Bài 26: Kim loại kiềm thổ và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ - Hóa học 12 (Trang 112 - 119 SGK)

Người đăng: Quỳnh Phương - Ngày: 04/07/2017

Dựa theo cấu trúc SGK hóa học 12, Tech12h xin chia sẻ với các bạn bài: Kim loại kiềm thổ và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ. Với kiến thức trọng tâm và các bài tập có lời giải chi tiết, hi vọng rằng đây sẽ là tài liệu giúp các bạn học tập tốt hơn.

Bài 26: Kim loại kiềm thổ và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ

A -  KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

                         KIM LOẠI KIỀM THỔ                               

I. Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử

  • Kim loại kiềm thổ thuộc  nhóm IIA của bảng tuần hoàn, gồm những nguyên tố Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra.
  • Cấu hình electron lớp ngoài:  ns2.

II. Tính chất vật lý

  • Kim loại kiềm thổ có màu trắng bạc, có thể dát mỏng.
  • Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các kim loại kiềm thổ tương đối nhỏ , tuy cao hơn kim loại kiềm nhưng vẫn tương đối thấp.

III. Tính chất hoá học

Các kim loại kiềm thổ có năng lượng ion hóa tương đối nhỏ, vì vậy kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh. Tính khử tăng dần từ Be đến Ba.

M  →  M2+  +  2e

 Số oxi hóa trong hợp chất: +2

1. Tác dụng với phi kim: Kim loại kiềm thổ khử phi kim thành ion âm.

  • Ví dụ:  2Ca + O2 → 2CaO

2. Tác dụng với axit

  • Với HCl , H2SO4 loãng: khử ion H+ thành khí H2
    • Ví dụ: Ca + 2HCl → CaCl2 + H2
  • Với HNO3, H2SO4 đặc, nóng thì N+5→N-3, S+6→S-2
    • Ví dụ:  4Mg + 10HNO3 →4Mg(NO3)2+ NH4NO3+3H2O

3. Tác dụng với H2O (ở t0 thường)

Ca  + 2H2O → Ca(OH)2 + H2

 MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA CANXI

I. Canxi hiđroxit - Ca(OH)2 

  • Tính chất vật lí: Ca(OH)2 còn gọi là vôi tôi, là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước.

Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH-

  • Tính chất hóa học: tính chất của bazơ nên hấp thụ dễ dàng khí CO2 tạo ra kết tủa nên dùng để nhận biết khí CO2.

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 ¯ + H2O

 

Ca(OH)2 + CO2 → Ca(HCO3)2

Chú ý: - Để xác định sản phẩm của phản ứng → Tính tỷ lệ T = n(OH-)/ n(CO2)

Nếu T ≤ 1 → tạo Ca(HCO3)2

Nếu T ≥ 2 → tạo CaCO3

Nếu 1 < T < 2 → tạo Ca(HCO3)2 và CaCO3

  • Ứng dụng: Ca(OH)2 dùng sản xuất amoniac, clorua vôi, vật liệu xây dựng…

II. Canxi cacbonat – CaCO3 (đá vôi)

  • Tính chất vật lý: CaCO3 là chất rắn, màu trắng, không tan trong nước,
  • Tính chất hóa học: Tính chất của muối
    • Phản ứng nhiệt phân: CaCO3 → CaO + CO2
    • Ở nhiệt độ thường,  CaCO3 tan trong nước khi có CO2

CaCO3+ CO2 + H2O ↔ Ca(HCO3)2

  • Trạng thái tự nhiên, ứng dụng:  Trong tự nhiên, CaCO3 tồn tại ở các dạng đá vôi: dùng làm vật liệu xây dựng, sản xuất vôi, xi măng…; đá hoa: dùng trong mĩ thuật; Đá phấn: dùng phụ gia trong kem đánh răng…

III. Canxi sunfat

  • Trong tự nhiên, canxi sufat tồn tại muối ngậm nước CaSO4.2H2O gọi là thạch cao sống.

CaSO4.2H2O  →(đk: 160oC)  CaSO4.H2O  +  H2O

  • Thạch cao khan là CaSO4.
  • Thạch cao dùng điều chỉnh tốc độ đông cứng của xi măng. Thạch cao nung dùng đúc tượng, đúc khuôn, bó bột khi gãy xương…

NƯỚC CỨNG

1. Khái niệm

  • Nước cứng là nước có chứa nhiều ion Ca2+ và Mg2+.
  • Tính cứng tạm thời là tính cứng gây nên bởi các muối Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2. Tính cứng tạm thời sẽ mất đi khi đun nóng

Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O

Mg(HCO3)2 → MgCO3 + CO2 + H2O

  • Tính cứng vĩnh cửu là tính cứng gây nên bởi các muối sufat, clorua của canxi và magie.
  • Tính cứng toàn phần gồm tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu.

2. Tác hại: nước cứng gây nhiều tác hại

  • Trong giặt giũ : làm cho vải mau mục , tốn nhiều xà phòng.
  • Trong nấu nướng : làm thức ăn lâu chín ,giảm mùi vị.
  • Trong sản xuất : tạo lớp cặn trong nồi hơi , tốn nhiên liệu và thời gian, không an toàn.

 3. Cách làm mềm nước cứng

Nguyên tắc làm mềm nước cứng là làm giảm nồng độ Ca2+ & Mg2+ trong nước cứng.

Phương pháp kết tủa

  • Đun sôi nước để chuyển muối HCO3- thành CO32-  sau đó loại bỏ kết tủa.

Ca(HCO3)2 →(to) CaCO3↓+CO2↑+H2O

  • Dùng dung dịch Ca(OH)2 vừa đủ sau đó lọc bỏ kết tủa.

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3 ↓+ H2O

  • Nước có tính cứng vĩnh cửu và tạm thời: dùng dd Na2CO3 hoặc Na3PO4

     CaCl2+ Na2CO3 → CaCO3↓+ 2NaCl

     MgSO4 + Na2CO3 → MgCO3↓+ Na2SO4

 Phương pháp trao đổi ion: cho nước cứng đi qua chất trao đổi ion (cationit) sau đó các ion Ca2+ & Mg2+ sẽ bị giữ lại và thay vào đó là ion Na+ hoặc H+ ta được nước mềm

4. Nhận biết ion Ca2+, Mg2+ trong dung dịch

Ta dùng dd muối chứa CO32- sẽ tạo ra kết tủa. Sục khí CO2 dư vào dd, kết tủa bị hoà tan chứng tỏ có mặt Ca2+hoặc Mg2+.

Ca2+ + CO32- → CaCO3 

CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 (tan)

B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI

Câu 1. (Trang 118 SGK) 

Xếp các kim loại kiềm thổ theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, thì

A. bán kính nguyên tử giảm dần.

B. năng lượng ion hóa giảm dần.

C. tính khử giảm dần.

D. khả năng tác dụng với nước giảm dần.

Câu 3. (Trang 119 SGK) 

Cho 2,84 gam hỗn hợp CaCO3 và MgCO3 tác dụng hết với dung dịch HCl thấy bay ra 672 ml khí CO2 (đktc). Phần trăm khối lượng của 2 muối (CaCO3, MgCO3) trong hỗn hợp là

A. 35,2% và 64,8%.                                        

B. 70,4% và 29,6%.

C. 85,49% và 14,51%.                                    

D. 17,6% và 82,4%.

Câu 4. (Trang 119 SGK) 

Cho 2 gam một kim loại thuộc nhóm IIA tác dụng hết với dung dịch HCl tạo ra 5,55 gam muối clorua. Kim loại đó là kim loại nào sau đây?

A. Be;                    

B. Mg;                      

C. Ca;                          

D. Ba.

Câu 5. (Trang 119 SGK) 

Cho 2,8 gam CaO tác dụng với một lượng nước lấy dư thu được dung dịch A. Sục 1,68 lít CO2 (đktc) vào dung dịch A.

a) Tính khối lượng kết tủa thu được.

b) Khi đun nóng dung dịch A thì khối lượng kết tủa thu được tối đa là bao nhiêu?

Câu 6. (Trang 119 SGK) 

Khi lấy 14,25 gam muối clorua của một kim loại chỉ có hóa trị II và một khối lượng muối nitrat của kim loại đó có số mol bằng số mol muối clorua thì thấy khác nhau 7,95 gam. Xác định tên kim loại.

Câu 7. (Trang 119 SGK) 

Hòa tan 8,2 gam hỗn hợp bột CaCO3 và MgCO3 trong nước cần 2,016 lít CO2 (đktc).

Xác định khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp.

Câu 8. (Trang 119 SGK) 

Trong một cốc nước có chứa 0,01 mol Na+, 0,02 mol Ca2+, 0,01 mol Mg2+, 0,05 mol HCO3-, 0,02 mol Cl-. Nước trong cốc thuộc loại nào?

A. Nước cứng có tính cứng tạm thời.                      

B. Nước cứng có tính cứng vĩnh cửu.

C. Nước cứng có tính cứng toàn phần.                  

D. Nước mềm.

Câu 9. (Trang 119 SGK) 

Viết phương trình hóa học của phản ứng để giải thích việc dùng Na3PO4 làm mềm nước cứng có tính cứng toàn phần.


Bài đăng khác