Dạng bài: Kim loại tác dụng với nước

Những kim loại nào tác dụng được với nước? Kim loại tác dụng với nước bao gồm các dạng bài nào? Phương pháp giải của từng dạng bài đó? Vì vậy Tech12h.com xin chia sẻ bài đăng dưới đây . Mong muốn của chúng tôi là giúp các bạn hoàn thiện, nâng cao kiến thức để hoàn thành được mục tiêu của mình.

A. Tổng quan kiến thức và phương pháp giải bài tập

PTTQ:

Kim loại + nước → bazơ + khí hidro

Điều kiện: Các kim loại mạnh (kiềm và kiềm thổ) : Na, K, Ba, Ca,…

VD: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂

1. Xác định tên kim loại

Dữ kiện cho: Cho khối lượng kim loại, thể tích H₂ (hoặc khối lượng bazo tạo thành…)

Phương pháp giải:

• Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.
• Bước 2: Gọi CT chung của 2 kim loại là R . Viết PTHH.
• Bước 3: Đặt số mol của các chất đã biết vào PTHH tìm số mol của kim loại.
• Bước 4: Xác định khối lượng mol của kim loại bằng CT .

Ví dụ 1: 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 0,672 lít khí H₂ (ở đktc). Xác định tên hai kim loại trên. (cho Be = 9, Mg = 24, Ca = 40, Sr = 87, Ba = 137)

Ta có : nH₂ = = 0,03 (mol)

Gọi CT chung của hai kim loại cần tìm là R.

PTHH: R + H₂O → R(OH)₂ + H₂

P.ư 0,03<- 0,03

=> nR = 0,03 (mol)

=> = $\frac{1,67}{0,03}$ =55,66

Do hai kim loại thuộc hai chu kì liên tiếp nhau nên 2 kim loại đó là Ca (M= 40) và Sr (M = 87)

2. Hỗn hợp kim loại tác dụng với nước

Dữ kiện cho: Cho khối lượng hỗn hợp kim loại, thể tích H₂ (hoặc khối lượng bazo tạo thành…)

Phương pháp giải:

• Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.
• Bước 2: Viết PTHH. Gọi số mol của từng kim loại là x, y.
• Bước 3: Tính số mol các chất đã biết theo x, y.
• Bước 4: Tìm x,y. Tính toán theo yêu cầu đề bài và kết luận

Ví dụ 2: Cho 1,83 gam hỗn hợp 2 kim loai Na và Ba tác dụng với một lượng nước dư, thấy thoát ra 0,448 lít khí H₂ đktc. Tính tổng khối lượng bazo sinh ra.

Ta có : nH₂ = = 0,02 (mol)

Gọi số mol của Na, Ba trong hỗn hợp lần lượt là x, y (mol)

=> m_hh = m_Na + m_Ba = 23x + 137y = 1,83 (g) (1)

PTHH: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

P.ư x ->

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂

P/ư y -> y

Theo PTHH ta thấy : nH₂ =

+ y = 0,02 (mol) (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:

23x + 137y = 1,83 và + y = 0,02 => x = 0,02 ; y = 0,01

Hỗn hợp bazơ gồm:

nNaOh = x = 0,02 (mol) => mNaOH = 0,02.40 = 0,8 (g)

nBa(OH)₂ = y = 0,01 (mol) => mBa(OH)₂ = 0,01.171 = 1,71 (g)

=> Tổng khối lượng ba zơ sinh ra là: 0,8 + 1,71 = 2,51 (g)

3. Kim loại tác dụng với nước, sau đó dung dịch tạo thành tác dụng với dung dịch muối

Dữ kiện cho: Cho khối lượng hỗn hợp kim loại, thể tích H₂ (hoặc khối lượng bazo tạo thành…)

Phương pháp giải:

• Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.
• Bước 2: Viết PTHH. Gọi số mol của từng kim loại là x, y.
• Bước 3: Tính số mol các chất đã biết theo x, y.
• Bước 4: Tìm x,y. Tính toán tìm ra số mol kiềm tác dụng với muối.
• Bước 5: Viết PTHH kiềm tác dụng với muối, đặt số mol vào PTHH.
• Bước 6: Tính toán theo yêu cầu đề bài và kết luận

Ví dụ 3: 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. Tính giá trị của m.

Ta có : nH₂ = = 0,15 (mol)

Gọi số mol của Na, K trong hỗn hợp lần lượt là x, y (mol)

=> m_hh = m_Na + m_K = 23x + 39y = 8,5 (g) (1)

PTHH: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

P.ư x ->

2K + 2H₂O → 2KOH + H₂

P/ư y ->

Theo PTHH ta thấy : nH₂ = + $\frac{y}{2}$= 0,15 (mol)

=> x + y = 0,3 (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:

23x + 39y = 8,5 và x + y = 0,3 => x = 0,2 ; y = 0,1

=> Dung dịch X gồm : NaOH (0,2 mol) ; KOH (0,1 mol)

Khi cho X tác dụng vừa đủ với dung dịch Fe₂(SO₄)₃:

6NaOH + Fe₂(SO₄)₃ → 2Fe(OH)₃ + 3Na₂SO₄

P/ư 0,2 ->

6KOH + Fe₂(SO₄)₃ → 2Fe(OH)₃ + 3K₂SO₄

P/ư: 0,1 ->

=> Tổng số mol kết tủa sinh ra là : + = 0,1 (mol)

=> m = mFe(OH)₃ = 0,1. 107 = 10,7 (g)