1. Bài tập về kim loại kiềm, kiềm thổ

Dạng 1: kim loại kiềm, kiềm thổ phản ứng 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 hoàn toàn 7,2 gam sắt kẽm kim loại M (có hoá trị không thay đổi trong thích hợp chất) trong hỗn hợp khíCl2và O2. Sau phản ứng thu được 23,0 gam chất rắn và thể tích tất cả hổn hợp khí vẫn 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 đưa 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 với y theo 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 nguyên 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 phản nghịch ứng cùng với nước

Kim một số loại kiềm với kiềm thổ phản nghịch ứng to gan lớn mật với nước (trừ Be, Mg) và biểu thị tính khử, nước bộc lộ 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 tất cả 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 vận dụng định phương tiện bảo toàn khối lượng ta gồm :

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

Nồng độ phần trăm của dung dịch KOH là (0,1.56)/105,6 = 5,3%.Đáp án C.

Ví dụ 3: Cho a gam sắt kẽm kim loại M tan hết vào H2O thu được hỗn hợp có trọng 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, 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 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: kim loại kiềm, kiềm thổ tác dụng với dung dịch axit

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

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

Ví dụ 4: X là sắt kẽm kim loại thuộc đội IIA. Mang đến 1,7 gam hỗn hợp gồm kim loại X và Zn chức năng với lượng dư hỗn hợp HCl, xuất hiện 0,672 lít khí H2(ở đktc). Phương diện khác, khi cho 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 kim loại X với Zn tất cả 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 can xi (Ca)

Ví dụ 5: Hoà tan không còn 2,4gam kim loại M bởi dung dịch HNO3 dư được 0,448lít khí N2 là thành phầm khử duy nhất đktc. Kiếm tìm 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 ⇒ mm = 24 gam ⇒ Mg

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

Trường kim loại tổng hợp loại kiềm, kiềm thổ có chức năng phản ứng cùng với nước, khi cho vô dung dịch muối sẽ phản ứng trước với nước tạo nên thành bazơ, tiếp đến bazơ phản bội ứng với muối hạt trong dung dịch.

Trường hòa hợp Mg phản nghịch ứng với dung dịch 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 trọn vẹn thu được 3,36 gam hóa học rắn. Cực hiếm 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 phản bội ứng (1) xảy ra kết thúc sau đó bắt đầu đến bội phản ứng (2).

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

Phương trình bội 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) với (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 bội ứng với hỗn hợp kiềm

3.1.Nguyên tắc

Khi sục đàng hoàng CO2hoặc SO2vào dung dịch kiềm, lắp thêm tự phản bội 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 tạo nên muối CO32-

Với k ≤ 1 : chỉ tạo ra muối HCO3-

Với1 3-và CO32-

Trường hợpnhững câu hỏi không thể tính k, lúc đó ta phải nhờ vào những dữ kiện phụ nhằm tìm ra tài năng tạo muối. Ví dụ

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

- hấp thụ CO2vào NaOH. Tiếp đến 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 có các dữ khiếu nại 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 cùng với lượng Ca(OH)2dư thì chỉ sinh sản muối CO32-khi kia số mol CO2= số mol CaCO3.

-Nếu số mol CaCO32thì gồm 2 trường hợp

(1) Ca(OH)2dư bắt buộc số mol CO2= số mol CaCO3vàtrường vừa lòng này thể tích khí CO2nhỏ nhất

(2) Ca(OH)2tạo không còn 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 hòa hợp này thể tích khí CO2lớn nhất.

3.3. Biết lượng CO2, lượng hỗn hợp NaOH và 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 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 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

⇒ sinh sản muối Na2CO3

⇒ trọng lượng muối tung 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 dung dịch Ba(OH)2nồng độ a mol/l, chiếm được 15,76 gam kết tủa. Giá trị của a là

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

Xem thêm: Chủ Tịch Tập Đoàn Hưng Thịnh Nguyễn Đình Trung Là Ai, Tiểu Sử Nguyễn Đình Trung Đầy Đủ Nhất

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 làm 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 bao gồm K2CO3 0,2 M cùng KOH x mol/l, sau khoản thời gian các bội phản ứng xảy ra trọn vẹn thu được hỗn hợp Y. Cho toàn thể Y tác với dung dịch BaCl2 (dư), chiếm được 11,82 gam kêt tủa. Cực hiếm của x?

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

Hướng dẫn giải

Ta có sơ đồ vật phản ứng sau:

Ta có

= 0,06 mol

Áp dụng bảo toàn yếu tắc C ta có

Áp dụng bảo toàn thành phần K ta tất cả :

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

2.1. Mang lại từ từ bỏ H+ vào lếu láo hợpCO32-và HCO3-

Cho từ tốn dung dịch đựng ion H+(HCl, H2SO4, HNO3) vào dung dịch chứa các ion CO32-và HCO3-thì phản nghịch ứng xẩy ra theo vật dụng tự ưu tiên :

CO32- + H+→HCO3-(1)

HCO3-+ H+→CO2+ H2O (2)

Hiện tượng làm phản ứng: ban sơ không bao gồm khí, kế tiếp có khí không màu bay ra.

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

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

Cho nhàn hạ dung dịch chứa những ionCO32-vàHCO3-vào dung dịch chứa ion H+(HCl, H2SO4, HNO3) thì bội phản 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 xích tập này thì lượng H+mà đề bài cho thườngkhông đủđể đưa hết các ion CO32-và HCO3-thành CO2nêncho từ từdung dịch đựng ion H+(HCl, H2SO4, HNO3)vào dung dịch 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 tự từ đến khi hết dung dịch chứa 0,48 mol HCl vào dung dịch X đựng đồng thời x mol Na2CO3 và 0,2 mol NaHCO3. Sau khoản thời gian các bội phản ứng xảy ra hoàn toàn, chiếm được 4,032 lít CO2 (đktc). Quý hiếm 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 trọn vẹn 4 gam hỗn hợp MCO3và M’CO3vào dung dịch HCl thấy bay ra V lít khí (đktc). Hỗn hợp thu được mang cô cạn nhận được 5,1 gam muối hạt 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 phương pháp trung bình của nhị muối cacbonat là

Phương trình phản ứng :

+ 2HCl →+ CO2+ H2O (1)

mol: x x x

Theo (1) ta thấy sau làm phản ứng cân nặng muối tăng là vì muối clorua sinh ra 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 tự từ đến khi hết dung dịch cất 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 bội ứng hết với các muối KHCO3và K2CO3thì lượng HCl yêu cầu dùng là

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

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

Do đó ta điện thoại tư vấn số mol củacác ion HCO3-và CO32-tham gia phản ứng là 2x cùng x.

Khi mang lại từ từ dung dịch chứa những ion CO32-và HCO3-vào dung dịch cất ion H+thì bội nghịch ứng xẩy ra đồng thời (1) và (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 bội ứng với hỗn hợp kiềm

3.1.H3PO4 công dụng với kiềm

Tính tỉ trọng số mol OH-/ số mol axitđể trường đoản cú đó xác định sản phẩm hình thành trong phản 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-= 1/2 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 phương pháp trên.

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

Phương trình làm 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: bội nghịch ứng nhiệt phân muối hạt cacbonat

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

CO32- + CO2 + H2O

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

CaCO3

CaO + CO2

Ví dụ 14:X là một loại đá vôi cất 80% CaCO3, phần còn sót lại là tạp hóa học 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 trọng lượng của CaCO3là 80 gam. Vì thế trong 50 gam X gồm 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 bỏ 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 trong dung dịch tạo kết tủa:

Mg2++ CO32– → MgCO3

Ba2++ CO32– → BaCO3

Ca2++ CO32– → CaCO3

Ví dụ 15: Dung dịch A 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 đến lúc được lượng kết tủa to nhất. V có 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 làm phản ứng kết thúc, các kết tủa 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