Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm

MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM

I.NATRI HIĐROXIT(NaOH).

1.Tính chất

a) Tính chất vật lí:

- Chất rắn màu trắng, hút ẩm mạnh, nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp 328^oC.

- Tan tốt trong nước và rượu, quá trình tan tỏa nhiều nhiệt.

b) Tính chất hóa học:

- Là bazơ mạnh( hay còn gọi là kiềm hay chất ăn da), làm đổi màu chất chỉ thị: làm quỳ tím hóa xanh, phenolphtalein hóa hồng.

- Phân li hoàn toàn trong nước: NaOH_dd → Na⁺ + OH^¯

- NaOH có đầy đủ tính chất của một hiđroxit.

* Với axit :              H⁺ + OH^– → H₂O

* Với oxit axit :

                             CO₂ + NaOH   → NaHCO₃                       

                             CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

                               NaOH + SiO₂ → Na₂SiO₃ (*)

v Lưu ý:

- Phản ứng (*) là phản ứng ăn mòn thủy tinh (NaOH ở nhiệt độ nóng chảy) vì thế khi nấu chảy NaOH, người ta dùng các dụng cụ bằng sắt, niken hay bạc.

- Khi tác dụng với axit và oxit axit trung bình, yếu thì tùy theo tỉ lệ mol các chất tham gia mà muối thu được có thể là muối axit, muối trung hòa hay cả hai.

                               OH¯ + CO₂ → HCO₃¯

                                 2OH¯ + CO₂ → CO₃²⁻ + H₂O

          * Với dung dịch muối :

                             CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄

                                                             xanh lam

                             NH₄Cl + NaOH → NaCl + NH₃ + H₂O

                             Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 2Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄

                                                                    keo trắng

                             Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O

                             NaHCO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

                             NaHSO₄ + NaOH → Na₂SO₄ + H₂O

* Chú ý :

- Dung dịch NaOH có khả năng hoà tan : Al, Al₂O₃ , Al(OH)₃

NaOH + Al + H₂O → NaAlO₂ +   3/2H₂     

            2NaOH + Al₂O₃ → 2NaAlO­₂ + H₂O  

NaOH + Al(OH)₃ → NaAlO₂  + 2H₂O

- Tương tự, NaOH có thể  tác dụng với kim loại Be, Zn, Sb, Pb, Cr và oxit và hiđroxit tương ứng của chúng

* Tác dụng với một số phi kim như Si, C, P, S, Halogen:

                               Si + 2OH¯ + H₂O → SiO₃²¯ + 2H₂

                               C + NaOH_{nóng chảy} → 2Na + 2Na₂CO₃ + 3H₂↑

                               4P_trắng + 3NaOH  +  3H₂O →  PH₃ ↑ +  3NaH₂PO₂

                      Cl₂ + 2NaOH →  NaCl + NaClO + H₂O

                               3Cl₂ +  6NaOH →  NaCl + NaClO₃ + 3H₂O

2. Ứng dụng:

Sản xuất xà phòng, giấy, tơ nhân tạo, tinh dầu thực vật và các sản phẩm chưng cất dầu mỏ, chế phẩm nhuộm và dược phẩm nhuộm, làm khô khí và là thuốc thử rất thông dụng trong phòng thí nghiệm.

3.Điều chế:

- Nếu cần một lượng nhỏ, rất tinh khiết, người ta cho kim loại kiềm tác dụng với nước:

                        Na + H₂O →  NaOH + ½ H₂

- Trong công nghiệp, người ta dùng phương pháp điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn.

2NaCl   +  H₂O       2NaOH  +   H₂   +       Cl₂

II. NATRI HIDROCACBONAT VÀ NATRI CACBONAT

III. NATRI CLORUA (NaCl)

1. Trạng thái tự nhiên:

- NaCl là hợp chất rất phổ biến trong thiên nhiên (có trong nước biển, nước của hồ nước mặn, khoáng vật halit gọi là muối mỏ).

- Người ta thường khai thác muối từ mỏ bằng phương pháp ngầm, nghĩa là qua các lỗ khoan dùng nước hòa tan muối ngầm ở dưới lòng đất rồi bơm dung dịch lên để kết tinh muối ăn.

- Cô đặc nước biển bằng cách đun nóng hoặc phơi nắng tự nhiên, người ta có thể kết tinh muối ăn.

2. Tính chất:

* Tính chất vật lí:

- Là hợp chất ion có dạng mạng lưới lập phương tâm diện. Tinh thể NaCl không có màu và hoàn toàn trong suốt.

- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao, t^o_nc= 800^oC, t^o_s= 1454^oC.

- Dễ tan trong nước và độ tan không biến đổi nhiều theo nhiệt độ nên không dễ tinh chế bằng cách kết tinh lại.

- Độ tan của NaCl ở trong nước giảm xuống khi có mặt NaOH, HCl, MgCl₂, CaCl₂, … Lợi dụng tính chất này người ta sục khí HCl vào dung dịch muối ăn bão hòa để điều chế NaCl tinh khiết.

* Tính chất hóa học:

- Khác với các muối khác, NaCl không phản ứng với kim loại, axit, bazơ ở điều kiện thường. Tuy nhiên, NaCl vẫn phản ứng với một muối:

  NaCl + AgNO₃ NaNO₃ + AgCl↓

- Ở trạng thái rắn, NaCl phản ứng với H₂SO₄ đậm đặc (phản ứng sản xuất HCl, nhưng hiện nay rất ít dùng vì phương pháp tạo ra nhiều khí độc hại, gây nguy hiểm tới hệ sinh thái, ô nhiễm môi trường).

  NaCl + H₂SO₄    →     NaHSO₄ + HCl

  2NaCl + H₂SO₄ →     Na₂SO₄ + 2HCl

- Điện phân dung dịch NaCl:

  2NaCl + 2H₂O  2NaOH + H₂ + Cl₂

3. Ứng dụng

 Là nguyên liệu để điều chế Na, Cl₂, HCl, NaOH và hầu hết các hợp chất quan trọng khác của natri. Ngoài ra, NaCl còn được dùng nhiều trong các ngành công nghiệp như thực phẩm (muối ăn…), nhuộm, thuộc da và luyện kim.

BÀI TẬP

Câu 1: Trong các muối sau, muối nào dễ bị nhiệt phân?

A. LiCl.                             B. NaNO3.                        C. KHCO3.                       D. KBr.

Câu 2: Điện phân muối clorua của một kim loại kiềm nóng chảy thu được 0,896 lít khí (đktc) ở anot và 1,84 gam kim loại ở catot. Công thức hoá học của muối là

A. LiCl.                             B. NaCl.                            C. KCl.                              D. RbCl.

Câu 3: Cho a gam hỗn hợp 2 muối Na2CO3 và NaHSO3 có số mol bằng nhau tác dụng với dung dịch H2SO4

loãng dư. Khí sinh ra được dẫn vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 41,4 gam kết tủa. Giá trị của a là

A. 20.                                B. 21.                                C. 22.                                D. 23.

Câu 4: Cho 3 gam hỗn hợp gồm Na và kim loại kiềm M tác dụng với nước. Để trung hoà dung dịch thu được cần 800 ml dung dịch HCl 0,25M. Kim loại M là

A. Li.                                 B. Cs.                                C. K.                                 D. Rb.

Câu 5: Cho 3,9 gam kali tác dụng với nước thu được 100 ml dung dịch. Nồng độ mol của dung dịch KOH thu được là

A. 0,1M.                           B. 0,5M.                            C. 1M.                               D. 0,75M.

Câu 6: Cho 6,2 gam hỗn hợp 2 kim loại kiềm tác dụng hết với nước thấy có 2,24 lít H2 (đktc) bay ra. Cô cạn dung dịch thì khối lượng chất rắn khan thu được là

A. 9,4 gam.                       B. 9,5 gam.                       C. 9,6 gam.                       D. 9,7 gam.

Câu 7: Hoà tan hoàn toàn 5,2 gam hai kim loại kiềm ở 2 chu kì liên tiếp vào nước thu được 2,24 lít khí H2 (đktc). Hai kim loại đó là

A. Li và Na.                      B. Na và K.                       C. K và Rb.                       D. Rb và Cs.

ĐÁP ÁN