Với giải Câu hỏi 12 trang 98 Hóa học lớp 12 Chân trời sáng tạo chi tiết trong Bài 17: Nguyên tố nhóm IA giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Hóa học 12. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Hóa học 12 Bài 17: Nguyên tố nhóm IA

Câu hỏi 12 trang 98 Hóa học 12: Vì sao phương pháp Solvay được gọi là phương pháp tuần hoàn ammonia. Nêu những ưu điểm của phương pháp.

Phương pháp giải:

- Phương pháp Solvay (mang tên nhà hoá học Ernest Solvay) sử dụng nguồn nguyên liệu dễ tìm trong tự nhiên là muối ăn (NaCl), đá vôi (CaCO₃) và ammonia (NH₃).

- Quá trình diễn ra như sau:

+ Hoà tan NaCl vào dung dịch NH₃ đặc đến bão hoà.

+ Nung CaCO₃ rồi dẫn khí thoát ra vào dung dịch bão hoà của NaCl trong NH₃:

$\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}+\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3+\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\to \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{H}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3+\mathrm{N}{\mathrm{H}}_4\mathrm{C}\mathrm{l}$

+ Do NaHCO₃ ít tan hơn các muối khác nên kết tinh trước. Tách NaHCO₃ khỏi dung dịch, nung ở nhiệt độ cao, thu được soda:

+ Sản phẩm NH₄Cl được chế hoá với vôi tôi, thu khí NH₃:

$2\mathrm{N}{\mathrm{H}}_4\mathrm{C}\mathrm{l}+\mathrm{C}\mathrm{a}(\mathrm{O}\mathrm{H}{)}_2\to \mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_2+2\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3+2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

Lời giải:

- Trong phương pháp Solvay, vì ammonia được đưa vào rồi sử dụng lại nên phương pháp Solvay được gọi là phương pháp tuần hoàn ammonia.

- Ưu điểm:

+ Nguyên liệu sản xuất rẻ.

+ Các phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ không cao, áp suất gần với áp suất khí quyển.

+ Quy trình Solvay đã giảm thiểu được tác động đến môi trường bằng cách quay vòng các sản phẩm trung gian (như CO₂ và NH₃) để tái sử dụng trong quy trình sản xuất.

+ Quá trình sản xuất được thực hiện liên tục trong dòng nguyên liệu khí – lỏng là chủ yếu, do đó dễ cơ giới hóa và tự động hóa sản xuất.

+ Soda và baking soda thu được có độ tinh khiết cao.

Lý thuyết Hợp chất

1. Tính tan

- Phần lớn các hợp chất của kim loại nhóm IA tan tốt trong nước, khi tan trong nước phân li thành ion.

2. Nhận biết ion

Có thể nhận biết ion kim loại kiềm bằng cách thử màu ngọn lửa.

+ Muối của lithium cháy cho ngọn lửa màu đỏ tía.

+ Muối của sodium cháy cho ngọn lửa màu vàng.

+ Muối của potassium cháy cho ngọn lửa màu tím nhạt.

3. Sodium chloride

NaCl là hợp chất phổ biến nhất của sodium trong tự nhiên, được khai thác từ nước biển, muối mỏ.

- NaCl có vai trò quan trọng trong thực phẩm, nông nghiệp, công nghiệp, chăn nuôi, y tế và trong cuộc sống hằng ngày của con người

4. Điện phân dung dịch sodium chloride

- Điện phân dung dịch NaCl bão hòa có màng ngăn tạo ra các sản phẩm cơ bản của công nghiệp chlorine – kiềm: sodium hydroxide, chlorinde vvà hydrogen.

5. Sodium hydrogencarbonate, sodium carbonate

1. Sodium hydrogencarbonate

- NaHCO₃ còn gọi là baking soda, là chất rắn màu trắng, bền ở nhiệt độ thường, bị phân hủy khi đun nóng.

NaHCO₃ có thể tác dụng được với dung dịch acid và dung dịch kiềm:

NaHCO₃ + HCl $\to$ NaCl + CO₂ + H₂O

NaHCO₃ + NaOH $\to$ Na₂CO₃ + H₂O

NaHCO₃ được sử dụng trong chế biến thực phẩm, trong sản xuất thủy tinh,…

- Trong y học, NaHCO₃ được sử dụng để làm giảm chứng đau dạ dày, do dư acid, điều trị các triệu chứng viêm loét dạ dày hoặc tá tràng.

2. Sodium carbonate

- Na₂CO₃ được gọi là soda, là chất rắn màu trắng, dễ tan trong nước.

- Một lượng lớn Na₂CO₃ được sử dụng trong công nghiệp thủy tinh.

3. Phương pháp Solvay

- Phương pháp Solvay dùng để sản xuất soda và baking soda

Quá trình cụ thể

(1) Hòa tan NaCl vào dung dịch NH₃ đặc đến bão hòa.

(2) Nung CaCO₃ rồi dẫn khí thoát ra vào dung dịch bão hòa của NaCl trong NH₃

(3) Do NaHCO₃ ít tan hơn các muối khác nên kết tinh trước. Tách NaHCO₃ khỏi dung dịch, nung ở nhiệt độ cao, thu được soda:

(4) Sản phẩm NH₄Cl được chế hóa với vôi tôi, thu khí NH₃:

2NH₄Cl + Ca(OH)₂ $\to$ CaCl₂ + 2NH₃ + 2H₂O