Tailieumoi.vn biên soạn và giới thiệu các kiến thức trọng tâm về Xesi (Cs) bao gồm định nghĩa, tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng và cách điều chế của Xesi, giúp học sinh ôn tập và bổ sung kiến thức cũng như hoàn thành tốt các bài kiểm tra môn Hóa học. Mời các bạn đón xem:

Xesi (Cs): Tính chất vật lý, tính chất hóa học, ứng dụng và cách điều chế

I. Định nghĩa Xesi (Cs) là gì? 

- Xêzi là một kim loại được Robert Bunsen và Gustav Kirchhoff phát hiện nhờ quang phổ năm 1860 trong nước khoáng lấy từ Đức.

- Kí hiệu: Cs

- Cấu hình electron: [Xe] 6s1

- Số hiệu nguyên tử: 55

- Khối lượng nguyên tử: 133 g/mol

- Vị trí trong bảng tuần hoàn

+ Ô: số 55

+ Nhóm: IA

+ Chu kì: 6

- Đồng vị: 133Cs, 134Cs, 135Cs, 137Cs.

- Độ âm điện: 0,79

II. Tính chất vật lí & nhận biết của Xesi (Cs)

1. Tính chất vật lí:

- Cs là kim loại kiềm, màu trắng (vàng nhạt ở chổ cắt), mềm, rất dễ nóng chảy. Hơi xezi có màu chàm – lục.

- Có khối lượng riêng là 1,873 g/cm3 ở dạng lỏng là 1,841 g/cm3; có nhiệt độ nóng chảy là 28,70C và sôi ở 667,60C.

2. Nhận biết

- Đốt hợp chất xesi cho màu xanh lam.

III. Tính chất hóa học của Xesi (Cs)

- Cezi là kim loại kiềm có tính khử rất mạnh, chỉ sau franxi.

Cs → Cs+ + 1e

a. Tác dụng với phi kim

- Tác dụng trực tiếp với hầu hết các phi kim (trừ nitơ).

2Cs + H2 → 2CsH.

Cs + O2 (kk) → CsO2.

b. Tác dụng với nước

- Phản ứng mãnh liệt và bốc cháy

2Cs + 2H2O → 2CsOH + H2.

IV. Trạng thái tự nhiên của Xesi (Cs)

- Xesi có mặt trong các khoáng vật như lepidolit, polluxit (silicat nhôm và xêzi ngậm nước) cũng như trong một vài nguồn khác.

V. Điều chế Xesi (Cs)

- Xesi có thể điều chế nhờ điện phân xyanua xêzi nóng chảy hoặc CsCl.

VI. Ứng dụng của Xesi (Cs)

- Cs134 được sử dụng trong thủy học như là phép đo lượng phát ra của xêzi bởi công nghiệp năng lượng nguyên tử.

- Kim loại này cũng được sử dụng trong các tế bào quang điện do khả năng bức xạ điện tử cao của nó.

- Xesi cũng được sử dụng như là chất xúc tác trong quá trình hiđrô hóa của một vài hợp chất hữu cơ.

- Các đồng vị phóng xạ của xesi được sử dụng trong lĩnh vực y học để điều trị một vài dạng ung thư.

- Florua xesi được sử dụng rộng rãi trong hóa hữu cơ như là một bazơ và là nguồn của các ion florua khan.

- Hơi xesi được sử dụng trong nhiều loại từ kế phổ biến.

VII. Các hợp chất quan trọng của Xesi (Cs)

- Xesi hiđroxit: CsOH

- Xesi aurua: CsAu

VIII. Bài tập liên quan về Xesi (Cs)

Ví dụ 1: Hòa tan hết 4,68 gam kim loại kiềm M vào nước dư, thu được 1,344 lít khí H2 (đktc). Kim loại M là

A. Rb.

B. Li.

C. K.

D. Na.

Lời giải chi tiết:

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}=\frac{1,344}{22,4}=0,06\mathrm{mol}$

Phương trình hóa học:

${\text{2M+2H}}_2\mathrm{O}\to 2\mathrm{MOH}+{\mathrm{H}}_2$

Theo phương trình:

${\mathrm{n}}_{\mathrm{M}}=2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}=2.0,06=0,12\mathrm{mol}$

$\to \mathrm{M}=\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{n}}=\frac{4,68}{0,12}=39$ (g/mol)

Vậy M là kim loại kali (K)

Chọn C.

Ví dụ 2: Cho 4,017 gam một kim loại kiềm X hòa tan vào nước dư được dung dịch Y. Trung  hòa dung dịch Y cần vừa đủ 0,103 mol HCl. Kim loại X là

A. Na.

B. Li.

C. Rb.

D. K.

Lời giải chi tiết:

Phương trình hóa học:

2X + 2H2O $\stackrel{}{\to }$ 2XOH + H2(1)

XOH + HCl $\stackrel{}{\to }$ XCl + H2O (2)

Theo phương trình (2): nXOH = nHCl = 0,103 mol

Theo phương trình (1): nX = nXOH = 0,103 mol

$\to {\mathrm{M}}_{\mathrm{X}}=\frac{4,017}{0,103}=39$ (g/mol)

Vậy X là kim loại kali (K)

Chọn D.

Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm hai kim loại A, B nằm kế tiếp nhau trong cùng nhóm IA. Lấy 6,2 gam X hòa tan hoàn toàn vào nước thu được 2,24 lít hiđro (đktc). A, B là

A. Li, Na.

B. Na, K.

C. K, Rb.

D. Rb, Cs.

Lời giải chi tiết :

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}=\frac{2,24}{22,4}=0,1\mathrm{mol}$

Đặt công thức chung của A và B là M

Phương trình phản ứng:

2M + 2H2O $\stackrel{}{\to }$ 2MOH + H2(1)

Theo phương trình:

${\mathrm{n}}_{\mathrm{M}}=2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}=2.0,1=0,2\mathrm{mol}$

$\to \mathrm{M}=\frac{6,2}{0,2}=31$

Vậy hai kim loại là Na và K

Chọn B.

Ví dụ 4: A là hỗn hợp hai kim loại kiềm X và Y thuộc hai chu kì kế tiếp. Nếu cho A tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thì thu được a gam hai muối, còn nếu cho A tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 thì thu được 1,1807a gam hai muối. X và Y là

A. Li và Na.

B. Na và K.

C. K và Rb.

D. Rb và Cs.

Lời giải chi tiết:

Đặt công thức chung của hai kim loại kiềm là R, khối lượng mol trung bình của chúng là $\overline{\mathrm{M}}$

Chọn số mol của R tham gia phản ứng là 1 mol

Phương trình phản ứng:

2R + 2HCl $\stackrel{}{\to }$ 2RCl + H2 (1)

2R + H2SO4 $\stackrel{}{\to }$ R2SO4 + H2 (2)

 Theo phương trình (1): 

${\mathrm{n}}_{\mathrm{RCl}}={\mathrm{n}}_{\mathrm{R}}=1\mathrm{mol}$

$\to {\mathrm{m}}_{\mathrm{RCl}}=\overline{\mathrm{M}}+35,5=\mathrm{a}$ (3)

Theo phương trình (2):

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{R}}_2{\mathrm{SO}}_4}=\frac{1}{2}{\mathrm{n}}_{\mathrm{R}}=\frac{1}{2}.1=0,5\mathrm{mol}$

$\to {\mathrm{m}}_{{\mathrm{R}}_2{\mathrm{SO}}_4}=0,5(2.\overline{\mathrm{M}}+96)=1,1807\mathrm{a}$ (4)

Từ (3) và (4) ta có $\overline{\mathrm{M}}=33,67$

Nhận xét:

${\mathrm{M}}_{\mathrm{Na}}<\overline{\mathrm{M}}<{\mathrm{M}}_{\mathrm{K}}\to$X và Y là Na và K

Chọn B.