2. KIM LOẠI PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM II 1. VỊ TRÍ TRONG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN gồm nguyên tố sa Beri (Be), Magie (Mg), Canxi (Ca), Stronti (Sr), Bari (Ba), Ri (Ra).Trong mỗi chu kì , nguyên tố này đứng liền sau kim loại kiềm (trừ chu kì1). 2. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM II là những chất khử mạnh M - 2e  → M 2+ TÁC DỤNG VỚI CÁC PHI KIM tác dụng hầu hết các phi kim (t 0 khơi màu phản ứng) 2Mg + O 2  → o t 2MgO TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT Mg + H 2 SO 4  → o t MgSO 4 + H 2 ↑ 4Mg + 10HNO 3  → o t 4Mg(NO 3 ) 2 + 3H 2 O + NH 4 NO 3 TÁC DỤNG VỚI NƯỚC ở nhiệt độ thường Be không phản ứng, Mg phản ứng chậm còn các kim loại còn lại phản ứng mạnh nên gọi là kim loại kiềm thổ. Ca + 2H 2 O  → o t Ca(OH) 2 + H 2 ↑ 3. CANXI ÔXIT, VÔI SỐNG (CaO) là chất rắn , màu trắng , nóng chảy ở nhiệt độ rất cao ( 2585 o C), là một ôxit bazơ TÁC DỤNG VỚI H 2 O, tạo ra bazơ mạnh CaO + H 2 O  → Ca(OH) 2 TÁC DỤNG VỚI NHIỀU AXIT, ÔXIT tạo muối tương ứng CaO + 2HCl  → CaCl 2 + H 2 O CaO + 2H +  → Ca 2+ + H 2 O CaO + CO 2  → CaCO 3 ĐIỀU CHẾ CaO CaCO 3 CaO + CO 2 4. CANXI HIĐROXIT, VÔI TÔI ( Ca(OH) 2 ) là chất rắn ít tan trong nước TÁC DỤNG VỚI AXIT , OXIT AXIT tạo muối tương ứng Ca(OH) 2 + 2HCl  → CaCl 2 + 2H 2 O Ca(OH) 2 + 2H +  → Ca 2+ + 2H 2 O Ca(OH) 2 + CO 2  → CaCO 3 ↓ + H 2 O Ca(OH) 2 + 2CO 2  → Ca(HCO 3 ) 2 Ca(OH) 2 + Na 2 CO 3  → CaCO 3 ↓ + 2NaOH Ca 2+ + CO 3 2-  → CaCO 3 ↓ 5. ĐÁ VÔI (CaCO 3 ) là chất rắn, trắng, không tan trong H 2 O, là muối của axit yếu và không bền ( axit cacbonic ) , do vậy nó tác dụng với nhiều axit vô cơ và hữu cơ CaCO 3 + 2HCl  → CaCl 2 + H 2 O + CO 2 ↑ Ở t 0 thấp , CaCO 3 tan dần trong H 2 O chứa CO 2 , tạo muối tan Ca(HCO 3 ) 2 CaCO 3 + H 2 O + CO 2 Ca(HCO 3 ) 2 Phản ứng xảy ra theo chiều thuận, giải thích sự xâm thực của nước mưa (có chứa CO 2 ) đối với đá vôi. Phản ứng theo chiều nghòch giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong hang động, sự tạo thành cặn đá vôi trong ấm đun nước, phích đựng nước nóng. 6. CANXI SUNFAT, THẠCH CAO (CaSO 4 ) là chất rắn, trắng, ít tan CaSO 4 .2H 2 O là thạch cao sống, bền ở nhiệt độ thường 2CaSO 4 .H 2 O là thạch cao nung nhỏ lửa, do nung thạch cao sống ở 180 0 C CaSO 4 là thạch cao khan, do nung thạch cao sống ở 350 o C. 7. NƯỚC CỨNG là nước chứa nhiều ion Ca 2+ , Mg 2+ … Là nước chứa nhiều ion Ca 2+ , Mg 2+ , nước không chứa hoặc chứa ít những ion trên là nước mềm PHÂN LOẠI NƯỚC CỨNG NƯỚC CỨNG TẠM THỜI chứa − 3 HCO NƯỚC CỨNG VĨNH CỬU chứa ion Cl - hoặc − 2 4 SO hoặc cả hai NƯỚC CỨNG TOÀN PHẦN chứa đồng thời anion − 3 HCO và − 2 4 SO hoặc Cl - TÁC HẠI CỦA NƯỚC CỨNG dùng xà phòng trong nước cứng tạo ra muối canxi stearat Ca(C 17 H 35 COO) 2 ↓ làm cho vải sợi mau mục, tốn xà phòng; dùng nước cứng nấu thức ăn làm thực phẩm lâu chín và giảm mùi vò; nước cứng cũng làm hỏng nhiều dd cần pha chế . CÁCH LÀM MỀM NƯỚC NGUYÊN TẮC giảm nồng độ các ion Ca 2+ và Mg 2+ bằng cách chuyển những ion này vào hợp chất không tan, hoặc thay thế chúng bằng những cation khác. PHƯƠNG PHÁP LÀM MỀM NƯỚC CỨNG Phương pháp hóa học Với nước cứng tạm thời đun nóng nước trước khi dùng, lọc bỏ chất kết tủa Ca( HCO 3 ) 2  → o t CaCO 3 ↓ + H 2 O + CO 2 ↑ Hay dùng dung dòch Ca(OH) 2 trung hòa muối axit thành muối trung hoà, lọc bỏ kết tủa Ca( HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2  → 2CaCO 3 ↓ + 2H 2 O Với nước cứng vónh cửu và nước cứng toàn phần dùng dung dòch Na 2 CO 3 CaSO 4 + Na 2 CO 3  → CaCO 3 ↓ + Na 2 SO 4 Ca( HCO 3 ) 2 + Na 2 CO 3  → CaCO 3 ↓ + 2NaHCO 3 Phương pháp trao đổi ion cho nước cứng đi qua chất trao đổi ion (ionit), chất này sẽ hấp thụ các ion Ca 2+ và Mg 2+ trong nước cứng và thế vào đó là những cation như Na + , H + . BÀI TẬP LUYỆN TẬP 1) Theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử thì bán kính nguyên tử,năng lượng ion hóa,tính khử của nguyên tử kim loại phân nhóm chính nhóm II thay đổi như thế nào? 2) Hãy dẫn ra 3 phương trình phản ứng để chứng tỏ rằng Canxi có tính khử mạnh. 3) Viết phương trình phản ứng biểu diển biến hóa sau a) Mg → MgCl 2 → CaCl 2 → CaCO 3 ⇔ CO 2 → Na 2 CO 3 → MgCO 3 → MgCl 2 → Mg → MgO. b) Ba ⇔ BaCl 2 → Ba(OH) 2 → BaCO 3 ⇔ Ba(HCO 3 ) 2 → Na 2 CO 3 → NaCl → NaOH → Na. c) CaCO 3 → CaO → Ca(OH) 2 → CaCO 3 ⇔ Ca(HCO 3 ) 2 → CaCO 3 → CaCl 2 → Ca → Ca(OH) 2 → CaCl 2 . d) CaO → CaCl 2 → Ca(HCO 3 ) 2 → CaCO 3 → CaCl 2 → CaCO 3 → CaO → CaCO 3 → Ca 3 (PO 4 ) 2 → CaO. 4) Nêu và giải thích hiện tượng .Viết phương trình phản ứng . a) Cho một viên Ba vào dd ZnCl 2 b) Dẫn CO 2 từ từ vào dd Ca(OH) 2 cho tới dư. c) Đun nóng dd Ba(HCO 3 ) 2 . 5) Phương pháp nào được vận dụng để điều chế kim lọai thuộc phân nhóm chính nhóm II. Từ CaCO 3 làm thế nào để diều chế Canxi. Viết phản ứng. 6) Giải thích hiện tượng a) Tạo thạch nhủ trong các hang động đá vôi. b) Dùng một chất tan Ca(OH) 2 để quét vôi lên tường. 7) Từ NaCl, đá vôi, H 2 O, viết phương trình phản ứng điều chế: Xôđa,xô đa giải khát(NaHCO 3 ), vôi sống, vôi tôi, nước zaven, clorua vôi. 8) Viết phản ứng xảy ra khi cho Ca(OH) 2 tác dụng với CO, SO 2 ,Cl 2 ,H 2 SO 4 , Mg(HCO 3 ) 2 . 9) Nhận biết các lọ mất nhãn sau a) Các chất rắn CaCO 3 ,Na 2 CO 3 ,Na 2 SO 4 ,CaSO 4 .H 2 O (dùng H 2 O dd HCl). b) Các dd Na 2 SO 4 ,CaCl 2 ,NaHCO 3 ,Ca(HCO 3 ) 2 ,(dùng H 2 SO 4 ). c) NaCl,Na 2 CO 3 ,BaCO 3 ,BaSO 4 (dùng H 2 O,dd HCl). d) Dung dòch HCl,Na 2 SO 4 ,NaCl,Ba(OH) 2 ,Na 2 CO 3 (dùng q tím) e) Các chất bột : MgO,Na 2 S,Na 2 O 2 ,NH 4 Cl,CaO(dùng H 2 O, q tím). f) Các chất rắn NaCl,CaCl 2 ,MgCl 2 10) Trong tự nhiên các nguyên tố Ca,Mg có trong quặng dolomit CaCO 3 .CaCO 3 . Từ quặng này nêu phương pháp điều chế: a) 2 chất riêng biệt CaCO 3 ,MgCO 3 . b) 2 kim loại riêng biệt Ca,Mg. 11) Từ hỗn hợp rắn gồm MgCO 3 ,K 2 CO 3 ,BaCO 3 . Viết phương trình phản ứng điều chế 3 kim loại riêng biệt. 12) Thế nào là nước cứng ? Có mấy loại nước cứng . Tác hại của nước cứng trong đời sống và kó thuật. 13) Các phương pháp làm mềm nước. Tại sao khi lại làm mềm nước người ta phải dùng kết hợp vôi sữa với xôđa. 14) Có các chất sau: NaCl,Ca(OH) 2 .HCl,Na 2 CO 3 ,Na 3 PO 4 . Chất nào có thể làm mềm nước cu61ng tạm thời ? Nước cứng toàn phần và vóng cửu ? Giải thích bằng các phương trình phản ứng. 15) Có 4 lọ đựng riêng các chất sau: H 2 O nguyên chất,nước có chứa Ca(HCO 3 ) 2 ,nước có chứa CaSO 4 và nước có chứa cả 2 loại Ca(HCO 3 ) 2 ,CaSO 4 .Hãy gọi tên mỗi loại nước và xác đònh chất đựng trong mỗi loại nước .Viết phương trình phản ứng. 16) Cho 8 lít hh khí CO và CO 2 trong đó CO 2 chiếm 39,2%(theo thể tích) đi qua dd chứa 7,4g Ca(OH) 2 .Xác đònh khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng. ĐS: 6g. 17) Cho 10 lít hh N 2 và CO 2 đi qua 2 lít dd Ca(OH) 2 0,02M thì thu được 1g kết tủa. Tính % V CO 2 trong hỗn hợp. 18) Nhiệt phân 8,2g hỗn hợp A gồm CaCO 3 và MgCO 3 thì thu được 2,016lít khí (đkc). Dẫn tòan khí trên đi qua 200ml dd Ba(OH) 2 0,315 M. a) Tính % khối lượng các muối trong hỗn hợp A. b) Xác đònh muối sinh ra trong dd Ba(Oh) 2 và bao nhiêu gam? ĐS: 48,78% ; 51,22% ; 6,993g ; 7,092g. 19) Xác đònh hàm lượng đá đalômitCaCO 3 ,MgCO 3 trong quặng ,biết rằng khi nung 40 gam quặng trên thu được 11,2lít CO 2 (O°C; 0,8 atm). ĐS: 92% 20) Cho 10 ml dd muối CaCl 2 tác dụng với dd Na 2 CO 3 (dư) thu được 1 lượng kết tủa . Lọc kết tủa đem nung tới khối lượng không đổi được 0,28g chất rắn.Xác đònh: a) C M ion Ca 2+ trong dd đầu. b) Số gam ion Ca 2= trong 1 lít dd dầu. ĐS: a. 0,5M b. 20g. 21) Hòa tan 1,8g muối sunfat củakim loại X thuộc nhóm II A trong H 2 O được 50ml dd A. Để phản ứng hết với dd A cần 20ml BaCl 2 0,75M .Hãy cho biết : a) Nồng độ M của dd A. b) Công thức muối sunfat. ĐS: 0,3M và MgSO 4 . 22) Hòa tan một oxit kim loại A hóa trò 2 vào 1 lượng dd H 2 SO 4 10% vừa đủ thu được dd muối có nồng độ 11,8%. a) Xác đònh kim loại A. b) Tách rời A ra khỏi hỗn hợp gồm A với ZnCu. ĐS: Mg. 23) Cho 4g một kim loại M tác dụng với một lượng S vừa đủ.Sản phẩm đem hòa tan vào dd HCl 10% vừa đủ thu được 2,688 lít khí đo ở 54,6°C , 1 atm vào dd A. 24) Cho 4,48 g oxit kim loại hóa trò 2 tác dụng vừa đủ 100ml dd H 2 SO 4 0,8M đun nhẹ dd được 13,76g tinh thể ngậm H 2 O. a) Xác đònh tên kim loại . b) Công thức phân tử của tinh thể ngậm H 2 O. ĐS: CaSO 4 .2H 2 O 25) Khi cho axit HCl tác dụng với 8,35g hổn hợp gồm 1 kim loại thuộc nhóm II của HTTH và một muối cacbonatcủa kim loại đó thì sinh ra 1,12 lít hỗn hợp khí (ở đkc).Sau khi đốt cháy hỗn hợp khí và làm ngưng tụ hơi nước thì thể tích hỗn hợp khí giảm còn 0,56 lít (đkc). a) Xác đònh tên kim loại . b) Tính % khối lượng của kim loại đó. ĐS: Ba 41%. 26) Hỗn hợp gồm 3 kim loại hóa trò 2 ,đứng trước hydro.Tỷ lệ nguyên tử lượng chúng là 3:5:7.Tỉ lệ số nguyên tử gam các kim loại là 4:2:1.Đem hòa tan 5,8g hỗn hợp bằng dd HCl dư thu được 3,92 lít khí (đkc).Xác đònh tên 3 kim loại. ĐS: Mg, Ca, Fe. 27) Hòa tan 54g một kim loại B có hóa trò không đổi vào dd H 2 SO 4 10% vừa đủ thu được 50,4 lít H 2 (đkc) và dd D.Tìm B và V dd H 2 SO 4 28) 5,94g hh 2 muối clorua 2 kim loại A,B thuộc phân nhóm chính II cho vào H 2 O được dd X. Cho dd X tác dụng dd AgNO 3 vừa đủ thu được 17,22g kết tủa và dd Y .Cô cạn dd Y được m gam muối khan a) Tính m gam muối khan. b) Xác đònh A,B biết tỷ lệ số mol muối clorua A, clorua B là 1:3.tỷ lệ khối lượng nguyên tử của A,B là 5:3. ĐS: Ca,Mg. 29) Một mẫu hợp kim Ba – Na với tỉ lệ mol 1:1 cho vào H 2 O được dd A và 6,72 lít khí (đkc). a) Tính thể tích dd HCl 0,1M cần dùng để trung hòa 1/10 dung dòch A. b) Cho 56 ml CO 2 (đkc) hấp thụ hết 1/ 10 dd A . Tính khối lượng kết tủa tạo thành . 30) Hòa tan 28,4 g hh gồm 2 muối cacbonat của kim loại hóa trò 2 bằng dd HCl dư thu được 10 lít khí CO 2 Ở 54,6 °C; 0,8064atm và dd X. a) Tính tổng số phân tử trong gam 2 muối. b) Xác đònh tên 2 kim loại biết rằng 2 kim loại này ở 2 chu kỳ kế tiếp ở phân nhóm chính nhóm II. c) Tính % khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp? d) Toàn bộ CO 2 trên được hấp thụ hòan toàn vào 200 ml dd Ba(OH) 2 thu được 39,4g kết tủa. Tính nồng độ mol dd Ba(OH) 2 ? ĐS: Mg, Ca. 31) 10g dd HCl 7,3% đem trộn với 20g dung dòch H 2 SO 4 9,8 % thêm H 2 O vào để thành 100ml dung dòch A. 1,42g hai muối cacbonat kim loại thuộc phân nhóm II ở hai chu kỳ kế cận phản ứng vừa đủ 50ml dung dòch A trên. a) Xác đònh tên hai kim loại ? Khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp? b) Tính thể tích khí sinh ra ở đkc. ĐS: 10,6%. 32) Một loại đá chưa CaCO 3 ,MgCO 3 ,Al 2 O 3 (các chất khác không đáng kể) khối lượng Al 2 O 3 =1/8 khối lượng muối cacbonat. Đem nung đá ở t° cao(1200°C) ta được chất rắn có khối lượng bằng 6/10 khối lượng đá trước khi nung. Tính % khối lượng MgCO 3 trong đá. ĐS: 10,6%. 33) Cho a gam hỗn hợp Na 2 CO 3 và KHCO 3 vào H 2 O để được 400ml dd A. Cho từ từ 100 ml dd HCl 1,5M vào dd A thu được dd B và 1,008 lít khí (đkc). Cho B tác dụng Ba(OH) 2 dư thu được 29,55g kết tủa. a) Tính a gam . b) Nồng độ các ion trong dd A. ĐS: a= 20,13g. 34) Cho 27,4g bary hòa tan hòan toàn vào 700g dd Ba(OH) 2 có nồng độ a% thì thu được 1 dd B có nồng độ b %. Cho tất cả dd B tác dụng với lượng thừa dd Na 2 SO 4 thì thu được 209,7g kết tủa. a) Tính nồng độ a%. b) Tính nồng độ b%. ĐS: 17,1 % ; 21,17%. . NƯỚC ở nhiệt độ thường Be không phản ứng, Mg phản ứng chậm còn các kim loại còn lại phản ứng mạnh nên gọi là kim loại kiềm thổ. Ca + 2H 2 O  → o t Ca(OH). sau kim loại kiềm (trừ chu kì1). 2. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM II là những chất khử mạnh M - 2e  → M 2+ TÁC DỤNG VỚI CÁC PHI KIM