Bài tập Kim loại tác dụng với nước
Chuyên đề Hóa học lớp 9: Kim loại tác dụng với nước được VnDoc sưu tầm và giới thiệu tới các bạn học sinh tham khảo. Tài liệu bao gồm lý thuyết và các bài tập vận dụng cho các em tham khảo, nắm vững kiến thức được học về kim loại tác dụng với nước.
Lý thuyết: Kim loại tác dụng với nước
I. Lý thuyết và phương pháp giải
1. Kim loại tác dụng với nước - xác định kim loại hoặc định lượng base, hydrogen.
Các kim loại hoạt động mạnh như potassium (K), sodium (Na), calcium (Ca), barium (Ba) phản ứng với H2O ở điều kiện thường → hydroxide + H2↑
2Na + 2H2 → 2NaOH + H2↑
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑
Phương trình tổng quát
M + 2H2O → M(OH)2 + H2 ↑ (nếu M là kim loại hóa trị II)
⇒ nH2 = nM
2R + 2H2O → 2ROH + H2 (nếu R là kim loại hóa trị I)
⇒ nH2 = 1/2nR
Các kim loại hoạt động yếu hơn (magnesium – Mg, aluminium – Al, zinc – Zn, iron – Fe, …) tác dụng với hơi nước ở nhiệt độ cao → oxide + H2 ↑
Zn + H2O (hơi) 
\(\overset{t^{o} }{\rightarrow}\) ZnO + H2 ↑
Fe + H2O (hơi) \(\xrightarrow[]{>570^{o} C}\) FeO + H2 ↑ (< 570oC tạo Fe3O4)
Một số kim loại Cu, Ag, Au, … không tác dụng với nước do hoạt động hóa học yếu.
2. Kim loại tác dụng với nước - sau đó dung dịch tạo thành được trung hòa bằng dung dịch axit
H+ + OH- → H2O
3. Kim loại tác dụng với nước - sau đó dung dịch tạo thành tác dụng với dung dịch muối.
Phương pháp giải
B1: Xác định phương trình hóa học xảy ra.
B2: Xử lí dữ liệu đề bài, tính toán theo phương trình hóa học, đặt ẩn (nếu cần).
B3: Tính toán theo yêu cầu của đề bài.
II. Bài tập vận dụng liên quan
Bài 1. Cho 2,3 g sodium (Na) tác dụng hoàn toàn với nước.
a) Viết phương trình phản ứng.
b) Tính thể tích khí hydrogen (ở đkc).
Hướng dẫn trả lời
nNa = 0,1 mol
Phương trình hóa học
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
nNa = 2,3/23 = 0,1 mol
→ nH2=0,05 mol
→ VH2 = 0,05 × 24,79 = 1,2395 L
Bài 1: Cho 1,83 gam hỗn hợp 2 kim loai Na và Ba tác dụng với một lượng nước dư, thấy thoát ra 0,4958 lít khí H2 đkc. Tổng khối lượng base sinh ra là bao nhiêu?
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
nH2 = 0,4958/24,79 = 0,02 mol
Cần nhớ rằng kim loại kiềm tác dụng với nước thì:
nOH trong base = 2.nH2 = 2.0,02 = 0,04 mol
mbase = mkim loại + mOH = 1,83 + 0,04.17 = 2,51 g.
Bài 2: Cho 1,67 gam hỗn hợp gồm hai kim loại ở 2 chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm IIA tác dụng hết với H2O (dư), thoát ra 0,7437 lít khí H2 (ở đkc). Hai kim loại đó là 2 kim loại nào?(cho Be = 9, Mg = 24, Ca = 40, Sr = 87, Ba = 137)
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
nH2 = 0,7437/24,79 = 0,03 mol
Vì cả 2 kim loại ở 2 chu kỳ liên tiếp, cùng là kim loại nhóm IIA nên ta quy đổi 2 kim loại thành 1 kim loại trung bình là , ta có phương trình:
M + 2H2O → M(OH)2 + H2
⇒ nH2 = nM(kim loại) = 0,03 mol
M = 1,67/0,03 = 55,67 gam
⇒ 2 kim loại cần tìm là Ca và Sr.
Bài 3. Cho hỗn hợp X gồm 2 kim loại kiềm tan hết trong nước tạo ra dung dịch Y và thoát ra 0,12 mol H2. Thể tích dung dịch H2SO4 2M cần trung hòa dung dịch Y là bao nhiêu.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Phương trình tổng quát
X + H2SO4 → Muối + H2.
Bảo toàn nguyên tố (H):
n(H2SO4) = n(H2) = 0,12 mol
→ V = 0,12 : 0,5 = 0,24 (lít)
Bài 4. Cho 1,7 g hỗn hợp 2 kim loại Na và K tác dụng hết với nước, sau phản ứng thu được 0,7437 lít khí H2 (đkc). Tổng khối lượng hydroxide sinh ra là bao nhiêu
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
nH2 = 0,743/24,79 = 0,03 mol
Ta có:
nOH- trong base = 2.nH2 = 2 . 0,03 = 0,06 mol
mbase = mkim loại + mOH- = 0,85 + 0,06 . 17 = 2,72 gam .
Bài 5. Cho hỗn hợp Na, K, Ba tác dụng hết với nước, thu được dung dịch X và 3,7185 lít khí H2 (đkc). Nếu cho X tác dụng hết với dung dịch Al(NO3)3 thì khối lượng kết tủa lớn nhất thu được là bao nhiêu.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Từ nhận xét của bài 7 ta có:
nOH- = 2nH2 = 2.3,7185/24,79 = 0,3 mol
Cho X tác dụng với Al(NO3)3, đạt kết tủa lớn nhất khi Al(OH)3 tạo ra chưa bị hòa tan bởi các hidroxit kiềm, kiềm thổ trong X, khi đó:
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3
⇒ nAl(OH)3 = 1/3 nOH- = 1/3 . 0,3 = 0,1 mol
⇒ m↓ = mAl(OH)3 = 0,1.78 = 7,8gam
III. Câu hỏi trắc nghiệm
Câu 1. Dãy gồm các kim loại tác dụng với nước ở nhiệt độ thường là
A. Fe, Mg, Al.
B. Fe, Cu, Ag.
C. Zn, Al, Ag.
D. Na, K, Ca.
Dãy gồm các kim loại tác dụng với nước ở nhiệt độ thường là: Na, K, Ca.
Câu 2. Kim loại nào sau đây phản ứng mãnh liệt với nước ở điều kiện thường?
A. Magnesium
B. Zinc
C. Sodium
D. Aluminium.
Còn tiếp ....
IV. Câu hỏi tự luyện tập
Câu 1. Một học sinh nhỏ một lượng potassium vào nước, thấy phản ứng rất mãnh liệt và có khí thoát ra.
a) Viết phương trình phản ứng.
b) Tính thể tích khí sinh ra khi cho 1,56 g potassium tác dụng với nước (đkc).
c) Nhận xét về tính chất hóa học thể hiện của potassium
Câu 2. Hòa tan hoàn toàn 5,4 g hỗn hợp aluminium và sodium vào nước dư. Sau phản ứng, thu được 4,958 lít khí hydrogen (đkc). Tính thành phần % khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp. (Biết aluminium phản ứng với nước khi có NaOH tạo sodium aluminate).
➡️ Chi tiết toàn bộ tài liệu nằm trong FILE TẢI VỀ
-----------------------
Với chuyên đề: Kim loại tác dụng với nước trên đây chúng ta có thể hiểu rõ các phản ứng hóa học xảy ra giữa các kim loại tác dụng với nước, từ đó vận dụng làm bài tập liên quan hiệu quả.
