồm 3 kim loại là Ag, Cu và Fe dư:

Gọi số mol Ag, Cu và Fe lần lượt là a, b, c (mol)

m_hh = 108a + 64b + 56c = 8,12              (1)

Khi cho Z tác dụng với HCl, chỉ có Fe phản ứng tạo khí:

Fe + 2HCl FeCl₂ + H₂ 

n_Fe = n_H2 = 0,03 mol = c                         (2)

Xét phản ứng hợp kim tác dụng với dung dịch X: Sau phản ứng Fe còn dư (0,03 mol)   Al đã phản ứng hết

Quá trình nhường e:

0,03          0,09 

0,02             0,04

Quá trình nhận e:

a      a      a

  b     2b   

Bảo toàn e: a + 2b = 0,09 + 0,04                     (3)

Từ (1), (2), (3) ta có: a = 0,03, b = 0,05, c = 0,03 mol

C_{M AgNO3} = 0,03/0,2 = 0,15

Phản ứng nhiệt nhôm được định nghĩa là phản ứng hóa học tỏa nhiệt trong đó nhôm là chất khử ở trong nhiệt độ cao.

⇒ Phản ứng nhiệt nhôm là: 3FeO + 2Al 3Fe + Al₂O₃.

Kim loại kiềm dễ bị oxi hóa thành ion dương, do vậy trong tự nhiên kim loại kiềm chỉ tồn tại ở dạng hợp chất.

Điều chế kim loại kiềm bằng cách khử ion của chúng:

M⁺ + 1e → M

Tuy nhiên, không có chất nào khử được ion kim loại kiềm.

Phương pháp hiệu quả để điều chế kim loại kiềm là điện phân nóng chảy muối halogenua của kim loại kiềm

Na₂CO₃ được dùng để làm mềm nước cứng tạm thời.

Ca²⁺ + CO₃^2– → CaCO₃↓

Mg²⁺ + CO₃^2– → MgCO₃↓

Đặc điểm chung của kim loại kiềm thổ là đều có tính khử mạnh.

Công thức của hợp chất nhôm clorua là: AlCl₃

⇒ Tỉ lệ số nguyên tử nhôm và nguyên tử clo là 1 : 3.

NaHCO₃ (X) + Ba(OH)₂ NaOH (Y) + BaCO₃ + H₂O

NaOH + Al(OH)₃ (T) NaAlO₂ (Z) + H₂O

NaAlO₂ + CO_{2 dư} + H₂O NaHCO₃ + Al(OH)₃

Phương trình hóa học:

NaOH + HNO₃ NaNO₃ + H₂O

Chất rắn B thu được là NaNO₃

Nung B:

2NaNO₃ 2NaNO₂ + O₂

Ta có: n_O2 = 0,1 mol

n_NaNO3 = n_NaOH = 2n_O2 = 0,2 mol

m_NaOH = 0,2.40 = 8 gam

Nguyên liệu dùng để sản xuất nhôm là quặng boxit: Al₂O₃.2H₂O.

(a) CO₂ + 2KOH dư → K₂CO₃ + H₂O

(b) Ban đầu xuất hiện kết tủa, sau đó kết tủa tan ngay lập tức do NaOH dư:

AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓ + 3NaCl

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O

(c) HCl + NaAlO₂ dư + H₂O → Al(OH)₃↓ + NaCl

=> Kết tủa Al(OH)₃

(d) NaAlO₂ + CO₂ + 2H₂O → Al(OH)₃↓+ NaHCO₃

=> Kết tủa Al(OH)₃

(e) 2NaHCO₃ + Ba(OH)₂ → Na₂CO₃ + BaCO₃ ↓ + 2H₂O

=> Kết tủa BaCO₃

Vậy có 3 thí nghiệm kết tủa sau phản ứng là: (c), (d), (e).

Công thức của canxi cacbonat là CaCO₃.

  KHCO₃ chỉ cần đun nóng nhẹ trong dung dịch cũng sẽ bị nhiệt phân tạo muối trung hòa và CO₂.

2KHCO₃ K₂CO₃ + CO₂ + H₂O

 Khi cho NH₃ vào 2 dung dịch cả 2 dung dịch đều xuất hiện kết tủa hiđroxit, nhưng Zn(OH)₂ tạo thành có khả năng tạo phức với NH₃ nên kết tủa lại tan, còn với Al(OH)₃ không tan trong NH₃.

n_H2 = 0,16 mol

Chất rắn không tan chình là Al dư

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂

x →                  x             → x

Ca(OH)₂ + 2Al + 2H₂O → Ca(AlO₂)₂ + 3H₂

x                → 2x                            → 3x

Theo phương trình phản ứng hóa học ta có:

n_H2 = 4x = 0,16 mol

=> x = 0,04 mol

=> m = m_Ca + m_Al = 40.0,04 + 27.2.0,04 + 1,54 = 5,3 gam.

Ca(HCO₃)₂ là chất lưỡng tính: 

Ca(HCO₃)₂ + 2HCl CaCl₂ + 2CO₂ + 2H₂O

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ 2CaCO₃ + 2H₂O

 Vậy chất X là Ca(HCO₃)₂.

NaHCO₃ + HCl NaCl + CO₂ + H₂O

NaHCO₃ + NaOH Na₂CO₃ + H₂O

NaHCO₃ + H₂O → NaOH + H₂CO₃ (Môi trường bazơ yếu)

Tất cả đều đúng

Cấu hình electron của cation R⁺ có phân lớp ngoài cùng là 2p⁶ ⇒ Cấu hình electron đầy đủ của R là: 1s²2s²2p⁶3s¹

Z = 11 ⇒ Kim loại R là Na.

Các phản ứng hóa học xảy ra:

AlCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O Al(OH)₃ + 3NH₄Cl

NaAlO₂ + CO₂ + 2H₂O Al(OH)₃ + NaHCO₃

NaAlO₂ + HCl + H₂O NaCl + Al(OH)₃

FeCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O Fe(OH)₃ + 3NH₄Cl

n_Cr2O3 = 0,03 mol; n_H2 = 0,09 mol

Phương trình hóa học

2Al + Cr₂O₃ → Al₂O₃ + 2Cr

0,06    0,03         0,03     0,06

Nếu Cr₂O₃ bị khử hết thì n_Cr = 0,06 < n_H2

Al dư

X phản ứng với HCl:

Cr + 2HCl CrCl₂ + H₂

Al + 3HCl AlCl₃ + 3/2 H₂

n_H2 = n_Cr + 1,5.n_{Al dư} = 0,09 mol

n_{Al dư} = 0,02 mol n_{Al ban đầu} = 0,08 mol

Bảo toàn nguyên tố Na và Al:

n_NaOH = n_NaAlO2 = n_{Al ban đầu} = 0,08 mol

    X                               Y                                       Z

Giả sử tách hỗn hợp Y thành: Na, Ca, Ba (m gam và OH^- (y mol)

⇒ Hỗn hợp Z: Na, Ca, Ba (m gam) và HCO₃^- (y mol)

Ta có hệ phương trình:

⇒ Trong hỗn hợp X khối lượng kim loại là 24.

Gọi số mol oxi trong hỗn hợp T là y (mol). Theo bài ra ta có oxi chiếm 6,25% về khối lượng của X:

⇒ y = 0,1

Gọi số mol Na, Na₂O, Ca và BaO trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là a, b, c, d ta có:

Ta có:

n_O = n_Na2O + n_BaO = b + d = 0,1

n_OH- = a + 2b + 2c + 2d = 0,92

H₂ = (n_Na + n_Ca)/2 = (a + 2c)/2 = (0,92 – 2.0,1)/2 = 0,36 (mol)

⇒ V_H2 = 0,36.22,4 = 8,064 (lít)

 Khi sục khí CO₂ vào dung dịch nước vôi trong, ban đầu xuất hiện kết tủa trắng CaCO₃.

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

Sau đó, khi lượng CO₂ dư sẽ hòa tan phần kết tủa này và dung dịch trở nên trong suốt.

CO₂ + CaCO₃ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

 Ta có: n_HNO3 = 0,5.0,2 = 0,1 (mol)

⇒ n_HNO3 còn = 0,1 : 5 = 0,02 (mol)

⇒ n_HNO3 phản ứng = 0,1 - 0,02 = 0,08 (mol)

Các quá trình:

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:

= 0,06

Lập bảng biện luận ta có:

Vậy cặp giá trị phù hợp n = 1, R = 108

Kkim loại cần tìm là Ag

Nhóm IIA gồm các kim loại kiềm thổ có cấu hình lớp ngoài cùng là ns² (có tối đa 2e).

 Al(OH)₃ có tính lưỡng tính

 Lớp cặn trong cặn ấm đun nước thường là CaCO₃ (có thể do nước sử dụng là nước cứng tạm thời, toàn phần,...). Dùng giấm ăn (có chứa axit yếu là axit axetic CH₃COOH) để hòa tan cặn:

2CH₃COOH + CaCO₃ → (CH₃COO)₂Ca + CO₂↑ + H₂O

Nhỏ từ từ cho đến dư dung dịch KOH vào dung dịch AlCl₃, ban đầu có kết tủa keo trắng xuất hiện.

3KOH + AlCl₃ → Al(OH)₃ ↓ + 3KCl

Sau đó kết tủa keo trắng tan trong NaOH tạo dung dịch trong suốt

KOH + Al(OH)₃ → KAlO₂ + 2H₂O

Câu không đúng là "Nguyên tử Ca bị khử khi Ca tác dụng với O₂"

Giải thích:

Phương trình hóa học:

2Ca + O₂ 2CaO

=> Ca bị oxi hóa khi tác dụng với O₂.