Bài 18. Nguyên tố nhóm IIA trang 100, 101, 102 Hóa 12 Kết nối tri thức
Kim loại nhóm IIA và hợp chất của chúng có nhiều ứng dụng trong đời sống, sản xuất.
CH tr 100
Trả lời câu hỏi Mở đầu trang 100 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Kim loại nhóm IIA và hợp chất của chúng có nhiều ứng dụng trong đời sống, sản xuất.
Kim loại nhóm IIA và hợp chất của chúng có những tính chất gì?
Phương pháp giải:
Nêu tính chất của kim loại nhóm IIA và hợp chất của kim loại nhóm IIA.
Lời giải chi tiết:
- Kim loại nhóm IIA:
+ Tính chất vật lí: Nhiệt độ nóng chảy, khối lượng riêng và độ cứng của kim loại nhóm IIA cao hơn so với kim loại nhóm IA cùng chu kì. Kim loại nhóm IIA là những kim loại nhẹ (D < 5 g/cm 3 ).
+ Tính chất hóa học: Kim loại nhóm IIA có tính khử mạnh, tính khử tăng dần từ Be đến Ba.
\({\rm{M}} \to {{\rm{M}}^{2 + }} + 2{\mathop{\rm e}\nolimits} \)
- Hợp chất của kim loại nhóm IIA:
+ Muối carbonate: Muối carbonate tác dụng với dung dịch acid loãng, phản ứng với H 2 O khi có mặt CO 2 . Dưới tác dụng của nhiệt, muối carbonate của kim loại nhóm IIA bị phân huỷ tạo thành oxide.
+ Muối nitrate: Khi đun nóng, muối nitrate của kim loại nhóm IIA phân huỷ thành oxide.
+ Độ bền nhiệt của muối carbonate, muối nitrate của kim loại nhóm IIA có xu hướng tăng dần từ muối của Mg 2+ đến muối của Ba 2+ .
CH tr 101
Trả lời câu hỏi Thảo luận trang 101 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Dựa vào Bảng 18.2, hãy nhận xét sự thay đổi nhiệt độ nóng chảy và khối lượng riêng của kim loại nhóm IIA. Giải thích.
Phương pháp giải:
Dựa vào Bảng 18.2 để nhận xét.
Lời giải chi tiết:
Sự biến đổi nhiệt độ nóng chảy của kim loại nhóm IIA không theo quy luật do cấu trúc mạng tinh thể của kim loại nhóm IIA khác nhau:
+ Beryllium và magnesium có cấu trúc lục phương chặt khít;
+ Calcium và strontium có cấu trúc lập phương tâm mặt;
+ Barium có cấu trúc lập phương tâm khối.
CH tr 102 TL
Trả lời câu hỏi Thảo luận trang 102 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Dự đoán tính chất hoá học đặc trưng của kim loại nhóm IIA và so sánh với kim loại nhóm IA.
Phương pháp giải:
Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là tính khử.
Dựa vào vị trí của nhóm IIA trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học để so sánh.
Lời giải chi tiết:
Kim loại nhóm IIA có tính khử mạnh nhưng yếu hơn kim loại nhóm IA.
CH tr 102 LT
Trả lời câu hỏi Luyên tập trang 102 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Hoàn thành phương trình hoá học của các phản ứng sau:
\(\begin{array}{l}{\rm{a) Be + }}{{\rm{O}}_2} \to \\{\rm{b) Ca + }}{{\rm{O}}_2} \to \\{\rm{c) Ba + }}{{\rm{O}}_2} \to \end{array}\)
Phương pháp giải:
Khi đốt nóng, kim loại nhóm IIA cháy trong không khí tạo oxide, phản ứng toả nhiều nhiệt: \({\rm{M}} + {{\rm{O}}_2} \to 2{\rm{MO}}\)
Lời giải chi tiết:
CH tr 103 TL1
Trả lời câu hỏi Thảo luận 1 trang 103 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Dựa vào Bảng 18.3, nhận xét sự biến đổi độ tan từ Be(OH) 2 đến Ba(OH) 2 .
Phương pháp giải:
Lời giải chi tiết:
Độ tan của các hydroxide trong nước tăng theo thứ tự:
Be(OH) 2 < Mg(OH) 2 < Ca(OH) 2 < Sr(OH) 2 < Ba(OH) 2
CH tr 103 LT
Trả lời câu hỏi Luyện tập trang 103 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Hoàn thành phương trình hoá học của các phản ứng sau:
\(\begin{array}{l}{\rm{a) Ca + }}{{\rm{H}}_2}{\rm{O}} \to \\{\rm{b) Ba + }}{{\rm{H}}_2}{\rm{O}} \to \end{array}\)
Phương pháp giải:
Berrylium không tác dụng với nước và hơi nước do có màng oxide bền bảo vệ bề mặt. Magnesium phản ứng chậm với nước ở nhiệt độ thường và phản ứng nhanh hơn khi đun nóng. Các kim loại Ca, Sr, Ba khử H 2 O ở nhiệt độ thường.
\({\rm{M }} + {\rm{ }}2{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O }} \to {\rm{M}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{2}}}{\rm{ }} + {\rm{ }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}} \uparrow \)
(với M là Ca, Sr hoặc Ba)
Lời giải chi tiết:
\({\rm{a) Ca }} + {\rm{ }}2{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O }} \to {\rm{Ca}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{2}}}{\rm{ }} + {\rm{ }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}} \uparrow \)
\({\rm{b) Ba }} + {\rm{ }}2{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O }} \to {\rm{Ba}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{2}}}{\rm{ }} + {\rm{ }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}} \uparrow \)
CH tr 103 TL2
Trả lời câu hỏi Thảo luận 2 trang 103 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Dự đoán khả năng phản ứng của muối carbonate kim loại nhóm IIA với dung dịch acid loãng.
Phương pháp giải:
Muối carbonate của kim loại nhóm IIA là muối của acid yếu, tác dụng được với nhiều acid vô cơ và hữu cơ, giải phóng khí carbon dioxide.
Lời giải chi tiết:
Muối carbonate kim loại nhóm IIA với dung dịch acid loãng giải phóng khí carbon dioxide.
CH tr 104 TL1
Trả lời câu hỏi Thảo luận 1 trang 104 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Quan sát Bảng 18.4, nhận xét về xu hướng biến đổi độ bền nhiệt của muối carbonate từ MgCO 3 đến BaCO 3 .
Phương pháp giải:
Lời giải chi tiết:
Độ bền nhiệt của muối carbonate của kim loại nhóm IIA có xu hướng tăng dần từ muối của MgCO 3 đến muối của BaCO 3 .
CH tr 104 TL2
Trả lời câu hỏi Thảo luận 2 trang 104 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Quan sát Bảng 18.5, nhận xét xu hướng biến đổi độ bền nhiệt của muối nitrate. Từ đó rút ra mối quan hệ giữa độ bền nhiệt và giá trị biến thiên enthalpy của phản ứng nhiệt phân muối nitrate kim loại nhóm IIA.
Phương pháp giải:
Lời giải chi tiết:
- Độ bền nhiệt của muối nitrate của kim loại nhóm IIA có xu hướng tăng dần từ muối của Mg(NO 3 ) 2 đến muối của Ba(NO 3 ) 2 .
- Độ bền nhiệt của muối nitrate càng lớn, biến thiên enthalpy của phản ứng nhiệt phân muối nitrate càng lớn.
CH tr 104 LT
Trả lời câu hỏi Luyện tập trang 104 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Hoàn thành phương trình hoá học của các phản ứng sau:
Phương pháp giải:
+ Muối carbonate: Dưới tác dụng của nhiệt, muối carbonate của kim loại nhóm IIA bị phân huỷ tạo thành oxide.
+ Muối nitrate: Khi đun nóng, muối nitrate của kim loại nhóm IIA phân huỷ thành oxide.
Lời giải chi tiết:
CH tr 105 VD
Trả lời câu hỏi Vận dụng trang 105 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Giải thích và viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong quá trình sau:
a) Vôi sống tiếp xúc lâu ngày trong không khí sẽ bị giảm chất lượng.
b) Trên bể mặt các hố vôi tôi lâu ngày thường có màng chất rắn.
Phương pháp giải:
Vôi sống và vôi tôi phản ứng với hơi nước và carbondioxide trong không khí tạo thành các hợp chất khác.
Lời giải chi tiết:
a) Vôi sống (CaO) để lâu ngoài không khí sẽ có phản ứng với hơi nước và carbondioxide trong không khí nên chất lượng bị giảm.
\({\rm{CaO}} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} \to {\rm{Ca(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}\)
\({\rm{CaO}} + {\rm{C}}{{\rm{O}}_2} \to {\rm{CaC}}{{\rm{O}}_3}\)
b) Các hố vôi tôi (Ca(OH) 2 ) khi để lâu ngày sẽ có phản ứng với CO 2 trong không khí tạo một lớp màng rắn CaCO 3 .
\({\rm{Ca(OH}}{{\rm{)}}_2} + {\rm{C}}{{\rm{O}}_2} \to {\rm{CaC}}{{\rm{O}}_3} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\)
CH tr 105 TL
Trả lời câu hỏi Thảo luận trang 105 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Thực hiện Thí nghiệm 1 theo hướng dẫn, nêu hiện tượng xảy ra. Rút ra kết luận về độ tan của các muối sulfate. Giải thích.
Phương pháp giải:
CaSO 4 ít tan; BaSO 4 không tan.
Lời giải chi tiết:
- Hiện tượng: Ống nghiệm (1) chứa kết tủa CaSO 4 xuất hiện kết tủa chậm hơn so với ống nghiệm (2) chứa kết tủa BaSO 4 .
- Kết luận: CaSO 4 có độ tan lớn hơn BaSO 4 .
- Giải thích: Vì CaSO 4 ít tan, BaSO 4 không tan nên kết tủa CaSO 4 xuất hiện kết tủa chậm hơn so với kết tủa BaSO 4 .
CH tr 106 TL
Trả lời câu hỏi Thảo luận trang 106 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Thực hiện Thí nghiệm 2 theo hướng dẫn, nêu hiện tượng xảy ra. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra và giải thích.
Phương pháp giải:
Lời giải chi tiết:
- Ống nghiệm (1): xuất hiện kết tủa trắng BaSO 4 .
\({\rm{BaC}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}} + {{\mathop{\rm Na}\nolimits} _2}S{O_4} \to {\rm{BaS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} \downarrow + 2{\rm{NaCl}}\)
- Ống nghiệm (2): xuất hiện kết tủa trắng CaCO 3 , sau đó kết tủa tan và xuất hiện bọt khí CO 2 không màu.
\({\rm{CaC}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}} + {\rm{N}}{{\rm{a}}_{\rm{2}}}{\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} \to {\rm{CaC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} \downarrow + 2{\rm{NaCl}}\)
\({\rm{CaC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} + 2{\rm{HCl}} \to {\rm{CaC}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}} + {\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}} \uparrow + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\)
- Ống nghiệm (3): xuất hiện kết tủa trắng BaSO 4 .
\({{\rm{K}}_{\rm{2}}}S{O_4} + {\rm{BaC}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}} \to 2{\rm{KCl + BaS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} \downarrow \)
- Ống nghiệm (4): xuất hiện bọt khí CO 2 không màu.
\({\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} + 2{\rm{HCl}} \to 2{\rm{NaCl}} + {\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}} \uparrow + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\)
CH tr 106 LT
Trả lời câu hỏi Luyện tập trang 106 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Trình bày cách phân biệt 3 dung dịch không màu Na 2 CO 3 , K 2 SO 4 , Ba(NO 3 ) 2 bằng phương pháp hóa học.
Phương pháp giải:
Lời giải chi tiết:
- Trích các dung dịch trên làm mẫu thử và đánh số thứ tự.
- Nhỏ dung dịch HCl vào các mẫu thử:
+ Mẫu thử xuất hiện bọt khí không màu chứa dung dịch Na 2 CO 3 .
+ Mẫu thử không xuất hiện hiện tượng chứa dung dịch K 2 SO 4 và dung dịch Ba(NO 3 ) 2 .
- Nhỏ dung dịch Ba(OH) 2 vào hai mẫu thử chứa dung dịch K 2 SO 4 và dung dịch Ba(NO 3 ) 2 :
+ Mẫu thử xuất hiện kết tủa trắng chứa dung dịch K 2 SO 4 .
+ Mẫu thử không hiện tượng chứa dung dịch Ba(NO 3 ) 2 .
Phương trình hóa học:
\({\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} + 2{\rm{HCl}} \to 2{\rm{NaCl}} + {\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}} \uparrow + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\)
\({{\rm{K}}_{\rm{2}}}S{O_4} + {\rm{Ba(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}} \to 2{\rm{KOH + BaS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} \downarrow \)
CH tr 107 TL1
Trả lời câu hỏi Thảo luận 1 trang 107 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Vẽ sơ đồ tư duy để nêu một số ứng dụng của đơn chất và hợp chất của kim loại nhóm IIA.
Phương pháp giải:
Vẽ sơ đồ tư duy để nêu một số ứng dụng của đơn chất và hợp chất của kim loại nhóm IIA.
Lời giải chi tiết:
Học sinh tự vẽ sơ đồ từ duy với các từ khóa được tìm kiếm trong mục 3 trang 107 sách giáo khoa.
CH tr 107 VD
Trả lời câu hỏi Vận dụng trang 107 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Hãy tìm hiểu những thực phẩm có thể giúp bổ sung calcium cho cơ thể?
Phương pháp giải:
Tìm hiểu thông tin trên dựa vào sách báo, internet.
Lời giải chi tiết:
Thực phẩm có thể giúp bổ sung calcium cho cơ thể:
+ Sữa và các chế phẩm từ sữa (phô mai, sữa chua).
+ Cá mòi.
+ Rau có màu xanh đậm (cải xoăn, cái búp, súp lơ xanh,...).
+ Đậu phụ.
+ Các loại đậu, hạt dầu như hướng dương, hạnh nhân, đậu đen, đậu nành,...
CH tr 107 TL2
Trả lời câu hỏi Thảo luận 2 trang 107 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Theo em, trong ba loại nước cứng, loại nào khó loại bỏ tính "cứng" nhất?
Phương pháp giải:
Lời giải chi tiết:
Nước cứng toàn phần chứa tính cứng của nước cứng tạm thời và nước cứng vĩnh cửu nên khó loại bỏ nhất.
CH tr 108 TL1
Trả lời câu hỏi Thảo luận 1 trang 108 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Vì sao giặt áo quần bằng nước cứng sẽ tốn xà phòng, nước xả vải hơn khi dùng nước mềm?
Phương pháp giải:
Nước cứng làm cho xà phòng có ít bọt, giảm khả năng tẩy rửa của nó.
Lời giải chi tiết:
Giặt áo quần bằng xà phòng (sodium stearate C 17 H 35 COONa) trong nước cứng sẽ tạo ra muối không tan là calcium stearate (C 17 H 35 COO) 2 Ca, 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 xà phòng nên giặt áo quần bằng nước cứng sẽ tốn xà phòng, nước xả vải hơn khi dùng nước mềm.
CH tr 108 TL2
Trả lời câu hỏi Thảo luận 2 trang 108 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Đề xuất cách làm mềm nước có tính cứng toàn phần?
Phương pháp giải:
Nguyên tắc làm mềm nước cứng là làm giảm nồng độ các ion Ca 2+ và Mg 2+ trong nước cứng.
Lời giải chi tiết:
Để làm mềm nước cứng toàn phần, ta sử dụng Na 2 CO 3 hoặc Na 3 PO 4 .
\({\rm{C}}{{\rm{a}}^{2 + }} + {\rm{CO}}_3^ - \to {\rm{CaC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} \downarrow \); \({\rm{3C}}{{\rm{a}}^{2 + }} + 2{\rm{PO}}_4^{3 - } \to {\rm{C}}{{\rm{a}}_3}{{\rm{(P}}{{\rm{O}}_4})_2} \downarrow \)
\({\rm{M}}{{\rm{g}}^{2 + }} + {\rm{CO}}_3^ - \to {\rm{MgC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} \downarrow \); \({\rm{3M}}{{\rm{g}}^{2 + }} + 2{\rm{PO}}_4^{3 - } \to {\rm{M}}{{\rm{g}}_3}{{\rm{(P}}{{\rm{O}}_4})_2} \downarrow \)
CH tr 109 BT1
Trả lời câu hỏi Bài tập 1 trang 109 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Nước cứng tạm thời có chứa chất nào sau đây?
A. Ca(HCO 3 ) 2 . B. MgSO 4 . C. CaCl 2 . D. MgCl 2 .
Phương pháp giải:
Lời giải chi tiết:
Nước cứng tạm thời có chứa Ca(HCO 3 ) 2 .
→ Chọn A .
CH tr 109 BT2
Trả lời câu hỏi Bài tập 2 trang 109 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Giả sử, khi calcium tiếp xúc với không khí ẩm: đầu tiên tạo thành calcium oxide, sau đó chuyển thành calcium hydroxide, rồi thành calcium carbonate. Viết phương trình hoá học của các phản ứng trên.
Phương pháp giải:
Kim loại nhóm IIA có tính khử mạnh, tính khử tăng dần từ Be đến Ba.
\({\rm{M}} \to {{\rm{M}}^{2 + }} + 2{\mathop{\rm e}\nolimits} \)
Lời giải chi tiết:
\({\rm{2Ca + }}{{\rm{O}}_2} \to 2{\rm{CaO}}\)
\({\rm{CaO}} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} \to {\rm{Ca(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}\)
\({\rm{CaO}} + {\rm{C}}{{\rm{O}}_2} \to {\rm{CaC}}{{\rm{O}}_3}\)
CH tr 109 BT3
Trả lời câu hỏi Bài tập 3 trang 109 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Viết các phương trình hoá học cho các phản ứng sau:
a) Calcium oxide tác dụng với dung dịch hydrochloric acid loãng.
b) Dung dịch sodium carbonate tác dụng với dung dịch calcium hydroxide.
Phương pháp giải:
Kim loại nhóm IIA có tính khử mạnh, tính khử tăng dần từ Be đến Ba.
\({\rm{M}} \to {{\rm{M}}^{2 + }} + 2{\mathop{\rm e}\nolimits} \)
Lời giải chi tiết:
a) \({\rm{CaO}} + 2{\rm{HCl}} \to {\rm{CaC}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\)
b) \({\rm{N}}{{\rm{a}}_{\rm{2}}}{\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} + {\rm{Ca(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}} \to 2{\rm{NaOH}} + {\rm{CaC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} \downarrow \)
CH tr 109 BT4
Trả lời câu hỏi Bài tập 4 trang 109 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo
Y là hợp chất của calcium có nhiều ở dạng đá vôi, đá hoa,... Hợp chất Z có trong thành phần không khí và thường dùng để chữa cháy. Biết Z được sinh ra khi cho Y phản ứng với dung dịch acid mạnh. Xác định Y và Z, viết phương trình hoá học của phản ứng.
Phương pháp giải:
Y là CaCO 3 , Z là CO 2 .
Lời giải chi tiết:
- Y là hợp chất của calcium có nhiều ở dạng đá vôi, đá hoa,... nên Y là CaCO 3 .
Vì Z có trong thành phần không khí và thường dùng để chữa cháy và khi cho CaCO 3 phản ứng với dung dịch acid mạnh thu được Z nên Z là CO 2 .
- Phương trình hóa học:
\(\begin{array}{l}{\rm{CaC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} + 2{\rm{HCl}} \to {\rm{CaC}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}} + {\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}} \uparrow + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\\{\rm{ Y Z}}\end{array}\)