Giải bài tập SGK Hóa 12 Bài 25: Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm

Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử kim loại kiềm là:

A. ns¹.

B. ns².

C. ns²np¹.

D. (n-1)d^xns^y.

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng cần ghi nhớ:

Kim loại kiềm thuộc nhóm IA trong bảng hệ thống tuần hoàn

=> số electron lớp ngoài cùng bằng 1.

=> Chọn được đáp án

Hướng dẫn giải

Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử kim loại kiềm là ns¹

→ Chọn A.

Cation M⁺ có cấu hình electron ở lớp ngoài cùng là 2s²2p⁶. M⁺ là cation nào sau đây?

A. Ag⁺

B. Cu⁺

C. Na⁺

D. K⁺

Phương pháp giải

Để xác định catuon cần tìm ta cần viết lại cấu hình electron của cation, tính tổng số electron => tên kim loại.

Hướng dẫn giải

Đề cho e lớp ngoài cùng của M⁺ 2s²2p⁶ 

⇒ Cấu hình e của M⁺: 1s²2s²2p⁶

⇒ M  có 10 + 1 = 11 electron

→ M là Na

→ M⁺ là Na⁺

⇒ Đáp án đúng là C.

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%.

Phương pháp giải

Để tính nồng độ phần trăm của dung dịch, ta thực hiện các bước:

• Bước 1:  Tính n_K
• Bước 2: Viết PTHH: 2K + 2H₂O → 2KOH + H₂↑
• Bước 3: Tính n_H2 = ½ n_K = ?

n_KOH = n_K = ?

=> m_dd sau = m_K + m_H2O – m_H2

• Bước 4: C%_KOH= (m_KOH/m_ddsau).100%

Hướng dẫn giải

Phương trình hóa học:

2K + 2H₂O→ 2KOH + H₂

Ta có:

n_K = 39/39 = 1 (mol) ⇒ n_KOH = 1 mol

n_H2 = 0,5 mol

Khối lượng dung dịch tạo thành:

m_{dung dịch} = m_{kali +} m_nước - m_hiđro

hay m_{dung dịch} = 39 + 362 – 0,5.2 = 400 (gam)

Nồng độ phần trăm dung dịch là:

C% = (1,56:400).100% = 14%.

Chọn đáp án C.

Trong các muối sau, muối nào dễ bị nhiệt phân?

A. LiCl

B. NaNO₃

C. KHCO₃

D. KBr

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng cần ghi nhớ tất cả các muối hiđrocacbonat (HCO₃^-) và muối nitrat (NO₃^-) đều dễ bị nhiệt phân hủy.

Hướng dẫn giải

Muối của axit yếu dễ bị nhiệt phân → ở đây chỉ có KHCO₃ là muối của axit yếu.

 ⇒ Chọn đáp án C.

Điện phân muối clorua của một kim loại kiềm nóng chảy, thu được 0,896 lít khí (đktc) ở anot và 3,12 gam kim loại ở catot. Hãy xác định công thức phân tử của muối kim loại kiềm đó?

Phương pháp giải

Để xác định công thức phân tử của muối kim loại kiềm, ta thực hiện các bước:

• Bước 1: Tính n_Cl2 = ?
• Bước 2: Viết PTHH: 2MCl  \(\xrightarrow{{dpnc}}\)  2M + Cl₂

Dựa vào PTHH tính được n_M = 2n_Cl2 = ?

• Bước 3:  M = m: n => Tên kim loại M.

Hướng dẫn giải

Ta có:

Số mol Cl₂ = \(\frac{0,896}{22,4} = 0,04 \ mol\)

Phương trình hóa học như sau:

\(\\ 2MCl \xrightarrow[ \ ]{ \ dpnc \ } 2M + Cl_{2}\)

                        0,08 \(\leftarrow\) 0,04

Theo bài toán và theo phương trình phản ứng ta có:

\(\Rightarrow M = \frac{3,12}{0,08} = 39 \ (g / mol)\)

→ M là kali

Vậy kim loại M là Kali (K).

Cho 100 gam CaCO₃ tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl thu được một lượng khí CO₂. Sục lượng khí CO₂ thu được vào dung dịch chứa 60 gam NaOH. Tính khối lượng muối tạo thành?

Phương pháp giải

Để xác định khối lượng muối tạo thành, ta thực hiện các bước:

• Bước 1: Đổi n_CaCO3 =? ; n_NaOH = ?
• Bước 2: CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ ↑ + H₂O

Tính được n_CO2  = n_CaCO3 =?

• Bước 3: Lập tỉ lệ số k=n_NaOH /n_CO2

Thấy 1< k < 2 => tạo 2 muối

• Bước 4: 

CO₂ + NaOH → NaHCO₃

  x         x        x           (mol)

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

  y         2y         y             (mol)

• Bước 5: Giải hệ 2 ẩn 2 phương trình với số mol CO₂ và NaOH

m_muối = ?

Hướng dẫn giải

Phương trình hóa học của phản ứng:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ ↑ + H₂O

Theo bài ra ta có:

\(\\ n_{CaCO_{3}}= \frac{100}{100} = 1 \ (mol) \\ \\ \Rightarrow n_{CO_{2}} = 1 \ mol \\ \\ n_{NaOH} = \frac{60}{40} = 1,5 \ mol\)

Vì \(1 < n_{NaOH} : n_{CO_{2}} = 1,5 < 2\) ⇒ Tạo thành 2 muối

Gọi x và y lần lượt là số mol của 2 muối NaHCO₃, Na₂CO₃

CO₂ + NaOH → NaHCO₃

x          x           x (mol)

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

y         2y            y (mol)

Ta có hệ phương trình:

\(\left\{\begin{matrix} x + y = 1\ \ \ \ \\ x + 2y = 1,5 \end{matrix}\right. \Rightarrow x = y = 0,5\)

\(m_{NaHCO_{3}} = 84.0,5 = 42 \ (gam); \ m_{Na_{2}CO_{3}} = 106.0,5 = 53 \ (gam)\)

Khối lượng muối thu được: 42 + 53 = 95 (gam).

Nung 100 gam hỗn hợp gồm Na₂CO₃ và NaHCO₃ cho đến khi khối lượng của hỗn hợp không đổi, được 69 gam chất rắn. Xác định thành phần phần trăm khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu?

Phương pháp giải

Để xác định thành phần phần trăm khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu ta thực hiện các bước:

• Bước 1: Khi nung chỉ có NaHCO₃ bị nhiệt phân theo phương trình:

2NaHCO₃  \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)  Na₂CO₃ + CO₂ ↑ + H₂O ↑ 

Khối lượng chất rắn giảm chính là khối lượng CO₂ và H₂O thoát ra

=> ∆ rắn giảm = m_CO2 + m_H2O

=> x =?

• Bước 2: => n_NaHCO3 = ? (mol) => m_NaHCO3 =? (g)

%NaHCO₃ = ?

% Na₂CO₃ = 100% - %NaHCO₃  = ?

Hướng dẫn giải

Gọi số mol của NaHCO₃ ban đầu là x (mol)

Phương trình hóa học của phản ứng:

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ ↑ + H₂O ↑

 x                                     0,5x        0,5x

Cứ 2.84 gam 2NaHCO₃ bị nhiệt phân thì khối lượng giảm: 44 + 18 = 62 (gam)

x gam ← khối lượng giảm: 100 – 69 = 31 (gam)

⇒ x = 84 (gam)

Ta có:

\(\\ \Rightarrow \% m_{NaHCO_{3}} = (84:100).100\%=84 \ \% \\ \\ \% m_{Na_{2}CO_{3}} = 100 \% - 84 \% = 16 \ \%\)

Cho 3,1 gam hỗn hợp gồm hai kim loại kiềm ở hai chu kì liên tiếp nhau trong bảng tuần hoàn tác dụng hết với nước thu được 1,12 lít H₂ ở đktc và dung dịch kiềm.

a) Xác định tên hai kim loại đó và tính thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại.

b) Tính thể tích dung dịch HCl 2M cần dùng để trung hòa dung dịch kiềm và khối lượng hỗn hợp muối clorua thu được.

Phương pháp giải

a)Gọi công thức chung của 2 kim loại kiềm là \(\overline M \)

\(\overline M \)+ H₂O →\(\overline M \)$\stackrel{}{}$OH + 1/2H₂

n_H2 = 0,05 mol => n _{\(\overline M \)} $\stackrel{}{}$ = 2n_H2 =0,1 mol

=> \(\overline M \)$\stackrel{}{}$ = ?

=> 2 kim loại kiềm

b) Viết PTTQ

HCl + \(\overline M \)$\stackrel{}{}$OH → \(\overline M \)$\stackrel{}{}$Cl + H₂O 

m_{hh muối}= m_KL + m_Cl-

\(\overline M \)

Hướng dẫn giải

Câu a

Gọi công thức chung của 2 kim loại kiềm là M

M + H₂O → MOH + \(\frac{1}{2}\)H₂

\(\\ n_{H_{2}} = 0,05 \ mol \Rightarrow n_{M} = 0,1 \ mol \\ \Rightarrow M = \frac{3,1}{0,1}= 31 \ (g/mol)\)

Nguyên tử khối trung bình nằm trong khoảng 23 < \(\overline M = 31\) < 39

Vậy 2 kim loại đó là Na và K

Gọi x = n_Na ta có:

23x + 39(0,1 – x) = 3,1 ⇒ x = 0,05

\(\\ \% m_{Na} = \frac{23.0,05.100\%}{3,1 } = 37,1 \ \% \\ \% m_{K} = 100\% - 37,1\% = 62,9 \ \%\)

Câu b

Ta có phương trình ion sau đây:

 H⁺ + OH^– → H₂O

Ta có:

\(\\ n_{HCl} = n_{H^+} = n_{MOH} = 0,1 \ mol \\ \Rightarrow V_{dd \ HCl}= \frac{0,1}{2}= 0,05 \ (l)\)

Vậy khối lượng muối thu được là: m_{hh muối} = (31 + 35,5).0,1 = 6,65 (gam)