chuong kim loai kiem kiem tho nhom

Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
MỤC LỤC
Trang
PHẦN A: PHÂN DẠNG BÀI TẬP 2
I/ Chuỗi phản ứng 2
II/ Nhận biết 4
III/ Nước cứng 8
IV/ Khí CO
2
và SO
2
tác dụng với dung dịch bazo 11
V/ Xác định tên kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm 15
VI/ Lưỡng tính nhôm 18
VII/ Nhiệt nhôm 24
PHẦN B: BÀI TẬP TỰ LUYỆN 28
Chuỗi phản ứng và nhận biết 28
Nước cứng 29
Khí CO
2
và SO
2
tác dụng với dung dịch bazo 30
Xác định tên kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm 32
Lưỡng tính nhôm 34
Nhiệt nhôm 47
PHẦN C: ĐỀ KIỂM TRA CHƯƠNG KIM LOẠI KIỀM, KIỀM THỔ NHÔM. 49
Trang 1
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
PHẦN A: PHÂN DẠNG BÀI TẬP
I /CHUỖI PHẢN ỨNG:

1/Viết phương trình phản ứng cho chuỗi biến hóa.
Ví dụ: Hoàn thành chuỗi biến hóa sau:
CaO → Ca(OH)
2
→ CaCl
2
→ CaCO
3
CaCO
3

CO
2
→ Ba(HCO
3
)
2
→ K
2
CO
3
Bài giải:
CaCO
3

to
CaO + CO
2
↑
CaO + H

2
O → Ca(OH)
2
Ca(OH)
2
+ 2HCl → CaCl
2
+ 2H
2
O
CaCl
2
+ Na
2
CO
3
→ 2NaCl + CaCO
3
↓
2CO
2
+ Ba(OH)
2
→ Ba(HCO
3
)
2
Ba(HCO
3
)

2
+ 2KOH → K
2
CO
3
+ BaCO
3
↓ + 2H
2
O
K
2
CO
3
+ BaCl
2
→ 2KCl + BaCO
3
↓
Trang 2
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
2/Tìm công thức phân tử và viết phương trình phản ứng cho chuỗi biến hóa.
 Phương pháp:
Dựa vào các chất đã biết trong chuỗi.
• Dựa vào dữ kiện bài toán cho.
• Dựa vào mối quan hệ giữa các loại chất đã học để suy luận ra chất cần tìm.
• Hoàn thành chuỗi phản ứng, viết phương trình phản ứng và cân bằng.
Ví dụ: Hoàn thành sơ đồ biến hóa sau:
KClO
3

→ A + B
A + MnO
2
+ H
2
SO
4
→ C + D+ E + F
A → G + C
G + H
2
O → L + M
C + L → KClO
3
+ A + P
Bài giải:
2KClO
3
→ 2KCl + 3O
2
↑
KCl + MnO
2
+ 2H
2
SO
4
→ Cl
2
↑ + K

2
SO
4
+ MnSO
4
+ 2H
2
O
2KCl → 2K + Cl
2
↑
2K + 2H
2
O → 2KOH + H
2
↑
3Cl
2
+ 6KOH → KClO
3
+ 5KCl + 3H
2
O
 Sai lầm của học sinh : Học sinh hay quên điều kiện phản ứng, quên cân bằng phản ứng và
không nhớ các phương trình phản ứng thể hiện tính chất của các chất.
Trang 3
t
O
đpnc
t

o
t
o
đpnc
t
o
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
II/ NHẬN BIẾT:
 Phương pháp:
• Muốn nhận biết hay phân biệt các chất ta phải dựa vào phản ứng đặc trưng nào có tạo ra
hiện tượng: kết tủa, đổi màu, cho chất có mùi hoặc khí sủi bọt. hoặc có thể sử dụng một
số tính chất vật lý nếu đề bài cho phép như nóng chảy khác nhau, hòa tan…
• Chọn thuốc thử thích hợp, cho vào các ống nghiệm ghi nhận hiện tượng đã nhận ra chất
nào.
• Viết phản ứng minh họa.
 Điều cần biết:
ION Thuốc thử Hiện tượng Phương trình
Na
+
Đốt cháy trên
ngọn lửa
không màu
Cho ngọn lửa màu vàng
K
+
Đốt cháy trên
ngọn lửa
không màu.
Cho ngọn lửa màu tím
Ca

2+
Đố cháy trên
ngọn lửa
không màu
Cho ngọn lửa màu đỏ
gạch
CO
3
2-
↓ trắng CaCl
2
+ Na
2
CO
3
→ 2NaCl + CaCO
3
↓
Ba
2+
Đốt cháy trên
ngọn lửa
không màu.
Cho ngọn lử màu xanh
lá mạ.
SO
4
2-
trong
H

2
SO
4
loãng.
↓ trắng không tan
trong axit.
BaCl
2
+ Na
2
SO
4
→ 2NaCl + BaSO
4
↓
CrO
4
2-
↓ vàng BaCl
2
+ Na
2
CrO
4
→ 2NaCl + BaCrO
4
↓
Cr
2
O

7
2-
↓ vàng BaCl
2
+ Na
2
Cr
2
O
7
+ H
2
O →2NaCl + 2HCl +
BaCrO
4
↓
Mg
2+
OH
-
↓ trắng MgCl
2
+ 2NaOH → 2NaCl + Mg(OH)
2
↓
Al
3+
OH
-
Tạo kết tủa keo tráng

tan trong dung dịch
kiềm dư.
AlCl
3
+ 3NaOH → 3NaCl + Al(OH)
3
↓
Al(OH)
3
↓ + NaOH → Na[Al(OH)
4
]
NH
3
Tạo kết tủa keo trắng AlCl
3
+3NH
3
+ 3H
2
O → 3NH
4
Cl + Al(OH)
3
↓
Trang 4
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
không tan trong NH
3
dư.

1/ Nhận biết với thuốc thử tự chọn.
Ví dụ: Các dung dich sau: Na
2
CO
3
, Na
2
SO
3
, NaHCO
3
và NaHSO
3
Bài giải:
Lấy mỗi lọ một ít ra làm mẫu thử. Sau đó cho dung dịch BaCl
2
lần lượt vào các mẫu:
- Mẫu nào cho kết tủa trắng là Na
2
CO
3
, Na
2
SO
3
(1)
Na
2
CO
3

+ BaCl
2
→ 2NaCl + BaCO
3
↓
trắng
Na
2
SO
3
+ BaCl
2
→ 2NaCl + BaSO
3
↓
trắng
- Mẫu không có hiên tượng gì là NaHCO
3
, NaHSO
3
(2)
Cho HCl vào các mẫu của nhóm (1) rồi dẫn sản phẩm khí lội qua dung dịch nước brom:
- Mẫu làm mất màu dung dịch nước brom là Na
2
SO
3
Na
2
SO
3

+ 2HCl → 2NaCl + SO
2
↑ + H
2
O
SO
2
+ Br
2 nâu đỏ
+ 2H
2
O → H
2
SO
4
+ 2HBr
- Mẫu còn lại là Na
2
CO
3
.
Na
2
CO
3
+ 2HCl → 2NaCl + CO
2
↑ + H
2
O

Cho HCl vào các mẫu của nhóm (2) rồi dẫn sản phẩm khí lội qua dung dịch nước brom:
- Mẫu làm mất màu dung dịch nước brom là NaHSO
3
.
Trang 5
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
NaHSO
3
+ HCl → NaCl + SO
2
↑ + H
2
O
SO
2
+ Br
2 nâu đỏ
+ 2H
2
O → H
2
SO
4
+ 2HBr
- Mẫu còn lại là NaHCO
3
.
2/ Nhận biết các chất chỉ dùng một thuốc thử:
Ví dụ: Nhận biết các muối sau: NH
4

Cl, (NH
4
)
2
SO
4
, NaNO
3
, MgCl
2
, FeCl
2
, FeCl
3
, Al(NO
3
)
3.
Bài giải:
Cho Ba(OH)
2
vào các ống nghiệm chứa các chất thử đã cho:
- Ống nào có khí mùi khai là chứa NH
4
Cl.
2NH
4
Cl + Ba(OH)
2
→ BaCl

2
+ 2NH
3
↑

mùi khai
+ 2H
2
O
- Ống nào vừa có khí mùi khai vừa có kết tủa là chứa (NH
4
)
2
SO
4
.
(NH
4
)
2
SO
4
+ Ba(OH)
2
→ BaSO
4
↓
trắng
+ 2NH
3

↑
mùi khai
+ 2H
2
O
- Ống nào không phản ứng là NaNO
3
.
- Ống chỉ có kết tủa trắng là chứa MgCl
2
.
MgCl
2
+ Ba(OH)
2
→ BaCl
2
+ Mg(OH)
2
↓
trắng
- Ống cho kết tủa màu xanh nhạt hóa nâu ngoài không khí là FeCl
2
.
FeCl
2
+ Ba(OH)
2
→ BaCl
2

+ Fe(OH)
2
↓
xanh nhạt
4Fe(OH)
2
+ O
2
+ H
2
O → 4Fe(OH)
3
↓
nâu
- Ống cho kết tủa màu nâu là chứa FeCl
3
.
Trang 6
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
2FeCl
3
+ 3Ba(OH)
2
→ 3BaCl
2
+ 2Fe(OH)
3
↓
nâu
- Ống cho kết tủa keo trắng là Al(NO

3
)
2.
2Al(NO
3
)
3
+ 3Ba(OH)
2
→ 3BaCl
2
+ 2Al(OH)
3
↓
keo trắng
3/ Nhận biết các chất không dùng thuốc thử:
 Phương pháp:
Làm câu hỏi nhận biết mà không được dùng thuốc thử khác ngoài những chất đã cho theo quy tắc sau:
• Đánh số mỗi ống nghiệm.
• Dung chính những chất trên phản ứng với nhau cho những hiện tượng khác nhau. Từ hiện
tượng khác nhau ấy suy ra chất cần phân biệt.
• Dựa vào giả thuyết đầu bài cho hoặc tính đặc trưng của một chất trong nhóm suy ra chất ấy,
dùng chất vừa tìm được suy ra chất còn lại.
• Có thể lập bảng để so sánh hiện tượng rút ra kết luận. viết phản ứng chứng minh.
Ví dụ: Nhận biết các dung dịch sau: NaHCO
3
, Na
2
CO
3

, BaCl
2
, Na
3
PO
4
, H
2
SO
4
.
Bài giải:
Ghi số thứ tự trên các ống nghiệm 1, 2, 3, 4, 5 rồi cho 5 chất cần phân biệt vào 5 lọ tương ứng. Sau
đó lấy chất một ống cho vào 4 ống còn lại, cứ thế cho đến hết. Ta có kết quả cho bởi bảng sau:
NaHCO
3
Na
2
CO
3
BaCl
2
Na
3
PO
4
H
2
SO
4

NaHCO
3
CO
2
↑
Na
2
CO
3
BaCO
3
↓ CO
2
↑
BaCl
2
BaCO
3
↓ Ba
3
(PO
3
)
2
↓ BaSO
4
↓
Na
3
PO

4
Ba
3
(PO
4
)
2
↓
H
2
SO
4
CO
2
↑ CO
2
↑ BaSO
4
↓
Kết quả 1 khí sủi
bọt
Kết tủa và
Sủi bọt
Ba kết tủa Một kết tủa 1 kết tủa và
2 sủi bọt
Lấy một mẫu thử cho vào 4 mẫu thử còn lại, nếu có:
• Một ống nghiệm sủi bọt là NaHCO
3
.
• Nếu có một ống sủi bọt và một ống kết tủa là Na

2
CO
3
.
• Nếu có 3 ống nghiệm kết tủa là BaCl
2
.
• Nếu có một ống kết tủa là Na
3
PO
4
.
• Nếu có 2 ống sủi bọt và một ống kết tủa là H
2
SO
4
.
H
2
SO
4
+ 2NaHCO
3
→ Na
2
SO
4
+ 2CO
2
↑ + 2H

2
O
BaCl
2
+ Na
2
CO
3
→ BaCO
3
↓ + 2NaCl
Trang 7
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
3BaCl
2
+ 2Na
3
PO
4
→ Ba
3
(PO
4
)
2
↓ + 6NaCl
BaCl
2
+ H
2

SO
4
→ BaSO
4
↓ + 2HCl
 Sai lầm của học sinh:
• Học sinh chưa xác định được thuốc thử phù hợp.
• Học sinh chưa xác định hiện tượng đặc trưng để phân biệt các chất như: màu kết tủa, mùi
khí, màu của dung dịch,…
• Học sinh chưa biết vận dụng những chất đã nhận ra rồi làm thuốc thử.
• Học sinh chưa biết sử dụng H2O để phân biệt các chất rắn (khả năng hòa tan).
III/ NƯỚC CỨNG:
 Phương pháp:
Để giải quyết các bài toán về nước cứng ta sử dụng định luật bảo toàn điện tích:
∑
điệntích dương=
∑
điệntíchâm
1/ Xác định cứng của dung dịch nước:
Ví dụ: Trong một cốc nước có chứa 0,01 mol Na
+
; 0,02 mol Ca
2+
; 0,01 mol Mg
2+
; 0,05 mol
HCO
3
-
và 0,02 mol Cl

-
. Đun sôi nước đến phản ứng hoàn toàn thì tính cứng của nước thay đổi như
thế nào?
Bài giải:
Trước khi đun nóng, dung dịch có chứa muối hdrocacabonat (HCO
3
-
) và muối clorua của hai ion
Ca
2+
và Mg
2+
. Nên nước có tính cứng toàn phần.
Khi đun nóng:
2HCO
3
-
→ CO
3
2-
+ CO
2
↑ + H
2
O
0,05 0,025 (mol)
Gọi M
2+
là cách viết tổng quát cho hai ion Ca
2+

và Mg
2+
:
n
M
2+

= 0,03 (mol)
M
2+
+ CO
3
2-
→ MCO
3
↓
Ban đầu 0,03 0,025 (mol)
Phản ứng 0,025 0,025 0,025 (mol)
Sau phản ứng 0,005 0 0,025 (mol)
Một lượng ion Ca
2+
và Mg
2+
đã được kết tủa với ion CO
3
2-
. Trong dung dịch lúc này chứa:
0,01 mol Na+, 0,02 mol Cl-, và một lượng ion Ca
2+
và Mg

2+
.
Nên nước có tính cứng vĩnh cửu.
Trang 8
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
2/ Cách làm mềm nước cứng:
 Phương pháp : Làm kết tủa hết ion Ca
2+
và Mg
2+
có trong nước.
Ví dụ: a)Trong một cốc nước chứa a mol Ca
2+
, b mol Mg
2+
, c mol Cl
-
và d mol HCO
3
-
. Lập biểu
thức liên hệ giữa a, b, c, d.
b) Nếu chỉ dùng nước vôi trong nồng độ p mol/l để làm giảm độ cứng của nước trong cốc,
thì người ta thấy khi cho V lít nước vôi trong vào, nồng độ cứng trong bình là bé nhất, biết c= 0.
Lập hệ thức liên hệ giữa a, b và p.
Bài giải:
Vì dung dịch trung hòa về điện nên:
∑điện tích âm = ∑điện tích dương
Do đó ta có : 2ª + 2b = c + d
Các phương trình phản ứng:

Ca(OH)
2
→ Ca
2+
+2OH
-
Mg
2+
+2OH
-
→ Mg(OH)
2
HCO
3
-
+OH
-
→ CO
3
2-
+ H
2
O
Ca
2+
+ CO
3
2-
→ CaCO
3

Để cho nồng độ các ion Ca
2+
và Mg
2+
bé nhất thì lượng OH
-
phải đủ cho phản ứng (1) và (2) tức là:
Số mol OH- = 2b + d =4b +2b =V.p.2
V =
2b+d
2p
=
2b+a
p
(lít)
Trang 9
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
 Sai lầm của học sinh : Khi làm mềm nước cứng, học sinh cứ mặc định rằng khi làm kết tủa
được CaCO
3
, MgCO
3
thì kết luận nước đó đã mềm nhưng thực tế để xét nước cứng hay
mềm là dựa vào sự tồn tại của 2 ion Ca
2+
và Mg
2+
trong dung dịch.
IV/ KHÍ CACBONIC CO
2

VÀ KHÍ SUNFURIC SO
2
TÁC DỤNG VỚI DUNG DICH BAZO:
 Phương pháp:
Xét phản ứng đặc trưng giữa NaOH với CO
2
:
- Sản phẩm là muối trung hòa:
2NaOH + CO
2
→ Na
2
CO
3
+ H
2
O
(dạng ion: 2OH
-
+ CO
2
→ CO
3
2
-
+ H
2
O ) (1)
- Sản phẩm là muối axit:
NaOH + CO

2
→ NaHCO
3
(dạng ion: OH
-
+ CO
2
→ HCO
3
-
) (2)
Cho rằng phản ứng (2) xảy ra trước phản rứng (1) xảy ra sau:
• Nếu
n
CO
2

≥

n
OH
-

thì sản phẩm chỉ có muối axit và
n
HCO
3
-
=
n

OH
-
, từ số mol
HCO
3
-
ta suy ra số mol của muối.
• Nếu
n
OH
-

≥

2n
CO
2
thì sản phẩm chỉ có muối trung hòa và
n
CO
3
2
-
=
n
CO
2
, từ số
mol của CO
3

2-
ta suy ra số mol của muối.
Trang
10
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
• Nếu
n
CO
2

≤
n
OH
-

≤

2n
CO
2

thì sản phẩm tạo ra gồm có 2 muối (muối
axit va muối trung hòa).
 Chú ý:
• Nếu muối có công thức dạng M(HCO
3
-
)
x
(với x là hoá trị kim loại) :

n
muối =
số mol HCO 3
hóatrị kim loại
• Nếu muối có công thức dạng M
x
(
CO
3
2-
)
y
:
n
muối =
số mol
y
•
n
CO

2
=
n
HCO
3
-
+
n
CO

3
2
-
•
n
(CO
3
2
-
)
max
=

1
2

n
OH
-
kết tủa cực đại và khi
n
CO

2
=
1
2

n
OH

-
Ví dụ: Nung 20 g CaCO

3
và hấp thụ hoàn toàn khí CO

2
sinh ra vào 0,5 lit dung dịch NaOH 0,56
M. Tính nồng độ mol của muối thu được. (thể tích thay đổi không đáng
kể) .
Bài giải:
20gam CaCO
3

→ CO
2

ddX.
Tính C
M
(các muối trong X) =?
n
CO
2
=
n
CaCO
3
=
20/100

= 0,2 mol
n
OH
-
=
n
NaOH = 0,5
×
0,56 = 0,28 mol
Vì
n
CO
2

≤
n
OH
-

≤

2n
CO
2

, 0,2
≤
0.28
≤
0.2

×2
Nên có hai muối tạo thành. Gọi x =
n
HCO
3
-
và y =
n
CO
3
2
-
Trang
11
+0,5 lít NaOH 0,56M
t
o
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
Ta có phương trình sau:
OH
-
+ CO
2
→ HCO
3
-

(mol) x x x
2OH
-

+ CO
2
→ CO
3
2
-
+ H
2
O
(mol) 2y y y
Ta được:
{
x+ y=0,2
x+2y=0,28
→
{
x=0,12
y=0,08
Nồng độ mol của các muối tạo thành là: C
M
(NaHCO
3
) =
n
V
=
0,12
0,5
= 0,24 M
C

M
(Na
2
CO
3
) =
n
V
=
0,08
0,5
= 0,16 M
Ví dụ: Cho V lit CO
2
(đktc) hấp thụ hoàn toàn trong 0,25 lit dung dịch Ca(OH)

2
0,8 M thu được
2,5 gam kết tủa , tính V.
Bài giải:
V(lít) CO
2
2,5gam ↓.
Tính V =?
 Cách 1:
n
Ca(OH)
2
= 0,25 . 0,8 = 0,2 (mol) →
n

OH
-
= 0,2 . 2 = 0,4 (mol)
n
CaCO
3
=
2,5
100
= 0,025 (mol)
Ta thấy để thu cùng một lượng kết tủa thì xảy ra 2 trường hợp:
(1)
chỉ tạo muối trung hòa( lượng
OH
-

dư
).
(2)
Tạo được 2 muối trong đó muối trung hòa có khối lượng là 2,5 gam (lượng
OH
-
hết).
•
Trường hợp (1): xảy ra một quá trình
Trang
12
+ 0,25l Ca(OH)
2
0,8M

Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
2OH
-
+ CO
2
→ CO
3
2
-
+ H
2
O
(mol) 0,025 ← 0,025

n
OH
-

≥

2n
CO
2
mà
n
CO
2
=
n
CO

3
2
-
=
n
CaCO
3
= 0,025 (mol)
Thể tích CO
2
cần dùng là: V = n. 22,4 = 0,025 . 22,4 = 0,56 (lit).
• Trường hợp (2) : xảy ra 2 quá trình: Gọi x =
n
HCO
3
-
và y =
n
CO
3
2
-
OH
-
+ CO
2
→ HCO
3
-

(mol) x = 0,15 → 0,15 0,15
2OH
-
+ CO
2
→ CO
3
2
-
+ H
2
O
(mol) 2y = 0,05 ← y = 0,025 ← 0,025

Ta có
n
CO
2
= 0,15 + 0,025 = 0,175 (mol)
Thể tích CO
2
cần dùng là: V = n. 22,4 = 0,175 . 22,4 = 3,92 (lit).
 Cách 2: giải theo phương trình phân tử cũng có 2 trường hợp
• Trường hợp (1):
Ca(OH)
2
+ CO
2
→ CaCO
3

↓ + H
2
O
• Trường hợp (2): tạo ra kết tủa cực đại rồi kết tủa tan một phần
Ca(OH)
2
+ CO
2
→ CaCO
3
↓ + H
2
O
CaCO
3
+ CO
2
+ H
2
O → Ca(HCO
3
)
2
Ví dụ: Cho V lit dung dịch HCl C
M
phản ứng hoàn toàn với dung dịch NaHCO
3
,
dẫn toàn bộ lượng khí sinh ra lội qua a(gam) dung dịch Ca(OH)
2

C%, thu được dung
dịch X. Lập biểu thức liên hệ giữa các đại lượng để dung dịch X chứa 2 muối.
Bài giải:
V(lít) HCl C
M
CO
2
ddX(chứa 2 muối)
Biểu thức liên hệ C
M
, a, C%.
Để thu được 2 muối thì xảy ra hai quá trình:
Trang
13
+ a (g) Ca(OH)
2
C%+ NaHCO
3
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
OH
-
+ CO
2
→ HCO
3
-

2OH
-
+ CO

2
→ CO
3
2
-
+ H
2
O
Và
n
CO
2

≤
n
OH
-

≤

2
n
CO
2

,
Mà
n
CO
2

=
n
NaHCO
3
=
n
HCl = V.C
M
(mol)

n
OH
-
=
2n
Ca(OH)
2
= 2.
a.C
100.74
(mol)
Vậy V.C
M

≤

2.a.C
100.74

≤

2.V.C
M
 Sai lầm của học sinh:
• Học sinh nhầm lẫn trong việc xác định tỉ lệ số mol của khí với dung dịch kiềm.
• Học sinh nhần lẫn tỉ lệ khi cho khí tác dụng với dung dịch kiềm có hóa trị I và dung dịch
kiềm có hóa trị II.
• Học sinh chưa xác định được vì sao lại có kết tủa khi đun nóng dung dịch sau phản ứng.
 Cách sửa các lỗi sai của học sinh:
• Thống nhất cho học sinh về tỉ lệ số mol khí và số mol dung dịch như:
•
số mol khí
số mol dung dịch
hoặc
số mol dung dịch
số mol khí
• Lập bảng tỉ lệ khi cho khí tác dụng với dung dịch kiêm hóa trị (I) và dung dịch kiềm hóa
trị (II).
• Hướng dẫn học sinh sử dụng phương trình ion thay cho việc xác định phương trình phân
tử tạo muối axit hay muối bazo.
V/ XÁC ĐỊNH TÊN LIM LOẠI KIỀM, KIỀM THỔ HOẶC NHÔM:
 Phương pháp:
Khi cho kim loại kiềm tác dụng với dung dịch muối tan của kim loại yếu thì không phải
giải phóng kim loại yếu hơn dạng nguyên tử.
Nếu bài toán yêu cầu tìm tên kim loại A, B kế tiếp nhau trong cùng một phân nhóm chính
thì tìm khối lượng nguyên tử trung bình của hai kim loại rồi dùng bảng hệ thống tuần hoàn các
nguyên tố hóa học suy ra A, B.
1/Xác định tên của một kim loại:
Trang
14
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm

Ví dụ: Để hòa tan vừa đủ 9,6 gam hỗn hợp gồm một kim loại R thuộc nhóm IIA và oxit tương ứng
của nó cần vừa đủ 400ml dung dịch HCl 1M. Xác định kim loại R và tính thành phần phần trăm
khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu.
Bài giải:
9,6 gam
{
RO x mol
R ymol
ddX.
Xác định R?
Gọi công thức oxit của kim loại R là RO : x(mol) và R: y(mol).
Khối lượng nguyên tử của kim loại R là M
Ta có: (M +16).x + M.y = 9,6
R + 2HCl → RCl
2
+ H
2
↑
(mol) y → 2.y
RO + 2HCl → RCl
2
+ H
2
O
(mol) x → 2.x
n
HCl = 2.x + 2.y = V.C
M
= 0,4.1 = 0,4 (mol)
Hệ phương trình

{
2 × x+2× y=0,4
(
M +16
)
×x +M × y=9,6
Ta được M + 80.x = 48 (x
¿0,2
)
x =
48− M
80
(M
≤ 48
)
Trang
15
400ml HCl 1M
đủ
d
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
Nếu M = 24 =
¿
x = 0,25 (loại)
Nếu M = 40 =
¿
x= 0,1 (chọn)
Vậy kim loại hóa trị II có khối lượng nguyên tử 40 la canxi: Ca
n
Ca = 0,1 mol =>

m
Ca = 0,1
×
40 = 4 gam => %mCa = 41,67%
n
CaO = 0,1mol =>
m
CaO= 0,1
×
56 = 5,6 gam => %mCaO = 58,33%
2/ Xác định tên hỗn hợp kim loại:
Ví dụ: Hỗn hợp A gồm 2 kim loại kiềm ở 2 chu kỳ liên tiếp nhau. Hòa tan 0,37 gam hỗn hợp A
trong nước dư thu được dung dịch X. Cho 100ml dung dịch HCl 0,4M vào duung dịch X thu được
dung dịch Y. Để trung hòa vừa đủ lượng axit còn dư trong dung dịch Y cần thêm 100ml dung dịch
NaOH 0,1M. Xác định 2 kim loại liềm trên.
Bài giải:
0,37gam hh R(R
1
và R
2
) ddX ddY ddZ.
Xác định R
1
và R
2
Gọi công thức chung của 2 kim loại là R có khối lượng nguyên tử trung bình là
́
M
n
HCl = V C

M
= 0,1 0,4 = 0,04 (mol)
n
NaOH = V C
M
= 0,1 0,1 = 0,01 (mol)
Các quá trình đã xảy ra:
2R + 2 H
2
O → 2 ROH + H
2
↑
(mol) 0,03 ← 0,03
ROH + HCl → RCl + H
2
O
Trang
16
100ml HCl 0,4M
dư
100ml NaOH 0,1M
đủ
H
2
Od
ư
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
(mol) 0,03 ← 0,03
NaOH + HCl → NaCl + H
2

O
(mol) 0,01 → 0,01
Ta có
́
M =¿

m
n
=
0,37
0,03
= 12,3
Gọi 2 kim loại lần lượt là R
1
(M
1
) và R
2
(M
2
), ta có: M
1
<
́
M
< M
2
 M
1
< 12,3 < M

2
Nên M
1
= 9 => R
1
là liti: Li
M
2
= 23 => R
2
là natri: Na
 Sai lầm của học sinh: Học sinh hay sử dụng công thức trung bình cho hỗn hợp kim loại
không cùng một phân nhóm, không thuộc 2 chu kỳ liên tiếp và biện luận M
1
<
́
M
<
M
2
để suy ra kim loại. Vì vậy, nên nhắc học sinh sử dụng công thức trung bình cùng với
điều kiện M
1
<
́
M
< M
2
khi 2 kim loại thuộc cùng một phân nhóm ở 2 chu kỳ liên
tiếp.

VI/ LƯỠNG TÍNH NHÔM:
1/ Muối Al
3+
tác dụng với dung dịch kiềm tạo kết tủa :
 Phương pháp:
Khi cho một lượng dung dịch chứa OH
-
vào dung dịch chứa Al
3+
thu được kết tủa Al(OH)
3.
Nếu n
Al(OH)3
< n
Al3+

thì có 2 trường hợp xảy ra. Bài toán có 2 giá trị đúng.
Trường hợp 1: Lượng OH
-
thiếu, chỉ đủ để kết tủa theo phản ứng
Trang
17
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
Al
3+
+ 3OH
-
→ Al(OH)
3


Lượng OH
-
được tính theo kết tủa Al(OH)
3
, khi đó gía trị OH
-
là nhỏ nhất.
Trường hợp 2: Lượng OH
-
đủ để xảy ra 2 phản ứng:
Al
3+
+ 3OH
-
→ Al(OH)
3
 (1)
Al(OH)
3
+ 3OH
-
→ AlO
2
-
+ 2H
2
O (2)
Phản ứng (1) xảy ra hoàn toàn, phản ứng (2) xảy ra một phần.Lượng OH
-
được tính theo cả

(1)&(2),khi đó giá trị OH
-
là giá trị lớn nhất.
Ví dụ: Cho V lít dung dịch NaOH 0,2M vào dung dịch chứa 0,15mol AlCl
3
thu được 9,86 gam
kết tủa.Giá trị của V là bao nhiêu?
Bài giải:
V (lít) NaOH 0,2M 9,86 gam ↓.
Tính V =?
Kết tủa thu được là Al(OH)
3
, ta có n
Al(OH)3
= 9,86 : 78 = 0,12 mol < n
AlCl3.
Do đó bài toán
có 2 trường hợp
• Trường hợp 1: Lượng OH
-
thiếu
Al
3+
+ 3OH
-
→ Al(OH)
3

n

NaOH
= 3
n
AlCl3 = 3 x 0,12 =0,36 (mol)
V

NaOH
= 0,36 : 0,2 = 1,8 (lít)
• Trường hợp 2 :
Trang
18
0,15mol AlCl
3
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
Al
3+
+ 3OH
-
→ Al(OH)
3

0,15  0,45  0,15 (mol)
Al(OH)
3
+ 3OH
-
→ AlO
2
-
+ 2H

2
O (2)
(0,15 -0,12)0,03 (mol)
n
NaOH
= 0,45 + 0,03 = 0,48 (mol)
V
NaOH
= 0,48 : 0,2 = 2,4 (lít)
2/ Dung dịch H
+
tác dụng với dung dịch AlO
2
-
tạo kết tủa :
 Phương pháp:
Khi cho từ từ dung dịch chứa OH
-
vào dung dịch chứa AlO
2
-
thu được kết tủa Al(OH)
3
.
Nếu n
Al(OH)3
< n
Al3+

thì có 2 trường hợp xảy ra. Bài toán có 2 giá trị đúng.

Trường hợp 1: Lượng H
+
thiếu, chỉ đủ để kết tủa theo phản ứng
AlO
2
-
+ H
+
+ H
2
O → Al(OH)
3

Lượng H
+
được tính theo kết tủa Al(OH)
3
, khi đó giá trị H
+
là nhỏ nhất.
Trường hợp 2: Lượng H
+
đủ để xảy ra 2 phản ứng:
AlO
2
-
+ H
+
+ H
2

O → Al(OH)
3
 (1)
Al(OH)
3
+ 3H
+
→ Al
3+
+ 3H
2
O (2)
Phản ứng (1) xảy ra hoàn toàn, phản ứng (2) xảy ra một phần. Lượng H
+
được tính theo cả
(1) & (2), khi đó giá trị H
+
là giá trị lớn nhất.
Trang
19
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
Ví dụ: Cho 1 lít dung dịch HCl vào dung dịch chứa 0,2 mol NaAlO
2
lọc , nung kết tủa đến khối
lượng không đổi được 7,65 gam chất rắn.Tính nồng độ mol của dung dịch HCl?
Bài giải:
1 lít HCl C
M
↓ X m = const= 7,65g chất rắn.
Tính C

M
= ?
Trường hợp 1: Lượng H+ thiếu, chỉ đủ để tạo kết tủa theo phản ứng
AlO
2
-
+ H
+
+ H
2
O → Al(OH)
3

2Al(OH)
3
→ Al
2
O
3
+ 3H
2
O
n
HCl =
n
Al(OH)
3
= 2 nAl2O3= 2x 7,65 : 102 =0,15 (mol)
C
M HCl

= 0,15 mol
Trường hợp 2: Lượng H
+
đủ để xảy ra các phản ứng
AlO
2
-
+ H
+
+ H
2
O → Al(OH)
3

0,2  0,2  0,2 (mol)
Al(OH)
3
+ 3H
+
→ Al
3+
+ 3H
2
O (2)
( 0,2-0,15)  0,05 (mol)
2Al(OH)
3
→ Al
2
O

3
+ 3H2O
0,15  0,075 (mol)
n
H+

= 0,2+0,15 = 0,35 (mol)
Trang
20
t
o
0,2mol NaAlO
2
t
o
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
C
M HCl
= 0,35 M
 Sai lầm của học sinh: Học sinh quên tính chất lưỡng tính của Al(OH)
3
là tan trong kiềm và
axit dư nên thay vì kết quả bài toán có hai giá trị thỏa mãn thì học sinh chỉ ra một giá trị.
3/ Hỗn hợp kim loại gồm kim loại kiềm (kiềm thổ), nhôm tác dụng với nước :
 Phương pháp:
Khi đó kim loại kiềm hoặc kiềm thổ tác dụng với nước tạo dung dịch kiềm, sau đó
dung dịch kiềm hòa tan nhôm sinh ra muối với nước. Ta thấy khí H
2
tạo ra do 2 quá trình
trên sinh ra. Cụ thể như sau:

Hỗn hợp kim loại kiềm (M) và nhôm tác dụng với nước
M + H
2
O → MOH +
1
2
H
2
↑
MOH + Al + H
2
O → MAlO
2
+
3
2
H
2
↑
Ta có: n
M
= n
MOH
= n
Al
Hỗn hợp kim loại kiềm thổ (X) và nhôm tác dụng với nước
X + H
2
O → X(OH)
2

+ H
2
↑
X(OH)
2
+ 2Al + 2H
2
O → X(AlO
2
)
2
+ 3H
2
↑
Ta có n
X
= n
X(OH )2
=
1
2
n
Al
Trang
21
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
Nhận xét : Dựa vào đặc điểm và dữ kiện bài ta có thể viết 2 phương trình phản ứng rồi
tính toán.Tuy nhiên với dạng bài tập này ta thấy cả 2 phương trình phản ứng trên đều là phản ứng
oxy hóa khử nên có thể làm nhanh bằng phương pháp bảo toàn electron.Trường hợp Zn làm tương
tự.

Ví dụ: (Đề thi đại học 2007) Hỗn hợp X gồm Na và Al . Cho m gam X vào một lượng H
2
O dư thì
thoát ra V lít khí. Nếu cũng cho m gam X vào dung dịch NaOH (dư) thì được 1,75V lít (đktc) .
Tính % khối lượng Na trong hỗn hợp X.
Bài giải:
m (gam)
{
Naa mol
Al b mol

Tính %
m
Na =?
Ta thấy lượng H
2
thoát ra khi tác dụng với H
2
O ít hơn khi tác dụng với dung dịch NaOH .
Do đó khi tác dụng với H
2
O , Al dư.
Đặt n
Na
= a ; n
Al
= b
2Na + H
2
O → 2NaOH + H

2

(mol) 2a  2a  a
2Al + 2NaOH + 2H
2
O → 2 NaAlO
2
+ 3 H
2
(mol) 2a  3a
Khi tác dụng với dung dịch NaOH dư
2Na + H
2
O → 2NaOH + H
2
Trang
22
V (lít) H
2
H
2
O dư
1,75V (lít) H
2
NaOH dư
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
(mol) 2a  a
2Al + 2NaOH + 2H
2
O → 2 NaAlO

2
+ 3 H
2
(mol) b  1,5 b
{
4a=1
a+1,5b=1,75

{
a=0,25
b=1
Vậy n
Na
= 2a = 0,5 (mol)
% m Na =
23×0,5
1×27+23 ×0,5
= 29,87%
Cách 2: Theo phương pháp bảo toàn electron
TN1: Chất khử là Na và Al nên:
Na → Na
+
+ 1e
a a (mol)
Do Al dư và tỷ lệ Na : Al là 1:1 nên:
Al → Al
3+
+ 3e
a 3a (mol)
H

2
O là chất oxi hóa nên: 2H
+
+ 2e → H
2

V ×2
22,4

V
22,4
(mol)
Trang
23
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
Bảo toàn electron: a + 3a =
V × 2
22,4
(1)
TN2:
Na → Na
+
+ 1e
a a (mol)
Do Al pư hết nên:
Al → Al
3+
+ 3e
b 3b (mol)
2H

+
+ 2e → H
2
1,75V ×2
22,4
←
1,75V
22,4
( mol)
Bảo toàn electron: a + 3b =
1,75V ×2
22,4
(2)
Từ (1) và (2) → y = 2x
Giải tương tự Cách 1
 Sai lầm của học sinh: Học sinh thường hay quên rằng V
H2
sinh ra trong phản ứng Al, kim
loại kiềm ( kiềm thổ) tác dụng với H
2
O là bằng tổng V
H2
sinh ra do kim loại kiềm
( kiềm thổ) tác dụng với H
2
O và Al tác dụng với hiđrôxit kiềm (kiềm thổ) chứ không phải
chỉ do một phản ứng kim loại kiềm ( kiềm thổ) tác dụng với H
2
O.
VII/ NHIỆT NHÔM:

 Phương pháp:
Trang
24
Bài tập hóa học Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
Do trong quá trình phản ứng trạng thái của các chất ban đầu cũng như trạng thái sản phẩm
đều ở trạng thái rắn nên dù hoàn toàn hay không tổng khối lượng chất rắn ban đàu cũng bằng tổng
khối lượng chất rắn sau phản ứng.
Sử dụng các định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố, tăng
giảm khối lượng,... để giải.
a. Phương trình tổng quát
b. Điều kiện phản ứng
Phản ứng chỉ xảy ra khi l à oxit kim loại đứng sau Al
VD:

Ví dụ1: Nung 10,8 gam bột nhôm với 16 gam Fe
2
O
3
(trong điều kiện không có không khí), nếu
hiệu suất là 80% thì khối lượng Al
2
O
3
thu được là bao nhiêu?
Bài giải:
10,8g Al
16g Fe
2
O
3

Tính
m
Al/hhY =?
Ta có
n
Al =
m
M
=
10,8
27
= 0,4 (mol)
n
Fe
2
O
3
=
m
M
=
16
160
= 0,1(mol)
Khi cho Al tác dụng với Fe
2
O
3
có thể xảy ra 3 phản ứng sau:
Trang

25
hh rắn Y
t
o
H=80%