Giải bài tập SGK Hóa 12 Bài 26: KL kiềm thổ và hợp chất quan trọng của KL kiềm thổ

Xếp các kim loại kiềm thổ theo chiều tăng dần của 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.

Phương pháp giải

Để chọn phương án đúng cần ghi nhớ:

- Kim loại kiềm thổ nằm ở nhóm IIA trong bảng hệ thống tuần hoàn. 

- Quy luật tuần hoàn trong một nhóm.

Hướng dẫn giải

Quy luật trong hệ thống bảng tuần hoàn:

Trong 1 nhóm theo chiều tăng điện tích hạt nhân (từ trên xuống dưới) thì bán kính nguyên tử tăng dần, tính khử tăng dần, khả năng tác dụng với nước tăng dần.

Như vậy: 

Các kim loại kiềm thổ xếp theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân thì:

Bán kính nguyên tử tăng dần, năng lượng ion hóa giảm dần, tính khử tăng dần, khả năng tác dụng với nước tăng dần. 

→  A, C, D sai, B đúng

Đáp án cần chọn là B.

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 tử trắng và bọt khí.

D. Không có hiện tượng gì.

Phương pháp giải

Để chọn phương án đúng cần viết phương trình hóa học xảy ra. Từ đó, dựa vào kiến thức đã học về trạng thái, màu sắc của các chất => đưa ra hiện tượng quan sát được.

Hướng dẫn giải

Phương trình hóa học như sau:

\(Ca{(OH)_2} + Ca{(HC{O_3})_2} \to 2CaC{O_3}\downarrow + 2{H_2}O\)

Như vậy cho dung dịch Ca(OH)₂ vào dung dịch Ca(HCO₃)₂ sẽ có kết tủa trắng.

Đáp án đúng là A.

Cho 2,84 gam 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 2 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%.

Phương pháp giải

Để tính phân trăm khối lượng của 2 muối trên:

• Bước 1: Gọi số mol của CaCO₃ và MgCO₃ lần lượt là x, y (mol)
• Bước 2: Viết phương trình hóa học

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

x                                           x                (mol)

MgCO₃ + 2HCl → MgCl₂ + CO₂ + H₂O

y                                            y                (mol)

• Bước 3: Giải hệ 2 ẩn 2 phương trình 

m_hh= 100x + 84y = 2,84

n_CO2= x + y = 0,03

=>x = ? y = ?

• Bước 4: Tính khối lượng muối, suy ra phần trăm muối.

Hướng dẫn giải

Gọi x, y lần lượt là số mol của CaCO₃ và MgCO₃

Ta có phương trình phản ứng như sau

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

 x                                      x (mol)

MgCO₃ + 2HCl → MgCl₂ + CO₂ + H₂O

 y                                        y (mol)

Theo bài ra ta có hệ phương trình:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {100x + 84y = 2,84}\\ {x + y = \frac{{0,672}}{{22,4}}\;\;\;\;\;} \end{array}} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} x = 0,02\\ y = 0,01 \end{array} \right.\)

Phần  trăm khối lượng của 2 muối (CaCO₃, MgCO₃) trong hỗn hợp là 70,4% và 29,6%.

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

A. Be

B. Mg

C. Ca

D. Ba.

Phương pháp giải

• Bước 1: Gọi kim loại cần tìm là M
• Bước 2: M + 2HCl → MCl₂ + H₂

m_muối = m_KL + m_Cl-

=> m_Cl- = m_muối - m_KL

=> n_Cl- = ?

• Bước 3: n_M = ? => M = ?

Hướng dẫn giải

Gọi kim loại cần tìm là M

Ta có phương trình hóa học của phản ứng:

M + 2HCl → MCl₂ + H₂

Ta có:

m_muối = m_{kim loại} + m_Cl^-

⇒ \(n_{Cl^{-}}\) trong muối \(= \frac{5,55 - 2}{35,5} = 0,1 \ (mol)\)

Suy ra n_M = n_Cl^- : 2 = 0,05 mol

Vậy M = 2 : 0,05 = 40 (g/mol)

Vậy kim loại là Ca ⇒ Đáp án cần chọn là C.

Cho 2,8 gam 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?

Phương pháp giải

a) - Bước 1: Đổi n_CaO =  ? (mol); n_CO2 = ?

- Bước 2: CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Tính được  n_Ca(OH)2 = n_CaO

- Bước 3: Lập tỉ lệ k=n_CO2/n_Ca(OH)2

k ≤ 1 => chỉ tạo muối CaCO₃

1< k < 2 => tạo 2 muối

k ≥ 2 => chỉ tạo muối Ca(HCO₃)₂

Tùy giá trị k sẽ xảy ra trường hợp nào. Khi đó dựa vào số mol của chất phản ứng hết để tính toán

b) Khi đun nóng sẽ có phản ứng

 Ca(HCO₃)₂  \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)  CaCO₃ + CO₂ + H₂O

m_CaCO3 = ?

Hướng dẫn giải

Câu a

\(n_{CaO }=0,05 \ (mol); \ n_{CO_{2}} = 0,075 \ (mol)\)

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

0,05             0,05 (mol)

\(1 < n_{CO_{2}} : n_{Ca(OH)_{2}} < 2\)

⇒ Tạo thành 2 muối

Gọi x và y lần lượt là số mol của 2 muối CaCO3, Ca(HCO3)2

Ca(OH)₂ + CO2 → CaCO₃ ↓ + H₂O

x               x       \(\leftarrow\)  x

Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO₃)₂

 y               2y  \(\leftarrow\)     y 

Ta có hệ phương trình:

\(\left\{ \begin{array}{l} x + y = {n_{NaOH}} = 0,05\\ x + 2y = {n_{C{O_2}}} = 0,075 \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} x = 0,025\\ y = 0,025 \end{array} \right.\)

mCaCO₃↓ = 100.0,025 = 2,5 (gam)

Câu b

Khi đun nóng dung dịch:

Ca(HCO₃)₂ ^{\(\xrightarrow[ \ ]{ \ t^0 \ }\)} CaCO₃ + CO₂ + H₂O

0,025                 0,025 (mol)

m_CaCO3 = (0,025 + 0,025).100 = 5 (gam)

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

Phương pháp giải

Để xác định tên kim loại ta thực hiện các bước:

• Bước 1: Gọi công thức của 2 muối là MCl₂  và M(NO₃)₂

Đặt n_MCl2 = n_M(NO3)2 =  x (mol)

• Bước 2: Sự chênh lệch khối lượng là do gốc NO₃^- so với gốc Cl^-

Ta có:  m_M(NO3)2 -  m_MCl2 = 7,95

=> (M + 124).x – (M + 71).x = 7,95 => 53x = 7,95

=> x = ? (mol) => M =? 

Hướng dẫn giải

Gọi số mol của muối MCl2 là x, ta có:

(M + 62.2).x – (M + 35,5.2).x = 7,95 ⇒ x = 0,15

\(\\ M_{MCl_{2}}= \frac{14,25}{0,15} = 95 \ (g/mol) \\ \Rightarrow M_{M} = 95 - 71 = 24 \ (g/mol)\)

M là kim loại magie (Mg).

Vậy hai muối là MgCl₂ và Mg(NO₃)₂.

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

Phương pháp giải

Để xác định khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp ta thực hiện các bước sau:

• Bước 1: Gọi số mol của CaCO₃ và MgCO₃ trong hỗn hợp là x, y.

CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

  x          x (mol)

MgCO₃ + CO₂ + H₂O → Mg(HCO₃)₂

  y          y (mol)

• Bước 2: Ta có hệ phương trình:  

m_hh = 100a + 84a = 8,2

n_CO2 = x + y = 0,09

=>x = ? y = ?

• Bước 3: Khối lượng mỗi muối

Hướng dẫn giải

Gọi số mol của CaCO₃ và MgCO₃ trong hỗn hợp là x, y.

CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

x           x (mol)

MgCO₃ + CO₂ + H₂O → Mg(HCO₃)₂

y            y (mol)

Ta có hệ phương trình:

\(\left\{ \begin{array}{l} 100{\rm{x}} + 84y = 8,2\\ x + y = \frac{{2,016}}{{22,4}} \end{array} \right.\)

⇒ x = 0,04; y = 0,05

\(\\ \Rightarrow m _{CaCO_{3}}= 0,04.100 = 4 \ (gam) \\ m_{MgCO_{3}}= 84.0,05 = 4,2 \ (gam).\)

Trong một cốc nước có chứa 0,01 mol Na⁺, 0,02 mol Ca²⁺, 0,01 mol Mg²⁺, 0,05 mol HCO₃^–, 0,02 mol Cl^-. Nước trong cốc thuộc loại nào?

A. Nước cứng có tính cứng tạm thời.

B. Nước cứng có tính cứng vĩnh cửu.

C. Nước cứng có tính cứng toàn phần.

D. Nước mềm.

Phương pháp giải

Để chọn phương án đúng cần ghi nhớ:

• Nước cứng tạm thời chứa: Ca²⁺, Mg²⁺, HCO₃^-
• Nước cứng vĩnh cửu chứa: Ca²⁺, Mg²⁺, SO4^2-, Cl^-
• Nước cứng toàn phần chứa:Ca²⁺, Mg²⁺, HCO₃^-, SO4^2-, Cl^-

Hướng dẫn giải

​Cốc nước trên chứa các ion: Ca²⁺, Mg²⁺, HCO₃^-, Cl^-

 ⇒ Chọn đáp án C.

Viết phương trình hóa học của phản ứng để giải thích việc dùng Na₃PO₄ làm mềm nước cứng có tính cứng toàn phần?

Phương pháp giải

Để giải thích việc dùng Na₃PO₄ làm mềm nước cứng có tính cứng toàn phần ta cần nhớ để làm mềm nước cứng ta cần làm giảm nồng độ Ca²⁺ và Mg²⁺.

Hướng dẫn giải

Các phương trình hóa học như sau:

3Ca(HCO₃)₂ + 2Na₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂ ↓ + 6NaHCO₃

3Mg(HCO₃)₂ + 2Na₃PO₄ → Mg₃(PO₄)₂ ↓ + 6NaHCO₃

3CaCl₂ + 2Na₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂ ↓ + 6NaCl

3CaSO₄ +2Na₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂ ↓ + 3Na₂SO₄