Luyện tập Nguyên tố nhóm IA CD

Trong tự nhiên, kim loại kiềm không tồn tại ở dạng đơn chất vì đây là những kim loại hoạt động rất mạnh. Để ra ngoài môi trường không khí, kim loại kiềm dễ dàng tác dụng với chất xung quanh tạo thành hợp chất.

n_H2 = = 0,03 (mol)

Gọi kim loại kiềm là M, ta có phương trình phản ứng:

           M + H₂O → MOH + H₂

mol:  0,06        ←              0,03

⇒ M_M = = 39 

Vậy kim loại kiềm là potassium (K).

Sodium carbonate (Na₂CO₃) có dạng bột, màu trắng, còn được gọi là soda.

n_CO2 =  = 0,1 (mol)

Phương trình hóa học:

       NaHCO₃ + HCl ⟶ NaCl + CO₂↑ + H₂O

mol:      0,1          ←                    0,1

⇒ m_NaHCO3 = 0,1.84 = 8,4 (g) 

Vậy hàm lượng phần trăm sodium bicarbonate có trong viên nén đó là:

%m_NaHCO3 = = 84%

Dung dịch làm quỳ tím chuyển sang màu xanh là NaOH.

Nhóm các kim loại kiềm gồm: lithium (Li), natri (sodium, Na), kali (potassium, K), rubidium (Rb), caesium (Cs) và francium (Fr).

Các thí nghiệm đều điều chế được NaOH là II, III, VI.

(II) Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + 2NaOH

(III) 2NaCl + 2H₂O 2NaOH + H₂ + Cl₂

(VI) Na₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄↓ + 2NaOH

Lượng lớn soda được sản xuất theo phương pháp solvay bằng cách cho khí CO₂ (thu từ quá trình nhiệt phân đá vôi) vào dung dịch chứa sodium chlorine bão hòa và ammonia bão hòa.

NaCl + CO₂ + NH₃ + H₂O NaHCO₃ + NH₄Cl

Khi đốt cháy kim loại Na cho ngọn lửa màu vàng.

n_H⁺ = 0,03 mol; n_HCO3⁻ = 0,02 mol; n_CO3²⁻ = 0,02 mol

Ban đầu xảy ra phản ứng:

            H⁺ + CO₃²⁻ → HCO₃⁻

mol: 0,02 ← 0,02   →   0,02

n_HCO3⁻ = 0,02 + 0,02 = 0,04 mol

Sau phản ứng này, H⁺ còn dư 0,01 mol nên sẽ xảy ra tiếp phản ứng với HCO₃⁻:

            H⁺ + HCO₃^– → CO₂ + H₂O

mol: 0,01 → 0,01   →    0,01

Vậy số mol CO₂ sinh ra là: 0,01 mol

Đặt số mol Na₂CO₃, NaHCO₃ lần lượt là x, y mol.

⇒ 106x + 84y = 100 gam                              (1)

       2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

mol:      y      →          

⇒ m_Na2CO3 = (x + ).106 = 69 gam            (2)

Giải hệ (1) và (2) ta có

x = mol; y = 1 mol

⇒ %m_Na2CO3 = 16%; %m_NaHCO3 = 84%

Lượng lớn soda được sản xuất theo phương pháp solvay bằng cách cho khí CO₂ (thu từ quá trình nhiệt phân đá vôi) vào dung dịch chứa sodium chlorine bão hòa và ammonia bão hòa.

NaCl + CO₂ + NH₃ + H₂O NaHCO₃ + NH₄Cl

Trong dung dịch phản ứng, NaHCO₃ có độ tan kém hơn nên kết tinh trước và tách ra khỏi dung dịch. Nhiệt phân NaHCO₃ thu được soda.

2NaHCO₃ Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

Để tái sử dụng NH₃, người ta cho dung dịch NH₄Cl phản ứng với CaO (thu được từ quá trình nhiệt phân đá vôi).

2NH₄Cl + CaO → 2NH₃ + CaCl₂ + H₂O

Đặc điểm không phải đặc điểm chung của các nguyên tử kim loại kiềm là cấu hình electron của nguyên tử. Cụ thể: số lớp electron.

Các kim loại kiềm có hóa trị I → công thức chung của oxide kim loại thuộc nhóm IA là R₂O.

Kim loại Na có tính khử mạnh, dễ bị oxi hóa khi để trong không khí nên được bảo quản bằng cách ngâm chìm trong dầu hỏa. 

(1) Đúng.

(2) Đúng.

(3) Sai, KNO₃ không thể là phân lân (phân lân phải chứa P).

(4) Đúng.

Quá trình diễn ra theo thứ tự các phản ứng sau:

2NaCl + 2H₂O NaOH(X) + Cl₂↑ (anode) + H₂↑ (cathode)

CO₂ (dư) + NaOH (X) → NaHCO₃ (Y)

NaHCO₃ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + NaOH + H₂O.

Vậy chất Z lại chính là NaOH.

2M + 2H₂O → 2MOH + H₂

Trường hợp 1: AlCl₃ dư

Al³⁺ + 3OH⁻ → Al(OH)₃

n_OH⁻ = 3n_Al(OH)3 = 0,36 = n_M

         2M + 2HCl → 2MCl + H₂

mol: 0,36     0,5   → 0,36

⇒ _MCl = = 101,25 ⇒ hai kim loại là K, Rb.

Gọi số mol của K là x, Rb là y:

⇒ %m_K = 25,55%

Trường hợp 2: AlCl₃ hết:

          Al³⁺ + 3OH⁻ → Al(OH)₃

mol: 0,18 →  0,54 → 0,18

             Al(OH)₃ + OH⁻ → AlO₂^– + 2H₂O

mol: (0,18−0,12)   0,06

n_OH⁻ = 0,54 + 0,06 = 0,6 = n_M

       2M + 2HCl → 2MCl + H₂

mol: 0,6     0,5 → 0,5

n_M > n_HCl nên M sẽ phản ứng với nước tạo MOH.

        2M + 2H₂O → 2MOH + H₂

mol: 0,1                      0,1

Ta có: m_MCl + m_MOH = 36,45

⇒ 0,5(M + 35,5) + 0,1(M + 17) = 36,45

⇒ _M = 28,3 ⇒ hai kim loại là Na, K.

Gọi số mol của Na là x, K là y

⇒ % m_Na = 54,12%