Tiêu đề Chuyên đề 8 - Kim loại kiềm thổ-P1.docx ✅

Tên Chuyên Đề: KIM LOẠI KIỀM THỔ Phần A: Lí Thuyết 1. VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ * Kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA của bảng tuần hoàn, gồm các nguyên tố beryllium (Be), magnessium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba) và radium (Ra) (nguyên tố phóng xạ). * Nguyên tử của các kim loại kiềm thổ đều có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns 2 (n là số thứ tự của lớp). Be: [He] 2s 2 ; Mg: [Ne] 3s 2 ; Ca: [Ar] 4s 2 ; Sr: [Kr] 5s 2 ; Ba: [Xe] 6s 2 2. TÍNH CHẤT VẬT LÍ * Các 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 tuy cao hơn các kim loại kiềm nhưng vẫn tương đối thấp. * Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và khối lượng riêng của các kim loại kiềm thổ không theo một quy luật nhất định như các kim loại kiềm. Đó là do các kim loại kiềm thổ có kiểu mạng tinh thể không giống nhau. 3. TÍNH CHẤT HÓA HỌC * Các nguyên tử kim loại kiềm thổ có năng lượng ion hoá nhỏ, vì vậy kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh. Tính khử tăng dần từ beryllium đến barium. 2 M M + 2e * Trong hợp chất, các kim loại kiềm thổ có số oxi hoá +2. 3.1. Tác dụng với phi kim 0 0 2 22 2Mg + O 2MgO Ca + Cl CaCl   t t 3.2. Tác dụng với acid HCl và H 2 SO 4 loãng HNO 3 và H 2 SO 4 đặc Kim loại kiềm thổ khử mạnh ion H + trong các dung dịch HCl, H 2 SO 4 loãng thành khí H 2 . 22M + 2HCl MCl + H Kim loại kiềm thổ có thể khử N +5 trong HNO 3 loãng xuống N +x ; S +6 trong H 2 SO 4 đặc xuống S x : 3324324Mg + 10HNO 4Mg(NO) + NHNO + 3HO 244224Mg + 5HSO 4MgSO + HS + 4HO 3.3. Tác dụng với H 2 O Ở nhiệt độ thường, Be không khử được nước, Mg khử chậm. Các kim loại còn lại khử mạnh nước giải phóng khí hidrogen. 0 22Mg + HO MgO + Ht
222 M + 2HO M(OH) + H (,,)  CaSrBa 3.4. Tác dụng với dung dịch muối Mg + dd CuSO 4 M (Ca, Sr, Ba) + dd CuSO 4 44Mg + CuSO MgSO + Cu 222 2442 M + 2HO M(OH) + H (,,) M(OH) + CuSO MSO + Cu(OH)   CaSrBa 4. ĐIỀU CHẾ Kim loại kiềm đứng trước Al trong dãy hoạt động hóa học nên chỉ được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy từ hợp chất của chúng (thường là muối halogenide hoặc oxide của kim loại) Catot (-) Anot (+) M 2+ + 2e  M 2Cl -  Cl 2 + 2e Hoặc 2O 2-  O 2 + 4e Phần B: Bài Tập Được Phân Dạng (mỗi dạng tối thiểu 10 câu) Dạng 1: Kim loại kiềm thổ, oxide của kim loại kiềm thổ tác dụng với nước - Phương pháp: * PTHH 222 R + 2H R(OH) + H (, , ) O CaSrBa * Dạng toán thường gặp 1: 24 2 2 ()22 4 2 ; ; SO X; OH M(OH)             m HClHSOHO M m H RClR ddR * Công thức giải toán thường gặp 2 2 2 BT e H RHO HOH(X) n.R = 2n n = 2n     22 4 = n = m + m + m        HOHXH MuoiRClSO n m m XM MOH n = m.n    * Bài toán thường gặp 2
+ H222Ba dd Y() + H BaO    O XBaOH * Phương pháp 2 2 2 Ba (x) Ba (x) X YOH(2) O (y)          HO x H m = 137x + 16y X 2 BT e 2x = 2y + 2n H - Ví dụ minh họa (chỉ cần giải mẫu 1 hoặc 2 câu): Ví dụ 1: Cho một mẫu kim loại Ba tác dụng với nước (dư), thu được dung dịch X và 3,7185 lít H 2 (ở đkc). Thể tích dung dịch axit H 2 SO 4 2M cần dùng để trung hoà dd X là A. 150 ml. B. 75 ml. C. 60 ml. D. 30 ml. Hướng dẫn giải 2 24 2 2M2 : 0,15 mol X; OH        HO HSO H Ba ddBa Ta có: 2() = 2n0,3 HOHXnmolnH  nH 2 SO 4 = 0,15 mol  VH 2 SO 4 = 0,15/2 = 0,075 lít = 75 ml - Bài tập giải chi tiết Câu 1: Cho 6,4g hỗn hợp 2 kim loại kiềm thổ thuộc 2 chu kỳ liên tiếp trong bảng tuần hoàn phản ứng với H 2 O dư, thu được 2,479 lit khí (đkc) và dung dịch A. Tính thành phần % về khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu? Hướng dẫn giải Gọi công thức của 2 kim loại là R. 226,4 gam R + HO dd A + 0,1 mol H Ptpu: R + 2H 2 O  R(OH) 2 + H 2 1 R 2 R = 40 (Ca)6,4 M= 64 R = 88 (Sr)0,1 Gọi x, y lần lượt là số mol của Ca và Sr, ta có hệ pt: Ca Sr 0,10,05 40886,40,05 0,05.40 %m = .100%31,25% 6,4 %m = 100%31,25%68,75%       xyx xyy
Câu 2: Cho 2,57 gam hỗn hợp Ba và Ca tác dụng hết với nước, sau phản ứng thu được dung dịch chứa 3,93 gam hỗn hợp 2 chất tan và V lít H 2 (đkc). Tính giá trị của V là Hướng dẫn giải 2 2222,57 gam ; Ca 3,93 gam (); Ca(OH) + V (lít) H (dkc)HOBaBaOH 22 m = 0,68 gam n = 0,04 mol n = 0,02 V = 0,4958 lít = 495,80 ml HHOHOH Câu 3: Cho 1,37 gam Ba vào 1 lít dung dịch CuSO 4 0,01M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng kết tủa thu được là A. 2,33 gam. B. 0,98 gam. C. 3,31 gam. D. 1,71 gam. Hướng dẫn giải 4 4 2 BaSO222 Ba(0,1) + CuSO(0,1)22 44Cu(OH) 2 2 n = 0,1(1) Ba + 2HO Ba(OH) + H (2) Ba + SO BaSO n = 0,1 (3) Cu + 2OH Cu(OH) m = 3,31 gam           Câu 4: Cho m gam hỗn hợp 2 KLK thổ tan hoàn toàn vào nước. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X chứa 15,5 gam hỗn hợp chất tan và V lít H 2 (đkc). Để trung hòa X cần 250 ml dung dịch HCl 1,0M. Tính giá trị của V, m? Hướng dẫn giải 2 0,25 mol HCl 2 2 15,5 gam () m gam V (lít) H (dkc)    HOROH R - - 2 OH HHOH n nn = 0,25 mol n = 0,125 mol 2  V H2 = 3,09875 lít - 2RR(OH) OHBtm: m = m- m15,50,25.1711,25 gam. Câu 5: Hòa tan hết 42,7 gam hỗn hợp X gồm Ba và BaO vào nước dư, thu được dung dịch Y và a mol khí H 2 . Để trung hòa Y cần 300 ml dung dịch HCl 2M. Tính giá trị của a? Hướng dẫn giải 2 2 2 0,6 : a mol Ba x mol 42,7 gam x mol X dd muôiO y mol OH 2x mol          HO molHCl H Ba dd Bt m: 137.x + 16.y = 42,7 Trung hòa X: 2.x = 0,6  x = 0,3; y = 0,1 Bte: 2.0,3 = 0,1.2 + 2a a = 0,2 mol