- Trang 1 -
TRƯỜNG THPT LƯU HOÀNG
TỔ LÝ – HÓA - CN
TÀI LIỆU ÔN TẬP
TỪ NGÀY 17/2/2020 ĐẾN 29/02/2020
MÔN: HÓA HỌC
CHƢƠNG VI. KIM LOẠI KIỀM –KIỀM THỔ - NHÔM
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT:
KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM
I. KIM LOẠI KIỀM:
1. Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron:
- Kim loại kiềm gồm: Liti (Li) , Natri (Na) , Kali (K) , Rubiđi (Rb) , Xesi (Cs) , Franxi (Fr). Thuộc nhóm
IA
- Cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns1 . Có 1e ở lớp ngoài cùng
Ví dụ:
Li (Z=3) 1s22s1 hay [He]2s1
Na (Z=11) 1s22s22p63s1 hay [Ne]3s1
K (Z=19) 1s22s22p63s23p64s1 hay [Ar]4s1
2. Tính chất hóa học: Có tính khử mạnh: R
R+ + e
a. Tác dụng với phi kim:
Thí dụ: 4Na + O2
2Na2O
2Na + Cl2
2NaCl
b. Tác dụng với axit (HCl , H2SO4 loãng): tạo muối và H2
2R + 2HCl
2RCl + H2↑
R + H2SO4
RSO4 + H2↑
Thí dụ: 2Na + 2HCl
2NaCl + H2↑
c. Tác dụng với nƣớc: tạo dung dịch kiềm và H2
2R + 2H2O
2ROH + H2↑
Thí dụ: 2Na + 2H2O
2NaOH + H2↑
3. Điều chế:
a. Nguyên tắc: khử ion kim loại kiềm thành nguyên tử kim loại.
b. Phƣơng pháp: điện phân nóng chảy muối halogen hoặc hidroxit của chúng.
2RCl
đpnc
2R + Cl2
4ROH
đpnc
4R + 2H2O + O2
Thí dụ: điều chế Na bằng cách điện phân nóng chảy NaCl và NaOH
PTĐP: 2NaCl
đpnc
2Na + Cl2
4NaOH
đpnc
4Na + 2H2O + O2
II. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM::
1. Natri hidroxit – NaOH
a. Tác dụng với axit: tạo và nước
Thí dụ: NaOH + HCl
NaCl + H2O
b. Tác dụng với oxit axit:
CO2 + 2 NaOH
Na2CO3 + H2O (1)
CO2 + NaOH
NaHCO3 (2)
Lập tỉ lệ :
2
NaOH
CO
n
Tn
*
1:T
NaHCO3
- Trang 2 -
*
1 2 :T
NaHCO3 & Na2CO3
*
2T
: Na2CO3
c. Tác dụng với dung dịch muối:
Thí dụ: 2NaOH + CuSO4
Na2SO4 + Cu(OH)2↓
2. Natri hidrocacbonat – NaHCO3
a. Phản ứng phân hủy:
Thí dụ: 2NaHCO3
Na2CO3 + CO2 + H2O
b. Tính lƣỡng tính:
+ Tác dụng với axit:
NaHCO3 + HCl
NaCl + CO2 + H2O
+ Tác dụng với dung dịch bazơ:
NaHCO3 + NaOH
Na2CO3 + H2O
3. Natri cacbonat – Na2CO3
a. Tác dụng với dung dịch axit mạnh:
Thí dụ: Na2CO3 + 2HCl
2NaCl + CO2 + H2O
b. Muối cacbonat của kim loại kiềm trong nước cho môi trường kiềm
2
3 2 3
CO H O HCO OH
4. Kali nitrat: KNO3
Tính chất: có phản ứng nhiệt phân
2KNO3
2KNO2 + O2
- Trang 3 -
KIM LOẠI KIỀM THỔ
HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ
I. KIM LOẠI KIỀM THỔ
1. Tính chaát hoaù hoïc:
a. Taùc duïng vôùi phi kim:
* Vôùi O2: - ÔÛ nhieät ñoä thöôøng: Be vaø Mg bò oxi hoaù chaäm, caùc kim loaïi khaùc pöù maõnh lieät
- ÔÛû nhieät ñoä cao: caùc kim loaïi ñeàu pöù
2M + O2 2MO
* Vôùi Cl2: M + Cl2 MCl2
b. Taùc duïng vôùi axit:
* Vôùi HCl vaø H2SO4 loaõng:
M(II) + HCl MCl2 + H2
H2SO4 loaõng MSO4
* Vôùi HNO3 vaø H2SO4 ñaëc:
4Mg + 10HNO3 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
4Mg + 5H2SO4 ñ 4MgSO4 + H2S + 4H2O
c. Taùc duïng vôùi H2O:ÔÛ nhieät ñoä thöôøng, Be khoâng pöù, Mg pöù chaäm. Caùc kim loaïi khaùc pöù maõnh lieät
M + 2H2O M(OH)2 + H2
2. Ñieàu cheá: Ñieän phaân noùng chaûy muoái Halogenua
MX2
dpnc
M + X2
II. MOÄT SOÁ HÔÏP CHAÁT QUAN TROÏNG CUÛA CANXI
1. Canxi oxit: CaO
Taùc duïng vôùi H2O: CaO + H2O Ca(OH)2 + Q
Taùc duïng vôùi axit: CaO + 2HCl CaCl2 + H2O
Taùc duïng vôùi oxit axit: CaO + CO2 CaCO3
Ñieàu cheá: CaCO3 CaO + CO2 - Q
Muoán thu nhieàu CaO: + Taêng nhieät ñoä cuûa pöù
+ Giaûm noàng ñoä CO2
2. Canxi hidroxit: Ca(OH)2
Taùc duïng vôùi axit: Ca(OH)2 + 2HCl CaCl2 + 2H2O
Taùc duïng vôùi oxit axit:
2
2
()
1
co
Ca OH
n
n
Taïo muoái CaCO3:
2
2
()
2
co
Ca OH
n
n
Taïo muoái Ca(HCO3)2:
2
2
()
12
co
Ca OH
n
n

Taïo 2 muoái
Taùc duïng vôùi muoái: Ca(OH)2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaOH
3. Canxi cacbonat: CaCO3
Taùc duïng vôùi axit: CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O
CaCO3 + 2CH3COOH Ca(CH3COO)2 + CO2 + H2O
Tan trong nöôùc coù chöùa CO2:
CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2
900-950oC
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2
- Trang 4 -
4. Canxi sunfat: CaSO4
Thaïch cao soáng: CaSO4 .2H2O
Thaïch cao nung nhoû löûa: 2CaSO4.H2O
Thaïch cao khan: CaSO4
III. NÖÔÙC CÖÙNG VAØ CAÙCH LAØM MEÀM NÖÔÙC CÖÙNG
1. Ñònh nghóa: Nöôùc coù chöùa nhieàu ion Ca2+, Mg2+ goïi laø nöôùc cöùng
Nöôùc khoâng chöùa hoaëc chöùa ít Ca2+, Mg2+ goïi laø nöôùc meàm
2. Phaân loaïi:
+ Nöôùc cöùng taïm thôùi laø nöôùc cöùng chöùa ion HCO3-
VD: Ca(HCO3)2 vaø Mg(HCO3)2
+ Nöôùc cöùng vónh cöõu laø nöôùc cöùng chöùa ion Cl- hoaëc SO42-
VD: CaCl2, MgCl2, CaSO4, MgSO4
+ Nöôùc cöùng toaøn phaàn laø nöôùc cöùng chöùa ñoàng thôøi ion HCO3-, Cl- hoaëc SO42-
(Bao goàm nöôùc cöùng taïm thôøi vaø nöôùc cöùng vónh cöõu)
3. Laøm meàm nöôùc cöùng:
a. Nguyeân taéc: Giaûm noàng ñoä caùc ion Ca2+ vaø Mg2+ trong nöôùc cöùng, baèng caùch chuyeån nhöõng ion töï do naøy vaøo
hôïp chaát khoâng tan hoaëc thay theá chuùng baèng nhöõng cation khaùc
b. Phöông phaùp: 2 phöông phaùp
- Phöông phaùp hoaù hoïc:
+ Laøm meàm tính cöùng taïm thôøi:
+ Ñun soâi: Ca(HCO3)2
CaCO3 + CO2 + H2O
Mg(HCO3)2
0
t

MgCO3 + CO2 + H2O
+ Duøng Ca(OH)2: Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCO3 + 2H2O
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 MgCO3 + CaCO3 + 2H2O
+ Laøm meàm tính cöùng vónh cöõu vaø toaøn phaàn: duøng Na2CO3 hoaëc Na3PO4
Ca(HCO3)2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaHCO3
CaSO4 + Na2CO3 CaCO3 + Na2SO4
3MgCl2 + 2Na3PO4 Mg3(PO4)2 + 6NaCl
- Phöông phaùp trao ñoåi ion: Cho nöôùc cöùng ñi qua chaát trao ñoåi cation(cationit), chaát naøy seõ haáp thuï ion Ca2+,
Mg2+ trong nöôùc cöùng vaø thay vaøo ñoù laø caùc cation Na+, H+… ta ñöôïc nöôùc meàm.
- Trang 5 -
NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM
I. NHÔM:
1. Tính chất hóa học: là tính khử mạnh ( sau kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ).
Al – 3e
Al3+
a. Tác dụng với phi kim ( Cl2, O2, …)
VD: 2Al + 3Cl2
2AlCl3
4Al + 3O2
o
t
2Al2O3
b. Tác dụng với axit:
* HCl, H2SO4 loãng:
VD: Al + 3HCl
AlCl3 + 3/2 H2
2Al + 3H2SO4
Al2(SO4)3 + 3H2
* HNO3, H2SO4 đặc:
VD: Al + 4HNO3 loãng
o
t
Al((NO3)3 + NO + 2H2O
Al + 6HNO3 đặc
Al((NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
2Al + 6H2SO4 đặc
o
t
Al2(SO4)3 +3SO2 + 6H2O
* Chú ý: Al không tác dụng với dung dịch HNO3 và H2SO4 đặc nguội.
c. Tác dụng với oxit kim loại: gọi là pứ nhiệt nhôm
VD: 2Al + Fe2O3
o
t
Al2O3 + 2Fe
d. Tác dụng với nƣớc: Al nguyên chất tác dụng với nước, nhưng pứ dừng lại do tạo kết tủa.
2Al + 6H2O
2Al(OH)3
+ 3H2
e. Tác dụng với dung dịch kiềm:
2Al + 2NaOH + 2H2O
2NaAlO2 + 3H2
2. Ứng dụng và trạng thái tự nhiên:
a. Ứng dụng: ( SGK)
b. Trạng thái tự nhiên:
- Đất sét: Al2O3.2SiO2.2H2O
- Mica: K2O.3Al2O3.5SiO2
- Boxit: Al2O3.nH2O
- Criolit: 3NaF.AlF3
3. Sản xuất nhôm:
1. Nguyên liệu: là quặng boxit Al2O3.2H2O (lẫn tạp chất là Fe2O3 và SiO2)
2. Nguyên tắc: Khử ion Al3+ trong Al2O3 thành nhôm kim loại bằng dòng điện một chiều trên bề mặt catot:
Al3+ + 3e
Al
3. Phƣơng pháp:
a. Tinh chế Al2O3 trong quặng boxit:
b. Chuẩn bị hỗn hợp điện ly nóng chảy: hòa tan trong criolit (Na3AlF6) nóng chảy, ta được hỗn hợp chất
lỏng ở 900oC, có thể tiến hành điện phân ở nhiệt độ này.
- Chất lỏng dẫn điện tốt hơn Al2O3 nóng chảy.
- Chất lỏng có tỉ khối nhỏ hơn Al, nổi trên mặt ngăn cản Al bị oxi hóa.
c. Qua trình điện phân:
K(-) Al2O3 A(+)
Al3+ nóng chảy O2—
Al3+ + 3e
Al 2O2- -4e
O2
PTHH: 2Al2O3
đpnc
4Al + 3O2
II. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM: