Giải Hóa 12 SGK nâng cao Chương 6 Bài 31 Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ

Chất nào sau đây không bị phân hủy khi nung nóng?

A. Mg(NO₃)₂

B. CaCO₃

C. CaSO₄

D. Mg(OH)₂

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

---

A. CO₃^2-

B. OH^-

C. Ca²⁺

D. HCO₃^-

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

HCO₃^- + OH^- → CO₃^2- + H₂O

HCO₃^- + H⁺ → H₂O + CO₂

---

Nước tự nhiên có chứa ion nào dưới đây được gọi là nước có tính cứng tạm thời?

A. Ca²⁺, Mg²⁺, Cl^-

B. Ca²⁺, Mg²⁺, SO₄^2-.

C. Cl^-, SO₄^2-, HCO₃^- ,Ca²⁺.

D. HCO₃^-,Ca²⁺, Mg²⁺.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

---

Một loại nước cứng khi đun sôi thì mất tính cứng, trong loại nước cứng này có hòa tan những hợp chất nào sau đây?

A. Ca(HCO₃)₂, MgCl₂.

B. Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂.

C. Mg(HCO₃)₂, CaCl₂.

D. MgCl₂, Ca₂SO₄.

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

---

Cho các chất:

A. NaCl

B. Ca(OH)₂

C. Na₂CO₃

D. HCl

E. BaCl₂

F. Na₂SO₄

Những chất nào có thể

a. làm mềm nước có tính cứng tạm thời.

b. làm mềm nước có tính cứng vĩnh cửu.

Viết các phương trình hóa học.

Hướng dẫn giải:

Câu a:

Đáp án B hoặc C

Để làm mềm nước cứng tạm thời có thể dùng Ca(OH)₂ hoặc Na₂CO₃ do chúng làm kết tủa Ca²⁺và Mg²⁺ dưới dạng muối cacbonat theo các phương trình :

Ca(OH)₂ OH^- + HCO₃- → CO₃^2- +H₂O

CO₃^2- + Mg²⁺ → MgCO₃ ↓

CO₃^2- + Ca²⁺ → CaCO₃ ↓

Na₂CO₃: CO₃^2- + Mg²⁺ → MgCO₃ ↓

CO₃^2- + Ca²⁺ → CaCO₃ ↓

Câu b:

Đáp án C (phản ứng xem phần a)

---

a. Có 4 chất rắn đựng trong 4 lọ riêng biệt: Na₂CO₃, CaCO₃, Na₂SO₄, CaSO₄.2H₂O. Bằng cách nào để nhận biết 4 chất, nếu ta chỉ dùng nước và dung dịch axit HCl.

b. Có 3 chất rắn đựng trong 3 lọ riêng biệt: NaCl, CaCl₂ và MgCl₂. Hãy trình bày phương pháp hóa học để nhận biết mỗi chất (có đủ dụng cụ và những hóa chất cần thiết).

Hướng dẫn giải:

Câu a:

- Hòa tan 4 chất vào nước ta thu được hai nhóm:

    + Nhóm tan nhiều trong nước có Na₂CO₃ và Na₂SO₄.

    + Nhóm ít tan trong nước có CaCO₃ và CaSO₄.2H₂O.

- Nhỏ dung dịch HCl vào từng chất thuộc hai nhóm trên

    + Nhóm 1: Ống nghiệm có khí thoát ra là Na₂CO₃

    Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂ + H₂O

    + Nhóm 2: Ống nghiệm có khí thoát ra là CaCO₃

    CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

Câu b:

Lấy mỗi lọ một ít chất rắn đem hòa tan vào nước

Nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào các mẫu thử

    + Ống nghiệm xuất hiện kết tủa là MgCl₂

    2NaOH + MgCl₂ → Mg(OH)₂↓ + 2NaCl

- Nhỏ từ từ dung dịch Na₂CO₃ vào 2 ống nghiệm còn lại.

    + Ống nghiệm xuất hiện kết tủa là CaCl₂

    CaCl₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃ + 2NaCl

    + Còn lại là NaCl

---

Trong tự nhiên các nguyên tố magie và canxi có trong quặng đôlômit: CaCO₃.MgCO₃. Từ quặng này hãy trình bày phương pháp điều chế :

a. Hai chất riêng biệt là CaCO₃ và MgCO₃.

b. Hai kim loại riêng biệt là Ca và Mg.

Viết các phương trình hóa học.

Hướng dẫn giải:

Câu a:

Sơ đồ tách

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + 2H₂O

MgCO₃ + 2HCl → MgCl₂ + CO₂ + 2H₂O

MgCl₂ + 2NaOH → Mg(OH)₂ ↓ + 2NaCl

- Lọc tách phần không tan thì dung dịch còn chứa các ion Ca²⁺, Cl^-, Na⁺, OH^- thêm Na₂CO₃ vào dung dịch ta thu CaCO₃ kết tủa

Ca²⁺ + CO₃^2- → CaCO₃

Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O

MgCl₂ + Na₂CO₃ → MgCO₃ + 2NaCl

Câu b:

Làm tương tự như phần a để tách riêng 2 muối. Sau đó điện phân nóng chảy các dung dịch muối

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + 2H₂O

CaCl₂ (đpnc) → Ca + Cl₂

MgCl₂ (đpnc) →  Mg + Cl₂

---

Dựa vào bảng tính tan của một số hợp chất kim loại kiềm thổ (xem phần tư liệu), hãv xét xem phản ứng nào sau đây xảy ra:

Mg(OH)₂ + Ca²⁺ → Ca(OH)₂ + Mg²⁺.

Ca(OH)₂ + Mg²⁺ → Mg(OH)₂ + Ca²⁺

Hướng dẫn giải:

Phản ứng xảy ra là :

Ca(OH)2 + Mg2+ → Mg(OH)2 + Ca2+

Độ tan của Ca(OH)2 là 16.10-4 mol/100 g H2O còn Mg(OH)2 là 0,2.10-4 mol/100g H2O

⇒ Phản ứng diễn ra do tạo chất Mg(OH)2 là chất ít tan trong nước hơn nhiều so với Ca(OH)2

---

Cho 10 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm N₂ và CO₂ tác dụng với 2 lít dung dịch Ca(OH)₂ 0,02 mol/l, thu được 1 gam chất kết tủa. Hãy xác định thành phần % theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu?

Hướng dẫn giải:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O (1)

Nếu dư CO₂ dư : CO₂ + CaCO₃ + H₂O → Ca(HCO₃)₂ (2)

* Trường hợp 1 : Nếu CO₂ không dư :

n_CO2 = n_CaCO3 = 1 : 100 = 0,01 mol ⇒ V_CO2 = 0,01 . 22,4 = 0,224 (lít)

⇒ %(V) CO₂ = 0,224 : 10 . 100 = 2,24%

%(V) N₂ = 100 – 2,24 = 97,76%

* Trường hợp 2 : Nếu CO₂ dư, xảy ra phương trình số 2

n_Ca(OH)2 = 2.0,02 = 0,04 mol

Theo (1) n_CO2 = n_Ca(OH)2 = n_CaCO3 = 0,04 mol

Nhưng theo đề bài chỉ thu được 0,01 mol kết tủa ⇒ có 0,03 mol kết tủa bị hòa tan theo phương trình (2)

n_CO2 = n_CaCO3 tan ra = 0,03

Tổng số mol CO₂ = 0,04 + 0,03 = 0,07 (mol)

⇒ V_CO2 = 0,07.22,4 = 1,568 lít

⇒ %(V) CO₂ = 1,568 : 10 . 100 = 15,68%

%(V)_N2 = 100 – 15,68 = 84,32%

---

Có ba cốc đựng lần lượt: nước mưa, nước có tính cứng tạm thời, nước có tính cứng vĩnh cửu. Hãy nhận biết nước đựng trong mỗi cốc bằng phương pháp hóa học. Viết phương trình phản ứng.

Hướng dẫn giải:

Đun nóng 3 cốc , cốc có kết tủa xuất hiện là cốc có chứa nước cứng tạm thời

Ca(HCO₃)₂  → CO₂ + CaCO₃ + H₂O

Mg(HCO₃)₂  → CO₂ + MgCO₃ + H₂O

Nhỏ dung dịch Na2CO₃ vào hai mẫu nước còn lại, cốc có kết tủa xuất hiện là cốc nước cứng vĩnh cửu, còn lại là nước mưa (nước mềm)

CO₃^2- + Mg²⁺ → MgCO₃ ↓

CO₃^2- + Ca²⁺ → CaCO₃ ↓

---

Cần dùng bao nhiêu gam Na₂CO₃ vừa đủ đề làm mềm lượng nước cứng, biết lượng CaSO₄ có trong nước cứng trên là 6.10^-5 mol.

Hướng dẫn giải:

Na₂CO₃ + CaSO₄ → Na₂SO₄ + CaCO₃

n_Na2CO₃ = n_CaSO4 = 6.10^-5 mol → m_Na2CO₃ cần dùng = 6.10^-5.106 = 6,36.10^-3 (gam)

---

Tính tổng khối lượng theo mg/lít của các ion Ca²⁺ và Mg²⁺ có trong một loạ nước tự nhiên. Biết rằng nước này có chứa đồng thời các muối Ca(HCO₃)₂ ; Mg(HCO₃)₂ và CaSO₄ với khối lượng tương ứng là 112,5 mg/l, 11,9 mg/l và 54,5 mg/l.

Hướng dẫn giải:

Ca(HCO₃)₂ → Ca²⁺

162 gam          40 gam

112,5 mg → 27,778 mg

Mg(HCO₃)₂ → Mg²⁺

146 gam           24 gam

11,9 mg → 1,956 mg

CaSO₄ → Ca²⁺

136 gam    40 gam

54,5 mg → 16,03 mg

Tổng khối lượng Ca²⁺ và Mg²⁺ : 27,778 + 1,956 + 16,03 = 45,76 (mg)

 

Trên đây là nội dung chi tiết giải bài tập SGK nâng cao môn Hóa 12 Chương 6 Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ, với hướng dẫn giải chi tiết, rõ ràng, trình bày khoa học. Hoc247 hy vọng đây sẽ là tài liệu hữu ích giúp các bạn học sinh lớp 12 học tập thật tốt!