Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Hợp chất của kim loại kiềm (Hóa học Lớp 12)

Natri hidrocacbonat là NaHCO${}_3$

NaOH tác dụng được với HCl, CuSO${}_4$, FeCl${}_2$

Hỗn hợp ban đầu –Quá dư–> hh {Na : x mol; K : y mol; O : z mol} (10,1 gam) –H₂O–> ddX {NaOH; KOH} –HCl 0,25 mol–> ddY {Na⁺; K⁺; OH⁻; Cl⁻} (200 ml ddY pH=13) –Cô cạn–> rắn 18,78 gam; H₂ : V(l) = ?
$$\{\begin{array}{l}{m}_{hh}:23x+39y+16z=10,1\\ pH=13\Rightarrow pOH=1\Rightarrow n_{O{H}^{-}}=0,02\Rightarrow x+y-0,28=0,02\\ m_{r\acute{\stackrel{˘}{a}}n}\Rightarrow 23x+39y+0,28.35,5+17.0,02=18,78\end{array}$$
$$\Rightarrow \{\begin{array}{l}x=0,2\text{ mol}\\ y=0,1\text{ mol}\\ z=0,1\text{ mol}\end{array}$$
BTe $\Rightarrow n_{H_2}=\frac{n_{Na}+n_K-2n_O}{2}=0,05$ mol $\Rightarrow V_{H_2}=0,112$ (l)

Công thức của potassium carbonate là $K_{2}C{O}_3$.

Phương pháp Solvay dựa trên độ tan nhỏ của NaHCO₃ để thúc đẩy phản ứng:
$NaCl+N{H}_3+C{O}_2+H_{2}O\to NaHC{O}_3+N{H}_{4}Cl$
Do đó nguyên liệu của phương pháp này không dùng đến NaOH (sodium hydroxide).

Đáp án B
$$\stackrel{\text{BTNT.S}}{\to }{n}_{H_{2}S{O}_4}=n_{N{a}_{2}S{O}_4}=\frac{170,4}{142}=1,2\text{ mol}$$
$$\stackrel{\text{BTKL}}{\to }m+m_{dd{H}_{2}S{O}_4}=m_{ddY}+m_{kh\acute{ı}}$$
$$\to m=\left(\frac{170,4.100}{51,449}+\frac{8,96}{22,4}.16,75.2\right)-\frac{98.1,2.100}{40}=50,6\text{ gam}$$

Khi thêm từ từ HCl vào X:
$n_{HCl}=n_{K_{2}C{O}_3}+n_{C{O}_2}\to n_{C{O}_2}=0,15$
$\to V=3,36$ lít
Bảo toàn $C\to n_{CaC{O}_3}=0,375+0,3-0,15=0,525$ mol
$\to m_{CaC{O}_3}=52,5$ gam

X: NaOH
F: $C{O}_2$
Y: $NaHC{O}_3$
Z: $N{a}_{2}C{O}_3$
E: $H_{2}O$

Chọn B
$n_{C{O}_2}=\frac{3,36}{22,4}=0,15$ mol
$$2NaHC{O}_3\stackrel{t^o}{\to }N{a}_{2}C{O}_3+C{O}_2\uparrow +H_{2}O$$
mol phản ứng: 0,3 ← 0,15
→ m = m${}_{NaHC{O}_3}$ = (23+1+12+16.3).0,3 = 25,2 gam → Chọn B

a) Đúng. Khi đun nóng, NaHCO${}_3$ bị nhiệt phân: 2NaHCO${}_3$ → Na${}_2$CO${}_3$ + CO${}_2$ + H${}_2$O. Khí CO${}_2$ sinh ra làm bánh phồng, xốp.
b) Đúng. Sodium hydrogencarbonate chính là NaHCO${}_3$.
c) Sai. NaHCO${}_3$ trung hòa HCl trong dạ dày: NaHCO${}_3$ + HCl → NaCl + CO${}_2$ + H${}_2$O; khi trung hòa acid, pH tăng lên, không phải làm giảm pH.
d) Đúng. M(NaHCO${}_3$) = 84 g/mol; n = 0,336 : 84 = 0,004 mol; n(HCl) = 0,004 mol; V = 0,004 : 0,02 = 0,2 lít.
Đáp án Câu 1: Đ Đ S Đ
a) Khi đun nóng, NaHCO${}_3$ bị nhiệt phân: 2NaHCO${}_3$ → Na${}_2$CO${}_3$ + CO${}_2$ + H${}_2$O. Khí CO${}_2$ sinh ra làm bánh phồng, xốp. Vì vậy baking soda được dùng làm bột nở. Kết luận: Đúng.
b) Sodium hydrogencarbonate chính là NaHCO${}_3$. Kết luận: Đúng.
c) NaHCO${}_3$ được dùng để trung hòa HCl trong dạ dày: NaHCO${}_3$ + HCl → NaCl + CO${}_2$ + H${}_2$O. Khi trung hòa acid, độ acid giảm, tức là pH tăng lên, không phải làm giảm pH. Kết luận: Sai.
d) M(NaHCO${}_3$) = 23 + 1 + 12 + 3.16 = 84 g/mol. Số mol NaHCO${}_3$: n = 0,336 : 84 = 0,004 mol. Phương trình phản ứng: NaHCO${}_3$ + HCl → NaCl + CO${}_2$ + H${}_2$O, tỉ lệ mol 1 : 1, vậy n(HCl) = 0,004 mol. Dung dịch HCl có nồng độ 0,02 M nên V = n : C = 0,004 : 0,02 = 0,2 lít. Kết luận: Đúng.

(AI giải đề cho tôi)
X là NaOH (xút ăn da). Chuỗi: NaOH + CO2 (Y) → Na2CO3 (Z); Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3 (T); NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O (T + X → Z); Na2CO3 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + 2NaOH (Z + E → BaCO3). Vậy T = NaHCO3 và E = Ba(OH)2, chọn B.

(AI giải đề cho tôi)
Tính từ dữ kiện đầu: $n_{NaOH}=11,2/40=0,28$ mol → $n_{Na}=0,28$ mol; $n_{H_2}=3,136/22,4=0,14$ mol → $n_{Ba}=0,14$ mol (Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2). Khối lượng kim loại = 0,28·23 + 0,14·137 = 25,62 g → khối lượng oxides = 14,48 g: $62x+153y=14,48$ với $x=n_{N{a}_{2}O},y=n_{BaO}$.

Sục $n_{C{O}_2}=10,304/22,4=0,464$ mol: Ba (tổng 0,14 + y mol) kết tủa hết thành BaCO3, CO2 dư tác dụng với Na: OH− tổng từ Na = 0,28 + 2x. Sau phản ứng dung dịch Y chứa (do CO2 đủ để tạo muối nhưng không dư quá): $C{O}_3^{2-}$: $C_1=2x+y-0,04$ mol và $HC{O}_3^{-}$: $C_2=0,36-2x-2y$ mol (kiểm tra bảo toàn Na: $2C_1+C_2=2x+0,28$ ✓).

Dung dịch Z: $H^{+}=0,06+4a$ mol, $S{O}_4^{2-}=a$ mol.

- Nhỏ Z vào Y: H+ trước hết chuyển CO3→HCO3 (không khí), sau đó thải CO2: $V=H^{+}-C_1$ (với $C_1<H^{+}<C_1+C_2$).
- Nhỏ Y vào Z (axit dư trong cốc): CO3 + 2H+ → CO2 + H2O ngay, nên khí = min(H+, tổng C). Vì $H^{+}=0,06+4a$ lớn hơn tổng carbon $T=0,32-y$ (T < 0,32) với các đáp án a ≥ 0,1, khí thoát ra = $T=0,32-y$.

Điều kiện: $0,32-y=1,2(H^{+}-C_1)=1,2(0,06+4a-2x-y+0,04)$.

Thử a = 0,1 → H+ = 0,46: $C_1=0,46-(0,32-y)/1,2=0,1933+0,8333y$, suy ra $2x+y-0,04=0,1933+0,8333y$ → $x=0,11667-0,08333y$. Thay vào $62x+153y=14,48$: $7,233+147,833y=14,48$ → $y\approx 0,049$; $x\approx 0,1126$. Kiểm tra: $x+y\approx 0,1616\le 0,18$ ✓; $C_1\approx 0,2342<H^{+}=0,46<T\approx 0,271$ ✓ (V = 0,2258, khí vế 2 = 0,271 = 1,2V ✓).

Với a = 0,2; 0,3; 0,4 thì H+ quá lớn, phương trình $T=1,2(H^{+}-C_1)$ cho $C_1>T$, vô lý. Vậy a = 0,1.

(AI giải đề cho tôi)
Natri hidrocacbonat gồm ion Na${}^{+}$ và ion hidrocacbonat HCO${}_3^{-}$, nên công thức hóa học là NaHCO${}_3$ (thường gọi là thuốc muối nở, dùng trung hòa axit dư trong dạ dày: NaHCO${}_3$ + HCl → NaCl + H${}_2$O + CO${}_2$). Các phương án khác: K${}_2$CO${}_3$ là kali cacbonat, Na${}_2$CO${}_3$ là natri cacbonat, KHCO${}_3$ là kali hidrocacbonat. Đáp án khớp với đáp án nguồn (câu 11: D).

Nước muối sinh lí là dung dịch NaCl 0,9\%. ⇒ Đáp án B (NaCl).

a) Đúng. Trong quy trình Solvay, $N{H}_3$ và $C{O}_2$ được thu hồi và tái sử dụng, làm giảm chi phí sản xuất.
b) Sai. Theo phương trình phản ứng, NaCl và $NaHC{O}_3$ có tỉ lệ mol 1 : 1. nNaCl${}_{bd}$ = 300 mol; nNaCl${}_{pu}$ = nNaHCO_3 = 270 mol; mNaHCO_3 = 22680 gam = 22,68 kg.
c) Sai. Phản ứng: 2NaHCO_3 → Na_2CO_3 + CO_2 + H_2O là phản ứng thu nhiệt, không phải tỏa nhiệt.
d) Đúng. $NaHC{O}_3$ khi đun nóng phân hủy tạo $C{O}_2$, nên được dùng làm bột nở trong thực phẩm.
a) Đúng. Trong quy trình Solvay, $N{H}_3$ và $C{O}_2$ được thu hồi và tái sử dụng, làm giảm chi phí sản xuất.
b) Sai. Theo phương trình phản ứng, NaCl và $NaHC{O}_3$ có tỉ lệ mol 1 : 1.
nNaCl${}_{bd}$ = 300 mol
nNaCl${}_{pu}$ = nNaHCO_3 = 270 mol
mNaHCO_3 = 22680 gam = 22,68 kg.
c) Sai. Phản ứng: 2NaHCO_3 → Na_2CO_3 + CO_2 + H_2O là phản ứng thu nhiệt, không phải tỏa nhiệt.
d) Đúng. $NaHC{O}_3$ khi đun nóng phân hủy tạo $C{O}_2$, nên được dùng làm bột nở trong thực phẩm.

Đáp số: 2
- Đốt trên ngọn lửa đèn khí thấy ngọn lửa có màu vàng → Hợp chất của Na
- Tác dụng với dung dịch HCl tạo ra khí Y làm đục nước vôi trong → Muối $HC{O}_3^{-}$, $C{O}_3^{2-}$
→ có 2 chất thoả mãn ($N{a}_{2}C{O}_3$, $NaHC{O}_3$)

(AI giải đề cho tôi)
NaHCO${}_3$ là muối axit của axit yếu (H${}_2$CO${}_3$), có khả năng phản ứng với cả axit lẫn bazơ nên là chất lưỡng tính:
- Tác dụng với axit: $NaHC{O}_3+HCl\to NaCl+C{O}_2+H_{2}O$
- Tác dụng với bazơ: $NaHC{O}_3+NaOH\to N{a}_{2}C{O}_3+H_{2}O$

Các chất còn lại: NaNO${}_3$ là muối trung hòa của axit mạnh và bazơ mạnh (không lưỡng tính); MgCl${}_2$ là muối của bazơ yếu và axit mạnh (chỉ thủy phân cho môi trường axit); Na${}_2$CO${}_3$ là muối của axit yếu và bazơ mạnh (chỉ thủy phân cho môi trường bazơ). Đáp án khớp với bảng đáp án nguồn (câu 40: A).

Lời giải do AI cung cấp (nguồn chỉ có bảng đáp án, Câu 50 → C): HCl tác dụng với NaOH theo phản ứng trung hòa: $HCl+NaOH\to NaCl+H_{2}O$. Na${}_2$O (oxit bazơ) tác dụng với NaOH: $N{a}_{2}O+H_{2}O\to 2NaOH$ — thực chất Na${}_2$O không phản ứng với dung dịch NaOH. Mg(OH)${}_2$ là bazơ không tan, không tác dụng với NaOH. NaHCO${}_3$ là muối axit, tác dụng được: $NaHC{O}_3+NaOH\to N{a}_{2}C{O}_3+H_{2}O$. Vậy chỉ có 2 chất (HCl và NaHCO${}_3$) tác dụng được với dung dịch NaOH. Lưu ý: đáp án chính thức trong nguồn là C (3 chất), có thể do nguồn tính thêm Na${}_2$O; theo hóa học chuẩn đáp án đúng là B (2 chất).

(AI giải đề cho tôi)
Từ phản ứng (4): $X_4+X_6\to BaS{O}_4+C{O}_2+H_{2}O$, vì sản phẩm chứa Ba và SO4 nên $X_4=BaC{O}_3$, $X_6=H_{2}S{O}_4$. Do đó $X_6$ phải là H2SO4 (loại cặp (3) vì X6 = HCl), và $X_2$ lần lượt là NaOH, Ba(HCO3)2, Ba(OH)2.

Xét phương trình (3): $X_2+X_5\to BaC{O}_3+2X_3$ và (2): $X_1+X_3\to X_5+H_{2}O$.

- Cặp (2): $X_2=Ba(HC{O}_3{)}_2$. Chọn $X_1=NaOH$:
(1) $NaOH+Ba(HC{O}_3{)}_2\to NaHC{O}_3+BaC{O}_3\downarrow +H_{2}O$ (tỉ lệ 1:1:1:1:1) → $X_3=NaHC{O}_3$.
(2) $NaOH+NaHC{O}_3\to N{a}_{2}C{O}_3+H_{2}O$ → $X_5=N{a}_{2}C{O}_3$.
(3) $Ba(HC{O}_3{)}_2+N{a}_{2}C{O}_3\to BaC{O}_3\downarrow +2NaHC{O}_3$ ✓ đúng tỉ lệ 1:1:1:2.
(4) $BaC{O}_3+H_{2}S{O}_4\to BaS{O}_4+C{O}_2+H_{2}O$ ✓. Thỏa mãn.

- Cặp (4): $X_2=Ba(OH{)}_2$. Chọn $X_1=NaHC{O}_3$:
(1) $NaHC{O}_3+Ba(OH{)}_2\to BaC{O}_3\downarrow +NaOH+H_{2}O$ → $X_3=NaOH$.
(2) $NaHC{O}_3+NaOH\to N{a}_{2}C{O}_3+H_{2}O$ → $X_5=N{a}_{2}C{O}_3$.
(3) $Ba(OH{)}_2+N{a}_{2}C{O}_3\to BaC{O}_3\downarrow +2NaOH$ ✓ đúng tỉ lệ 1:1:1:2.
(4) $BaC{O}_3+H_{2}S{O}_4\to BaS{O}_4+C{O}_2+H_{2}O$ ✓. Thỏa mãn.

- Cặp (1): $X_2=NaOH$. Phản ứng (1) $X_1+NaOH\to X_3+BaC{O}_3+H_{2}O$ buộc $X_1=Ba(HC{O}_3{)}_2$, khi đó $X_3=NaHC{O}_3$; nhưng phản ứng (2) $Ba(HC{O}_3{)}_2+NaHC{O}_3$ không xảy ra → không thỏa mãn.

- Cặp (3): $X_6=HCl$ không thể tạo $BaS{O}_4$ ở phản ứng (4) → không thỏa mãn.

Vậy có 2 cặp chất thỏa mãn (cặp (2) và cặp (4)), đáp án C, trùng với đáp án nguồn.

(1) Đúng, để tiết kiệm chi phí nguyên liệu và hạn chế xả thải, CO${}_2$ và NH${}_3$ được tái sử dụng.
(2) Đúng
(3) Đúng: 2NH${}_4$Cl + CaO → CaCl${}_2$ + 2NH${}_3$ + H${}_2$O
(4) Đúng.