Bài 28: Luyện tập: Tính chất của của kim loại kiềm, kiềm thổ và hợp chất của chúng

I. KIẾN THỨC CẦN NHỚ

1. Kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ

2. Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm

3. Một số hợp chất kim loại của kiềm thổ

4. Nước cứng

a. Khái niệm

Nước cứng là nước có chứa nhiều ion Ca²⁺ và Mg²⁺. Nước không chứa hoặc chứa ít 2 ion này được gọi là nước mềm.

b. Phân loại

Nước cứng tạm thời	Nước cứng vĩnh cửu	Nước cứng toàn phần
Chứa Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2	Chứa các muối clorua và sunfat của Ca, Mg	Có cả tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu.

c. Các phương pháp làm mềm nước cứng

• Phương pháp kết tủa.
• Phương pháp trao đổi ion.

II. BÀI TẬP

Bài 1. Cho 100g CaCO₃ tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl thu được khí CO₂. Sục toàn bộ lượng khí CO₂ vừa thu được  vào dung dịch chứa 60 gam NaOH. Tính khối lượng muối natri thu được.

Hướng dẫn giải

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

• nCaCO₃ = 100/100 = 1 mol
• nCO₂ = nCaCO₃ = 1 mol
• nNaOH = 60/40 = 1,5 mol

 K = \(\dfrac{nNaOH}{nCO_2}\) = 1,5/1 = 1,5

 → phản ứng tạo ra hai muối NaHCO₃ và Na₂CO₃.

CO₂  +   NaOH   →  NaHCO₃

  x            ←                x

CO₂   + 2NaOH  →  Na₂CO₃  +   H₂O

  y            ←                 y                             

Gọi số mol của NaHCO₃ và Na₂CO₃ lần lượt là x, y. Ta có hệ:

\(\left\{{}\begin{matrix}x+y=1\\x+2y=1,5\end{matrix}\right.\) => x = 0,5 và y = 0,5.

mNaHCO₃ = 84.0,5 = 42 gam và mNa₂CO₃ = 106.0,5 = 53 gam.

Bài 2.  A, B là 2 kim loại nằm ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm IIA. Cho 4,4 gam một hỗn hợp gồm A và B tác dụng với HCl 1M (dư) thu được 3,36 lít khí (đktc). Xác định hai kim loại A và B.

Hướng dẫn giải

Đặt hai kim loại A và B tương ứng với một kim loại là R.

R _(0,15) + 2HCl → RCl_{2 (0,15 mol)} + H₂

M_R = 4,4: 0,15 = 29,33

Có M_Mg = 24 < M_R < M_Ca = 40. Vậy hai kim loại cần tìm là Mg và Ca.

Bài 3. Cho hỗn hợp các kim loại K, Ba hòa tan hết vào nước được dung dịch A và 0,672 lít khí H₂ (đktc). Thể tích dung dịch HCl 0,1M cần để trung hòa hết dung dịch A là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

2K + 2H₂O → 2KOH + H₂

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂

Theo PTHH có nOH^- = 2.n_khí = 2. 0,03 = 0,06 mol.

Phản ứng trung hòa A

H⁺ (0,06) + OH^- (0,06 mol) → H₂O

Có n_axit = nH⁺ = 0,06 mol → V = 0,06: 0,1 = 0,6 lít = 600ml.

Bài 4. Sục V lít CO₂ (đktc) vào 150 ml dung dịch Ba(OH)₂ 1M sau phản ứng thu được 19,7 gam kết tủa. Tính V?

Hướng dẫn giải

Phản ứng có thể xảy ra là:

CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ + H₂O        (1)

2CO₂ + Ba(OH)₂ → Ba(HCO₃)₂        (2)

Khi sục CO₂ vào dung dịch Ba(OH)₂, kết tủa thu được là BaCO₃.

Ta có: nBaCO₃ = 19,7/197 = 0,1(mol) và nBa(OH)₂ = 1.150/1000 = 0,15(mol)

So sánh thấy: nBaCO₃ ≠ nBa(OH)₂ nên có hai trường hợp:

Trường hợp 1: xảy ra phản ứng (1), tạo muối BaCO₃, Ba(OH)₂ còn dư:

Lúc đó: nCO₂ = nBaCO₃ = 0,1(mol)

Vậy: V CO₂ = 0,1.22,4 = 2,24(lít)

Trường hợp 2: Xảy ra hai phản ứng, tạo muối (CO₂ và Ba(OH)₂ đều hết).

ở phản ứng (1): nCO_2 pư(1) = nBa(OH)_{2 pư (1)} = nBaCO₃ = 0,1(mol)

⇒ nBa(OH)_{2 pư (2)} = 0,15 - 0,1 = 0,05 (mol)

⇒ nCO_{2 pư (2)} = 2.0,05 = 0,1(mol)

Suy ra tổng số mol CO₂: nCO₂ = nCO_2 pư(1) + nCO_2 pư(2) = 0,1 + 0,1 = 0,2(mol)

⇒ V CO₂ = 0,2.22,4 = 4,48 (lít).

Trong quá trình học tập, nếu có bất kỳ thắc mắc nào, các em hãy để lại câu hỏi ở mục hỏi đáp để cùng thảo luận và trả lời nhé. Chúc các em học tốt!