Giải bài tập SGK Hóa 12 Bài 28: Tính chất của KL kiềm, KL kiềm thổ và hợp chất của chúng

Cho 3,04 gam hỗn hợp NaOH và KOH tác dụng với dung dịch axit HCl thu được 4,15 gam hỗn hợp muối clorua. Khối lượng của mỗi hiđrôxit trong hỗn hợp lần lượt là:

A. 1,17 gam và 2,98 gam.

B. 1,12 gam và 1,6 gam.

C. 1,12 gam và 1,92 gam.

D. 0,8 gam và 2,24 gam.

Phương pháp giải

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

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

x                       x (mol)

KOH + HCl → KCl + H₂O

y                      y (mol)

• Bước 3: 
• Bước 4: Tính khối lượng hiđroxit.

Hướng dẫn giải

Gọi x và y lần lượt là số mol của hiđroxit NaOH và KOH

Ta có hệ phương trình:

\(\left\{ \begin{array}{l} 40{\rm{x}} + 56y = 3,04\\ 58,5{\rm{x}} + 74,5y = 4,15 \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} x = 0,02\\ y = 0,04 \end{array} \right.\)

\({m_{NaOH}} = 40.0,02 = 0,8(gam)\)

\({m_{KOH}} = 3,04 - 0,8 = 2,24(gam)\)

Khối lượng của mỗi muối hiđroxit trong hỗn hợp lần lượt là 0,8 gam và 2,24 gam.

Đáp án đúng là D.

Sục 6,72 lít khí CO₂ (đktc) vào dung dịch có chứa 0,25 mol Ca(OH)₂. Khối lượng kết tủa thu được là:

A.10 gam.  

B. 15 gam.

C. 20 gam.

D. 25 gam.

Phương pháp giải

• Bước 1: Lập tỉ lệ k=n_CO2 /n_Ca(OH)2

Nếu k ≤ 1 => chỉ tạo muối CaCO₃. Mọi tính toán theo số mol của CO₂

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

=> n_CaCO3 = n_CO2 => m_CaCO3 = ?

Nếu k ≥ 2 => chỉ tạo muối Ca(HCO₃)₂. Mọi tính toán theo số mol của Ca(OH)₂

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂

=> m_CaCO3 = 0

Nếu 1 < k < 2 => Tạo cả 2 muối CaCO₃ và Ca(HCO₃)₂. Tính toán theo số mol CO₂ và Ca(OH)₂

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

x            x                                           (mol)

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂

2y          y                                            (mol)

• Bước 2: Giải hệ 2 ẩn 2 phương trình

n_Ca(OH)2= x + y

n_CO2 = x + 2y

x = ? y = ?

• Bước 3: m_CaCO3 = 100x = ?

Hướng dẫn giải

\(n_{CO_{2}} = \frac{6,72}{22,4}= 0,3 \ (mol)\)

Ta thấy:

\(1 < n_{CO_{2}} : n_{Ca(OH)_{2}}= 0,3:0,25 < 2\)

Xảy ra 2 phản ứng:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

 x          x               x (mol)

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂

y            y               y (mol)

Ta có hệ phương trình:

\(\left\{ \begin{array}{l} x + y = {n_{Ca{{(OH)}_2}}} = 0,25\\ x + 2y = {n_{C{O_2}}} = 0,3 \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} x = 0,2(mol)\\ y = 0,05(mol) \end{array} \right.\)

\(m_{CaCO_{3}} = 0,2.100 = 20 \ (gam)\)

Vậy đáp án đúng là C.

Chất nào sau đây có thể dùng để làm mềm nước cứng có tính cứng vĩnh cửu?

A. NaCl

B. H₂SO₄

C. Na₂CO₃

D. HCl

Phương pháp giải

Để chọn phương án đúng cần ghi nhớ 

Nước cứng vĩnh cửu là nước chứa các ion:  Ca²⁺; Mg²⁺; SO₄^2-; Cl^-

=> Chọn chất làm kết tủa được ion Ca²⁺; Mg²⁺ sẽ làm mềm được nước.

Hướng dẫn giải

Dùng Na₂CO₃ để loại bỏ Ca²⁺ và Mg²⁺ trong mẫu nước trên :

Ca²⁺ + CO₃^2-  → CaCO₃↓ và Mg²⁺ + CO₃^2-  → MgCO₃↓

Na₂CO₃ có thể dùng để làm mềm nước cứng có tính cứng vĩnh cửu.

⇒Vậy đáp án đúng là C.

Có 28,1 gam hỗn hợp MgCO₃ và BaCO₃ trong đó MgCO₃ chiếm a% khối lượng. Cho hỗn hợp trên tác dụng hết dụng với dung dịch axit HCl để lấy khí CO₂ rồi đem sục vào dung dịch có chứa 0,2 mol Ca(OH)₂ được kết tủa B. Tính a để kết B thu được là lớn nhất?

Phương pháp giải

• Bước 1: Viết phương trình hóa học xảy ra
• Bước 2: Để thu được kết tủa lớn nhất thì: \(n_{CO_{2}}= n_{MgCO_{3}} + n_{BaCO_{3}}\)
• Bước 3: Suy ra a.

Hướng dẫn giải

Các phương trình phản ứng xảy ra là:

MgCO₃ + 2HCl → MgCl₂ + CO₂ + H₂O (1)

BaCO₃ + 2HCl → BaCl₂ + CO₂ + H₂O (2)

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O  (3)

Theo (1), (2) và (3), để lượng kết tủa B thu được là lớn nhất thì:

Cách nào sau đây thường được dùng để điều chế kim loại Ca?

A. Điện phân dung dịch CaCl₂ có màng ngăn

B. Điện phân CaCl₂ nóng chảy

C. Dùng Al để khử CaO ở nhiệt độ cao

D. Dùng kim loại Ba để đẩy Ca ra khỏi dung dịch CaCl₂

Phương pháp giải

Để điều chế các kim loại kiềm và kiềm thổ , Mg, Al ta dùng phương pháp điện phân nóng chảy muối clorua tương ứng của chúng.

Hướng dẫn giải

Điện phân CaCl₂ nóng chảy thường được dùng để điều chế kim loại Ca. 

⇒ Đáp án đúng B.

Sục a mol khí CO₂ vào dung dịch Ca(OH)₂ thu được 3 gam kết tủa. Lọc tách kết tủa, dung dịch còn lại mang đun nóng thu thêm được 2 gam kết tủa nữa. Giá trị của a là:

A. 0,05 mol.

B. 0,06 mol.

C. 0,07 mol.

D. 0,08 mol.

Phương pháp giải

Viết phương trình hóa học xảy ra, tính toán theo phương trình hóa học

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O                                      (1)

2CO₂ + Ca(OH)₂ →Ca(HCO₃)₂                                           (2)

Ca(HCO₃)₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) CaCO₃ + CO₂ + H₂O                             (3)

Hướng dẫn giải

n_{CaCO3 lúc đầu} = 0,03 mol

n_{CaCO3  lúc sau} = 0,02 mol

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O (1)

0,03                      0,03 (mol)

2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)₂ (2)

0,04                       0,02 (mol)

Ca(HCO3)3 \(\overset{t^{0}}{\rightarrow}\) CaCO3 + CO2 + H2O (3)

0,02             0,02 (mol)

Từ (1), (2) và (3)

→ n_CO2 = a = 0,03 + 0,04 = 0,07 mol

Vậy chọn đáp án C.