Một học sinh thực hiện các thí nghiệm để nhận biết hai dung dịch chất X và chất Y, thu được một số kết quả như sau:

- Dung dịch chất X và chất Y đều làm dung dịch phenolphtalein chuyển sang màu hồng.

- Trộn X và Y thu được kết tủa trắng.

- Chất X cháy với ngọn lửa màu lục trên đèn khí, trong khi chất Y cháy với ngọn lửa màu tím.

Mỗi kết luận sau đây của học sinh đó về chất X và chất Y là đúng hay sai? Biết mỗi chất X. Y đều chỉ chứa một loại cation và một loại anion.

(a) Chất X có chứa cation Ba²⁺, chất Y chứa cation K⁺.

(b) Chất X không thể là barium chloride.

(c) Chất Y phải là potassium carbonate.

(d) Chất kết tủa màu trắng phải là hợp chất của barium.

Gói làm nóng thức ăn (FRH: Flameless Ration Heater) được phát minh nhằm hâm nóng các bữa ăn tiện lợi cho người lính trên chiến trường. Một số gói lẩu tự sôi cũng sử dụng công nghệ này. FRH có thành phần chính gồm bột kim loại Mg trộn với một lượng nhỏ bột Fe và NaCl. Khi sử dụng, chỉ cần cho khoảng 30 mL nước vào hỗn hợp FRH, hỗn hợp này phản ứng mãnh liệt theo phương trình Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂ và tỏa rất nhiều nhiệt, đủ để làm nóng thức ăn nhanh chóng.

a) Một gói FRH chứa khoảng 8 gam hỗn hợp (Mg 90%, Fe 4% và NaCl 4% về khối lượng) có thể tỏa ra tối đa bao nhiêu nhiệt để làm nóng? Biết rằng enthalpy tạo thành chuẩn (\({{\rm{\Delta }}_{\rm{f}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}\)) của Mg(OH)₂ (s) và H₂O (l) lần lượt là -928,4 kJ mol^-1 và-285,8 kJ mol^-1. Gói FRH trên có đủ làm nóng 300 g súp từ 30 ^oC lên 100 ^oC hay không? Biết nhiệt dung của súp khoảng 4,2 J g^-1 C^-1, giả sử gói súp chỉ nhận được 50% lượng nhiệt tối đa tỏa ra, phần nhiệt còn lại làm nóng các vật dụng khác và thất thoát vào môi trường.

b) Magnesium phản ứng chậm với nước ở nhiệt độ thường, giải thích vì sao magnesium trong gói FRH lại có thể phản ứng nhanh chóng với nước.

c) Vì sao người ta chỉ dùng khoảng 30 mL nước mà ko dùng lượng nước nhiều hơn?

Những phát biểu nào sau đây về ứng dụng của một số hợp chất của calcium là đúng?

(a) Vôi tôi và vôi sống đều có thể dùng để khử chua đất trong nông nghiệp.

(b) Đá vôi và thạch cao đều được dùng trong sản xuất vật liệu xây dựng.

(c) Khoáng vật apatite được khai thác để sản xuất phân đạm.

(d) Vôi tôi có thể được dùng để làm mềm nước cứng.

(e) Thạch cao còn được dùng trong y tế như bó bột cố định xương.

Nhiệt độ phân hủy thành oxide của các muối carbonate của kim loại nhóm IIA giảm dần theo dãy:

A. MgCO₃, CaCO₃, SrCO₃, BaCO₃.

B. BaCO₃, SrCO₃, CaCO₃, MgCO₃.

C. BaCO₃, CaCO₃, SrCO₃, MgCO₃.

D. MgCO₃, BaCO₃, SrCO₃, CaCO₃.

Beryllium carbonate (BeCO₃) khan là chất bột màu trắng, dễ phân hủy ngay trong điều kiện thường, tạo thành beryllium oxide. Do đó, BeCO₃ thường được bảo quản trong khí quyển tạo bởi chất X. Giống như các muối carbonate của các kim loại nhóm IIA khác, BeCO₃ ít tan trong nước; tuy nhiên, điểm khác biệt là chất này dễ bị thủy phân tạo thành các dạng tồn tại khác của beryllium như \[Be\left( {OH} \right)_3^{2 - },{\rm{ }}Be\left( {OH} \right)_4^{2 - }.\] Điều này chủ yếu là do cation Be²⁺ có bán kính nhỏ hơn nhiều so với các cation kim loại cùng nhóm IIA. Việc thường xuyên hít phải BeCO₃ hay BeO đều có thể dẫn tới ung thư phổi. Nếu đi vào cơ thể, các cation Be²⁺ có thể vô hiệu hóa chức năng của các enzyme, đặc biệt là các enzyme chứa phức chất có nguyên tử trung tâm được hình thành từ cation Mg²⁺.

Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?

(a) Phần trăm khối lượng của beryllium trong beryllium carbonate tinh khiết khan là 6,25%.

(b) Khí X là carbon dioxide.

(c) Mật độ điện tích của ion bằng điện tích của ion chia cho thể tích của ion đó. Ion được coi có dạng cầu nên thể tích của ion tỉ lệ với lũy thừa 3 của bán kính ion.

(c) Cation Be²⁺ dễ bị thủy phân hơn so với cation Ca²⁺ là do mật độ điện tích trên cation Be²⁺ nhỏ hơn so với cation Ca²⁺.

(d) Cation Be²⁺ có khả năng thay thế nguyên tử trung tâm magnesium của phức chất trong một số enzyme, tạo phức chất bền hơn.

Xét các phản ứng phân hủy sau:

CaCO₃ (s) ⇌ CaO (s) + CO₂ (g)                         (1)

BaCO₃ (s) ⇌ BaO (s) + CO₂ (g)                         (2)

Biến thiên enthalpy chuẩn (${\text{Δ}}_{\text{r}}{\text{H}}_{\text{298}}^{\text{0}}$) của phản ứng thuận ở mỗi cân bằng (1) và (2) khi phân hủy 1 mol mỗi chất lần lượt có giá trị là 108,7 kJ và 271,5 kJ.

Những phát biểu nào sau đây là đúng?

(a) Nhiệt lượng tỏa ra khi phân hủy 1 mol BaCO₃ lớn hơn nhiệt lượng tỏa ra khi phân hủy 1 mol CaCO₃.

(b) BaCO₃ bị phân hủy ở nhiệt độ cao hơn CaCO₃.

(c) Khi tăng nhiệt độ, cả hai phản ứng đều dịch chuyển theo chiều thuận.

(d) CO₂ cần được lấy ra khỏi lò nung để tăng hiệu suất của phản ứng.

Nguyên tố nhóm IIA được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng nào?

(1) Các cation M²⁺ trong nước ao hồ, nước ngầm.

(2) Các khoáng vật ít tan như carbonate, sulfate, silicate.

(3) Các hợp chất ít tan trong răng, xương động vật.

A. (1) và (2).                  

B. (1) và (3).                  

C. (1), (2) và (3).            

D. (2) và (3).

Barium phản ứng với nước dễ dàng hơn so với magnesium ở điều kiện thường là do các nguyên nhân nào sau đây?

(1) Barium có tính khử mạnh hơn magnesium.

(2) Độ tan của barium hydroxide trong nước cao hơn nhiều so với magnesium hydroxide.

(3) Bọt khí hydrogen sinh ra bám trên bề mặt magnesium nhiều hơn, cản trở phản ứng tiếp diễn.

A. (1).                            

B. (1), (2) và (3).            

C. (1) và (3).                  

D. (1) và (2).