Bài giảng Kim loại kiềm thổ (tiết 6)

Canxi còn dùng để làm khô một số hợp chất hữu cơ.
2. Điều chế các kim loại kiềm thổ
- Nguyên tắc: Khử ion kim loại kiềm thổ: M2+ + 2e → M
- Phương pháp: Điện phân nóng chảy muối của chúng.
MỘT SỐ HỢP CHẤT HỢP CHẤT QUAN TRỌNG
CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ
I. MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA CANXI
1. Canxi hiđroxit, Ca(OH)2
Canxi hiđroxit là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước (độ tan ở 250C là 0,12 g/100 g H2O.
Dung dịch Ca(OH)2 (nước vôi trong) là một bazơ mạnh.
Tách dụng với axit
Tác dụng với oxit axit
Cho CO2 vào dung dịch Ca(OH)2
Hoặc:
Tác dụng với muối
Ca(OH)2 chế tạo vữa xây nhà. Khử chua đất trồng. Điều chế clorua vôi dùng để tẩy trắng và khử trùng.
2. Canxi cacbonat, CaCO3 và canxi hidro cacbonat Ca(HCO3)2
CaCO3 là chất rắn màu trắng, không tan trong nước (độ tan ở 250C là 13.10-5/ 100 g H2O).
CaCO3 tác dụng được với axit.
CaCO3 tan trong nước có lẫn CO2 tạo thành Ca(HCO3)2:
Phản ứng (1) giải thích sự xâm thực của nước mưa (chứa CO2) đối với núi đá vôi.
Phản ứng (2) giải thích tạo thành thạch nhũ trong các hang động núi đá vôi. Và nó cũng giải thích sự tạo thành cặn CaCO3 trong ấm đun nước.
Ứng dụng
CaCO3 dùng nhiều trong các ngành công nghiệp thủy tinh, xi măng, gang, thép, soda, vôi và cao su.
CaO dùng làm vật chiệu nhiệt, điều chế CaC2 và chất làm khô các chất.
CO2 tạo ra từ phản ứng nhiệt phân CaCO3 tạo nước giải khát có gas, bình cứu hỏa và nước đá khô.
Ca(OH)2 dùng để điều chế NaOH trong phòng thí nghiệm, nhận biết CO2. Ca(OH)2 dùng để khử chua đất trồng trọt. Ca(OH)2 chế tạo sơn, vữa xây nhà, chất tẩy trắng, sát trùng.
Một số phản ứng hóa học của Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2 phân hủy bởi nhiệt.
Tác dụng với Ca(OH)2
Tác dụng với NaOH
Tác dụng với axit
Tác dụng với muối
3. Canxi sunfat, CaSO4
CaSO4 là chất rắn màu trắng, màu trắng, tan ít trong nước (độ tan ở 250C là 0,15 g / 100 g H2O)
CaSO2.2H2O	thạch cao sống, bền ở nhiệt độ thường.
CaSO4. H2O hoặc CaSO4.0,5H2O	thạch cao nung.
CaSO4 gọi thạch cao khan.
Thạch cao nung có thể kết hợp với nước tạo thành thạch cao sống và khi đông cứng thì giản nở thể tích, do vậy thạch cao rất ăn khuôn. Thạch cao nung thường được đúc tượng, đúc các mẫu chi tiết tinh vi trang trí nội thất, làm phấn viết bản, bó bột khi gãy xương
Thạch cao sống dùng để sản xuất xi măng.
MỘT SỐ BÀI TOÁN
Bài 1. Cho V lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch Ca(OH)2 0,02M được 3 gam kết tủa. Lọc bỏ kết tủa đun nóng dung dịch nước lọc có thêm 1 gam kết tủa nữa. Tìm V và nồng độ của dung dịch Ca(OH)2.
Bài giải
Vì đun nóng dung dịch nước lọc có thêm kết tủa. Điều đó chứng tỏ, trong dung dịch có Ca(HCO3)2.
Đun nóng dung dịch nước lọc:
Tổng số mol CO2: 0,03 + 0,02 = 0,05 mol
V = 1,12 lít
Tổng số mol Ca(OH)2 : 0,03 + 0,01 = 0,04 mol
CM = 2 lít.
Bài 2. Cho 0,035 mol CO2 vào dung dịch chứa 0,03 mol Ca(OH)2. Tính khối lượng kết tủa.
Bài giải
Cho CO2 vào dung dịch Ca(OH)2:
Số mol kết tủa còn lại: 0,03 – 0,005 = 0,025 mol
Vậy khối lượng kết tủa bằng 2,5 gam
Bài 3. Cho V lít khí CO2 hấp thụ hoàn vào 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,02M được 1 gam kết tủa. Tìm số mol CO2.
Bài giải
Số mol Ca(OH)2 0,04 mol nhưng kết tủa chỉ có 0,01 mol vậy 0,03 mol Ca2+ trong dung dịch. Vì thế có hai trường hợp xảy ra. 
Trường hợp 1. Ca(OH)2 dư
Trường hợp 2. Ca(OH)2 hết
Tạo ra 0,04 mol kết tủa nhưng còn lại 0,01 mol kết tủa. Vậy số mol kết tủa tan ra là 0,03 mol.
Tổng số mol CO2 bằng 0,07 mol.
V = 1,568 lít.
Phương pháp đồ thị
Theo đề ta có: 
Số mol kết tủa cực đại bằng 0,04 mol, khi đó cần 0,04 mol CO2. Để tan hết lượng kết tủa này cần 0,04 mol CO2. 
Đồ thị
Do số mol kết tủa thu được 0,01 mol, dựa vào đồ thị ta tìm được 2 giá trị về số mol CO2.
Tại A: 
Tại B: 
Tổng quát:
II. NƯỚC CỨNG
1. Định nghĩa
Nước cứng là nước chứa nhiều cation Ca2+, Mg2+. Nước chứa ít hoặc không chứa các ion trên được gọi nước mềm.
2. Phân loại nước cứng
Có ba loại nước cứng: Nước có tính cứng tạm thời, nước có tính vĩnh cửu và nước có tính cứng toàn phần.
Tính cứng tạm thời của nước cứng là do các muối Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2 gây ra.
Tính cứng tạm thời của nước cứng là do các muối CaCl2, MgCl2, CaSO4, MgSO4 gây ra.
Nước có tính cứng toàn phần là do nước có cả tính cứng tạm thời và vĩnh cửu.
3. Tác hại của nước cứng
Giặt xà phòng bằng nước cứng sẽ tạo ra chất không tan, chất này bán trên vải sợi, làm quần áo mau mục nát. Hơn nữa, nước cứng làm cho xà phòng ít bọt, giảm khả năng giặt rửa của nó.
Nước cứng là cho thực phẩm lâu chín và giảm mùi vị.
Nước cứng tạo cặn trong nồi hơi, gây lãng phí nhiên liệu và không an toàn.
Nước cứng gây tắc ống dẫn nước. 
Nước cứng làm hỏng nhiều dung dịch cần pha chế.
4. Biện pháp làm mềm nước cứng.
Nguyên tắc: Làm giảm nồng độ các ion Ca2+, Mg2+
a) Phương pháp kết tủa.
Đối với nước cứng tạm thời: đun sôi hoặc phản ứng với dung dịch Ca(OH)2 vừa đủ.
Đối với nước cứng vĩnh cửu
Dùng Na2CO3, Na3PO4 và Na2CO3 + Ca(OH)2 để làm mềm nước cứng
b. Phương pháp trao đổi ion.
Cho nước cứng qua hạt zeolit hoặc nhựa tro đổi ion, Na+ rời khỏi mạng tinh thể, thay cho nó là ion Ca2+và Mg2+.
BÀI TẬP
 1.
Phát biểu nào dưới đây không chính xác ?
A.
Các kim loại kiềm thổ có cấu hình electron ở lớp ngoài cùng là ns2
B. 
Ca có kiểu mạng tinh thể lập phương tâm diện
C.
Be có nhiệt độ nóng chảy cao nhât trong nhóm IIA
D.
Mg không phản ứng với nước.
 2. 
Nước tự nhiên là nước
A.
có tính cứng tạm thời.
B.
có tính cứng vĩnh cửu
C.
có tính cứng toàn phần
D.
mềm
 3. 
Phương pháp kết tủa
Phương pháp trao đổi ion
Giảm nồng độ ion Ca2+, Mg2+
Phương pháp làm mềm nước cứng là:
A.
(1)
B. 
(2)
C. 
(3)
D.
(1) Và (2) 
 4.
 . Phản ứng này giải thích
Tạo lớp cặn trong ấm đun nước.
Xâm thực của nước mưa vào núi đá vôi
Tạo thạch nhũ trong các hang động đá vôi
A. 
(1) và (2)
B.
(2)
C.
(3)
D.
(1) và (3)
 5.
Thạch cao nào dùng để đúc tượng là
A.
Thạch cao sống
B.
Thạch cao nung
C.
Thạch cao khan
D.
Thạch cao tự nhiên
 6.
Trong số các chất cho dưới đây, chất nào có độ tan nhỏ nhất ?
A.
CaSO4
B.
CaCO3
C.
Ca(OH)2
D.
Ba(OH)2
 7.
Chất nào cho dưới đây không dùng để làm mềm nước cứng ?
A.
Na2CO3
B.
Ca(OH)2
C.
Na3PO4
D.
Ba(OH)2
 8.
Một loại nước cứng khi đun sôi thì mất tính cứng. Trong loại nước cứng này có hoàn tan những chất nào sau đây ?
A.
Ca(HCO3)2, MgCl2
B.
Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2
C.
Mg(HCO3)2, CaCl2
D.
MgCl2, CaSO4
 9.
Trộn 100 ml dung dịch (gồm Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M) với 400 ml dung dịch (gồm H2SO4 0,0375M và HCl 0,0125M), thu được dung dịch X. Giá trị pH của dung dịch X là
A.
 7. 
B.
 2. 
C.
 1. 
D.
 6.
 10.
Dãy các ion sau cùng tồn tại trong một dung dịch là 
A.
NH4+, Ba2+, NO3-, PO43-
B.
Ca2+, K+, Cl-, CO32-
C.
Na+, Mg2+, CH3COO-, SO42- 
D.
Ag+, Na+, NO3-, Br-
 11.
Đốt cháy hoàn toàn 7,2 gam kim loại M (có hoá trị hai không đổi trong hợp chất) trong hỗn hợp khí Cl2 và O2. Sau phản ứng thu được 23,0 gam chất rắn và thể tích hỗn hợp khí đã phản ứng là 5,6 lít (ở đktc). Kim loại M là 
A.
Ca	
B.
Mg
C.
Cu	
D.
Be	
 12.
Cần cho vào cốc A chứa 200 gam dung dịch HCl 7,3% bao nhiêu gam CaCO3 để cốc A tăng lên 30 gam 
A.
30 gam
B.
42,2 gam
C.
35,6 gam
D.
38,8 gam
 13. 
Dung dịch Ca(OH)2 0,02M có pH bằng:
A.
1,4
B.
12,4
C.
12,6 
D.
12,3
 14.
 Cho một mẫu hợp kim Na-Ba tác dụng với nước (dư), thu được dung dịch X và 3,36 lít H2 (ở đktc). Thể tích dung dịch axit H2SO4 2M cần dùng để trung hoà dung dịch X là
A.
 75ml. 	
B.
 30ml. 	
C.
 60ml. 	
D.
 150ml.
 15.
 Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Fe và Mg bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl 20%, thu được dung dịch Y. Nồng độ của FeCl2 trong dung dịch Y là 15,76%. Nồng độ phần trăm của MgCl2 trong dung dịch Y là 
A.
 11,79%. 	
B.
 28,21%. 	
C.
 15,76%. 	
D.
 24,24%.
 16. 
Nhiệt phân hoàn toàn 40 gam một loại quặng đôlômit (CaCO3.MgCO3) có lẫn tạp chất sơ sinh ra 8,96 lít khí CO2 (ở đktc). Thành phần phần trăm về khối lượng của CaCO3.MgCO3 trong loại quặng nêu trên là
A.
40%	
B.
50%	
C.
92%
D.
84%	
 17. 
Cho 1,67 gam hỗn hợp gồm hai kim loại ở 2 chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm IIA (phân nhóm chính nhóm II) tác dụng hết với dung dịch HCl (dư), thoát ra 0,672 lít khí H2 (ở đktc). Hai kim loại đó là 
A.
 Mg và Ca.
B.
 Ca và Sr. 
C.
 Be và Mg. 
D.
 Sr và Ba.
 18 .
Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO2 (ở đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 nồng độ a mol/l, thu được 15,76 gam kết tủa Giá trị của a là (cho C = 12, O = 16, Ba = 137)
A.
 0,032. 
B.
 0,04. 
C.
 0,048. 
D.
 0,06. 
 19. 
Cho V lít khí CO2 (đktc) vào 250 ml dung dịch Ba(OH)2 2M được 39,4 gam kết tủa. Giá trị của V là
A.
0,2 hoặc 0,4
B.
0,4 hoặc 0,6
C.
0,2 hoặc 0,6
D.
0,2 hoặc 0,8 
 20.
Cho 3,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch HNO3 (dư), sinh ra 2,24 lít khí X (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Khí X là 
A.
NO. 
B.
NO2. 
C.
N2. 
D.
N2O. 
 21. 
Cho dãy các chất: KOH, Ca(NO3)2, SO3, NaHSO4, Na2SO3, K2SO4. Số chất trong dãy tạo thành kết tủa khi phản ứng với dung dịch BaCl2 là 
A.
4. 
B.
2. 
C.
3. 
D.
6. 
 22.
Cho m gam Mg vào dung dịch chứa 0,12 mol FeCl3. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,36 gam chất rắn. Giá trị của m là
A.
4,32	
B.
2,88	
C.
5,04	
D.
2,16
 23.
Cho dung dịch chứa 0,1 mol (NH4)2CO3 tác dụng với dung dịch chứa 34,2 gam Ba(OH)2. Sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A.
17,1	
B.
19,7	
C.
15,5	
D.
39,4
 24. 
X là kim loại thuộc nhóm IIA. Cho 1,7 gam hỗn hợp gồm kim loại X và Zn tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, sinh ra 0,672 lít khí H2 (ở đktc). Mặt khác, khi cho 1,9 gam X tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 loãng, thì thể tích khí hiđro sinh ra chưa đến 1,12 lít (ở đktc). Kim loại X là 
A.
Ca. 
B.
Sr. 
C.
Mg. 
D.
Ba. 
 25.
Dùng hoá chất nào sau đây để phân biệt 3 chất rắn:NaOH, Ca(OH)2, Al(OH)3
A.
Dùng nước, dung dịch HCl
B.
Dùng quỳ tím và khí CO2
C.
Dùng khí CO2, dung dịch HCl
D.
Dùng nước và khí CO2 
 26. 
Dãy các chất đều phản ứng được với dung dịch Ca(OH)2
A.
Ca(HCO3)2, NaHCO3, CH3COONa
B.
(NH4)2CO3, CaCO3, NaHCO3
C.
KHCO3