Giải bài tập Hóa 12 bài 26: Kim loại kiềm thổ

Giải Hóa 12 Bài 26

Giải Hóa 12 Bài 26: Kim loại kiềm thổ

A. Tóm tắt lý thuyết Hóa 12 bài 26
B. Giải bài tập Hóa 12 Bài 26: Kim loại kiềm thổ

Để giúp các bạn học sinh lớp 12 học tập hiệu quả hơn môn Hóa học, VnDoc mời các bạn tham khảo tài liệu Giải bài tập Hóa 12 bài 26: Kim loại kiềm thổ, hy vọng bộ tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt hơn môn Hóa học. Mời thầy cô cùng các bạn học sinh tham khảo.

A. Tóm tắt lý thuyết Hóa 12 bài 26

I. Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử

Kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA của bảng tuần hoàn, gồm những nguyên tố Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra. Có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns² (n là số thứ tự của lớp).

II. Tính chất vật lý

Kim loại kiềm thổ có màu trắng bạc, có thể dát mỏng.

Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các kim loại kiềm thổ tương đối nhỏ, tuy cao hơn kim loại kiềm nhưng vẫn tương đối thấp.

III. Tính chất hoá học của kim loại kiềm thổ

Các kim loại kiềm thổ có năng lượng ion hóa tương đối nhỏ, vì vậy kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh. Tính khử tăng dần từ Be đến Ba.

M → M²⁺+ 2e

Số oxi hóa trong hợp chất: +2

Tác dụng với phi kim: Kim loại kiềm thổ khử phi kim thành ion âm.

Tác dụng với axit

Tác dụng với H₂O (ở t⁰ thường)

Ở nhiệt độ thường, Be không khử được nước, Mg khử chậm. Các kim loại còn lại khử mạnh nước giải phóng khí hiđro.

III. Một số hợp chất quan trọng của Canxi

1. Canxi hiđroxit - Ca(OH)₂

Ca(OH)₂ còn gọi là vôi tôi, là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước.

Ca(OH)₂là một bazo, nên có thể phản ứng với muối, axit, oxit axit, ...

Tính chất của bazơ nên hấp thụ dễ dàng khí CO₂ tạo ra kết tủa nên dùng để nhận biết khí CO₂.

Ca(OH)₂ là một bazơ mạnh, lại rẻ tiền nên được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp: sản xuất amoniac (NH₃), clorua vôi (CaOCl₂), vật liệu xây dựng,

2. Canxi cacbonat – CaCO₃ (đá vôi)

Tính chất vật lý: CaCO₃ là chất rắn, màu trắng, không tan trong nước,

Tính chất hóa học: Tính chất của muối

Phản ứng nhiệt phân: CaCO₃ → CaO + CO₂

Ở nhiệt độ thường, CaCO₃ tan trong nước khi có CO₂

CaCO₃+ CO₂ + H₂O ↔ Ca(HCO₃)₂

Đá vôi dùng làm vật liệu xây dựng, sản xuất vôi, xi măng, thủy tinh,... Đá hoa dùng trong các công trình mĩ thuật (tạc tượng, trang trí,...). Đá phấn dễ nghiền thành bột mịn làm phụ gia của thuốc đánh răng,...

3. Canxi sunfat

Trong tự nhiên, canxi sufat tồn tại muối ngậm nước CaSO₄.2H₂O gọi là thạch cao sống.

Thạch cao khan là CaSO₄ được điều chế bằng cách nung thạch cao sống ở nhiệt độ 350^oC

Thạch cao dùng điều chỉnh tốc độ đông cứng của xi măng. Thạch cao nung dùng đúc tượng, đúc khuôn, bó bột khi gãy xương…

III. Nước cứng

1. Khái niệm nước cứng

Nước cứng là nước có chứa nhiều ion Ca²⁺ và Mg²⁺.

Nước chứa ít hoặc không chứa các ion Ca²⁺ và Mg²⁺ được gọi là nước mềm.

Tính cứng tạm thời là tính cứng gây nên bởi các muối Ca(HCO₃)₂ và Mg(HCO₃)₂.

Tính cứng vĩnh cửu là tính cứng gây nên bởi các muối sunfat, clorua của canxi và magie.

2. Tác hại nước cứng

Trong giặt giũ : làm cho vải mau mục , tốn nhiều xà phòng.

Trong nấu nướng : làm thức ăn lâu chín ,giảm mùi vị.

Trong sản xuất : tạo lớp cặn trong nồi hơi , tốn nhiên liệu và thời gian, không an toàn.

3. Cách làm mềm nước cứng

Nguyên tắc làm mềm nước cứng là làm giảm nồng độ Ca²⁺ và Mg²⁺ trong nước cứng.

Phương pháp kết tủa

Phương pháp trao đổi ion

4. Nhận biết ion Ca²⁺, Mg²⁺ trong dung dịch

Ta dùng dd muối chứa CO₃^2- sẽ tạo ra kết tủa. Sục khí CO₂ dư vào dd, kết tủa bị hoà tan chứng tỏ có mặt Ca²⁺ hoặc Mg²⁺.

Ca²⁺ + CO₃^2- → CaCO₃

CaCO₃ + CO₂+ H₂O → Ca(HCO₃)₂ (tan)

B. Giải bài tập Hóa 12 Bài 26: Kim loại kiềm thổ

Bài 1 trang 118 SGK Hóa 12

Xếp các kim loại kiềm thổ theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân thì:

A. bán kính nguyên tử giảm dần.

B. năng lượng ion hóa giảm dần.

C. tính khử giảm dần.

D. khả năng tác dụng với nước giảm dần.

Đáp án Hướng dẫn giải bài tập

Đáp án B. năng lượng ion hóa giảm dần.

Bài 2 trang 119 SGK Hóa 12

Cho dung dịch Ca(OH)₂ vào dung dịch Ca(HCO₃)₂ sẽ

A. Có kết tủa trắng.

B. Có bọt khí thoát ra.

C. Có kết tủa trắng và bọt khí.

D. Không có hiện tượng gì.

Đáp án Hướng dẫn giải bài tập

Đáp án A. Có kết tủa trắng

Ca(OH)₂ + Ca(HCO₃)₂ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ 2CaCO₃ + 2H₂O

Bài 3 trang 119 SGK Hóa 12

Cho 2,84 g hỗn hợp CaCO₃ và MgCO₃ tác dụng hết với dung dịch HCl thấy bay ra 672 ml khí CO₂ (đktc). Phần trăm khối lượng của hai muối (CaCO₃, MgCO₃) trong hỗn hợp là:

A. 35,2 % và 64,8%.

B. 70,4% và 29,6%.

C. 85,49% và 14,51%.

D. 17,6% và 82,4%.

Đáp án Hướng dẫn giải bài tập

Đáp án B. 70,4% và 29,6%.

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

x x mol

MgCO₃ + 2HCl → MgCl₂ + H₂O + CO₂

y y mol

Số mol CO₂, n_CO2 = 0,672/22,4 (mol)

Gọi x, y lần lượt là số mol của CaCO₃ và MgCO₃ trong hỗn hợp ban đầu

Theo bài ra ta có hệ phương trình sau:

$\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} 100x + 84y = 2,84\\ x + y = 0,3 \end{array} \right. = > \left\{ \begin{array}{l} x = 0,02\\ y = 0,01 \end{array} \right.\\ \% {m_{Na}} = \frac{{0,02.100}}{{2,84}}.100\% = 70,42\% \\ \% {m_K} = 100\% - 70,42\% = 25,58\% \end{array}$ $\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} 100x + 84y = 2,84\\ x + y = 0,3 \end{array} \right. = > \left\{ \begin{array}{l} x = 0,02\\ y = 0,01 \end{array} \right.\\ \% {m_{Na}} = \frac{{0,02.100}}{{2,84}}.100\% = 70,42\% \\ \% {m_K} = 100\% - 70,42\% = 25,58\% \end{array}$

Bài 4 trang 119 SGK Hóa 12

Cho 2 kim loại nhóm IIA tác dụng hết với dung dịch HCl tạo ra 5,55g muối clorua. Kim loại đó là kim loại nào sau đây?

A. Be.

B. Mg.

C. Ca.

D. Ba.

Đáp án Hướng dẫn giải bài tập

Đáp án C.

Gọi M là kim loại nhóm II, số mol là x

M + 2HCl → MCl₂ + H₂

x x

Theo bài ra ta có hệ phương trình:

$\left\{ \begin{array}{l} Mx = 2\\ x(M + 71) = 5,55 \end{array} \right. = > \left\{ \begin{array}{l} x = 0,05\\ M = 40 \end{array} \right.$ $\left\{ \begin{array}{l} Mx = 2\\ x(M + 71) = 5,55 \end{array} \right. = > \left\{ \begin{array}{l} x = 0,05\\ M = 40 \end{array} \right.$

Vậy M là Ca

Bài 5 trang 119 SGK Hóa 12

Cho 2,8 g CaO tác dụng với một lượng nước lấy dư thu được dung dịch A. Sục 1,68 lít CO₂(đktc) vào dung dịch A.

a) Tính khối lượng kết tủa thu được.

b) Khi đun nóng dung dịch A thì khối lượng kết tủa thu được tối đa là bao nhiêu?

Đáp án Hướng dẫn giải bài tập

a) Số mol CaO là n_CaO = 2,8/56 = 0,05 (mol)

Số mol CO₂ là n_CO2 = 1,68/22,4 = 0,075 (mol)

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

0,05 (mol) 0,05 (mol)

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

0,05 (mol) 0,05 (mol) 0,05 mol

CO₂ dư n_{CO2 dư} 0,075 – 0,05 = 0,025 (mol)

CaCO₃ tạo thành 0,05 (mol) bị hòa tan 0,025 (mol)

CO₂ + CaCO₃ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

0,025 0,025 0,025

Số mol CaCO₃ còn lại n_CaCO3 = 0,05 – 0,025 = 0,025 (mol)

Khối lượng CaCO₃ là m_CaCO3 = 0,025. 100 = 2,5 (g)

b. Khi đun nóng dung dịch A

Ca(OH)₂ + Ca(HCO₃)₂ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ 2CaCO₃ + 2H₂O

0,025 mol 0,025 mol

Khối lượng kết tủa tối đa thu được là m _{kết tủa} = (0,025 + 0,025).100 = 59 g

Bài 6 trang 119 SGK Hóa 12

Khi lấy 14,25g muối clorua của một kim loại chỉ có hóa trị II và một lượng muối nitrat của kim loại đó có số mol bằng số mol muối clorua thì thấy khác nhau 7,95g . Xác định tên kim loại.

Đáp án Hướng dẫn giải bài tập

Gọi kim loại cần tìm là M, có hóa trị là n

Công thức muối clorua là MCl_n

Công thức muối nitrat là M(NO₃)_n. Có số mol là x

Theo bài ra ta có hệ phương trình:

$\left\{ \begin{array}{l} x(M + 71) = 14,25\\ x(M + 124) - x(M + 71) = 7,95 \end{array} \right. = > \left\{ \begin{array}{l} x = 1,5\\ M = 24 \end{array} \right. = > M:Mg$ $\left\{ \begin{array}{l} x(M + 71) = 14,25\\ x(M + 124) - x(M + 71) = 7,95 \end{array} \right. = > \left\{ \begin{array}{l} x = 1,5\\ M = 24 \end{array} \right. = > M:Mg$

Bài 7 trang 119 SGK Hóa 12

Hòa tan 8,2 gam hỗn hợp bột CaCO₃ và MgCO₃ trong nước cần 2,016 lít CO₂ (đktc). Xác định số gam mỗi muối trong hỗn hợp.

Đáp án Hướng dẫn giải bài tập

Gọi x, y lần lượt là số mol CaCO₃ và MgCO₃ trong hỗn hợp

Số mol CO₂ là n_CO2 = 2,016/22,4 = 0,09 (mol)

CO₂ + CaCO₃ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

x x (mol)

CO₂ + MgCO₃ + H₂O → Mg(HCO₃)₂

y y (mol)

Theo bài ra ta có hệ:

$\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} 100x + 84y = 8,2\\ x + y = 0,09 \end{array} \right. = > \left\{ \begin{array}{l} x = 0,04\\ y = 0,05 \end{array} \right.\\ = > \left\{ \begin{array}{l} {m_{CaC{O_3}}} = 0,04.100 = 4(gam)\\ {m_{MgC{O_3}}} = 0,05.84 = 4,2gam \end{array} \right. \end{array}$ $\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} 100x + 84y = 8,2\\ x + y = 0,09 \end{array} \right. = > \left\{ \begin{array}{l} x = 0,04\\ y = 0,05 \end{array} \right.\\ = > \left\{ \begin{array}{l} {m_{CaC{O_3}}} = 0,04.100 = 4(gam)\\ {m_{MgC{O_3}}} = 0,05.84 = 4,2gam \end{array} \right. \end{array}$