Nhận biết, điều chế kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
Chuyên đề Hóa học 12 Nhận biết, điều chế kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh giải bài tập Hóa học lớp 12 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.
Hóa học 12: Nhận biết, điều chế kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
1. Phương pháp và ví dụ nhận biết, điều chế kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
Lý thuyết và Phương pháp giải
Để làm tốt dạng bài tập này không những phải nắm vững tính chất hóa học của các phương trình phản ứng mà còn phản nắm vững hiện tượng kèm theo (có kết tủa, màu sắc kết tủa, bọt khí, ...).
Một số điểm đặc trưng:
- Ion kim loại kiềm: Hầu hết các muối kim loại kiềm đều tan trong các bài tập nhận biết thường dùng Phương pháp loại trừ để nhận ra muối của kim loại kiềm. Ngoài ra có thể nhận biết bằng màu ngọn lửa ion kim loại kiềm: muối của Na khi đốt cho ngọn lửa màu vàng, muối của K cho ngọn lửa màu hoa tím hoa cà...
- Ion kim loại kiềm thổ:
Mg2+: dùng ion OH- tạo Mg(OH)2 kết tủa trắng.
Ca2+: dùng ion CO32- tạo BaCO3 kết tủa trắng, kết tủa này không tan trong axit HCl.
Ba2+: dùng ion SO42+ tạo BaSO4 kết tủa trắng, kết tủa này không tan trong axit HCl.
- Nhận biết Al3+: Dùng dung dịch kiềm mạnh, thấy tạo kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan trong dung dịch kiềm dư:
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3
Al(OH)3 + OH- → [Al(OH)4]-
- Tách và điều chế các chất:
+ Điều chế các kim loại kiềm, kiềm thổ phải dùng Phương pháp điện phân nóng chảy muối halogenua (muối clorua), do đó sau khi tách riêng phản chuyển các hợp chất của chúng về muối clorua. Ví dụ tách các hợp chất của Mg: chuyển thành Mg(OH)2, lọc tách kết tủa, sau đó cho tác dụng với HCl → MgCl2 −đpnc→ Mg
+ Tác nhôm và các hợp chất của Al: cho tác dung với dung dịch kiềm dư → dung dịch Na[Al(OH)4] −+ CO2 + H2O→) Al(OH)3 −tº→ Al2O3 −đpnc→ Al
Lưu ý: các chất khử thông thường như CO, H2 không khử được các oxit kim loại mạnh như Al2O3, MgO,...
Ví dụ minh họa
Bài 1: Để điều chế được kim loại kiềm người ta dùng phương pháp nào dưới đây?
A. Điện phân muối halogenua hoặc hiđroxit ở dạng nóng chảy.
B. Khử oxi của kim loại kiềm ở nhiệt độ cao.
C. Điện phân dung dịch muối halogenua.
D. Dùng kim loại kiềm mạnh hơn để đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi dung dịch muối.
Hướng dẫn:
Đáp án A
Bài 2: Có 4 chất rắn đựng trong 4 lọ riêng biệt không nhãn: Na2CO3, CaCO3, Na2SO4 và CaSO4.H2O. Chỉ dùng cặp hóa chất nào sau đây có thể nhận được cả 4 chất trên?
A. H2O và Na2CO3.
B. H2O và HCl.
C. H2SO4 và BaCl2.
D. H2O và KCl.
Hướng dẫn:
Hòa tan vào nước ta chia làm 2 nhóm. Sau đó dùng HCl để nhận biết chất phản ứng với HCl tạo khí là muối CO3-2
Nhóm 1: Na2SO4 và Na2CO3
Nhóm 2: CaCO3 và CaSO4.H2O
PT: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Chú ý: Muối cacbonat giải phóng khí CO2 khi tác dụng với axit.
Bài 3: Chỉ dùng thêm một kim loại phân biệt các dung dịch NaCl, MgCl2, FeCl2, FeCl3, CuSO4, (NH4)2SO4.
Hướng dẫn:
Chia nhỏ các dung dịch thành các phần có đánh số thứ tự. Cho kim loại Ba từ từ tới dư vào các dung dịch trên, các cốc đều có khí thoát ra:
Ba + H2O → Ba(OH)2 + H2↑
Và các hiện tượng sau:
- Cốc có kết tủa đỏ nâu là FeCl3
2FeCl3 + 3Ba(OH)2 → 2Fe(OH)3↓ + 3BaCl2
- Cốc có kết tủa trắng xanh chuyển sang đỏ nâu là FeCl2:
FeCl2 + Ba(OH)2 → BaCl2 + Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓
- Cốc có kết tủa xanh là CuSO4: CuSO4 + Ba(OH)2 → Cu(OH)2↓ + BaSO4↓
- Cốc có kết tủa trắng không tan và có khí thoát ra có mùi khai là (NH4)2SO4:
(NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → 2NH3↑ + BaSO4↓ + 2H2O
- Cốc có kết tủa trắng là MgCl2: MgCl2 + Ba(OH)2 → BaCl2 + Mg(OH)2↓
- Cốc còn lại là dung dịch NaCl.
Bài 4: Cho các dung dịch đựng trong các lọ mất nhãn sau: NaCl, Na2CO3, Na2SO3, Na2S, HCl. Chỉ dùng một chất nào sau đây có thể nhận biết được cả 5 chất trên?
A. Qùy tím
B. H2SO4
C. Pb(NO3)2
D. BaCl2
Hướng dẫn:
Thí nghiệm trên từng lượng nhỏ hóa chất.
Cho quỳ tím vào từng dung dịch. HCl làm quì tím hóa đỏ, Na2CO3 làm quì tím hóa xanh.
Cho HCl vào 3 mẫu thử còn lai. Lọ có khí thoát ra có mùi trứng thối là N2S, lọ có khí mùi sốc là Na2SO3, lọ còn lại không hiện tượng là NaCl.
PTHH
2HCl + Na2S → 2NaCl + H2S
2HCl + Na2SO3 → 2NaCl + SO2 + H2O.
2. Bài tập trắc nghiệm nhận biết, điều chế kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
Bài 1: Thuốc thử dùng để nhận biết các dung dịch NaCl, CaCl2, MgCl2 là:
A. NaOH, HCl
B. Quì tím, NaOH
C. NaOH, Na2CO3
D. Quì tím, HCl.
Đáp án: C
- Cho NaOH lần lượt vào các mẫu thử. Có kết tủa trắng là MgCl2
2NaOH + MgCl2 → Mg(OH)2 + 2NaCl
- Tiếp tục cho Na2CO3 vào 2 mẫu thử còn lại ⇒ Xuất hiện tủa trắng là CaCl2
Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3 + 2NaCl
Bài 2: Thuốc thử dùng để nhận biết Na, Ca, Na2O là:
A. H2O, quỳ tím
B. H2O, dung dịch Na2CO3
C. Dung dịch HCl, quì tím
D. H2O, dung dịch HCl.
Đáp án: B
- Lần lượt hòa tan các mẫu thử vào nước: tan và có khí thoát ra là Na và Ca; mẫu tan nhưng không có khí là Na2O.
PTHH: Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
Na + H2O → NaOH + 3/2H2
Na2O + H2O → 2NaOH
- Tiếp tục cho Na2CO3 vào dung dịch thu được từ 2 mẫu có khí thoát ra. Mẫu nào xuất hiện kết tủa là Ca(OH)2 ⇒ chất ban đầu là Ca.
Na2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2NaOH
Bài 3: Có thể phân biệt 3 dung dịch: KOH, HCl, H2SO4 (loãng) bằng một thuốc thử là
A. Giấy quỳ tím
B. Zn
C. Al
D. BaCO3
Đáp án: D
Dùng quì tím: chỉ nhận biết được dung dịch KOH.
- Dùng Zn, Al: không nhận biết được.
- Dùng BaCO3:
+ Cho vào dung dịch KOH không có hiện tượng
+ Cho vào dung dịch HCl có khí bay lên
+ Cho vào dung dịch H2SO4: có khí bay lên và kết tủa trắng
BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2↑ + H2O
BaCO3 + H2SO4 → BaSO4↓ + CO2↑ + H2O
Bài 4: Nhận biết Al, Mg, Al2O3 dùng:
A. Dung dịch HCl.
B. Dung dịch HNO3.
C. Dung dịch CuCl2.
D. Dung dịch NaOH.
Đáp án: D
Lần lượt cho NaOH vào các mẫu thử. Chất rắn tan có khí thoát ra là Al, tan không có khí là Al2O3, không tan là MgO.
PTHH:
Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2 H2
Al2O3 + 2NaOH → NaAlO2 + H2O
Bài 5: Điều chế Na bằng cách:
1. Điện phân nóng chảy NaCl hoặc NaOH.
2. Điện phân dung dịch NaCl.
3. Dùng K đẩy Na khỏi muối.
A. 1
B. 2
C. 3
D. 1, 2
Đáp án: A
Bài 6: Cho các chất rắn đựng trong các lọ mất nhãn BaO, MgO, Al2O3. Chỉ dùng một hóa chất nào sau đây có thể nhận biết được 3 chất trên?
A. H2O
B. HCl
C. H2SO4
D. Fe(OH)2
Đáp án: A
- Hòa tan lần lượt các mẫu vào nước, mẫu chất rắn nào tan là BaO
PTHH: BaO + H2O → Ba(OH)2
- Lấy Ba(OH)2 cho vào 2 chất rắn, chất nào tan ra là Al2O3 còn lại là MgO
PTHH: Ba(OH)2 + Al2O3 + H2O → Ba(AlO2)2 + 2H2O
Bài 7: Phương pháp chung để điều chế kim loại kiềm là:
A. Thủy luyện
B. Điện phân dung dịch
C. Nhiệt luyện
D. Điện phân nóng chảy.
Đáp án: D
Bài 8: Trong công nghiệp, natri hiđroxit được sản xuất bằng phương pháp:
A. Điện phân dung dịch NaCl, không có màng ngăn điện cực.
B. Điện phân dung dịch NaNO3, không có màng ngăn điện cực.
C. Điện phân dung dịch NaCl, có màng ngăn điện cực.
D. Điện phân NaCl nóng chảy.
Đáp án: C
Mời các bạn tham khảo thêm các bài viết dưới đây của chúng tôi:
- Lý thuyết: Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm
- Lý thuyết: Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ
- Lý thuyết: Luyện tập tính chất của kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ
- Lý thuyết: Một số hợp chất quan trọng của nhôm
- Lý thuyết: Luyện tập tính chất của nhôm và hợp chất của nhôm
- Tính chất chung của kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
- Chuỗi phản ứng hóa học của kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Nhận biết, điều chế kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm. 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, Tài liệu học tập lớp 12 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.
