Bài 1 trang 157 SGK Hóa học lớp 12 nâng cao
Trong quá trình điện phân dung dịch NaCl, ở cực âm xảy ra
A. Sự khử ion \[N{a^ + }\]
B. Sự oxi hóa ion \[N{a^ + }\]
C. Sự khử phân tử \[{H_2}O\]
D. Sự oxi hóa phân tử \[{H_2}O\]
Giải:
Chọn C.
Bài 2 trang 157 SGK Hóa học lớp 12 nâng cao
Trong quá trình điện phân dung dịch \[KBr\], phản ứng nào sau đây xảy ra ở cực dương [anot]?
A. Ion \[B{r^ - }\]bị oxi hóa
B. Ion \[B{r^ - }\] bị khử
C. Ion\[ {K^ + }\]bị oxi hóa
D. Ion \[{K^ + }\] bị khử
Giải:
Chọn A.
Bài 3 trang 157 SGK Hóa học lớp 12 nâng cao
Cho \[3,1\] gam hỗn hợp hai kim loại kiềm ở hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn tác dụng hết với nước thu được dung dịch kiềm và \[1,12\] lít \[{H_2}\] [đktc].
a] Xác định tên kim loại kiềm và tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp
b] Tính thể tích dung dịch \[HCl\; 2M\] cần dùng để trung hòa dung dịch kiềm trên và khối lượng hỗn hợp muối clorua thu được.
Giải:
a] Đặt ký hiệu của kim loại kiềm thứ 1 là A, khối lượng mol là A [mol]; kim loại kiềm thứ 2 là B, khối lượng mol là B [y mol].
Ký hiệu chung M là khối lượng mol nguyên tử trung bình của hai kim loại
Ta có: \[{n_{{H_2}}}\]\[= {{1,12} \over {22,4}} = 0,05[mol]\]
\[2M + 2{H_2}O \to 2MOH + {H_2}.\]
\[0,1\] \[\leftarrow \] \[0,05\]
\[M = {{3,1} \over {0,1}} = 31 \Rightarrow A = 23\;[Na] = 23 < M = 31 < B = 39\;[K]\]
Vậy hai kim loại kiềm đó là: \[Na\] và \[K\].
Ta có:
\[\left\{ \matrix{
x + y = 0,1 \hfill \cr
23x + 39y = 3,1 \hfill \cr} \right. \Rightarrow \left\{ \matrix{
x = 0,05 \hfill \cr
y = 0,05 \hfill \cr} \right. \Rightarrow \left\{ \matrix{
{m_{Na}} = 0,05.23 = 1,15[g] \hfill \cr
{m_K} = 0,05.39 = 1,95[g] \hfill \cr} \right.\]
Thành phần phần trăm khối lượng:
\[\eqalign{
& \% {m_{Na}} = {{1,15} \over {3,1}}.100 = 37,1\% \cr
& \% {m_K} = {{1,95} \over {3,1}}.100 = 62,9\% \cr} \]
b] Phương trình phản ứng
\[\eqalign{
& NaOH + HCl \to NaCl + {H_2}0. \cr
& 0,05\;\;\;\; \to 0,05 \to 0,05 \cr
&KOH + HCl \to KCl + {H_2}O \cr
& 0,05\;\;\; \to 0,05 \to 0,05 \cr
& \Rightarrow {n_{HCl}} = 0,05 + 0,05 = 0,1 \Rightarrow {V_{HCl}} = {{0,1} \over 2} = 0,05[l] = 50\;[ml] \cr
& \Rightarrow {m_{Muối}} = 0,05.58,5 + 0,05.74,5 = 6,65[g]. \cr
& \cr} \]
Bài 4 trang 157 SGK Hóa học lớp 12 nâng cao
Cho \[3,9\] gam kim loại \[K\] tác dụng với \[101,8\] gam nước. Tính nồng độ mol và nồng độ phần trăm của chất trong dung dịch thu được. Biết khối lượng riêng của dung dịch đó là \[1,056\;g/ml\].
Giải:
Ta có:
\[\eqalign{
& {n_K} = {{3,9} \over {39}} = 0,1mol \cr
& 2K + 2{H_2}O \to 2KOH + {H_2} \uparrow \cr
& 0,1 \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,\to \;\;0,1\; \;\;\,\to 0,05 \cr} \]
Khối lượng chất tan thu được là:
\[{m_{KOH}} = 0,1.56 = 5,6[g].\]
Khối lượng dung dịch sau phản ứng:
\[{m_{{\rm{dd}}saupu}} = {m_K} + {m_{{H_2}O}} - {m_{{H_2} \uparrow }} = 3,9 + 101,8 - 0,05.2 = 105,6[g]\]
Nồng độ phần trăm của \[KOH\] trong dung dịch sau phản ứng là:
\[C{\% _{KOH}} = {{5,6} \over {105,6}}.100 = 5,3\% \]
Thể tích dung dịch sau phản ứng:
\[{V_{{\rm{dd}}}} = {{105,6} \over {1,056}} = 100\;ml = 0,1\;[l] \Rightarrow {CM_{{{KOH}}}} = {{0,1} \over {0,1}} = 1M\]
Bài 5 trang 157 SGK Hóa học lớp 12 nâng cao
So sánh tính chất hóa học của hai muối \[NaHC{O_3}\]và \[N{a_2}C{O_3}\]. Viết phương trình hóa học minh họa.
Giải:
Bảng so sánh tính chất hóa học của hai muối \[NaHC{O_3}\]và\[N{a_2}C{O_3}\]
Tính chất
\[NaHC{O_3}\]
\[N{a_2}C{O_3}\]
Tính tan trong nước
Ít tan. Trong dung dịch phân li hoàn toàn thành ion
\[NaHC{O_3} \to N{a^ + } + HCO_3^ - \]
Tan nhiều. Trong dung dịch phân li hoàn toàn thành ion
\[N{a_2}C{O_3} \to 2N{a^ + } + C{O_3}^{2-}\]
Phân hủy bởi nhiệt
Bị phân hủy bởi nhiệt.
\[2NaHC{O_3}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow N{a_2}C{O_3} + C{O_2} \uparrow + {H_2}O\]
Bền với nhiệt
Tính chất lưỡng tính
Vừa có tính axit vừa có tính bazơ
\[\eqalign{
& HCO_3^ - + O{H^ - } \to CO_3^{2 - } + {H_2}O \cr
& HCO_3^ - + {H^ + } \to C{O_2} \uparrow + {H_2}O \cr} \]
Chỉ có tính bazơ.
\[CO_3^{ - 2} + 2{H^ + } \to C{O_2} \uparrow + {H_2}O\]
Thủy phân cho môi trường kiềm
\[HCO_3^ - + {H_2}O \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} O{H^ - } + {H_2}C{O_3}\]
Yếu hơn.
\[CO_3^{2 - } + {H_2}O \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} O{H^ - } + HCO_3^ - \]
Mạnh hơn.
Bài 6 trang 157 SGK Hóa học lớp 12 nâng cao
Nung \[4,84\] gam hỗn hợp \[NaHC{O_3}\]và \[KHC{O_3}\]đến phản ứng hoàn toàn thu được \[0,56\] lít \[C{O_2}\] [đktc]. Xác định khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp trước và sau khi nung.
Giải:
Đặt
\[\eqalign{
& \left\{ \matrix{
NaHC{O_3}:x\,mol \hfill \cr
KHC{O_3}:y\,mol \hfill \cr} \right. \cr
& 2NaHC{O_3}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow Na_2C{O_3} + C{O_2} \uparrow + {H_2}O \cr
& \;\;x \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\to \;\;{x \over 2}\;\;\;\;\;\;\;\;\to \;\;{x \over \matrix{
2 \hfill \cr
\hfill \cr} } \cr
& 2KHC{O_3}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow {K_2}C{O_3} + C{O_2} \uparrow + {H_2}O \cr
&\;\; y \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\to \;\;{y \over 2}\;\;\;\;\;\;\;\to \;\;{y \over 2} \cr
& \Rightarrow {n_{C{O_2}}} = {x \over 2} + {y \over 2} = {{0,56} \over {22,4}} \Leftrightarrow x + y = 0,05. \cr
& \cr} \]
Ta có:
\[\left\{ \matrix{
x + y = 0,05 \hfill \cr
84x + 100y = 4,84 \hfill \cr} \right. \Leftrightarrow \left\{ \matrix{
x = 0,01 \hfill \cr
y = 0,04 \hfill \cr} \right.\]
Khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp trước phản ứng:
\[\eqalign{
& {m_{NaHC{O_3}}} = 0,01.84 = 0,84[g]; \cr
& {m_{KHC{O_3}}} = 0,04.100 = 4[g] \cr} \]
Khối lượng mỗi muối sau phản ứng:
\[\eqalign{
& {m_{N{a_2}C{O_3}}} = {{0,01} \over 2}.106 = 0,53; \cr
& {m_{{K_2}C{O_3}}} = {{0,04} \over 2}.138 = 2,76[g]. \cr} \]