Biết X có cấu tạo nguyên tử như sau : điện tích hạt nhân là 11+, 3 lớp electron, lớp ngoài cùng có 1 electron. Hãy suy ra vị trí của X trong bảng tuần hoàn và tính chất hoá học cơ bản của nó.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Điện tích hạt nhân là 11+ nên số thứ tự của nguyên tố là 11 ( ô số 11)

Có 3 lớp e ⇒ thuộc chu kì 3,

Có 1 e lớp ngoài cùng ⇒ thuộc nhóm I trong bảng tuần hoàn

Tên nguyên tố là: Natri.

Kí hiệu hóa học: Na.

Nguyên tử khối: 23.

Cấu tạo và tính chất của kim loại kiềm

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

- Cấu hình electron: Kim loại kiềm là những nguyên tố s. Lớp e ngoài cùng của nguyên tử chỉ có 1e, ở phân lớp ns¹ (n là số thứ tự chu kì). So với những electron khác trong nguyên tử thì electron ns¹ ở xa hạt nhân nguyên tử nhất, do đó dễ tách khỏi nguyên tử. Các cation M⁺ của kim loại kiềm có cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm đứng trước.

- Năng lượng ion hóa: Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hóa I₁ nhỏ nhất so với các kim loại khác cùng chu kì. Do vậy các kim loại kiềm có tính khử rất mạnh:

    M → M⁺ + e

- Năng lượng ion hóa I₂ của các nguyên tử kim loại kiềm lớn hơn năng lượng ion hóa I₁ nhiều lần (từ 6 đến 14 lần). Vì vậy, trong các phản ứng hóa học nguyến tử kim loại kiềm chỉ nhường 1 electron.

- Trong nhóm kim loại kiềm, năng lượng ion hóa I₁ giảm dần từ Li đến Cs.

- Số oxi hóa: Trong các hợp chất, nguyên tố kim loại kiềm chỉ có số oxi hóa +1.

- Thế điện cực chuẩn: Thế điện cực chuẩn của kim loại kiềm rất âm.

Hãy sử dụng những chất có sẵn: Cu, Fe, CuO, KOH, C6H12O6 (glucozzơ), dung dịch H2SO4 loãng, H2SO4 đặc và những dụng cụ thí nghiệm cần thiết để làm những thí nghiệm chứng minh rằng: a) Dung dịch H2SO4 loãng có những tính chất chung của axit. b) H2SO4 đặc có những tính chất hóa học riêng. Viết phương trình hóa học cho mỗi thì nghiệm.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a) Dung dịch H₂SO₄ loãng có những tính chất hóa học chung của axit. Làm những thí nghiệm:

H₂SO₄ + Fe → FeSO₄ + H₂ ↑

H₂SO₄ + CuO → CuSO₄ + H₂O

H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O

b) H₂SO₄ đặc có những tính chất hóa học riêng:

Tác dụng với kim loại không giải phóng khí H2 mà cho các sản phẩm khử khác nhau như SO₂, H₂S, S.....

2Fe + 6H₂SO₄ đặc ^t_o→ Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Tác dụng được với nhiều kim loại:

Cu + 2H₂SO₄ (đậm đặc)→ CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

Tính háo nước của H₂SO₄ đặc:

C₁₂H₂₂O₁₁ ^{H₂SO₄ đặc}→ 12C + 11 H₂O

Hòa tan 21 gam hỗn hợp gồm Al và Al2O3 bằng HCl vừa đủ được dung dịch A và 13,44 lít H2 (đktc). Thể tích dung dịch (lít) NaOH 0,5M cần cho vào dung dịch A để thu được 31,2 gam kết tủa là?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Gọi số mol Al và Al₂O₃ lần lượt là a và b mol

→ 27a + 102b = 21

2Al (a) + 6HCl → 2AlCl₃ (a) + 3H₂ (1,5a mol)

Al₂O₃ (b) + 6HCl → 2AlCl₃ (2b mol) + 3H₂O

n_khí = 0,6 mol → 1,5a = 0,6 mol

Giải hệ phương trình được a = 0,4 và b = 0,1 mol.

Dung dịch A có ion Al³⁺: a + 2b = 0,6 mol

n_↓ = 0,4 < n_Al³⁺ = 0,6 nên có hai trường hợp xảy ra:

Trường hợp 1: Al³⁺ dư, NaOH hết

Al³⁺ + 3OH^- (1,2) → Al(OH)₃ ↓ (0,4 mol)

→ V_NaOH = 1,2: 0,5 = 2,4 lít.

Trường hợp 2: Al³⁺ và NaOH đều hết, kết tủa tan một phần

Al³⁺ (0,6) + 3OH^- (1,8) → Al(OH)₃ ↓ (0,6 mol)

Sau phản ứng còn 0,4 mol kết tủa, nên kết tủa tan 0,2 mol

Al(OH)₃↓ (0,2) + OH^- → AlO₂^- (0,2 mol) + 2H₂O

∑n_NaOH = 1,8 + 0,2 = 2 mol

→ V_NaOH = 2: 0,5 = 4 lít.

Từ SiO2 và các hóa chất cần thiết khác, hãy viết phương trình hóa học của các phản ứng điều chế axit silixic?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Sơ đồ: SiO₂ → Na₂SiO₃ → H₂SiO₃

Phương trình phản ứng:

   SiO₂ + 2NaOH → Na₂SiO₃ + H₂O

   Na₂SiO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂SiO₃ ↓