Hóa học 12 – Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ

TaiLieuViet xin giới thiệu tới bạn đọc tài liệu Giải bài tập Hóa 12 nâng cao bài 31, nội dung tài liệu gồm 12 bài tập trang 167, 168 SGK kèm theo đáp án sẽ giúp các bạn học sinh có kết quả cao hơn trong học tập. Mời thầy cô và các bạn học sinh cùng tham khảo.

Giải bài tập Hóa 12 nâng cao

Bài 1 (trang 167 sgk Hóa 12 nâng cao): Chất nào sau đây không bị phân hủy khi nung nóng?

A. Mg(NO3)2

B. CaCO3

C. CaSO4

D. Mg(OH)2

Lời giải:

Đáp án C

Bài 2 (trang 167 sgk Hóa 12 nâng cao): Theo thuyết Brón-stet, ion nào sau đây (trong dung dịch) có tính lưỡng tính?

A. CO32-

B. OH–

C. Ca2+

D. HCO3–

Lời giải:

Đáp án D

Bài 3 (trang 167 sgk Hóa 12 nâng cao): 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+, SO42-.

C. Cl–, SO42-, HCO3– ,Ca2+.

D. HCO3-,Ca2+, Mg2+.

Lời giải:

Đáp án D

Bài 4 (trang 167 sgk Hóa 12 nâng cao): 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.

Lời giải:

Đáp án D

Bài 5 (trang 167 sgk Hóa 12 nâng cao): Cho các chất:

A. NaCl

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.

Lời giải:

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– → CO32- +H2O

CO32- + Mg2+ → MgCO3 ↓

CO32- + Ca2+ → CaCO3 ↓

Na2CO3: CO32- + Mg2+ → MgCO3 ↓

CO32- + Ca2+ → CaCO3 ↓

b. Đáp án C (phản ứng xem phần a)

Bài 6 (trang 167 sgk Hóa 12 nâng cao): a. Có 4 chất rắn dựng trong 4 lọ riêng biệt: Na2CO3, CaCO3, Na2SO4. CaSO.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).

Lời giải:

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

– Nhận ra Na2CO3 vì có khí thoát ra còn Na2SO4 thì không

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O

– Nhận ra CaCO3 vì có khí còn CaSO4.2H2O thì không

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

b, Lấy mỗi lọ một ít chất rắn đem hòa tan vào nước, đánh số rồi chia làm hai phần

Phần 1: Nhò từ từ dung dịch NaOH vào, nhận ra ống đựng MgCl2 vì có kết tủa

2NaOH + MgCl2 → Mg(OH)2 ↓ + 2NaCl

Phần 2: Loại bỏ ống nghiệm MgCl2 đã nhận ra, nhỏ từ từ dung dịch Na2CO3 vào nhận ra ống đựng CaCl2 vì có kết tủa

CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaCl

Còn lại là NaCl

Bài 7 (trang 167 sgk Hóa 12 nâng cao): 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.

Lời giải:

Sơ đồ tách

Giải bài tập Hóa 12 nâng cao bài 31

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+ + CO32 → CaCO3

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + 2H2O

CaCl2đpnc→ Ca + Cl2

Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O

MgCl2 + Na2CO3 → MgCO3 + 2NaCl

MgCl2đpnc→ Mg + Cl2

Bài 8 (trang 168 sgk Hóa 12 nâng cao): 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+

Lời 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

Bài 9 (trang 168 sgk Hóa 12 nâng cao): 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?

Lời giải:

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O (1)

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

* Trường hợp: Nếu CO2 không dư:

n_{CO_2} = n_{CaCO_3}= 1 : 100 = 0,01 mol => V_{CO_2} = 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_{CO_2} = n_{Ca(OH)_2}= n_{CaCO_3} = 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_{CO_2} = n_{CaCO_3} tan ra = 0,03

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

=> V_{CO_2} = 0,07.22,4 = 1,568 lít

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

%(V)N2 = 100 – 15,68 = 84,32%

Bài 10 (trang 168 sgk Hóa 12 nâng cao): 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.

Lời giải:

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

Ca(HCO3)2 to → CO2 + CaCO3 + H2O

Mg(HCO3)2 to → 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)

CO32- + Mg2+ → MgCO3 ↓

CO32- + Ca2+ → CaCO3 ↓

Bài 11 (trang 168 sgk Hóa 12 nâng cao): Cần dùng bao nhiêu gam Na2CO3 vừa đủ đề làm mềm lượng nước cứng, biế lượng CaSO4 có trong nước cứng trên là 6.10-5 mol.

Lời giải:

Na2CO3 + CaSO4 → Na2SO4 + CaCO3

n_{Na_2CO_3} = n_{_{CaSO_4}}= 6.10-5 mol → m_{Na_2CO_3} cần dùng = 6.10-5.106 = 6,36.10-3 (gam)

Bài 12 (trang 168 sgk Hóa học 12 nâng cao): 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.

Lời 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 TaiLieuViet.com đã giới thiệu tới bạn đọc tài liệu: Giải bài tập Hóa 12 nâng cao bài 31. Để có kết quả cao hơn trong học tập, TaiLieuViet xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12, Giải bài tập Vật Lí 12 mà TaiLieuViet tổng hợp và đăng tải.