Hydro và kim loại nhóm 1: Tính chất hóa học của các kim loại nhóm IA và các bài tập liên quan.

1. HYDRO
Cấu tạo nguyên tử và một số đặc điểm
- Hydro có cấu trúc đơn giản nhất: 1s1. lớp vỏ
electron chỉ bao gồm 1 electron và nhân chỉ có 1
proton.
- Do có khả năng này mà nguyên tố H có thể được
xếp vào nhóm I hay nhóm VII

2. - Trong liên kết cộng hóa trị, hydro đưa ra 1 electron
và dùng chung với nguyên tố mà nó kết hợp. Tùy
vào độ âm điện của nguyên tố mà nó liên kết, sẽ
hình thành liên kết cộng hóa trị phân cực hay không
phân cực
- Số oxy hóa có thể có: -1, 0, +1, nhưng số oxy hóa
thường gặp là 0 và + 1
- Ngoài ra, hydro còn tạo ra liên kết hydro với các
nguyên tố có độ âm điện lớn.

3. 2. Tính chất vật lý
-Ở điều kiện thường, hydro là chất khí không màu,
không mùi vị.
-Phân tử gồm 2 nguyên tử, năng lượng liên kết lớn
và độ dài liên kết H-H là 0,74 Ao
-Phân tử khó phân cực, hydro lại rất nhẹ nên nhiệt
độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp.
-Tốc độ khuếch tán lớn, lớn hơn không khí 3,5 lần
nên H2 dẫn nhiệt tốt.

4. 2. Tính chất hóa học
-Tính bền nhiệt: ở trạng thái tự nhiên hydro tồn tại
ở dạng phân tử nên có độ bền nhiệt lớn (ΔH= 103
kcal/mol), khó bị phân hủy thành nguyên tử.
- ở 2000oC, chỉ phân hủy được 0,1% H2; Ở
4000oC, chỉ có 62,5% H2 bị phân hủy.
- Do vậy, ở điều kiện thường H2 chỉ phản ứng được
với Flo. Khi đun nóng, H2 phản ứng được với Cl2,
O2, kim loại kiềm, kiềm thổ.

5. 2. Tính chất hóa học của hydro
-Tính oxy hóa: khi phản ứng với các chất khử mạnh
như kim loại kiềm, kiềm thổ thì hydro thể hiện tính
oxy hóa

6. 2. Tính chất hóa học của hydro
-Tính khử: khả năng cho electron của hydro giống
kim loại kiềm, nhưng năng lượng ion hóa nguyên tử
H lớn hơn kim loại kiềm vài ba lần.
-ở nhiệt độ cao, H2 còn khử được nhiều đơn chất,
hợp chất.
+ Phản ứng với oxy: xảy ra ở nhiệt độ 550oC:

7. 2. Tính chất hóa học của hydro (tt)
+ Hydro còn khử được nhiều oxit kim loại hoạt động
như đồng, chì, sắt, thủy ngân,…
+ Ngoài ra, hydro còn tham tham gia phản ứng tạo
ra hợp chất cộng hóa trị như HCl, CH4…

8. 3. Trạng thái tự nhiên, đồng vị
- Trạng thái tự nhiên: thường gặp là các hợp chất
của hydro như nước, dầu mỏ, khí thiên nhiên…
- Trong vũ trụ: hydro chiếm một nữa khối lượng
mặt trời. Trong các vì sao, hydro chiếm phần lớn
khối lượng.

9. Đồng vị của Hydro
- Proti và đơtri là 2 đồng vị bền, còn triti là đồng vị
phóng xạ với chu kỳ bán hủy 12,26 năm.
- Cả 3 đồng vị đều có tính chất hóa học như nhau
vì vỏ electron đều là 1s1

10. - Điều chế - ứng dụng
-Điều chế:
+ Trong công nghiệp: hydro được điều chế từ khí
thiên nhiên, than cốc.
Phản ứng:
Loại CO khỏi H2: trộn sản phẩm phản ứng với hơi
nước ở 450-500oC, xúc tác Fe2O3 được hoạt hóa
bằng Cr2O3 thì CO sẽ chuyển về CO2
Loại CO2 ?

11. -Điều chế hydro (tt)
+ Từ than cốc: cho hơi nước ở 1000oC đi qua than
cốc, ta được hỗn hợp than ướt
+ Trong phòng thí nghiệm: cho kim loại tác dụng với
axit không oxy hóa (thường dùng kim loại Kẽm)
Phương trình: Zn + H2SO4 = ?
Nếu dùng Zn không tinh khiết thì phải cho sản
phẩm đi qua bột đồng (Cu) ở 500oC, tại sao?

12. + Điện phân dung dịch loãng gồm hỗn hợp H2SO4 2%,
NaOH 25-30%, KOH 34%.
- Phản ứng:
+ ứng dụng: - trong công nghiệp, H2 được dùng để
điều chế NH3, HCl, CH3OH
-Hỗn hợp CO + H2 làm nhiên liệu
-H2 rắn làm nhiên liệu cho động cơ phản lực

13. HYDRUA
Hydrua là tên hợp chất của hydro với nguyên tố khác
 Hydrua ion: là hydrua của kim loại có tính khử
mạnh như LiH, NaH…Hydro trong các hợp chất này
có số oxy hóa -1.
 Hóa tính: hydrua kim loại có hoạt tính cao, thủy
phân mạnh và không thuận nghịch, thể hiện tính bazơ

14. HYDRUA
 Hydrua ion: lưỡng tính dễ tạo phức với các hydrua
khác
 Hydrua cộng hóa trị (H-X): Phần lớn hợp chất của
hydro với các nguyên tố khác là hợp chất cộng hóa trị
Tùy thuộc vào độ âm điện của nguyên tố X trong
hydrua mà liên kết H-X phân cực mạnh hay yếu

15. Tính chất của Hydrua:
-Những hydrua cộng hóa trị ở điều kiện thường là
chất khí, chất lỏng dễ bay hơi.
- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp vì sự phá
vỡ liên kết Van de Waal.
- Một số hydrua như HF, H2O còn có thêm liên kết
hydro nên có nhiệt độ nóng chảy , nhiệt độ sôi cao.

16.  Hydrua kiểu kim loại:
-Nhiều kim loại chuyển tiếp hấp thụ khí hydro tạo
nên chất rắn có thành phần xác định hoặc biến
đổi.
- Tính chất: so với kim loại ban đầu thì hydrua kiểu
kim loại phản ứng với oxy và với H2O kém hơn.
Hydrua kiểu kim loại dòn hơn, dẫn điện hoặc bán
dẫn điện, bề ngoài giống kim loại.

17. KIM LOẠI KIỀM (NHÓM I)
I. NHẬN XÉT CHUNG
- Nhóm IA gồm các nguyên tố: Liti (Li), Natri (Na),
Kali (K), Rubidi (Rb), Cesi (Cs), Franci (Fr).
-Franci là nguyên tố phóng xạ tự nhiên, Na là
nguyên tố quan trọng nhất
- Cấu hình e hóa trị: ns1 → dễ mất e để trở thành
ion M+ nên chúng là những kim loại mạnh nhất
trong tất cả các kim loại và trong mọi hợp chất
chúng chỉ có mức oxy hóa +1

18. - Đi từ trên xuống dưới, số lớp e và bán kính nguyên
tử tăng dần nên khả năng nhường e, tính kim loại
tăng dần.
- Tạo được liên kết ion với các nguyên tố không kim
loại của nhóm VI, VII.
- So với nhóm nguyên tố khác, nhóm kim loại kiềm
có nhiều tính chất giống nhau hơn và những tính
chất này biến đổi đều đặn từ Li đến Fr.

19. Thông số hóa lý Li Na K Rb Cs Fr
Bán kính nguyên
tử (Å)
1,55 1,89 2,36 2,48 2,68 2,8
Bán kính ion Rxt (Å) 0,68 0,98 1,33 1,49 1,65 1,75
Năng lượng ion
hóa 1 (eV)
5,39 5,14 4,34 7,18 3,89 3,98
Khối lượng riêng
d(g/cm3)
0,53 0,97 0,85 4,5 1,9
Nhiệt độ nóng chảy
tnc (0C)
180 98 63 39 29
Nhiệt độ sôi ts (0C) 1330 900 766 700 685
Hàm lượng trong
vỏ quả đất (%
ng.tử)
0,02 2,4 1,4 7.10–3 9,5.10
–9
Một số thông số hóa lý

20. + Tính chất vật lý :
- Khi tăng điện tích hạt nhân các thông số hóa lý tăng.
- Bán kính nguyên tử lớn và tăng nhanh từ đầu đến
cuối phân nhóm  năng lực ion hóa nhỏ và giảm theo
chiều trên.
- Là những kim loại rất nhẹ và mềm.
- Các kim loại kiềm đều có độ dẫn điện lớn.
- Khi đốt có màu đặc trưng Li: đỏ tía, Na: vàng rực, K:
tím hồng, Rb: đỏ huyết, Cs : xanh da trời được ứng
dụng để phân tích định tính.

21. + Tính chất hóa học :
- Kim loại hoạt động mạnh tác dụng với hầu hết các
nguyên tố trừ khí trơ.
- Đun nóng nhẹ tác dụng với Hydro tạo thành
Hydrua.
- Phản ứng mạnh với Halogen, Oxy, Lưu hùynh,
Nitơ, Cabon.
- Bị oxy hóa ngay ở nhiệt độ thường : Li nhanh, Na
rất nhanh, K ngay lập tức, Rb, CS bốc cháy. Li cho
oxýt thường Li2O.

22. - Còn các kim loại khác tạo thành peoxyt X2Na2
hoặc XO2 (K, RB, Cs).
- Chỉ có Li tác dụng trự tiếp dd với C, N2 tạo thành
Nitrua, Li3N, Li2C2. Các nguyên tố khác do nitrua và
cacbua gián tiếp.
- Ở nhiệt độ thường, các kim lọai kềm tác dụng
mãnh liệt với nước và axít giải phóng Hydro.

23. + Trạng thái tự nhiên và điều chế :
- Natri chiếm 2,4% trọng lượng vỏ quả đất, K : 1,4
còn các chất khác rất ít.
- K, Na thường tồn tại trong nước biển, muối mỏ
dưới dạng kép.
- Điều chế Na bằng cách điện phân NaCl, NaOH
nóng chảy.
- Điều chế K bằng cách dùng Fe khử KOH ở nhiệt
độ cao.

26. 1.2.3. Hợp chất các nguyên tố khác nhau
- Tạo muối hay kiểu muối tương ứng với trạng thái
hợp chất X+1.
- X+1 có điện tích nhỏ, bán kính lớn nên phân cực
bé nên tạo phía kém, muối ít tạo hydrat tinh thể.
- Hợp chất kim lọai kiềm dễ tan, bền nhiệt.
- Các hợp chất điển hình là oxyt, peoxyt và
hydroxyt. Các muối halogenua, muối cacbonat.

27. NHÓM IB
Nhóm IB bao gồm: đồng (Cu), bạc (Ag), vàng (Au).

28. NHÓM IB
- Về cấu trúc electron ở trạng thái cơ bản: (n-1)d9ns2
nhưng xét về mặt cấu trúc electron ngoài cùng có
dạng: (n-1)d10ns1 .
- Đặc điểm cấu trúc nguyên tố của Ag, Cu, Au quyết
định tính chất khác biệt của chúng, đặc biệt là tính trơ
về mặt hóa học của kim loại.
- Sự giảm năng lượng I1 từ Cu đến Ag có liên quan
đến sự tăng bán kính nguyên tử và sự tăng I1 từ Ag
đến Au liên quan mạnh đến điện tích hạt nhân.

29. NHÓM IB
Mặc dù phân lớp d đã được điền đầy đủ, nhưng cấu
trúc chưa phải đã hoàn toàn bền vững, do đó các
nguyên tố nhóm này có thể bị kích thích tạo ra 3
electron độc thân.

30. NHÓM IB
Do vậy, các nguyên tố nhóm IB có các mức oxy hóa
+1,+2,+3. Trạng thái oxy hóa đặc trưng của Cu là
+2 và của Ag là +1 và của Au là +3.
Đơn chất
Trạng thái thiên nhiên
Trong vỏ quả đất, Cu chiếm 3,6.10-3 % tổng số
nguyên tử, Ag chiếm 1,6.10-6 % và Au chiếm 5.10-8%.

31. Đơn chất
Trạng thái thiên nhiên
Trong vỏ quả đất, Cu chiếm 3,6.10-3 % tổng số nguyên
tử, Ag chiếm 1,6.10-6 % và Au chiếm 5.10-8%.
Người ta thường gặp Cu chủ yếu ở dạng hợp chất
sunfua lẫn với các kim loại khác, khoáng vật chính là
cancozin (Cu2S) chứa 79,8% Cu. Với Ag thường gặp ở
dạng khoáng chất acgentit (Ag2S) chứa 87,1% Ag.
Ngoài dạng tự do, Au còn tồn tại ở dạng hợp chất như
vàng telurua (AuTe2).

32. Đồng vị
- Đồng có 11 đồng vị từ 58Cu đến 68Cu, trong đó có
hai đồng vị thiên nhiên là 63Cu(60,1% và 65Cu(30,9%).
Còn lại là các đồng vị phóng xạ.
- Ag có 19 đồng vị, trong đó có 2 đồng vị thiên nhiên là
107Ag và 109Ag (48,64%). Còn lại là các đồng vị phóng
xạ.
- Au có nhiều đồng vị từ 183Au đến 204Au nhưng trong
đó chỉ có một đồng vị thiên nhiên là 197Au(100%)

33. Tính chất hóa học
-Các kim loại nhóm IB có dạng tinh thể lập phương
tâm diện. Chúng là các kim loại nặng, mềm, có ánh
kim và có màu. Cu – đỏ, Ag – trắng, Au – vàng chói.
- Các kim loại nhóm IB có nhiệt nóng chảy, nhiệt độ sôi
cao hơn so với kim loại kiềm vì tham gia trong liên kết
kim loại không chỉ có electron s mà còn có cả electron
d.
- Độ dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, đặc biệt là Ag và Au có
khả năng dẫn điện lớn nhất.

35. Tính chất hóa học
-Là các kim loại hoạt động yếu, tính khử giảm từ Cu
đến Au.
-ở nhiệt độ thường, chỉ Cu tác dụng, còn Ag và Au
không tương tác.
- ở nhiệt độ thường, trong không khí Cu bị bao phủ
một lớp màng màu đỏ gồm Cu và Cu2O do phản ứng:

36. Tính chất hóa học
-Trong không khí, Ag trơ hơn Cu nhưng nếu lẫn một ít
khí H2S thì Ag dần trở thành xám vì tạo màng Ag2S.
Với H2, cả 3 kim loại đều không phản ứng ngay cả ở
nhiệt độ cao, tuy nhiên khí H2 có khả năng hòa tan
trong Cu, Ag nóng chảy ở áp suất cao.
Với halogen, cả 3 kim loại tác dụng với khí Cl2 tạo
muối clorua: CuCl2, AgCl, AuCl3.

37. Khi đun nóng, Cu và Ag tác dụng với S, C và cả 3 kim
loại tác dụng với P, As,…

38. Cu và Ag không phản với kiềm, ngay cả với kiềm nóng
chảy, còn Au bị kiềm nóng chảy ăn mòn.
- Cu và Ag dễ tan trong axit có tính oxy hóa như HNO3
và H2SO4.

39. CÁC HỢP CHẤT
Hợp chất +1
Oxit M2O.
Đều là chất bột, Cu2O màu đỏ, Ag2O màu nâu – đen,
Au2O màu tím.
Cu2O bền nhiệt, nóng chảy ở 1240oC, Ag2O và Au2O
kém bền, phân hủy ở nhiệt độ trên 200oC.
- Các M2O đều ít tan trong nước, tan trong dung dịch
kiềm tạo cuprit, acgentit và orit tương ứng.

40. Trong dung dịch NH3 đậm đặc, Cu2O và Ag2O tạo
phức amoniacat.
HYDROXIT MOH
Các hydroxit không bền, nhất là AgOH và AuOH.

41. Muối M+
Đa số muối M+ dạng tinh thể đều ít tan trong nước.
Trong nước, chỉ có muối Ag+ là tương đối bền, còn
muối Cu+ và Au+ bị phân hủy
Một số muối quan trọng thường gặp
- CuCl: tinh thể màu trắng, bền với nhiệt và ít tan trong
nước.

42. Một số muối quan trọng thường gặp
- CuCl: tan trong dung dịch đặc của NH3, HCl, NH4Cl
AgNO3: là muối bạc thông dụng, không màu, dễ tan
trong nước và độ tan biến đổi theo nhiệt độ. phân hủy
ở 300oC.

43. HỢP CHẤT M(+2)
Đồng (II) oxit.
- Là chất bột màu đen, nóng chảy ở 1026oC và trên
nhiệt độ đó thì bị phân hủy.
CuO không tan trong nước, tan dễ trong axit tạo muối

44. HỢP CHẤT M(+2)
Đồng (II) hydroxit.
Cu(OH)2 là kết tủa bông màu lam, dễ mất nước biến
thành oxit khi đun nóng.
Cu(OH)2 được điều chế bằng cách cho dung dịch Cu2+
tác dụng với dung dịch kiềm

45. HỢP CHẤT M(+2)
Muối đồng (II).
Đa số muối đồng (II) dễ tan trong nước, bị thủy phân
và khi kết tinh từ dung dịch thường ở dạng hidrat.
Dung dịch loãng của Cu2+ có màu xanh lam, ở trạng
thái rắn các muối của đồng có màu khác nhau.
Ion Cu2+ là chất tạo phức mạnh, những phức thường
gặp là [CuX3]- với X là F, Cl, [Cu(C2O4)2]2- ,
[Cu(NH3)4]2+

46. HỢP CHẤT M(+3) Au+3
Trạng thái oxy hóa +3 là trạng thái đặc trưng với vàng,
những hợp chất của Au(III) đều là chất oxy hóa mạnh.
Vàng (III) oxit: Au2O3.
Au2O3 là chất bột màu nâu, kém bền, phân hủy dưới
tác dụng của ánh sáng hoặc khi đun nóng tới 160oC.
Au2O3 được tạo ra khi làm mất nước của Au(OH)3 ở
150oC trong chân không.

47. HỢP CHẤT M(+3) Au+3
Au(OH)3 là chất bột màu nâu đỏ, không tan trong
nước, ở nhiệt độ thường mất dần nước biến thành
dạng meta AuOOH, khi đun nóng biến thành Au2O3.
Có tính lưỡng tính.
Au(OH)3 được tạo nên khi cho dung dịch muối Au3+ tác
dụng với dung dịch kiềm.

48. Câu 1: Cấu tạo electron hóa trị của các nguyên tố kim
loại kiềm là:
A. ns2 np1 B. ns1 np0 C. ns1 np1 D. ns2 np2
Câu 2: Khi cho kim loại kiềm phản ứng với oxy ở
nhiệt độ cao thì:
A. Li tạo thành sản phẩm là Li2O2
B. Na tạo thành sản phẩm là Na2O
C. K tạo thành sản phẩm là KO
D. Rb tạo thành sản phẩm là RbO2

49. Câu 3: Trong số các kim loại nhóm IA hai nguyên tố có
mặt nhiều nhất trong cơ thể là
A. Kali và natri
B. Liti và Natri
C. Kali và liti
D. Liti và rubidi
Câu 4: Khi đốt cháy Li trong oxy, sản phẩm của phản
ứng là:
A. Li2O B. Li2O2 . C. LiO D. LiO2

50. Câu 5: K2O2 tác dụng với nước. sản phẩm thu được
là:
A. KOH
B. KOH + O2
C. KOH + H2O2 + O2
D. KOH + H2O2
Câu 6: Sản phẩm của phản ứng giữa KO2 và NO là
A. KNO3
B. KNO3 + KNO2 + O2
C. KNO3 + O2
D. KNO3 + KNO2 + NO2

51. Câu 7: Hòa tan K2O vào nước. sản phẩm thu được là:
A. dung dịch KOH
B. dung dịch KOH + O2
C. dung dịch KOH + H2O2 + O2
D. dung dịch KOH + H2O2
Câu 8: Hợp chất NaNH2 có tên gọi là:
A. Natri amoni
B. Natri imidua
C. Natri amidua
D. Natri nitrua

52. Câu 9: Sản phẩm của phản ứng H2SO4 + KO2 là:
A. K2SO4 + H2O B. K2SO4 + H2 + O2
C. K2SO4 + H2O2 + O2 D. K2SO4 + H2O2
Câu 10: Ngay ở điều kiện thường có một kim loại kiềm
có thể phản ứng trực tiếp với N2 . Kim loại đó là :
A. Li B. Na C. K D. Cs
Câu 11: Cho H2O2 vào vết thương thấy nó bị phân
hủy rất nhanh vì:
A. máu có tính kiềm
B. H2O2 phản ứng với NaCl trong máu
C. Trong máu có men catalase phân hủy H2O2
D. H2O2 khộng bền khi tiếp súc với da người.

53. 12. Muối kép KCl.MgCl2..6H2O có trong.
A. quặng xinvinit B. Quặng cacnalit
C. quặng apatit D. Mỏ diêm tiêu
Câu 13
Sản phẩm của phản ứng Na3N + H2O  ? và tổng hệ
số cân bằng ( là các số nguyên nhỏ nhất) của các chất là.
A. NaOH và NH3 THSCB=8
B. NaOH và NH3 THSCB=12
C. NaOH , Na2O và NH3 THSCB=6
D. phản ứng không xảy ra ở đk thường

54. Câu 14
Cho biết biểu hiện khi cơ thể thiếu hụt K+ và những tác
hại xảy ra khi đưa K+ vào cơ thể dưới dạng viên nén .
A. cao huyết áp , nhồi máu cơ tim
B. rối loạn nhịp tim, loét thành ruột
C. loét dạ dày, cao huyết áp
D. viêm não, loét dạ dày
Câu 15. Phân tử Na2NH có tên gọi là:
A. natri amino B. Natri imidua
C. Natri amidua D. Natri nitrua

55. Câu 16 : Dãy gồm các kim lọai kiềm là
A. Na, Ba, Ca, K. B. Li, Na, K, Ca.
C. Li, Na, K, Cs. D. Be, Na, K, Rb.
17. Hỗn hợp X gồm hai kim loại kiềm A, B thuộc hai
chu kỳ kế tiếp của bảng hệ thống tuần hoàn. Lấy 3,1
g X hòa tan hết vào dung dịch HCl thu được 1,12 lít
H2 (đktc). Hai kim loại A, B là:
A. Li, Na B. Na, K C. K, Rb D. Rb, Cs
(Li = 7; Na = 23; K = 39; Rb = 85; Cs = 133)

56. 18. Hoàn thành phản ứng: Cu2S + HNO3 → NO2 +
…
A. Cu(NO3)2, H2O B. H2SO4, H2O
C. CuSO4, H2O D. Cu(NO3)2, H2SO4, H2O
19. Có bốn dung dịch đựng trong bốn lọ bị mất nhãn:
(NH4)2SO4, NH4Cl, Na2SO4, KOH. Nếu chỉ được phép
dùng một thuốc thử để nhận biết chúng, ta có thể
dùng dung dịch:
A. AgNO3 B. BaCl2
C. NaOH D. Ba(OH)2

57. 20. Cho Kali kim loại vào dung dịch CuSO4 thì thu
được sản phẩm gồm:
A. Cu và K2SO4 B. KOH và H2
C. Cu(OH)2 và K2SO4 D. Cu(OH)2, K2SO4 và H2
21. Từ phản ứng Cu + 2Fe(NO3)3 → Cu(NO3)2 +
2Fe(NO3)2, ta có nhận xét:
A. Cu có tính khử mạnh hơn Fe
B. Fe3+ có tính khử mạnh hơn Cu2+
C. Tính oxi hóa của Fe3+ mạnh hơn Cu2+
D. Tính khử của Fe2+ mạnh hơn Cu

58. Câu 22. Điện phân nóng chảy một muối clorua kim
loại kiềm, người ta thu được 0,896 lít khí (đktc) ở
một điện cực và 3,12 g kim loại kiềm ở điện cực còn
lại. Công thức hóa học của muối là:
A. NaCl B. KCl C. LiCl D. RbCl