A. KIẾN THỨC CẦN NẮM
1. Dạng 1: Nước cứng và làm mềm nước cứng
Nước chứa nhiều ion Ca2+ và Mg2+ được gọi là nước cứng
Phân loại:
- Nước có tính cứng tạm thời: Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2
- Nước có tính cứng vĩnh cửu: muối SO42-, Cl-của Ca2+ và Mg2+
- Nước có tính cứng toàn phần : tạm thời + vĩnh cửu
Cách làm mềm nước cứng
- Phương pháp kết tủa:
- Phương pháp trao đổi ion
2. Dạng 2: Hỗn hợp kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm tác dụng với nước
Cho kim loại kiềm, kiềm thổ vào nước thu được dung dịch chứa ion H+
Phương trình phản ứng
M + H2O → M+ + OH- + 1/2 H2
M + 2H2O → M2+ + 2OH- + H2
Nhận thấy: n2OH- = 2nH2
Nếu có kim loại Al thì OH- tác dụng với Al
Al + H2O + OH- → AlO2- + 3/2H2
3. Dạng 3: Bài toán về tính lưỡng tính của nhôm, hợp chất của nhôm
- Al, Al2O3, Al(OH)3 ngoài tác dụng với axit còn có khả năng phản ứng với dung dịch kiềm.
- Khi cho muối Al3+ tác dụng với dung dịch kiềm, tùy theo tỉ lệ mol mà phản ứng xảy ra theo thứ tự:
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 (1)
Nếu OH- dư tiếp tục xảy ra phản ứng:
Al(OH)3 + OH- → AlO2- + H2O (2)
- Dung dịch muối có khả năng tác dụng với axit tạo kết tủa:
AlO2- + H+ + H2O → Al(OH)3
Các dạng bài thường gặp:
- Nếu tính được tỉ lệ = T
+ T ≤ 3 ⇒ Al3+ dư ⇒ chỉ xảy ra phản ứng (1) và tạo kết tủa nOH- = 3n↓
+ T ≥ 4⇒ OH- dư sau phản ứng (1) và đủ hoặc dư phản ứng (2) do đó kết tủa bị hòa tan hết, không tạo kết tủa
+ 3 < T < 4 ⇒ Xảy ra cả phản ứng (1) và (2): Kết tủa tạo ra ở phản ứng (1) và bị tan 1 phần ở phản ứng (2) nOH- = 4nAl3+ - n↓
- Nếu bài toán cho n↓ và nAl3+
+ n↓ = nAl3+ ⇒ Chỉ xảy ra phản ứng (1)
+ n↓ ≠ nAl3+
TH1: Al3+ dư, chỉ xảy ra phản ứng (1) ⇒ nOH- = 3n↓
TH2: OH- dư sau phản ứng (1) ⇒ xảy ra phản ứng (2) và kết tủa bị hòa ton 1 phần
- Khi cho từ từ OH- vào dung dịch Al3+, dựa vào số liệu và hiện tượng để xét các trường hợp trên để giải toán
Chú ý:
+ Lượng OH- lớn nhất khi OH- dư và hòa tan kết tủa: nOH- = 4nAl3+ - n↓
+Lượng kết tủa lớn nhất khi kết tủa sinh ra chưa bị hòa tan: n↓ = nAl3+
+ Khi cho từ từ H+ ( hoặc sục khí CO2) vào dung dịch chứa AlO2- ( hay Al(OH)4-) thì các phản ứng xảy ra theo thứ tự
AlO2- + H+ + H2O → Al(OH)3 (3)
Sau đó H+ dư xảy ra phản ứng:
Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O (4)
Tùy vào tỉ lệ số mol của AlO2- và H+ mà có thể kết tủa lại hoặc tạo kết tủa và kết tủa tan
+ Nếu AlO2- dư ⇒ Chỉ xảy ra phản ứng (3)
nH+ = n↓
+ Nếu H+ dư, tạo kết tủa rồi kết tủa lại tan một phần ⇒ Xảy ra cả phản ứng (3) và (4)
nH+ = 4nAlO2- - 3n↓
4. Dạng 4: Bài toán CO2, SO2 tác dụng với dung dịch bazơ
OH- + CO2 → CO32- + H2O (1)
OH- + CO2 → HCO3- (2)
Lập tỉ số: K = nOH- : nCO2
Nếu : K ≥ 2: Chỉ tạo muối cacbonat (CO32-), chỉ xảy ta phản ứng (1)
K ≤ 1: Chỉ tạo axit (HCO3-), chỉ xảy ra phản ứng (2)
1 < K < 2: tạo ra hỗn hợp muối ( HCO3- và CO32-) xảy ra cả 2 phản ứng (1) và (2)
Lưu ý: Với những bài toàn không tính được K, ta phải dựa vào dữ kiện đề bài để tìm ra khả năng tạo muối như:
+ Hấp thu CO2 vào chỉ dung dịch bazơ dư ⇒ chỉ tạo muối CO32-
+ Hấp thu CO2 dư vào chỉ dung dịch bazơ ⇒ chỉ tạo muối HCO3-
+ Nếu dung dịch sau phản ứng thêm OH- vào lại sinh ra CO32- ( hoặc đun nóng ) ⇒ Trong dung dịch có HCO3-:
HCO3- + OH- → CO32-
HCO3- → CO32- + CO2 + H2O
+ Nếu bài toán không cho bất kì dữ liệu nào thì phải chia trường hợp để giải
5. Dạng 5: Bài toán về muối cacbonat
Với muối cacbonat ta thường gặp hai dạng bài:
- Phản ứng nhiệt phân:
HCO3- → CO32- + CO2 + H2O
M(CO3)2 → MO + CO2
- Phản ứng trao đổi (với axit → khí; với muối → kết tủa)
Chú ý :
- Khi cho từ từ HCl vào hỗn hợp muối cacbonat và hiđrocacbonat phản ứng xảy ra theo trình tự:
Đầu tiên: H+ + CO32- → HCO3-
Sau đó: H+ + HCO3- → CO2 + H2O
- Khi cho từ từ hỗn hợp muối cacbonat và hiđrocacbonat vào dung dịch HCl, xảy ra đồng thời theo đúng tỉ lệ của 2 muối để tạo khí CO2
6. Dạng 6: Phản ứng nhiệt nhôm (Cho bột Al tác dụng với oxit kim loại)
2yAl + 3MxOy → yAl2O3 + 3Xm
M là các kim loại có tính khử trung bình và yếu
Thường gặp: 2yAl + 3FexOy → yAl2O3 + 3xFe
Các trường hợp có thể xảy ra:
- Hiệu suất phản ứng H= 100% ( phản ứng xảy ra hoàn toàn) . Nếu cho sản phẩm tác dụng với dung dịch kiềm có H2 thoát ra, thì sản phẩm có Al dư, Fe và Al2O3
- Nếu H < 100% ( phản ứng không hoàn toàn). Khi đó hỗn hợp sau phản ứng gồm: Al, FexOy, Al2O3, Fe.
B. BÀI TẬP MINH HỌA
Bài 1 : Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Nước cứng là nước có chứa các muối CaCl2, MgCl2,…
B. Nước mềm là nước có chứa ít hoặc không chứa các ion Ca2+, Mg2+
C. Nước trong tự nhiên đều là nước cứng vì có chứa cation Ca2+, Mg2+
D. Nước khoáng đều là nước cứng
→ Đáp án B
Bài 2 : Trong cốc nước có chứa 0,01 mol Na+; 0,02 mol Ca2+; 0,01 mol Mg2+; 0,05 mol HCO3- và 0,02 mol Cl-. Nước trong cốc là:
A. Nước mềm
B. Nước cứng tạm thời
C. Nước vĩnh cửu
D. Nước cứng toàn phần
→ Đáp án D
Bài 3: Cho 2,22 gam hỗn hợp kim loại gồm K, Na và Ba vào nước được 500ml dung dịch X có pH = 13. Cô cạn dung dịch X được m gam chất rắn . m là:
A. 4,02
B. 3,42
C. 3,07
D. 3,05
Hướng dẫn giải :
Ta có pH = 13⇒pOH = 14 – 13 =1
⇒ [OH-] = 0,1M ⇒ nOH- = 0,1 . 0,5 = 0,05 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
Ta có: m(bazơ) = m(kim loại) + mOH- = 2,22 + 0,05 .17 = 3,07 g
→ Đáp án C
Bài 4: Cho V ( lít) dung dịch Ba(OH)2 0,5M vào 200ml dung dịch Al(NO3)3 0,75M thu được 7,8g kết tủa. Vậy giá trị của V là:
A. 0,3 và 0,6
B. 0,3 và 0,7
C. 0,4 và 0,8
D. 0,3 và 0,5
Hướng dẫn giải :
n↓ = nAl(OH)3 = 7,8/78 = 0,1 mol
nAl3+ = 0,75.0,2 = 0,15 ≠ n↓
⇒ TH2: Al3+ dư ; nOH- = 3n↓ = 0,3⇒ nBa(OH)2 = 0,15⇒ V = 0,3
⇒ TH2: OH- dư hòa tan một phần kết tủa
nOH- = 4nAl3+ - n↓ = 0,5 ⇒ nBa(OH)2 = 0,25 ⇒ V = 0,5
→ Đáp án D
Bài 5: Cho từ từ 0,7 mol NaOH vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3. Số mol kết tủa thu được là:
A. 0,2
B. 0,15
C. 0,1
D. 0,05
Hướng dẫn giải:
nAl3+ = 0,2
nOH- : nAl3+ = 0,7 : 0,2 = 3,5
⇒ Tạo kết tủa Al(OH)3 và kết tủa tan một phần
nOH- = 4nAl3+ - n↓ ⇒ n↓ = 4.0,2 – 0,7 = 0,1 mol
→ Đáp án C
Bài 6: Cho 200ml dung dịch AlCl3 1,5M tác dụng với V lít dung dịch NaOH 0,5M thì lượng kết tủa là 15,6g. Gía trị lớn nhất của V là:
A. 1,8
B. 2.4
C. 2
D. 1,2
Hướng dẫn giải:
nAl3+ = 0,3 ≠ n↓ = 15,6:78 = 0,2
OH- lớn nhất khi: nOH- = 4nAl3+ - n↓ = 1 mol
⇒ V = 2 lít
→ Đáp án C
Bài 7: Cho 2,7g Al vào 200ml dung dịch NaOH 1,5M thu được dung dịch A. Thêm từ từ 100ml dung dịch HCl vào dung dịch A thu được 5,46g kết tủa. Nồng độ của HCl là:
A. 2,5 và 3,9
B. 2,7 và 3,6
C. 2,7 và 3,5
D. 2,7 và 3,9
Hướng dẫn giải:
nAl = 0,1; nNaOH = 0,3
Al + H2O + NaOH → NaAlO2 + 3/2H2
⇒ nNaOH dư = 0,2 mol; nAlO2- = 0,1 mol
nAl(OH)3 = 5,46 : 78 = 0,07 ≠ nAlO2-
⇒ TH1: H+ thiếu AlO2- vẫn còn dư
nH+ = nOH-dư + n↓ = 0,2 + 0,07 = 0,27 ⇒ CM HCl = 2,7M
⇒ TH2: tạo Al(OH)3 và bị hòa tan một phần bởi H+
nH+ = nOH-dư + 4nAlO2- - 3n↓ = 0,2 + 4.0,1 – 3.0,07 = 0,39
CM HCl = 3,9M
→ Đáp án D
Bài 8: Hấp thụ hoàn toàn 4,48l khí CO2 ở (đktc) vào 500ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M, sinh ra m gam kết tủa. Gía trị của m là:
A. 19,70
B. 17,73
C. 9,85
D. 11,82
Hướng dẫn giải:
nCO2 = 0,2 mol; nOH- = nNaOH + 2nBa(OH)2 = 0,25 mol
1 < nOH- : nCO2 < 2 ⇒ Tạo hỗn hợp muối CO32- và HCO3-
CO2 + OH- → HCO3- (1)
x x x
CO2 + 2OH- → CO32- (2)
y 2y y
nCO2 = x + y = 0,2
nOH- = x + 2y = 0,25
⇒ x = 0,15; y = 0,05
Ba2+ + CO32- → BaCO3
0,1 0,05
⇒ nBa2+ = nCO32- = 0,05 ⇒ m = 0,05 .197 = 9,85g
→ Đáp án C
Bài 9: Sục CO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm Ca(OH)2 và KOH ta quan sát hiện tượng theo đồ thị hình bên (số liệu được tính theo đơn vị mol). Giá trị của x là?
A. 0,10
B. 0,11
C. 0,13
D.0,12
Hướng dẫn giải:
Quan sát đồ thị ta thấy số mol CO2 =0,15 thì kết tủa max
⇒ nCa(OH)2=nCaCO3 max=0,15 mol
nCO2 hòa tan kết tủa = 0,5 – 0,45 = 0,05 mol
CO2 + H2O + CaCO3 → Ca(HCO3)2
0,05 → 0,05 (mol)
⇒ nCaCO3 bị hòa tan = 0,05 mol
⇒ nCaCO3 còn lại = x = 0,15 – 0,05 = 0,1 mol
→ Đáp án A
Bài 10: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30ml dung dịch HCl 1M vào 100ml dung dịch chưa Na2CO3 0,2M và NaHCO3 0,2M, sau phản ứng thu được số mol CO2 là:
A. 0,03
B. 0,01
C. 0,02
D.0,015
Hướng dẫn giải :
nHCl = 0,03 mol; nNa2CO3 = 0,02 mol; nNaHCO3 = 0,02 mol
Khi cho từ từ HCl vào dung dịch xảy ra phản ứng theo thứ tự:
H+ + CO32- → HCO3-
0,02 0,02 0,02 (mol)
nH+ còn = 0,01 mol; nHCO32- = 0,02 + 0,02 = 0,04 mol
H+ + HCO3- → CO2 + H2O
0,01 0,04
⇒ nCO2 = nH+ = 0,01 mol
→ Đáp án B
Bài 11: Nhỏ từ từ 200ml dung dịch X (K2CO3 1M và NaHCO3 0,5M) vào 200ml dung dịch HCl 2M thì thể tích khí CO2 thu được là:
A. 4,48l
B. 5,376l
C. 8,96l
D. 4,48l
Hướng dẫn giải:
nCO32- = 0,2 mol; nHCO3- = 0,1 mol; nH+ = 0,4 mol
nCO32- : nHCO3- = 2:1
⇒ 5H+ + 2CO32- + HCO3- → 3CO2 + 3H2O
0,4 0,2 0,1
⇒ H+ hết; nCO2 = 3/5 nH+ = 0,24 ⇒ VCO2 = 5,376 lít
→ Đáp án B
Bài 12: Nung hỗn hợp gồm 10,8g Al và 16,0g Fe2O3 ( trong điều kiện không có không khí), sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn Y. Khối lượng kim loại trong Y là:
A. 5,6g
B. 22,4g
C. 11,2g
D. 16,6g
Hướng dẫn giải:
nAl = 0,4; nFe2O3 = 0,1 mol
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
⇒ nAl dư = 0,4 – 0,2 = 0,2 mol
⇒nFe = 2 nFe2O3 = 0,2
⇒mkl = mAl + mFe = 0,2.27 + 0,2.56 = 16,6g
→ Đáp án D
Bài 13: Đốt nóng một hỗn hợp gồm Al và Fe2O3 ( trong điều kiện không có không khí). Nếu cho những chất sau phản ứng tác dụng với NaOH dư sẽ thu được 0,3mol H2; còn nếu cho tác dụng với dung dịch HCl dư sẽ thu được 0,4 mol H2. Vậy số mol Al trong hỗn hợp X là:
A. 0,3
B. 0,4
C. 0,25
D. 0,6
Hướng dẫn giải :
Cho hỗn hợp sau phản ứng tác dụng với NaOH → H2
⇒ Trong hỗn hợp có Al dư; nAl = 2/3nH2 = 0,2 mol
Cho tác dụng với HCl: nH2 = 3/2 nAl + nFe⇒ nFe = 0,1 mol
Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe
0,1 ← 0,1 ( mol)
⇒ nAl = 0,2 + 0,1 = 0,3 mol
→ Đáp án A
C. LUYỆN TẬP
Câu 1: Để điều chế natri người ta dùng phương pháp nào?
(1) điện phân nóng chảy NaCl (2) điện phân nóng chảy NaOH
(3) điện phân dung dịch muối ăn có màn ngăn (4) khử Na2O bằng H2 ở nhiệt độ cao.
A. (2), (3) và (4) B. (1), (2) và (4) C. (1) và (3) D. (1) và (2)
Câu 2: Muối NaHCO3 có tính chất nào sau đây?
A. Bazo. B. Axit. C. Lưỡng tính D. Trung tính
Câu 3: Đưa dây Pt có tẩm NaCl vào ngọn lửa không màu thì ngọn lửa có màu gì?
A. Đỏ B. Vàng C. Xanh D. Tím
Câu 4: Hòa tan 4,68 gam kali vào 50 gam nước. Nồng độ phần trăm của dung dịch thu được là
A. 8,58% B. 12,32% C. 8,56% D. 12,29%
Câu 5: Dẫn 2,24 lít CO2 (đktc) vào 300ml dung dịch NaOH 1M thì dung dịch sau phản ứng có chứa
A. Na2CO3 và NaHCO3. B. NaHCO3.
C. Na2CO3. D. NaOH và Na2CO3.
Câu 6: Để thu được dung dịch NaOH 16% cần thêm bao nhiêu gam nước vào 200 gam dung dịch NaOH 20%?
A. 50 gam B. 100 gam C. 200 gam D. 250 gam
Câu 7: Cho 4,6 gam Na vào 100 gam H20, thu được m gam dung dịch và một chất khí thoát ra. Giá trị của m là
A. 104,6 g B. 80,0 g C. 104,4 g D. 79,8 g
Câu 8: Cho 20,7 gam cacbonat của kim loại R hóa trị I tác dụng với một lượng dư dung dịch HCl. Sau phản ứng thu được 22,35 gam muối. Kim loại R là
A. Li B. Na C. K D. Ag
Câu 9: Cho 6,08 gam hỗn hợp gồm hai hiđroxit của hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên tiếp tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thì thu được 8,3 gam muối clorua. Công thức của hai hiđroxit là
A. LiOH và NaOH B. NaOH và KOH C. KOH và RbOH D. RbOH và CsOH
Câu 10: Cho 19,18 gam một kim loại kiềm thổ tác dụng với lượng nước dư thì thu được 3,136 lít khí (ở đktc). Kim loại kiềm thổ đó là
A. Mg B. Ca C. Sr D. Ba
---(Nội dung đầy đủ, chi tiết từ câu 11 đến câu 45 của tài liệu vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---
Câu 45: Phương pháp thích hợp điều chế kim loại Ca từ CaCl2 là
A. nhiệt phân muối. B. dùng Na khử Ca2+ trong dung dịch muối
C. điện phân dung dịch D. điện phân nóng chảy
Câu 46: Cặp chất không xảy ra phản ứng là
A. Na2O và nước B. dung dịch NaNO3 và dung dịch MgCl2.
C. dung dịch AgNO3 và dung dịch KCl. D. dung dịch Ba(OH)2 và Al2O3.
Câu 47: Khi cho dung dịch Ca(OH)2 vào dung dịch Ca(HCO3)2 thấy có
A. bọt khí và kết tủa trắng B. bọt khí bay ra
C. kết tủa trắng xuất hiện D. kết tủa trắng sau đó kết tủa tan dần
Câu 48: Sản phẩm tạo thành có chất kết tủa khi dung dịch Ba(HCO3)2 tác dụng với dung dịch
A. HNO3. B. CaCl2. C. Na2CO3. D. KNO3.
Câu 49: Cho 10 gam một kim loại kiềm thổ tác dụng hết với nước thấy thoát ra 5,6 lít khí (đktc). Kim loại đó là
A. Ba B. Mg C. Ca D. Sr
Câu 50: Cho 10 ml dung dịch muối canxi tác dụng với dung dịch Na2CO3 dư tách ra một kết tủa, lọc và đem nung kết tủa đến lượng không đổi còn lại 0,28 gam chất rắn. Khối lượng ion Ca2+ trong 1 lít dung dịch đầu là
A. 10 gam B. 20 gam C. 30 gam D. 40 gam
Câu 51: Cho một mẫu hợp kim Na–Ba tác dụng với nước dư thu được dung dịch X và 3,36 lít khí (đktc). Thể tích dung dịch axit H2SO4 2M cần dùng để trung hòa dung dịch X là
A. 150 ml B. 60 ml C. 75 ml D. 30 ml
Câu 52: Số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử Al là
A. 4 B. 3 C. 1 D. 2.
Câu 53: Mô tả nào dưới đây không phù hợp với nhôm?
A. Ở ô thứ 13, chu kì 2, nhóm IIIA
B. Cấu hình electron [Ne] 3s2 3p1.
C. Tinh thể cấu tạo lập phương tâm diện
D. Số oxi hóa đặc trưng +3.
Câu 54: Kim loại nhôm không tác dụng với dung dịch
A. NaOH loãng B. H2SO4 đặc, nguội C. H2SO4 đặc, nóng D. H2SO4 loãng
Câu 55: Nguyên liệu chính dùng để sản xuất nhôm là
A. Quặng pirit sắt. B. Quặng boxit. C. Quặng manhetit D. Quặng đôlômit
Câu 56: Cho phản ứng: aAl + bHNO3 → cAl(NO3)3 + dNO + eH2O. Hệ số a, b, c, d, e là các số nguyên, tối giản. Tổng hệ số các chất tham gia phản ứng là
A. 5 B. 4 C. 7 D. 6
Câu 57: Chất không có tính chất lưỡng tính là
A. NaHCO3. B. AlCl3. C. Al(OH)3. D. Al2O3.
Câu 58: Cho 2,7 gam Al tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư. Sau khi phản ứng kết thúc, thể tích khí hidro (ở đktc) thoát ra là
A. 3,36 lít B. 2,24 lít C. 4,48 lít D. 6,72 lít
Câu 59: Cho bột nhôm tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thu được 6,72 lít khí (ở đktc). Khối lượng bột nhôm đã phản ứng là
A. 2,7 gam B. 10,4 gam C. 5,4 gam D. 16,2 gam
Câu 60: Hòa tan m gam Al vào dung dịch HNO3 rất loãng chỉ thu được hỗn hợp khí gồm 0,015 mol N2O và 0,01 mol NO. Giá trị của m là
A. 8,1 gam B. 1,53 gam C. 1,35 gam D. 13,5 gam
Trên đây là một phần trích dẫn nội dung Một số dạng bài tập cơ bản thường gặp về kim loại kiềm, kiềm thổ và Nhôm môn Hóa học 12 năm 2021. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
Ngoài ra các em có thể tham khảo thêm một số tư liệu cùng chuyên mục tại đây:
- Bài tập trắc nghiệm ôn tập chuyên đề kim loại kiềm, kiềm thổ môn Hóa học 12 năm 2020 Trường THPT Tân Uyên
- Tổng hợp các kiến thức về kim loại kiềm, kiềm thổ và nhôm môn Hóa học 12 năm 2020 Trường THPT Nguyễn Văn Linh
Chúc các em học tốt!