Chương KIM LOẠI KIỀM KIM LOẠI KIỀM THỔ NHÔM CHƯƠNG 6: KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM Kim loại kiềm : Li, Na, K, Cs, Rb Kim loại kiềm thổ : Be, Mg, Ca, Sr, Ba I Vị trí bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM I Cấu trúc tinh thể số kim loại hay gặp Cấu trúc lập phương tâm khối Tất kim loại kiềm (Li, Na, K, Rb, Cs) số kim loại Cr, Ba) Cấu trúc lập phương tâm diện : Ca, Sr, Al Cấu trúc lục phương : Be, Mg Fe tùy thuộc nhiệt độ mà lập phương tâm khối lập phương tâm diện KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM VD1: Cho kim loại sau : Na, Ca, Ba, Sr, Al, Cr, K Bao nhiêu kim loại có cấu trúc lập phương tâm khối A B C D KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM II Thạch cao: Có loại Thạch cao khan : CaSO4 (canxisunfat) Thạch cao sống : CaSO4.2H2O Thạch cao nung : CaSO4.1H2O CaSO4.0,5 H2O * Thạch cao nung nung thạch cao sống VD: CaSO4 2H2O  CaSO4 H2O + H2O * Ứng dụng thạch cao nung : Có ứng dụng quan trọng đúc tượng, bó bột gãy xương, làm phấn viết bảng KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM III Phèn Phèn chua : K2SO4 Al2(SO4)3 24H2O Hoặc KAl(SO4)2 12 H2O Phèn nhôm: Có thể : Li2SO4 Al2(SO4)3 24H2O Na2SO4 Al2(SO4)3 24H2O (NH4)2 SO4 Al2(SO4)3 24H2O Ứng dụng phèn chua + Có ứng dụng quan trọng công nghiệp thuộc da, cầm màu, làm nước KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM VD 1: Hòa tan 9,48g phèn chua KAl(SO4)2 12H2O) vào nước dư dung dịch X thêm Ba(OH)2 dư vào đến phản ứng hoàn toàn thu m(g) kết tủa Tính m? Giải :  K +  − Al(OH)  KAl(SO )2 12H O + Ba(OH)2 dö   +| − Ba ,OH 9,48  =0,02 474  BaSO ↓= 0,04.233 = 9,32g KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM VD 2: Hòa tan hoàn toàn 4,74g phèn chua vào nước dung dịch X Cho 100ml dung dịch Ba(OH)2 0,18M vào dung dịch X Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu gam kết tủa? Giải : K + : 0,01  − SO : 0,002  − KAl(SO )2 12H O + Ba(OH)2 + Al(OH)4 : 0,006 4,74 0,018mol  =0,01 474 BaSO : 0,18.233  Al(OH) : 0,004.78 = 4, 506g   KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM VD 3: Cho dung dịch X chứa 0,1 mol K+; 0,1 mol Ca2+; 0,1 mol HCO3- x mol Cla, Tìm x? b, Nước dung dịch X loại nước ? c, Cho 100ml dung dịch NaOH 1M vào X đến phản ứng hoàn toàn thu dung dịch Y Hỏi nước dung dịch Y thuộc loại ? Giải : a, BTĐT: x = 0,2 mol b, X thuộc loại nước cứng toàn phần KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM VD 3: Cho dung dịch X chứa 0,1 mol K+; 0,1 mol Ca2+; 0,1 mol HCO3- x mol Clc, Cho 100ml dung dịch NaOH 1M vào X đến phản ứng hoàn toàn thu dung dịch Y Hỏi nước dung dịch Y thuộc loại ? Giải : nOH- = 0,1 mol HCO3- + OH-  CO32- + H2O 0,1 0,1  0,1 Ca2+ + CO32-  CaCO3 0,1 0,1  0,1  dung dịch Y chứa K+, Na+, Cl-  Dd Y: Thuộc nước mềm KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM Tác hại nước cứng - Nước cứng có tác hại phổ biển: + Làm tắc đường ống nước + Làm giảm mùi vị thức ăn + Xoong nồi nấu với nước cứng dễ bị thủng đáy + Giặt quần áo dùng nước cứng xà phòng bị giảm bọt tạo kết tủa làm cho quần áo dễ bị xây xước KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM Cách làm mềm nước cứng * Nguyên tắc : Làm giảm hết nồng độ Ca2+, Mg2+ a) Cách làm mềm nước cứng tạm thời Cách 1: Đun nóng để kết tủa Ca2+, Mg2+ VD:  Ca(HCO3 )2 t o CaCO3 ↓ →  + CO2 + H O   Mg(HCO3 )2 MgCO3 ↓ KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM Cách : Dùng dung dịch NaOH , KOH dư Giải thích : HCO 3− +OH − →CO 32 − +H O ↓Ca + (Mg +) CaCO ↓ (MgCO ) Cách : Dùng dung dịch nước vôi Ca(OH)2 vừa đủ Cách : Dùng dung dịch Na2CO3 (Xô đa) Na3PO4 Giải thích :  Ca +  CO32 −  CaCO3 ↓, MgCO3  2+ +  2− →   Mg  PO  Ca (PO )2 , Mg (PO )2 ↓ KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM b) Cách làm mềm nước cứng vĩnh cửu Dùng dung dịch Na2CO3 , Na3PO4 c) Làm mềm nước cứng toàn phần Dùng dung dịch Na2CO3 Na3PO4 VD1: Dung dịch X chứa Ca2+, Mg2+, HCO3-, SO42- Dùng dung dịch sau để làm nước cứng dung dịch X A Dung dịch NaOH C C dung dịch Na2CO3 B dung dịch Ca(OH)2 D Dung dịch HCl KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM VI Một số lý thuyết khác Cs: Dùng chế tạo tế bào quang điện Na, Li, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba, : Tan tốt nước tạo dung dịch kiềm R + nH2O  R(OH)n + n/2H2 Be không ta H2O điều kiện Mg tan nước nhiệt độ cao Mg + H2O  t→ MgO + H2 o 2Na + O2 (natri peoxit) Na2O2 khí oxi khô KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM NaHCO3 (HCO3-) lưỡng tính NaHCO3 bền: 2NaHCO3  Na-2CO3 + CO2 + H2O Dung dịch Na2CO3 Có môi trường kiềm VD: Dung dịch sau có pH > A KCl B KNO3 C K2CO3 D AlCl3 Hiện tượng xảy sục từ từ đến dư khí CO2 vào dung dịch nước với : Có kết tủa trắng sau tan thành dung dịch ốt COsu + Ca(OH) → CaCO + H O CO2 + CaCO + H 2O → Ca(HCO ) KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM Phản ứng giải thích tượng tạo thạch nhũ hang động Ca(HCO3)2  CaCO3 + CO2 + H2O 10 Phản ứng điều chế kim loại kiềm, kiềm thổ PP: Điện phân nóng chảy muối Halogen (Thường MCln) MCln  ñpnc  → M(-) + n/2 Cl2(+) 11 Điều chế Al từ quặng Boxit : Al2O3 2H2O (thường lẫn tạp chất Fe2O3, SiO2) - Loại bỏ tạp chất thu lấy Al2O3 đem đpnc 2Al2O3  ñpnc  →4Al + 3O2 KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM 12 Quặng đolomit : CaCO3 , MgCO3  CaO CaCO to   → +CO  MgO  MgCO3 13 Điều chế NaOH, KOH : đp dung dịch muối NaCl, KCl có màng ngăn VD : NaCl + H 2O  ñpdd  → NaOH + Cl2 + H m n + − KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM VII MỘT SỐ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC CẦN NHỚ: KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM 7.Cho dung dÞch NH ,tõ tõ ®Õn d­ vµo dung dÞch chøa     KÕt tña :   + H2 O Fe3+ ,Fe2 + ,Mg + ,Cu + , Al 3+ ,Ni + ,Ag +  NH 3  →      Phøc tan     Fe(OH)3  Fe2 O3   Fe(OH)2 to   →  MgO + H O   Mg(OH)2  Al O   Al(OH)   Cu(NH )24+  2+  Zn(NH )4 : 2+  Ni(NH )4  Ag(NH )+  BÀI TẬP CỦNG CỐ Câu 1: Cấu hình electron lớp kim loại kiềm là? A ns1 B ns2 C ns2np1 D (n-1)dxnsy Câu 2: Cation M+ có cấu hình electron lớp 2s22p6 M+ cation sau đây? A Ag+ B Cu+ C Na+ D K+ Câu 3: Nồng độ phần trăm dung dịch tạo thành hòa tan 39 gam kali kim loại vào 362 gam nước kết sau đây? A 15,47% B 13,97% C 14% D 14,04% KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM VD: Nhỏ từ từ dung dịch NH3, đến dư vào dung dịch X gồm Fe(NO3)3, Mg(NO3)2; Zn(NO3)2, Cu(NO3)2, Al(NO3)3 AgNO3 thu dung dịch Y dung dịch Z Lọc tách lấy kết tủa đem nung không khí đến khối lượng không đổi thu chất rắn E Dẫn CO dư qua E nung nóng thu chất rắn G Hỏi xảy phản ứng G gồm chất ? TL: 13 phản ứng G gồm : Fe, MgO, Al2O3 [...]... dịch nào sau đây để làm nước cứng trong dung dịch X A Dung dịch NaOH C C dung dịch Na2CO3 B dung dịch Ca(OH)2 D Dung dịch HCl KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM VI Một số lý thuyết khác 1 Cs: Dùng chế tạo tế bào quang điện 2 Na, Li, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba, : Tan tốt trong nước tạo dung dịch kiềm R + nH2O  R(OH)n + n/2H2 3 Be không ta trong H2O ở mọi điều kiện 4 Mg tan trong nước ở nhiệt độ cao Mg + H2O... cứng vĩnh cữu D Nước mềm KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM VD 3: Cho dung dịch X chứa 0,1 mol K+; 0,1 mol Ca2+; 0,1 mol HCO3- x mol Cla, Tìm x? b, Nước trong dung dịch X là loại nước gì ? c, Cho 100ml dung dịch NaOH 1M vào X đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y Hỏi nước trong dung dịch Y thuộc loại nào ? Giải : a, BTĐT: x = 0,2 mol b, X thuộc loại nước cứng toàn phần KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ... MgSO4, Mg(HCO3)2 KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM * Lưu ý : Hầu hết nước ao hồ, sông ngòi đều là nước cứng VD 1: Một cốc nước chứa các ion: Cl-, NO3-, NH4+, Ca2+ Nước trong cốc thuộc loại nước gì? A Nước cứng tạm thời B Nước cứng toàn phần C C Nước cứng vĩnh cữu D Nước mềm KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM VD 2: Cho dung dịch X chứa 0,1 mol Na+; 0,15 mol Mg2+; 0,2mol NO3-; 0,2 mol HCO3- Nước trong dung dịch... đpnc 2Al2O3  ñpnc  →4Al + 3O2 KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM 12 Quặng đolomit : CaCO3 , MgCO3  CaO CaCO 3 to   → +CO 2  MgO  MgCO3 13 Điều chế NaOH, KOH : đp dung dịch muối NaCl, KCl có màng ngăn VD : 2 NaCl + 2 H 2O  ñpdd  → 2 NaOH + Cl2 + H 2 m n + − KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM VII MỘT SỐ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC CẦN NHỚ: KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM... (natri peoxit) Na2O2 khí oxi khô KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM 5 NaHCO3 (HCO3-) là lưỡng tính 6 NaHCO3 kém bền: 2NaHCO3  Na-2CO3 + CO2 + H2O 7 Dung dịch Na2CO3 Có môi trường kiềm VD: Dung dịch nào sau đây có pH > 7 A KCl B KNO3 C K2CO3 D AlCl3 8 Hiện tượng xảy ra khi sục từ từ đến dư khí CO2 vào dung dịch nước với trong : Có kết tủa trắng sau đó tan thành dung dịch trong ốt COsu 2 + Ca(OH) 2 → CaCO... trong : Có kết tủa trắng sau đó tan thành dung dịch trong ốt COsu 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 + H 2 O CO2 + CaCO 3 + H 2O → Ca(HCO 3 ) 2 KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM 9 Phản ứng giải thích hiện tượng tạo thạch nhũ trong hang động Ca(HCO3)2  CaCO3 + CO2 + H2O 10 Phản ứng điều chế kim loại kiềm, kiềm thổ PP: Điện phân nóng chảy muối Halogen (Thường MCln) MCln  ñpnc  → M(-) + n/2 Cl2(+) 11 Điều chế Al từ.. .KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM IV Nước cứng 1 Định nghĩa : Nước cứng là nước chứa nhiều nồng độ Ca2+ hoặc Mg2+ hoặc cả ion trên (Nước chứa ít hoặc không chứ ion trên gọi là nước mềm) KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM 2 Phân loại nước cứng : Có 3 loại a) Nước cứng tạm thời: Là nước cứng chứ ion HCO3- tạo bởi các muối Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2 b) Nước cứng vĩnh cửu : Là nước cứng chứa 1 trong 2... 1: Cấu hình electron lớp ngoài cùng của kim loại kiềm là? A ns1 B ns2 C ns2np1 D (n-1)dxnsy Câu 2: Cation M+ có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 2s22p6 M+ là cation nào sau đây? A Ag+ B Cu+ C Na+ D K+ Câu 3: Nồng độ phần trăm của dung dịch tạo thành khi hòa tan 39 gam kali kim loại vào 362 gam nước là kết quả nào sau đây? A 15,47% B 13,97% C 14% D 14,04% KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM VD: Nhỏ từ... thích : HCO 3− +OH − →CO 32 − +H 2 O ↓Ca 2 + (Mg 2 +) CaCO 3 ↓ (MgCO 3 ) Cách 3 : Dùng dung dịch nước vôi trong Ca(OH)2 vừa đủ Cách 4 : Dùng dung dịch Na2CO3 (Xô đa) hoặc Na3PO4 Giải thích :  Ca 2 +  CO32 −  CaCO3 ↓, MgCO3  2+ +  2− →   Mg  PO 4  Ca 3 (PO 4 )2 , Mg 3 (PO 4 )2 ↓ KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM b) Cách làm mềm nước cứng vĩnh cửu Dùng dung dịch Na2CO3 , hoặc Na3PO4 c) Làm... mol HCO3- x mol Clc, Cho 100ml dung dịch NaOH 1M vào X đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y Hỏi nước trong dung dịch Y thuộc loại nào ? Giải : nOH- = 0,1 mol HCO3- + OH-  CO32- + H2O 0,1 0,1  0,1 Ca2+ + CO32-  CaCO3 0,1 0,1  0,1  dung dịch Y chứa K+, Na+, Cl-  Dd Y: Thuộc nước mềm KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM 3 Tác hại của nước cứng - Nước cứng có những tác hại phổ biển: + Làm tắc đường