Bài 3 (trang 183 sgk Hóa 12 nâng cao): Hãy tự chọn hai hóa chất dùng làm thuốc thử nhận biết mỗi kim loại sau:Al, Ag, Mg. Trình bày cách tiến hành thí nghiệm và viết các phương trình hóa học.

Lời giải:

Chia kim loại thành các mẫu thử, đánh số thứ tự

– Hòa tan từng kim loại bằng dung dịch NaOH, mẫu thử nào tan và có khí đó là Al.

2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂ ↑

– Loại mẫu thử nhôm đã nhận ra. cho hai mẫu thử còn lại tác dụng với dung dịch HCl. mẫu nào tan ra là Mg, còn lại là Ag.

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

Bài 4 (trang 183 sgk Hóa 12 nâng cao): Hãy cho biết:

a. Cấu hình electron của các nguyên tử Na, Ca, Al và của các ion Na³⁺, Ca²⁺, Al³⁺.

b. Tính chất hóa học chung của các kim loại này.

c. Tính chất hóa học chung của những ion kim loại này.

Lời giải:

a. Cấu hình electron các nguyên tử và ion tương ứng

Na: 1s²2s²2p⁶3s¹

Na⁺: 1s²2s²2p⁶

Ca: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

Ca²⁺: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

Al: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

Al³⁺: 1s²2s²2p⁶

b. Tính chất hóa học chung của Na, Ca, Al: tính khử mạnh.

c. Tính chất hóa học chung của các ion trên: tính oxi hóa yếu, chỉ bị khử khi điện phân nóng chảy.

Bài 5 (trang 183 sgk Hóa 12 nâng cao): Dùng những thuốc thử nào có thể phân biệt được các chất trong mỗi dãy sau?

a. Các kim loại: Al, Mg, Ca, Na.

b. Các dung dịch muối: NaCl, CaCl₂, AlCl₃.

c. Các oxit: CaO, MgO, Al₂O₃.

d. Các hiđroxit: NaOH, Ca(OH)₂, Al(OH)₃.

Lời giải:

Phân biệt:

a. Các kim loại Al, Mg, Ca, Na,

. * Hòa tan 4 kim loại vào nước thì Na, Ca tan 2Na + 2H₂O→ 2NaOH + H₂

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂

Sục khí CO₂ vào hai dung dịch thu được, dung dịch nào có tạo ra kết tủa là Ca(OH)₂ : CO₂ + Ca(OH)₂ →CaCO₃ ↓ + H₂O

* Hai kim loại không tan trong nước đem hòa tan trong dung dịch kiềm, nhận ra nhôm do bị tan ra còn Mg thì không.

b. Các dung dịch muối.

– Nhỏ dung dịch NaOH vào 3 dung dịch muối, nhận ra AlCl₃ vì có kết tủa.

AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃ ↓ + 3NaCl.

– Nhỏ dung dịch Na₂CO₃ vào 2 dung dịch còn lại nhận ra CaCl₂ vì có kết tủa:

Na₂CO₃ + CaCl₂ →CaCO₃ ↓ + 3NaCl

Còn lại là NaCl.

c. Các oxit CaO, MgO, Al₂O₃

– Hòa tan vào H₂O thì CaO tan.

CaO + H₂→ Ca(OH)₂

– Hòa tan vào dung dịch kiềm Al₂O₃ tan:

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]

– Còn lại là MgO.

d. Các hiđroxit: NaOH, Ca(OH)₂, Al(OH)₃.

– Hòa tan vào nước Al(OH)₃ không tan.

– Nhỏ dung dịch Na₂CO₃ vào 2 dung dịch, nhận ra Ca(OH)₂ vì tạo CaCO₃ kết tủa

Na₂CO₃ + Ca(OH)₂→ CaCO₃ ↓ + 2NaOH

Bài 6 (trang 183 sgk Hóa 12 nâng cao): Tìm công thức hóa học dạng phân tử và dạng chất kép của những chất có thành phần như sau:

a. Hợp chất A: 32,9% Na; 12,9% Al; 54,2% F;

b. Hợp chất B: 14% K; 9,7% Al; 30,5% Si; 45,8% O.

Lời giải:

a. Đặt công thức chất NaxAlyFz.

x:y:z = (32,9 : 23) : 12,9 : 27) : (54,2 : 19) = 1,43 : 0,48 : 2,85 = 3 : 1 : 6

Vậy công thức là Na₃AlF₆

Công thức kép 3NaF.AlF₃ (Criolit)

b.Đặt công thức K_xAl_ySi_zO_t

x : y : z : t = (14 : 39) : (9,7 : 27) : (30,5 : 28) : (45, 8 : 16) = 0,36 : 0,36 : 1,09 : 2,86 = 1 : 1 : 3 : 8

Công thức chất KaSi₃O₈

Công thức kép K₂O.Al₂O₃.6SiO₂ (Thủy tinh)

Bài 7 (trang 183 sgk Hóa 12 nâng cao): Có 4 lọ riêng biệt đựng các dung dịch: NaCl, CuSO₄, HCl, NaOH.

a. Trình bày cách nhận biết từng chất trong mỗi lọ trên, với điều kiện không dùng thêm thuốc thử nào khác.

b. Hãy tự chọn một thuốc thử để sự nhận biết các chất trở nên đơn giản hơn Trình bày cách nhận biết và viết các phương trình phản ứng hóa học.

Lời giải:

a) Nhận ra dung dịch CuSO₄ do có màu xanh.

– Nhận ra NaOH vì tạo kết tủa Cu(OH)₂ với CuSO₄

CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂ ↓ + Na₂SO₄

– Lấy kết tủa cho vào 2 dung dịch còn lại nhận ra HCl do HCl hòa tan kết tủa

2HCl + Cu(OH)₂ → CuCl₂ + 2H₂O

còn NaCl thì không.

b) Thuốc thử lựa chọn: quỳ tím.

HCl làm quỳ tím hóa đỏ.

NaOH làm quỳ tím hóa xanh.

Lấy NaOH cho vào 2 dung dịch còn lại nhận ra CuSO₄ do tạo kết tủa Cu(OH)₂.