- Giải Hóa Học Lớp 12
- Sách giáo khoa hóa học lớp 12
- Giải Hóa Học Lớp 12 Nâng Cao
- Giải Sách Bài Tập Hóa Lớp 12
- Sách Giáo Viên Hóa Học Lớp 12
- Sách Giáo Viên Hóa Học Lớp 12 Nâng Cao
- Sách Bài Tập Hóa Học Lớp 12
- Sách Bài Tập Hóa Học Lớp 12 Nâng Cao
Hiểu tính chất hoá học của một số hợp chất kim loại kiểm thổ : hiđroxit, cacbonat, sunfat. Hợp chất kim loại kiềm thổ phổ biến nhất và có ứng dụng rộng rãi hơn cả là hợp chất của canxi. Canxi hiđroxit là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước (độ tan ở 25°C là 0.12 g/100g HO). Dung dịch canxi hiđroxit (nước Vôi trong) là một bazơ mạnh : Ca(OH) —» Ca?” (da) + 2OH (dd)Dung dịch canxi hiđroxit có những tính chất chung của một bazơ tan (tác dụngVới oxit axit, axit, muối).Ứng dụngTrộn vữa xây nhà. Khử chua đất trồng trọt. Sản xuất clorua vôi dùng để tẩytrắng và khử trùng.Canxi cacbonat, CaCO3Tính chấtCanxi cacbonat là chất rắn màu trắng, không tan trong nước (độ tan ở 25°C là0.00013 g/100g HO).Canxi cacbonat là muối của axit yếu và không bền, nên tác dụng được với nhiềuaxit hữu cơ và vô cơ giải phóng khí cacbon đioxit:CaCO, + 2.HC – CaCl-, + H.O + CO, CaCO + 2CHCOOH – Ca(CHCOO) + H2O + COf11 HOA HOC 12-NC-B. Canxi cacbonat tan dần trong nước có chứa khí cacbon đioxit, tạo ra muối tan là canxi hiđrocacbonat Ca(HCO3)3 : CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2 Phản ứng thuận giải thích sự xâm thực của nước mưa (có chứa CO2) đối với đá vôi. Phản ứng nghịch giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong các hang động núi đá vôi (hình 6.2), sự tạo thành lớp cặn canxi cacbonat (CaCO3) trong ấm đun nước, phích đựng nước nóng,…Hình 6.2. Thạch nhũ trong các hang động b) Ứng dụng Được dùng trong nhiều ngành Công nghiệp(thuỷ tinh, xi măng, gang, thép, sOđa, vôi, cao su)– CaCOVật liệu chịu nhiệtco, Điều chế CaC2 e CaO Chắt làm khô Tạo nước giải khát có gas+H.O. Bình Cứu hoả Điều chế NaOH trong PTN NU”Ở°C dả khô Thuốc thử nhận biết -_ Ca(OH)2 → Khử chua đất trồng trọt Cacbon dioxitNguyên liệu cho sản xuất vật liệu xây dựng, chất tẩy trắng, sát trùng (clorua vôi)163 . Canxi sunfat, Ca504a) Tính chát Canxi sunfat là chất rắn, màu trắng, tan ít trong nước (độ tan ở 25°C là 0, 15 g/100 g HO) Tuỳ theo lượng nước kết tinh trong muối canxi sunfat, ta có 3 loại : CaSO4.2H2O có trong tự nhiên là thạch cao sống, bền ở nhiệt độ thường. CaSO4.H2O hoặc CaSO4.0.5H2O là thạch cao nung, được điều chế bằng cách nung thạch cao sống ở nhiệt độ khoảng 160°C:CaSO2H.O CaSOHO + H.OCaSO4 có tên là thạch cao khan, được điều chế bằng cách nung thạch cao sống ở nhiệt độ cao hơn. Thạch cao khan không tan và không tác dụng với nước.b) Ứng dụng Thạch cao nung có thể kết hợp với nước tạo thành thạch cao sống và khi đông cứng thì dãn nở thể tích, do vậy thạch cao rất ăn khuôn, Thạch cao nung thường được đúc tượng, đúc các mẫu chi tiết tinh vi dùng trang trí nội thất, làm phấn viết bảng, bó bột khi gãy xương,… Thạch cao sống dùng để sản xuất xi măng.II NUOC CUNG1. Nước cứng Nước có vai trò cực kì quan trọng đối với đời sống con người và hầu hết các ngành sản xuất, chăn nuôi, trồng trọt. Nước thường dùng là nước tự nhiên, được lấy từ sông, suối, hồ, nước ngầm. Nước này có hoà tan một số muối, như Ca(HCO3)3, Mg(HCO3)3, CaSO4. MgSO4. CaCl2, MgCl2. Vì vậy nước trong tự nhiên có các cation Cao”, Mg””. Nước cứng là nước có chứa nhiều cation Cao”. Mgo”. Nước chứa ít hoặc không chứa các ion trên được gọi là nước mềm.2. Phân loại nước cứng Căn cứ vào thành phần của anion gốc axit có trong nước cứng, người ta phân thành 3 loại: Nước có tính cứng tạm thời, nước có tính cứng vĩnh cửu và nước có tính cứng toàn phần.a) Tính cứng tạm thời của nước cứng là do các muối Ca(HCO3)3, Mg(HCO3)2 gây ra :Ca(HCO) —> Ca2+ + 2 HCO,Mg(HCO) —» Mg2+ + 2 HCO3b) Tính cứng Vĩnh cửu của nước cứng là do các muối CaCl2, MgCl2, CaSO4.MgSO4 gây ra : CaCl —» Ca?* + 2ClMgCl, – Mg2 + 2Cl CaSO – Ca2+ + SO MgSO, —» Mg?* + SO3 Nước tự nhiên thường có cả tính cứng tạm thời và Vĩnh cửu. Nước có tính cứng toàn phần là nước có cả tính cứng tạm thời và Vĩnh cửu.- Tác hai của nước cứngThí nghiệm : Cho 2 – 3 cmo dung dịch Ca(HCO3)3 vào ống nghiệm. Thêm vào ống nghiệm một ít xà phòng hoặc vài giọt dung dịch xà phòng. Lắc mạnh ống nghiệm. Rút ra nhận xét. Cho 2–3 cm3 nước cất vào ống nghiệm rồi làm thí nghiệm như trên. Rút ra nhận xét và So sánh, Nước cứng gây nhiều trở ngại cho đời sống thường ngày. Giặt bằng xà phòng (natri stearat C1,H35COONa) trong nước cứng sẽ tạo ra muối không tan là canxi Stearat (C10H35COO)2Ca, chất này bám trên vải sợi, làm cho quần áo mau mục nát. Mặt khác, nước cứng làm cho xà phòng có ít bọt, giảm khả năng tẩy rửa của nó. Nếu dùng nước cứng để nấu thức ăn, sẽ làm cho thực phẩm lâu chín và giảm mùi vị.Hình 6.3. Cặn CaCO3, làm tắc ống dẩn nước nóngNước cứng cũng gây tác hại cho các ngành sản xuất, như tạo ra các cặn trong nồi hơi, gây lãng phí nhiên liệu và không an toàn. Nước cứng gây ra hiện tượng làm tắc ống dẫn nước nóng trong sản xuất và trong đời sống (hình 6.3). Nước cứng cũng làm hỏng nhiều dung dịch cần pha chế. Vì vậy, việc làm mềm nước cứng trước khi dùng có ý nghĩa rất quan trọng.165 4.)b|66Các biên pháp làm mềm nước cứng Nguyên tắc làm mềm nước cứng là giảm nồng độ các cation Cao”, Mg” trong nước cứng. Thực hiện nguyên tắc này, người ta dùng phương pháp chuyển những cation tự do này vào hợp chất không tan (phương pháp kết tủa) hoặc thay thế những cation này bằng những cation khác (phương pháp trao đổi ion). Phương pháp kết tủa Đối với nước có tính cứng tạm thời Đun sôi nước có tính cứng tạm thời trước khi dùng, muối hiđrocacbonat chuyển thành muối cacbonat không tan : Ca(HCO), CaCO + CO2 + H.OMg(HCO)). * MgCO, + CO2 + H-O Lọc bỏ kết tủa, được nước mềm. Dùng một khối lượng vừa đủ dung dịch Ca(OH)2 để trung hoà muối hiđrocacbonat thành muối cacbonat kết tủa. Lọc bỏ chất không tan, được nước mểm : Ca(HCO2)3 + Ca(OH)3 → 2CaCOJ + 2H2O Đối với nước có tính cứng vĩnh cửu Dùng dung dịch Na2CO, Ca(OH)3 và dung dịch NaạPO4 để làm mềm nước cứng: Ca°” i CO – CaCO, 3Cao + 2PO → Cas(PO). Mg + CO + Cao” + 2OH – Mg(OH) + CaCO,Dung dịch Na2CO3 cũng được dùng để làm mềm nước có tính cứng tạm thời.Phương pháp trao đổi ion Phương pháp trao đổi ion được dùng phổ biến để làm mềm nước. Phương pháp này dựa trên khả năng trao đổi ion của các hạt zeolit (các alumino silicat kết tinh, có trong tự nhiên hoặc được tổng hợp, trong tinh thể có chứa những lỗ trống nhỏ) hoặc nhựa trao đổi ion. Thí dụ : cho nước cứng đi qua chất trao đổi ion là các hạt zeolit thì một số ion Na” của zeolit rời khỏi mạng tinh thể, đi vào trong nước nhường chỗ cho các ion Cao” và Mgo” bị giữ lại trong mạng tinh thể Silicat.12.3.4.5.6.7.BẢI TÂP Chất nào sau đây không bị phân huỷ khi nung nóng ? A. Mg(NO3)2 B. CaCO. C. CaSO, D. Mg(OH)2.Theo thuyết Bron – stet, ion nào sau đây (trong dung dịch) có tính lưỡng tính ? 2OH 3.C. Ca2+ D. HCO.Nước tự nhiên có chứa những ion nào dưới đây thì được gọi là nước có tính cứng tạm thời ? A. Ca2+, Mg2+, C- B. Ca2+, Mg2+, SO3. C. Ci, SO2, HCO, Cao D. HCOs, Ca2+, Mg2.Một loại nước cứng khi được đun sôi thì mất tính cứng. Trong loại nước Cứng này. Có hoà 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, CaSO4. Cho các chất : A. NaCl C Na2CO3 E. BaCl. B, Ca(OH)2 D. HCI F. Na2SO. Những chất nào có thể: a) Làm mềm nước có tính cứng tạm thời ? b) Làm mềm nước có tính cứng Vĩnh Cửu ? Viết phương trình hoá học, a) Có 4 chất rắn đựng trong 4 lọ riêng biệt: Na2CO3 CaCO3, Na2SO4, CaSO4.2H2O. Bằng cách nào để phân biệt được các chất, nếu ta chỉ dùng nước và dung dịch axit Clohidric ? b) Có 3 chất rắn đựng trong 3 lọ riêng biệt là NaCl, CaCl2 và MgCl2. Hãy trình bày phương pháp hoá học để phân biệt các chất (có đủ dụng cụ và những hoá chất Cần thiết Trong tự nhiên, các nguyên tố Canxi và magie có trong quặng đôlômít : CaCO3.MgCO3. Từ quặng này, hãy trình bày phương pháp hoá học 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 hoá học.167Hãy xác định thành phần phần trăm theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu. Có 3 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 hoá học. Viết phương trình hoá học. Cần bao nhiêu gam Na2CO3 vừa đủ để làm mềm một lượng nước Cứng, biết lượng CaSO4. Có trong lượng nước Cứng trên là 6.10-5 mol.. Tính tổng khối lượng theo mg/lít của các ion Cao” và Mg2+ có trong một loại nước tựnhiên. Biết rằng trong 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, 119 mg/I và 54,5 mg/l.Ζαβίρα BANG ĐO TAN (O 25oC)CỦA MOT SỐ HOP CHẤT KIM LOAI KIÊM THỐ- Độ tan – Độ tan Hợp chất (mol/100g HO) Hợp chất (mol/100g HO) MgSO. 3600. 10-4 MgCO. 1.3.10-4 CaSO 11.10-4 CaCO3 0,13.104 SrSO. 062:10-4 SrCO. 0.07.104 BaSO, 0,009, 10-4 BaCOs 0.09.104- Độ tan Độ tan Hợp chất (mol/100g H2O) Hợp chất (mol/100g H2O) Mg(OH)2 0.2.10-4 Mg(NO3)2 4.9.10-1 Ca(OH)2 16.10-4 Ca(NO3)2 7.7. 10-1 Sr(OH) 330. 10-4 Sr(NO3)2 34.10-1 Ba(OH). 240, 10-4 Ba(NO3). 0.35.10-1