Kim loại tác dụng với nước ở điều kiện thường tạo ra dung dịch kiềm

Kim loại tác dụng với nước ở điều kiện thường tạo ra dung dịch kiềm. Hãy cùng tìm hiểu câu trả lời thông qua bài viết sau đây!

Một số kim loại có khả năng tác dụng với nước tại điều kiện thường và tạo ra các dung dịch kiềm, trong đó có:

  • Kim loại Al: Alumín (Al2O3) có khả năng tác dụng với nước tại điều kiện thường và tạo ra dung dịch kiềm Al3+.

  • Kim loại Cu: Đồng (Cu) có khả năng tác dụng với nước tại điều kiện thường và tạo ra dung dịch kiềm Cu2+.

  • Kim loại Fe: Sắt (Fe) có khả năng tác dụng với nước tại điều kiện thường và tạo ra dung dịch kiềm Fe2+ và Fe3+.

    Trong số các kim loại thường gặp chỉ có một số kim loại tác dụng với nước ở nhiệt độ thường (ta thường gặp là Na, K, Ba, Ca) tạo thành dung dịch kiềm và giải phóng khí hiđro. Chính vì phản ứng với nước mà chúng ta cần chú ý khi cho các kim loại này vào các dung dịch (chẳng hạn như dung dịch kiềm) thì chúng cũng có phản ứng với nước. Ngoài ra một số kim loại khác cũng tác dụng với dung dịch kiềm loãng ở điều kiện thường như nhôm, kẽm, ...

- Phương trình tổng quát:

2M + 2nH2O → 2M(OH)n + nH2

- Trong phản ứng của kim loại với nước cần chú ý: 

nOH- = 2nH2

     Dưới đây là một số bài tập về loại phản ứng này mời các bạn tham khảo:

 

Cấu hình electron nào sau đây là của nguyên tử kim loại?

 

 

Phát biểu nào sau đây đúng?

 

 

So với nguyên tử phi kim ở cùng chu kì, nguyên tử kim loại :

 

 

Kim loại có những tính chất vật lý chung nào sau đây?

 

 

Khi nói về kim loại, phát biểu nào sau đây sai?

 

 

Kim loại nào dưới đây không tan trong dung dịch NaOH ?

 

Kim loại nào sau đây có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất

 

Kim loại vừa phản ứng với dung dịch HCl, vừa phản ứng với dung dịch NaOH là

 

Trong các kim loại: Al, Mg, Fe và Cu, kim loại có tính khử mạnh nhất là

 

Kim loại nào sau đây là kim loại kiềm?

 

Liên kết kim loại là liên kết được hình thành do

 

Một nguyên tố có Z = 24, vị trí của nguyên tố đó là:

 

Phát biểu nào sau đây là đúng?

 

Kim loại phản ứng với nước ở nhiệt độ thường tạo ra dung dịch có môi trường kiềm là

 

A.

B.

C.

D.

 

Kim loại phản ứng với nước ở nhiệt độ thường

Dãy gồm các kim loại đều phản ứng với nước ở nhiệt độ thường tạo ra dung dịch có môi trường kiềm là: được VnDoc biên soạn hướng dẫn bạn đọc trả lời câu hỏi, liên quan đến kim loại phản ứng với nước ở nhiệt độ thường. Cũng như đưa ra các nội dung, tính chất liên quan đến tính chất hóa học của kim loại. Mời các bạn tham khảo chi tiết nội dung dưới đây.

Dãy gồm các kim loại đều phản ứng với nước ở nhiệt độ thường tạo ra dung dịch có môi trường kiềm là

A. Na, Ba, K

B. Be, Na, Ca

C. Na, Fe, K

D. Na, Cr, K

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Các kim loại kiềm, kiềm thổ đều tác dụng với H2O ở nhiệt độ thường (trừ Be không phản ứng với H2O ở bất kì nhiệt độ nào) và dung dịch thu được là các bazơ tương ứng.

 

2A + 2H2O → 2AOH + H2 (A là kim loại kiềm)

B + 2H2O → B(OH)2 + H2 (B là kim loại kiềm thổ, trừ Be)

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2

2K + 2H2O → 2KOH + H2

Đáp án A

 

Tính chất hóa học của kim loại

1. Tác dụng với phi kim

Nhiều kim loại phản ứng được với oxi tạo thành oxit.

3Fe + 2O2

Kim loại tác dụng với nước ở điều kiện thường tạo ra dung dịch kiềm
Fe3O4

Trừ Ag, Au, Pt không phản ứng được với oxi

Nhiều kim loại phản ứng được với lưu huỳnh tạo thành muối sunfua (=S)

2Al + 2S Al2S3

2. Tác dụng với axit

  • Dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng (chỉ có kim loại đứng trước H mới phản ứng)

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

  • Tác dụng với HNO3, H2SO4 trong điều kiện đặc, nóng.

Tác dụng với HNO3: kết quả tạo thành muối nitrat và nhiều khí khác nhau

M + HNO3 → M(NO3)n + {NO, NO2, N2, NH4NO3, N2O) + H2O

Tác dụng với H2SO4: kết quả tạo thành muối sunfat và nhiều loại khí

M + H2SO4 → M2(SO4)n + {S, SO2, H2S} + H2O

3. Tác dụng với dung dịch muối

Trừ K, Na, Ca, Ba không đẩy được kim loại vì tác dụng ngay với nước

Kim loại đứng trước đẩy được kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối của chúng.

2Al + 3FeSO4 → Al2(SO4)3 + 3Fe

4. Tác dụng với nước

Các kim loại kiềm, kiềm thổ đều tác dụng với H2O ở nhiệt độ thường (trừ Be không phản ứng với H2O ở bất kì nhiệt độ nào) và dung dịch thu được là các bazơ tương ứng.

R + nH2O → H2 + R(OH)n

 

 

Câu hỏi bài tập vận dụng liên quan

Câu 1.Dãy gồm các kim loại đều phản ứng với nước ở nhiệt độ thường là:

A. Na, Fe, K.

B. Na, Cr, K.

C. Be, Na, Ca.

D. Na, Ba, K.

Xem đáp án

Đáp án D

 

Câu 2.Dãy gồm các kim loại đều phản ứng với nước ở nhiệt độ thường:

A. Na, Al

B. K, Na

C. Al, Cu

D. Mg, K

Xem đáp án

Đáp án B

 

Câu 3.Kim loại tác dụng với nước ở nhiệt độ thường là

A. Na, Cr, K

B. Be, Na, Ca

C. Na, Ba, K

D. Na, Fe, K

Xem đáp án

Đáp án C

 

Câu 4. 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.

Xem đáp án

Đáp án D

..............................

Trên thực tế, một số kim loại tác dụng với nước khác là từ Mg trở về sau trên bảng tuần hoàn hóa học. Chẳng hạn Al, Zn, vẫn tác dụng và tạo khí H2. Tuy nhiên trong chương trình hóa học lớp 9 chúng ta không tìm hiểu các kim loại nặng như Al, Zn mà là 5 kim loại bao gồm cả kim loại kiềm và kiềm thổ. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu sâu hơn trong bài viết này nhé!

 

Kim loại tác dụng với nước ở điều kiện thường tạo ra dung dịch kiềm

Phương trình hóa học kim loại tác dụng với nước

Như đã giới thiệu, kim loại kiềm và kiềm thổ sẽ tác dụng được với nước ở điều kiện thường. Trong chương trình này ta cùng tìm hiểu một số kim loại phổ biến như Ca (Canxi), Ba(Bari), Na(Natri). Phương trình phản ứng tạo bazo và khí H2 thoát ra.

Kim loại tác dụng với nước ở điều kiện thường tạo ra dung dịch kiềm

Công thức tổng quát kim loại tác dụng với nước theo hóa trị:

Hóa trị I:

Kim loại tác dụng với nước ở điều kiện thường tạo ra dung dịch kiềm

Hóa trị II:

Kim loại tác dụng với nước ở điều kiện thường tạo ra dung dịch kiềm

Phân dạng bài tập kim loại tác dụng với nước

Sau khi tìm hiểu tính chất hóa học của kim loại khi tác dụng với nước, dưới đây là một số dạng bài tập mà các em thường xuyên gặp trong quá trình học cũng như thi cử.

Dạng 1: Xác định lượng bazo và hidro sau phản ứng

Cho  phản ứng giữa kim loại với nước. Xác định lượng bazo tạo thành và khí Hidro bay lên. Ở dạng toán này, ta sử dụng một số công thức sau để tìm nhanh số mol các chất vì đây là một dạng toán khá đơn giản:

  • nOH trong bazơ =2
  • Định lý về hóa trị: (Hóa trị kim loại) x (số mol kim loại) = 2 x (số mol của khí H2 thoát ra)

Dạng 2: Trung hòa lượng bazo bằng một lượng axit thêm vào. Xác định lượng muối tạo thành sau phản ứng.

Ở dạng toán này, học sinh cần linh động áp dụng các định luật vào môn hóa học. Đặc biệt là định luật bảo toàn điện tích

  • nH+ = nOH- = 2nH2  
  • Chẳng hạn như NaOH thì n(NaOH) = 2nH2.
  • Khối lượng muối: m = M.n (với n là số mol của muối đó)

Dạng 3: Tính lượng bazo mới hoặc muối mới tạo thành sau khi trung hòa dung dịch sau phản ứng

Khác với dạng toán 2 ở chỗ bazo tạo thành thường sẽ là chất kết tủa. Do đó dữ kiện của đầu bài sẽ khác đôi chút tuy nhiên lời giải cũng như phương pháp giải thì hoàn toàn giống.

Bài tập kim loại tác dụng với nước

Câu 1:

Tại sao khi cho vôi sống vào nước, ta thấy khói bốc lên mù mịt, nước vôi như bị sôi lên và nhiệt độ hố vôi rất cao có thể gây nguy hiểm cho tính mạng của người và động vật. Do đó cần tránh xa hố đang tôi vôi hoặc sau khi tôi vôi ít nhất 2 ngày ? (SGK)

Lời giải:

Như đã giới thiệu thì Caxi (Ca) sẽ tác dụng với nước rất mãnh liệt ở điều kiện thường. Phương trình hóa học:

Ca + 2H2O —> Ca(OH)2 +H2O

Phản ứng trên tỏa ra rất nhiều nhiệt, do đó làm cho dung dịch sôi lên. Bay hơi là những hạt Ca(OH)2 rất nhỏ, lấm tấm tạo cảm giác giống như khói mù trắng. Đây là dạng bài tập nhận biết hiện tượng phản ứng hóa học.

Câu 2:

Khi cho 7,9 gam hỗn hợp gồm K và Ca vào nước thu được dung dịch X và 3,36 lít khí H2. Tính khối lượng của mỗi kim loại có trong hỗn hợp?

Lời giải:

Gọi số mol của K, Ca có trong hỗn hợp lần lượt là a, b bằng phương pháp nhẩm ta có hệ phương trình sau:

39a + 40b = 7,9 (1)

1.a + 2.b = 2. 3,36/22,4 (2).

Giải hệ phương trình trên ta tìm được a=b=0,1. Suy ra:  mK = 3,9 ; mCa = 40

Từ ví dụ trên ta thấy việc nắm vững bản chất của phương trình phản ứng sẽ giúp chúng ta nhanh chóng thiết lập được mối liên hệ cũng như phương pháp giải bài tập.

Câu 3: Hòa tan hoàn toàn 2,3 gam Na vào 120 gam H2O, sau phản ứng thu được dung dịch X và V lít khí H2 (đktc).

a) Tính V?

b) Tính nồng dộ phần trăm của dung dịch thu được?

Lời giải:

a) Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có thể tính nhanh như sau:

1.nNa = 2nH2 à nH2 = 0,05  ; VH2 = 1,12 (lít)

b) Để tính được nồng độ phần trăm của dung dịch ta cần xác định các chất trong dung dịch cũng như khối lượng để có một kết quả chính xác nhất.

Công thức được xác định như sau: C%(NaoH) = [mNaOH/mdd].100%

Ở đây áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố sẽ cho kết quả nhanh nhất: nNaOH = nNa = 0,1 à mNaOH = 4 gam

Từ đó ta dễ dàng tính được nồng động phần trăm của dung dịch là: 3,273%

Câu 4: Cho 8,5g hỗn hợp Na và k tác dụng với nước thu được 3,36l khí hidro (đktc) và dung dịch X. Cho X tác dụng vừa đủ với dung dịch Fe2(SO4)3 thu được m(g) kết tủa. Giá trị của m là:

Lời giải: Đây là một bài toán khả tổng quát được sưu tầm và minh họa cho dạng toán số 3.

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có:

nOH- = 2nH2 = 2. = 0,3 mol.

Dễ dàng nhận thấy kết tủa trong bài toán này là: Fe(OH)3 (Vì Fe trong bài tồn tại ở hóa trị III)

Do đó: nFe(OH)3 = 0.3/3 = 0.1

Khối lượng tết tủa tạo thành là: m Fe(OH)3 = 107 x 0,1 = 10.7 (gam)

Vậy là chúng ta vừa tìm hiểu xong tất cả các vấn đề liên quan đến kim loại tác dụng với nước. Từ phương trình hóa học, bản chất  phương trình và một số dạng bài tập rất căn bản. Nếu trong quá trình học tập, các em thấy có thắc mắc ở vấn đề kiến thức nào, hãy để lại comment bên dưới bài viết này để chúng tôi kịp thời sữa chữa. Chúc các em học tốt