BÀI 24: NGUYÊN TỐ NHÓM IA

(15 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (4 CÂU)

Câu 1: Trong tự nhiên, kim loại nhóm IA tồn tại ở dạng nào? Nêu tính chất vật lý của kim loại nhóm IA.

Trả lời:

- Kim loại nhóm IA chỉ tồn tại trong tự nhiên ở dạng hợp chất.

- Kim loại nhóm IA mềm, khối lượng riêng nhỏ, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp.

Câu 2: Nêu tính chất hoá học của kim loại nhóm IA.

Trả lời:

Kim loại nhóm IA có tính khử mạnh. Mức độ phản ứng với nước, chlorine và oxygen tăng dần trong dãy lithium, sodium, potassium.

Câu 3: Nêu các màu ngọn lửa đặc trưng của các ion kim loại nhóm IA.

Trả lời:

- Ion Li⁺: màu đỏ tía.

- Ion Na⁺: màu vàng.

- Ion K⁺: màu tím nhạt.

Câu 4: Nêu cách bảo quản kim loại kiềm và nêu ứng dụng của một số hợp chất của sodium.

Trả lời:

- Các kim loại kiềm thường được bảo quản bằng cách ngâm trong dầu hoả, trong chân không hoặc trong khí hiếm.

- Sodium chloride là nguyên liệu sản xuất chlorine, kiềm bằng phương pháp điện phân dung dịch. Sodium hydrogencarbonate và sodium carbonate được sản xuất bằng phương pháp Solvay. Chúng được sử dụng trong công nghệ thực phẩm, dược phẩm, hoá chất, xử lí nước…

2. THÔNG HIỂU (6 CÂU)

Câu 1: Khối lượng riêng của dầu hoả khan khoảng 0,8 g cm^-3. Có thể quan sát được hiện tượng gì khi cho một mẩu lithium vào dầu hoả khan? Vì sao?

Trả lời:

Hiện tượng: Mẩu lithium nổi trên bề mặt dầu hỏa khan.

Vì khối lượng riêng của lithium là 0,53 g/cm³ nhỏ hơn khối lượng riêng của dầu hỏa khan là 0,80 g/cm³.

Câu 2: Ống dẫn nước của bồn rửa bát thường có lớp dầu, mỡ bám vào. Tìm hiểu để giải thích vì sao nên dùng soda, không nên dùng baking soda để tẩy rửa lớp bám này.

Trả lời:

Vì chất béo trong dầu mỡ bị thủy phân trong môi trường kiềm. Mà dung dịch soda (Na₂CO₃) có tính kiềm cao hơn baking soda (NaHCO₃) do đó khả năng tẩy rửa dầu mỡ của soda tốt hơn và tiết kiệm hơn. Do đó nên dùng soda, không nên dùng baking soda để tẩy rửa lớp bám này.

Câu 3: Nêu một số lợi ích của việc tái tạo và tái sử dụng ammonia trong phương pháp Solvay.

Trả lời:

- Làm giảm lượng ammonia (NH₃) cần dùng.

- Giảm chi phí sản xuất, giúp hạ giá thành của sản phẩm baking soda và soda.

Câu 4: Hãy giải thích vì sao kim loại kiềm có khối lượng riêng nhỏ, nhiệt độ nóng chảy thấp.

Trả lời:

- Kim loại kiềm có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm khối là kiểu mạng không đặc khít nên có khối lượng riêng nhỏ.

- Liên kết trong mạng tinh thể lập phương tâm khối cũng kém bền vững nên kim loại kiềm có nhiệt độ nóng chảy thấp.

Câu 5: Hãy chọn hai kim loại khác, cùng nhóm với kim loại Na và so sánh tính chất của những kim loại này về những mặt sau:

– Độ cứng.

– Khối lượng riêng

– Nhiệt độ nóng chảy.

– Thế điện cực chuẩn E^o_(M+/M).

Trả lời:

Câu 6: Ion Na⁺ có tồn tại hay không, nếu ta thực hiện các phản ứng hóa học sau:

a. NaOH tác dụng với dung dịch HCl.

b. NaOH tác dụng với dung dịch CuCl₂.

c. Phân hủy NaHCO₃ bằng nhiệt.

d. Điện phân NaOH nóng chảy.

e. Điện phân dung dịch NaOH.

g. Điện phân NaCl nóng chảy.

Giải thích cho câu trả lời và viết phương trình hóa học minh hoạ.

Trả lời:

a) NaOH + HCl → NaCl + H₂O

b) NaOH + CuCl₂ → NaCl + Cu(OH)₂

c) 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

d) 4NaOH → 4Na + O₂ + 2H₂O

e) H₂O → 2H₂ + O₂

g) 2NaCl → 2Na + Cl₂

lon Na⁺ chỉ bị khử trong phản ứng điện phân nóng chảy (phản ứng d, g) còn trong các phản ứng khác nó vẫn giữ nguyên số oxi hóa +1.

3. VẬN DỤNG (3 CÂU)

Câu 1: Cho 0,69 gam một kim loại kiềm tác dụng với nước (dư) thu được 0,336 lít khí H₂ (ở đktc). Kim loại kiềm cần tìm là gì?

Trả lời:

2M (0,03) + 2H₂O → 2MOH + H₂ (0,015 mol)

M_M = 0,69 : 0,03 = 23. Vậy kim loại kiềm là Na.

Câu 2: Cho hỗn hợp các kim loại kiềm Na, K hòa tan hết vào nước được dung dịch A và 0,672 lít khí H₂ (đktc). Thể tích dung dịch HCl 0,1M cần để trung hòa hết một phần ba dung dịch A là bao nhiêu?

Trả lời:

Đặt 2 kim loại tương ứng với một kim loại là X

2X + 2H₂O → 2XOH (0,06) + H₂ (0,03 mol)

Trung hòa dung dịch A

XOH (0,02) + HCl (0,02 mol) → XCl + H₂O

→ V_HCl = 0,02 : 0,1 = 0,2 lít = 200ml.

Câu 3: Hòa tan hoàn toàn một lượng hỗn hợp Na và K vào nước được dung dịch A và V lít khí ở đktc. Để trung hòa hòa toàn dung dịch A phải dùng 75 ml dung dịch H₂SO4 0,5M. Vậy V có giá trị là bao nhiêu?

Trả lời:

Đặt hai kim loại Na và K tương ứng với 1 kim loại là M

2M + 2H₂O → 2MOH (0,075) + H₂ (0,0375 mol)

2MOH (0,075) + H₂SO₄ (0,0375) → M₂SO₄ + 2H₂O

→ V = 0,0375.22,4 = 0,84 lít

4. VẬN DỤNG CAO (2 CÂU)

Câu 1: Nung nóng 7,26 g hỗn hợp gồm NaHCO₃ vào Na₂CO₃, người ta thu được 0,84 lít khí CO₂ (đktc). Hãy xác định khối lượng của mỗi chất có trong hỗn hợp trước và sau khi nung.

Trả lời:

Nung hỗn hợp, chỉ có NaHCO₃ bị phân hủy:

2NaHCO₃ Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ (1)

Theo (1), n_NaHCO3 = 2n_CO2 = 2.0,84:22,4 = 0,075 mol

Trước khi nung:

m_NaHCO3 = 84.0,075 = 6,3g

m_Na2CO3 = 7,26 – 6,3 = 0,96g

Sau khi nung: m_Na2CO3 = 0,96+106.0,0375 = 4,935g.

Câu 2: Cho 6,2 gam hỗn hợp gồm Na và một kim loại kiềm M có tỉ lệ số mol là 1:1 tác dụng với 104 gam nước, người ta thu được 110 gam dung dịch. M là kim loại nào?

Trả lời:

Phương trình phản ứng: 2Na (x) + 2H₂O (x) → 2NaOH + H₂ (0,5x mol)

2M (x) + 2H₂O (x) → 2MOH + H₂ (0,5x mol)

Theo đề bài ta có: 23x + M_x = 6,2 (1)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_{kim loại} + m_nước = m_dd + m_hiđro

Từ đó: m_hiđro = m_{kim loại} + m_nước - m_dd = 6,2 + 104 - 110 = 0,2 (g)

→ 0,5x + 0,5x = 0,1 → x = 0,1 mol, thay vào (1) ta được M = 39 (K).

m_BaCO3 = 0,15.197 = 29,77g