Với tóm tắt lý thuyết Hóa học lớp 12 Kim loại kiềm thổ hay, chi tiết cùng với 15 câu hỏi trắc nghiệm chọn lọc có đáp án giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Hóa học lớp 12.
Hóa học 12 Bài 26: Kim loại kiềm thổ
A. Lý thuyết Kim loại kiềm thổ
Bài giảng: Bài 26: Kim loại kiềm thổ - Cô Nguyễn Thị Thu (Giáo viên VietJack)
1. Vị trí
- Kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA của bảng tuần hoàn; trong một chu kì, kiềm thổ đứng sau kim loại kiềm.
- Kim loại kiềm thổ gồm: Beri (Be); Magie (Mg); Canxi (Ca); Stronti (Sr); Bari (Ba); Rađi (Ra) (Rađi là nguyên tố phóng xạ không bền).
2. Cấu tạo và tính chất
- Kim loại kiềm IIA gồm: Be: [He]2s2, Mg: [Ar]3s2, Ca: [Ar]4s2, Sr: [Kr]5s2, Ba: [Xe]6s2.
- Là những chất rắn màu trắng bạc hoặc xám nhạt, có ánh bạc, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt.
- Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi tương đối thấp (cao hơn kim loại kiềm).
- Độ cứng: kim loại kiềm thổ cứng hơn kim loại kiềm, nhưng nhìn chung kim loại kiềm thổ có độ cứng thấp; độ cứng giảm dần từ Be → Ba (Be cứng nhất có thể vạch được thủy tinh; Ba chỉ hơi cứng hơn chì).
- Khối lượng riêng tương đối nhỏ, độ cứng tuy cao hơn kim loại kiềm nhưng vẫn nhỏ hơn nhôm.
Thế điện cực chuẩn:
- Kim loại nhóm IIA là chất khử mạnh nhưng yếu hơn so với kim loại kiềm. Trong các hợp chất chúng có số oxi hóa +2.
- Tính khử tăng từ Be đến Ra:
M – 2e → M2+
1. Tác dụng với phi kim
- Ở to thường, Be và Mg bị oxi hóa chậm tạo thành lớp màng oxit bảo vệ, các kim loại còn lại tác dụng với mạnh hơn.
- Khi đốt nóng tất cả các kim loại nhóm IIA đều cháy thành oxit.
2M + O2 → 2MO
Ví dụ:
2Ca + O2 → 2CaO
- Với halogen: phản ứng dễ dàng ở nhiệt độ thường
M + X2 → MX2
Ví dụ:
Mg + Cl2 → MgCl2
- Với phi kim kém hoạt động phải đun nóng:
2. Tác dụng với nước H2O
- Ca, Sr, Ba tác dụng với nước ở nhiệt độ thường tạo dung dịch bazơ:
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2↑
- Mg không tan trong nước lạnh, tan chậm trong nước nóng tạo thành MgO.
Mg + H2O → MgO + H2↑
- Be không tan trong nước dù ở nhiệt độ cao vì có lớp oxit bền bảo vệ. Nhưng Be có thể tan trong dung dịch kiềm mạnh hoặc kiềm nóng chảy tạo berilat:
Be + 2NaOH + 2H2O → Na2[Be(OH)4] + H2
Be + 2NaOHnóng chảy → Na2BeO2 + H2
3. Tác dụng với axit
- Axit không có tính oxi hóa, khử H+ thành H2
M + 2H+ → M2+ + H2↑
Ví dụ:
Ca + 2HCl → CaCl2 + H2
- Khử N+5, S+6 thành các hợp chất mức oxi hoá thấp hơn.
4M + 10HNO3 (l) → 4M(NO3)2 + 3H2O + NH4NO3
Ví dụ:
4Ca + 10HNO3 (l) → 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
Mg + 4HNO3 đđ → Mg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
4. Ứng dụng, điều chế
a. Ứng dụng
+ Kim loại Be: làm chất phụ gia để chế tạo hợp kim có tính đàn hồi cao, bền, chắc, không bị ăn mòn.
+ Kim loại Ca: dùng làm chất khử để tách oxi, lưu huỳnh ra khỏi thép, làm khô 1 số hợp chất hữu cơ.
+ Kim loại Mg có nhiều ứng dụng hơn cả: tạo hợp kim có tính cứng, nhẹ, bền để chế tạo máy bay, tên lửa, ôtô... Mg còn được dùng để tổng hợp nhiều hợp chất hữu cơ. Bột Mg trộn với chất oxi hóa dùng để chế tạo chất chiếu sáng ban đêm dùng trong pháo sáng, máy ảnh.
b. Điều chế
+ Điện phân nóng chảy muối halogenua
+ Ví dụ:
CaCl2 → Ca + Cl2↑
MgCl2 → Mg + Cl2↑
B. Trắc nghiệm Kim loại kiềm thổ
Bài 1: Tiến hành thí nghiệm như hình vẽ. Đóng khoá K cho bóng đèn sáng. Sau đó mở từ từ khoá J cho dung dịch HCl chảy xuống bình cầu (khuấy đều bình chứa dung dịch Ca(OH)2 ). Độ sáng của bóng đèn sẽ :
A. sáng dần lên.
B. mở dần đi sau đó độ sáng không đổi.
C. mờ dần đi rồi sáng dần lên.
D. mờ dần đi rồi sau đó tắt hẳn.
Đáp án: C
Bài 2: Phản ứng sản xuất vôi: CaCO3(r) → CaO(r) + CO2(k); ΔH > 0 .
Biện pháp kĩ thuật tác động vào quá trình sản xuất vôi để tăng hiệu suất phản ứng là
A. giảm nhiệt độ.
B. tăng nhiệt độ và giảm áp suất khí CO2.
C. tăng áp suất.
D. giảm nhiệt độ và tăng áp suất khí CO2.
Đáp án: B
Để làm câu hỏi này chú ý đến nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê (Một phản ứng đang ở trạng thái cân bằng khi thay đổi các yếu tố nồng độ, nhiệt độ, áp suất, nhiệt độ thì cân bằng chuyển dịch theo hướng làm giảm tác động của các yếu tố)
Chiều thuận (ΔH > 0): thu nhiêt ⇒ tăng nhiệt độ
Giảm áp suất khí CO2 → Cân bằng chuyển dịch theo hướng tăng áp suất của hệ → Theo chiều thuận
Bài 3: Từ hai muối X và Y thực hiện các phản ứng sau:
X → X1 + CO2
X1 + H2O → X2
X2 + Y → X + Y1 + H2O
X2 + 2Y → X + Y2 + H2O
Hai muối X, Y tương ứng là
A. CaCO3, NaHSO4.
B. BaCO3, Na2CO3.
C. CaCO3, NaHCO3.
D. MgCO3, NaHCO3.
Đáp án: C
Nhận thấy đáp án X đều là hợp chất muối cacbonat MCO3, X1 là MO.
X2 + H2O → X2. X2 là M(OH)2 (loại D vì MgO không tan trong nước)
Để X2 + Y → X + Y2 + H2O và X2 + 2Y → X + Y2 + H2O thì chỉ có 1 trường hợp thỏa mãn là muối cacbonat.
Ca(OH)2 + 2NaHCO3 → CaCO3 + Na2CO3 + H2O
Ca(OH)2 + NaHCO3 → CaCO3 + NaOH + H2O
Bài 4: Hỗn hợp X gồm 2 kim loại A và B thuộc phân nhóm chính nhóm II, ở 2 chu kỳ liên tiếp. Cho 1,76 gam X tan hoàn toàn trong dung dịch HCl dư thu được 1,344 lít khí H2 (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng, khối lượng muối khan thu được là
A. 6,02 gam
B. 3,98 gam
C. 5,68 gam
Đáp án: A
Phương trình phản ứng: R + 2HCl → RCl2 + H2
Ta có nHCl = 2nH2 = 0,12 mol
mmuối = mkim loại + mCl- = 1,76 + 0,12. 35,5 = 6,02 gam.
Bài 5: Phản ứng nào dưới đây giải thích sự xâm thực của nước mưa với đá vôi và sự tạo thành thạch nhũ trong các hang động ?
A. Do phản ứng của CO2 trong không khí với CaO thành CaCO3
B. Do CaO tác dụng với SO2 và O2 tạo thành CaSO4
C. Do sự phân huỷ Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + CO2
D. Do quá trình phản ứng thuận nghịch CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2 xảy ra trong một thời gian
Đáp án: D
Bài 6: Cho 0,448 lít CO2 hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,06M và Ba(OH)2 0,12M thu được m gam kết tủa. Giá trị m là:
A. 1,182. B. 3,940. C. 2,364. D. 1,970
Đáp án: D
nCO32- = nHCO3- = nOH- - nCO2 = 0,01 mol
m = 197.0,01 = 1,97 gam
Bài 7: Một hỗn hợp A nặng 7,2 gam gồm 2 muối cacbonat của 2 kim loại kiềm thổ. Hoà tan hết A bằng H2SO4 loãng thu được khí B, cho B hấp thụ hết vào 450 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M được 15,76 gam kết tủa. Nếu thêm nước vôi trong vào dung dịch sau phản ứng lại thấy có kết tủa xuất hiện. Kim loại chắc chắn có mặt trong hỗn họp A là:
A. Be. B. Mg. C. Ca. D. Sr.
Đáp án: A
Đặt công thức chung 2 muối cacbonat là MCO3 với số mol là x
Phản ứng: MCO3 + H2SO4 → MSO4 + H2O + CO2
CO2 phản ứng với dung dịch Ba(OH)2
nBaCO3 = 0,08 mol; nBa(OH)2 = 0,09 mol
dung dịch sau phản ứng có phản ứng kết tủa với nước vôi trong => trong dung dịch có muối axit
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O
2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2
Tính ra nCO2 = 0,1 = nMCO3 => M = 12
Kim loại chắc chắn có mặt trong hỗn hợp là Be
Bài 8: Nước cứng không gây tác hại nào sau đây ?
A. Lâm giám khá năng tẩy rửa của xà phòng, làm cho quần áo mau mục hát.
B. Làm tác các đường ống nước nóng,
C. Gây ngộ độc khí uống.
D. Làm giảm mùi vị của thực phấm khi nâu.
Đáp án: C
Bài 9: Cho các chất sau đây: MCl, NaCl, Ca(OH)2, Na2CO3. NaHCO3. Số chất có thể làm mềm nước cứng tạm thời là:
A. 5. B. 3. C. 2. D. 1
Đáp án: C
Bài 10: Dung dịch A chứa a mol Na+, b mol HCO3-, c mol CO3- , d mol SO42. Khi cho 100 ml dung dịch Ba(OH)2 nồng độ f vào dung dịch trên thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất. Biểu thức tính f theo a và b là:
Đáp án: A
Khi kết tủa lớn nhât: toàn bộ ion HCO3-, CO32-, SO42- đã cuyển hoá và vào kết tủa
Dung dịch còn lại NaOH
Khi HCl phản ứng với MgCO3: 2HCl + MgCO3 → MgCl2 + H2O + CO2
Khí CO2 tạo ra phản ứng với Ca(OH)2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
Nồng độ chất điện li giảm nên độ sáng của bóng đèn giảm dần
Dư CO2: CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2
Nồng độ chất điện li lại tăng lên nên độ sáng bóng đèn tăng lên
Bài 11: Cho các phát biểu sau :
Trong nhóm IIA của bảng tuần hoàn, đi từ Be đến Ba,
(1) bán kính nguyên tử tăng dần
(2) tính kim loại tăng dần.
(3) nhiệt độ nóng chảy giảm dần.
(4) nhiệt độ sôi giảm dần.
(5) khối lượng riêng thay đổi không theo quy luật
Trong các phát biểu trên, số phát biểu đúng là:
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
Đáp án: B
Bài 12: Phát biểu nào sau đây đúng ?
A. Trong các nhóm IIA chỉ có Be không phản ứng với H2O ở nhiệt độ thường.
B. Có thể dùng cát để dập tắt đám cháy Mg.
C. Ca có thể đẩy Fe ra khỏi dung dịch muối
D. Trong số các kim loại kiềm thổ bền, chỉ có kim loại bari có cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm khối.
Đáp án: D
Bài 13: Hỗn hợp X chứa Na2O, NH4Cl, NaHCO3 và BaCl2 với số mol các chất bằng nhau. Cho hỗn hợp X vào nước dư và đun nóng. Các chất tan trong dung dịch thu được là:
A. NaCl, NaOH, BaCl2. B. NaCl, NaOH.
C. NaCl, NaHCO3, NH4Cl, BaCl2. D. NaCl.
Đáp án: D
Phản ứng xảy ra khi hỗn hợp tác dụng với nước:
Na2O + H2O → 2NaOH
Các phản ứng xảy ra tiếp theo:
NH4Cl + NaOH → NH3 + H2O + NaCl
NaHCO3+ NaOH → Na2CO3 + H2O
Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3 + NaCl
Vậy sau phản ứng dung dịch còn lại NaCl
Bài 14: Dung dịch X chứa hỗn hợp NaOH a mol/lít và Ba(OH)2 b mol/lít. Để trung hoà 50 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch HCl 0,1M. Mặt khác, sục 179,2 ml CO2 (đktc) vào 50 ml dung dịch X thu được 0,2955 gam kết tủa. Giá trị của a là :
A.0,17. B. 0,14. C. 0,185. D. 0,04.
Đáp án: B
Gọi số mol NaOH và Ba(OH)2 trong 50 ml dung dịch X lần lượt là x và y
nOH- = x + 2y; nBa2+= y
phản ứng trung hoà:
Ta có: x + 2y = o,1.o,1 = 0,01 mol
Phản ứng với CO2:
=> có 2 phản ứng xảy ra
CO2 + 2 OH- → CO32- + H2O
CO2 + OH- → HCO3-
Từ nCO2 = 8.10-3 mol và nOH- = 0,01 mol => nCO32- = 2.10-3 mol
nHCO3- = 6.10-3 mol
Mặt khác: nCO32- > nBaCO3 = 1,5.10-3 mol => toàn bộ Ba2+ đã đi vào kết tủa
Tính ra: y = 1,5.10-3 và x = 7.10-3 ,0l
Vậy CM(NaOH) = 0,14M
Bài 15: Cho 0,88 gam hỗn hợp gồm một kim loại kiềm thổ và oxit của nó tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 2,85 gam muối khan. Kim loại kiềm thổ là:
A. Ca. B. Mg. C. Ba. D. Sr.
Đáp án: B
Đặt công thức chung của kim loại và oxit là MOx (0 < x < 1) với số mol là a
Phản ứng: MOx + 2HCl → MCl2 + H2O
mhh = a(M + 16x) = 0,88 (1) và mmuối = a(M + 71) = 2,85 (2)
Chia từng vế của (1) cho (2) ta được:
=> 1,97M = 62,48 – 16x
Vì 0< x <1 nên 23,6 < M < 31,7
M là Mg
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VÀ DỊCH VỤ GIÁO DỤC VIETJACK
- Người đại diện: Nguyễn Thanh Tuyền
- Số giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh: 0108307822, ngày cấp: 04/06/2018, nơi cấp: Sở Kế hoạch và Đầu tư thành phố Hà Nội.
© 2021 Vietjack. All Rights Reserved.
