Giải bài tập Hóa 12 nâng cao bài 31

Hóa học 12 - Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ

VnDoc xin giới thiệu tới bạn đọc tài liệu Giải bài tập Hóa 12 nâng cao bài 31, nội dung tài liệu gồm 12 bài tập trang 167, 168 SGK kèm theo đáp án sẽ giúp các bạn học sinh có kết quả cao hơn trong học tập. Mời thầy cô và các bạn học sinh cùng tham khảo.

Giải bài tập Hóa 12 nâng cao

Bài 1 (trang 167 sgk Hóa 12 nâng cao): Chất nào sau đây không bị phân hủy khi nung nóng?

A. Mg(NO₃)₂

B. CaCO3

C. CaSO₄

D. Mg(OH)₂

Lời giải:

Đáp án C

Bài 2 (trang 167 sgk Hóa 12 nâng cao): Theo thuyết Brón-stet, ion nào sau đây (trong dung dịch) có tính lưỡng tính?

A. CO₃^2-

B. OH^-

C. Ca²⁺

D. HCO3^-

Lời giải:

Đáp án D

Bài 3 (trang 167 sgk Hóa 12 nâng cao): Nước tự nhiên có chứa ion nào dưới đây được gọi là nước có tính cứng tạm thời?

A. Ca²⁺, Mg²⁺, Cl^-

B. Ca²⁺, Mg²⁺, SO₄^2-.

C. Cl^-, SO₄^2-, HCO₃^- ,Ca²⁺.

D. HCO_3-,Ca²⁺, Mg²⁺.

Lời giải:

Đáp án D

Bài 4 (trang 167 sgk Hóa 12 nâng cao): Một loại nước cứng khi đun sôi thì mất tính cứng, trong loại nước cứng này có hòa tan những hợp chất nào sau đây?

A. Ca(HCO₃)₂, MgCl₂.

B. Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂

C. Mg(HCO₃)₂, CaCl₂.

D. MgCl₂, Ca₂SO₄.

Lời giải:

Đáp án D

Bài 5 (trang 167 sgk Hóa 12 nâng cao): Cho các chất:

A. NaCl

B. Ca(OH)₂

C. Na₂CO₃

D. HCl

E. BaCl₂

F. Na₂SO₄

Những chất nào có thể

a. làm mềm nước có tính cứng tạm thời.

b. làm mềm nước có tính cứng vĩnh cửu.

Viết các phương trình hóa học.

Lời giải:

a. Đáp án B hoặc C

Để làm mềm nước cứng tạm thời có thể dùng Ca(OH)₂ hoặc Na₂CO₃ do chúng làm kết tủa Ca²⁺ và Mg²⁺ dưới dạng muối cacbonat theo các phương trình:

Ca(OH)₂ OH- + HCO₃^- → CO₃^2- +H₂O

CO₃^2- + Mg²⁺ → MgCO₃ ↓

CO₃^2- + Ca²⁺ → CaCO₃ ↓

Na₂CO₃: CO₃^2- + Mg²⁺ → MgCO₃ ↓

CO₃^2- + Ca²⁺ → CaCO₃ ↓

b. Đáp án C (phản ứng xem phần a)

Bài 6 (trang 167 sgk Hóa 12 nâng cao): a. Có 4 chất rắn dựng trong 4 lọ riêng biệt: Na₂CO₃, CaCO₃, Na₂SO₄. CaSO.2H₂O. Bằng cách nào để nhận biết 4 chất, nếu ta chỉ dùng nước và dung dịch axit HCl.

b. Có 3 chất rắn đựng trong 3 lọ riêng biệt: NaCl, CaCl₂ và MgCl₂. Hãy trình bày phương pháp hóa học để nhận biết mỗi chất (có đủ dụng cụ và những hóa chất cần thiết).

Lời giải:

a, Hòa tan 4 chất vào nước ta thu được hai nhóm:

- Nhóm tan nhiều trong nước có Na₂CO₃ và Na₂SO₄.

- Nhóm ít tan trong nước có CaCO₃ và CaSO₄.2H₂O Nhỏ dung dịch HCl vào từng chất thuộc hai nhóm trên

- Nhận ra Na₂CO₃ vì có khí thoát ra còn Na₂SO₄ thì không

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂ + H₂O

- Nhận ra CaCO₃ vì có khí còn CaSO₄.2H₂O thì không

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

b, Lấy mỗi lọ một ít chất rắn đem hòa tan vào nước, đánh số rồi chia làm hai phần

Phần 1: Nhò từ từ dung dịch NaOH vào, nhận ra ống đựng MgCl₂ vì có kết tủa

2NaOH + MgCl₂ → Mg(OH)₂ ↓ + 2NaCl

Phần 2: Loại bỏ ống nghiệm MgCl2 đã nhận ra, nhỏ từ từ dung dịch Na₂CO₃ vào nhận ra ống đựng CaCl₂ vì có kết tủa

CaCl₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃ + 2NaCl

Còn lại là NaCl

Bài 7 (trang 167 sgk Hóa 12 nâng cao): Trong tự nhiên các nguyên tố magie và canxi có trong quặng đôlômit: CaCO₃.MgCO₃. Từ quặng này hãy trình bày phương pháp điều chế:

a. Hai chất riêng biệt là CaCO₃ và MgCO₃.

b. Hai kim loại riêng biệt là Ca và Mg.

Viết các phương trình hóa học.

Lời giải:

Sơ đồ tách

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + 2H₂O

MgCO₃ + 2HCl → MgCl₂ + CO₂ + 2H₂O

MgCl₂ + 2NaOH → Mg(OH)₂ ↓ + 2NaCl

- Lọc tách phần không tan thì dung dịch còn chứa các ion Ca²⁺, Cl^-, Na⁺, OH^- thêm Na₂CO₃ vào dung dịch ta thu CaCO₃ kết tủa

Ca₂₊ + CO₃² → CaCO₃

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + 2H₂O

CaCl₂ ^đpnc→ Ca + Cl₂

Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O

MgCl₂ + Na₂CO₃ → MgCO₃ + 2NaCl

MgCl₂ ^đpnc→ Mg + Cl₂

Bài 8 (trang 168 sgk Hóa 12 nâng cao): Dựa vào bảng tính tan của một số hợp chất kim loại kiềm thổ (xem phần tư liệu), hãv xét xem phản ứng nào sau đây xảy ra:

Mg(OH)₂ + Ca²⁺ → Ca(OH)₂ + Mg²⁺.

Ca(OH)₂ + Mg²⁺ → Mg(OH)₂ + Ca²⁺

Lời giải:

Phản ứng xảy ra là:

Ca(OH)₂ + Mg²⁺ → Mg(OH)₂ + Ca²⁺

Độ tan của Ca(OH)₂ là 16.10^-4 mol/100 g H₂O còn Mg(OH)₂ là 0,2.10-4 mol/100g H₂O

=> Phản ứng diễn ra do tạo chất Mg(OH)₂ là chất ít tan trong nước hơn nhiều so với Ca(OH)₂

Bài 9 (trang 168 sgk Hóa 12 nâng cao): Cho 10 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm N₂ và CO₂ tác dụng với 2 lít dung dịch Ca(OH)₂ 0,02 mol/l, thu được 1 gam chất kết tủa. Hãy xác định thành phần % theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu?

Lời giải:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ ↓ + H₂O (1)

Nếu dư CO₂ dư: CO₂ + CaCO₃ + H₂O → Ca(HCO₃)₂ (2)

* Trường hợp: Nếu CO₂ không dư:

\(n_{CO_2}\) = \(n_{CaCO_3}\)= 1 : 100 = 0,01 mol => \(V_{CO_2}\) = 0,01 . 22,4 = 0,224 (lít)

=> %(V) CO₂ = 0,224 : 10 . 100 = 2,24%

%(V)N₂ = 100 – 2,24 = 97,76%

*Trường hợp 2: Nếu CO₂ dư, xảy ra phương trình số 2

\(n_{Ca(OH)_2}\) = 2.0,02 = 0,04 mol

Theo (1) \(n_{CO_2}\) = \(n_{Ca(OH)_2}\)= \(n_{CaCO_3}\) = 0,04 mol

Nhưng theo đề bài chỉ thu được 0,01 mol kết tủa => có 0,03 mol kết tủa bị hòa tan theo phương trình (2)

\(n_{CO_2}\) = \(n_{CaCO_3}\) tan ra = 0,03

Tổng số mol CO₂ = 0,04 + 0,03 = 0,07 (mol)

=> \(V_{CO_2}\) = 0,07.22,4 = 1,568 lít

=> %(V) CO₂ = 1,568 : 10 . 100 = 15,68%

%(V)N₂ = 100 – 15,68 = 84,32%

Bài 10 (trang 168 sgk Hóa 12 nâng cao): Có ba cốc đựng lần lượt: nước mưa, nước có tính cứng tạm thời, nước có tính cứng vĩnh cửu. Hãy nhận biết nước đựng trong mỗi cốc bằng phương pháp hóa học. Viết phương trình phản ứng.

Lời giải:

Đun nóng 3 cốc, cốc có kết tủa xuất hiện là cốc có chứa nước cứng tạm thời

Ca(HCO₃)₂ t^o → CO₂ + CaCO₃ + H₂O

Mg(HCO₃)₂ t^o → CO₂ + MgCO₃ + H₂O

Nhỏ dung dịch Na₂CO₃ vào hai mẫu nước còn lại, cốc có kết tủa xuất hiện là cốc nước cứng vĩnh cửu, còn lại là nước mưa (nước mềm)

CO₃^2- + Mg²⁺ → MgCO₃ ↓

CO₃^2- + Ca²⁺ → CaCO₃ ↓

Bài 11 (trang 168 sgk Hóa 12 nâng cao): Cần dùng bao nhiêu gam Na₂CO₃ vừa đủ đề làm mềm lượng nước cứng, biế lượng CaSO₄ có trong nước cứng trên là 6.10^-5 mol.

Lời giải:

Na₂CO₃ + CaSO₄ → Na₂SO₄ + CaCO₃

\(n_{Na_2CO_3}\) = \(n_{_{CaSO_4}}\)= 6.10-5 mol → \(m_{Na_2CO_3}\) cần dùng = 6.10^-5.10⁶ = 6,36.10^-3 (gam)

Bài 12 (trang 168 sgk Hóa học 12 nâng cao): Tính tổng khối lượng theo mg/lít của các ion Ca²⁺ và Mg²⁺ có trong một loạ nước tự nhiên. Biết rằng nước này có chứa đồng thời các muối Ca(HCO₃)₂ Mg(HCO₃)₂ và CaSO₄ với khối lượng tương ứng là 112,5 mg/l, 11,9 mg/l và 54,5 mg/l.

Lời giải:

Ca(HCO₃)₂ → Ca²⁺

162 gam 40 gam

112,5 mg → 27,778 mg

Mg(HCO₃)² → Mg²⁺

146 gam 24 gam

11,9 mg → 1,956 mg

CaSO₄ → Ca²⁺

136 gam 40 gam

54,5 mg → 16,03 mg

Tổng khối lượng Ca²⁺ và Mg²⁺ : 27,778 + 1,956 + 16,03 = 45,76 (mg)

----------------------------------

Trên đây VnDoc.com đã giới thiệu tới bạn đọc tài liệu: Giải bài tập Hóa 12 nâng cao bài 31. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12, Giải bài tập Vật Lí 12 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.