Kim loại tác dụng với nước và cách giải bài tập
A. Lý thuyết và phương pháp giải
– Nước có thể tác dụng với một số kim loại như K, Na, Ca, Ba… ở nhiệt độ thường tạo ra bazơ tương ứng và khí hiđro.
Kim loại + H2O Bazơ + H2
– Phương pháp giải:
+ Bước 1: Tính số mol các chất đã cho.
+ Bước 2: Viết phương trình hóa học, cân bằng phản ứng.
+ Bước 3: Xác định chất dư, chất hết (nếu có), tính toán theo chất hết.
+ Bước 4: Tính khối lượng hoặc thể tích các chất theo yêu cầu đề bài.
– Ngoài ra, có thể áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mtham gia = msản phẩm
B. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Thả mẩu Na vào nước thấy có 4,48 lít khí H2 (đktc) bay lên. Khối lượng Na đã tham gia phản ứng là
A. 9,2g
B. 4,6g
C. 2,0g
D. 9,6g
Hướng dẫn giải
nH2 = 4,4822,4= 0,2 mol
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑0,4 ← 0,2 mol
mNa = 0,4.23 = 9,2 gam
Đáp án A
Ví dụ 2: Cho 10 gam một kim loại M, có hóa trị II tác dụng hết với nước thoát ra 5,6 lít khí (đktc). Kim loại M là:
A. Ba.
B. Mg.
C. Ca.
D. Sr.
Hướng dẫn giải
nH2 = 5,622,4= 0,25 mol
M + 2H2O → MOH2 + H2↑0,25 ← 0,25 mol
⇒MM = 100,25= 40⇒M là Canxi Ca.
Đáp án C
Ví dụ 3: Cho 3,36 gam hỗn hợp gồm K và một kim loại kiềm A vào nước thấy thoát ra 1,792 lít H2. Thành phần phần trăm về khối lượng của A là
A. 18,75 %.
B. 10,09%.
C. 13,13%.
D. 55,33%.
Hướng dẫn giải
Gọi công thức chung của 2 kim loại kiềm là M
nH2=1,79222,4=0,08(mol)
2M + 2H2O → 2MOH +H20,16 ← 0,08 (mol)
→ Li (7) < M =21 < K (39)
Gọi số mol của K và Li lần lượt là x và y:
Ta có:
39x+7y=3,36x+y=0,16⇔x=0,07y=0,09
%mLi=0,09.73,36.100%=18,75%
Đáp án A
C. Bài tập tự luyện
Câu 1: Thả mẩu Ca vào nước thấy có 4,48 lít khí H2 (đktc) bay lên. Khối lượng Na đã tham gia phản ứng là
A. 8,0 g
B. 4,6 g
C. 16 g
D. 9,6g
Hướng dẫn giải
nH2 = 4,4822,4= 0,2 mol
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2↑0,2 ← 0,2 mol
mCa = 0,2.40 = 8 gam
Đáp án A
Câu 2: Cho 0,85 g hỗn hợp 2 kim loại Na và K tác dụng hết với nước, sau phản ứng thu được 0,336 lít khí H2 (đktc). Thành phần phần trăm của Na và K trong hỗn hợp lần lượt là
A. 54,1%; 45,9%
B. 40%; 60%
C. 46,7%; 53,3%
D. 50%; 50%
Hướng dẫn giải
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2x x x2 mol2K + 2H2O → 2KOH + H2x y y2 mol
Theo bài ra, ta có hệ phương trình:
23x+39y=0,85×2+y2=0,015⇔x=0,02y=0,01
→mNa=0,02.23=0,46g%mNa=0,460,85.100%=54,1%%mK=100%−54,1%=45,9%
Đáp án A
Câu 3: Cho 8 gam một kim loại M, có hóa trị II tác dụng hết với nước thoát ra 4,48 lít khí (đktc). Kim loại M là
A. Mg.
B. Ba.
C. Ca.
D. Li.
Hướng dẫn giải
nH2 = 4,4822,4= 0,2 mol
M + 2H2O → M(OH)2 + H2↑0,2 ← 0,2 mol
⇒MM = 80,2=40⇒M là Ca.
Đáp án C
Câu 4: Cho 5,85 gam một kim loại M, có hóa trị I tác dụng hết với nước thoát ra 1,68 lít khí (đktc). Kim loại M là
A. Na.
B. K.
C. Ca.
D. Li.
Hướng dẫn giải
nH2 = 1,6822,4= 0,075 mol
2M + 2H2O → 2MOH + H2↑0,15 ← 0,075mol
⇒MM = 5,850,15=39⇒M là Kali.
Đáp án B
Câu 5: Cho 1,24 g hỗn hợp Na và K tác dụng hết với nước, sau phản ứng thu được 1,92 gam hỗn hợp 2 bazơ NaOH và KOH. Thể tích khí H2 sinh ra ở đktc là:
A. 0,224 lít
B. 0,48 lít
C. 0,336 lít
D. 0,448 lít
Hướng dẫn giải
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2x x x2 mol2K + 2H2O → 2KOH + H2x y y2 mol
Theo bài ra, ta có hệ phương trình:
23x+39y=1,2440x+56y=1,92⇔x=0,02y=0,02
→nH2 =x2+y2= 0,1+0,1=0,02 mol→VH2 =0,02.22,4=0,448 mol
Đáp án B
Câu 6: Cho 1,77g hỗn hợp Ca và Ba tác dụng hết với nước, sau phản ứng thu được 2,45g hỗn hợp 2 bazơ Ca(OH)2 và Ba(OH)2. Thể tích khí H2 sinh ra ở đktc là
A. 0,224 lít
B. 0,448 lít
C. 0,336 lít
D. 0,48 lít
Hướng dẫn giải
Ca + 2H2O→CaOH2+H2x x x molBa + 2H2O→BaOH2+H2y y y mol
Giải hệ phương trình:
40x+137y=1,7774x+171y=2,45⇒x=0,01y=0,01
⇒nH2=x+y=0,02 mol
⇒VH2=0,02.22,4=0,448 lit
Đáp án B
Câu 7: Cho 2,17 g hỗn hợp 2 kim loại Na và K tác dụng hết với nước, sau phản ứng thu được 0,672 lít khí H2 (đktc). Tổng khối lượng hiđroxit sinh ra là:
A. 2,61 g
B. 1,061g
C. 3,19 g
D. 2,541g
Hướng dẫn giải
nH2=0,67222,4=0,03(mol)
Ca + 2H2O→CaOH2+H2x x x molBa + 2H2O→BaOH2+H2y y y mol
Theo bài ra, ta có hệ phương trình:
40x+137y=2,17x+y=0,03⇒x=0,02y=0,01
→ m hiđoxit = 0,02.74 + 0,01.171 = 3,19 gam
Đáp án C
Câu 8: Cho 1,01 g hỗn hợp Na và K tác dụng hết với nước, sau phản ứng thu được 1,52 g hỗn hợp 2 bazơ NaOH và KOH. Thể tích khí H2 sinh ra ở đktc là
A. 0,224 lít
B. 0,448 lít
C. 0,336 lít
D. 0,48 lít
Hướng dẫn giải
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2x x x2 mol2K + 2H2O → 2KOH + H2x y y2 mol
Giải hệ phương trình:
23x+39y=1,0140x+56y=1,52⇒x=0,01y=0,02
⇒nH2=x2+y2=0,015 mol
⇒VH2=0,015.22,4=0,336 lit
Đáp án C
Câu 9: Cho 0,85 g hỗn hợp 2 kim loại Ca và Ba tác dụng hết với nước, sau phản ứng thu được 0,336 lít khí H2 (đktc). Tổng khối lượng hiđroxit sinh ra là:
A. 1,36g
B. 1,06g
C. 3,02g
D. 2,54g
Hướng dẫn giải
nH2=0,33622,4=0,015(mol)
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2x x x2 mol2K + 2H2O → 2KOH + H2x y y2 mol
Theo bài ra, ta có hệ phương trình:
23x+39y=0,85×2+y2=0,015⇔x=0,02y=0,01
⇒ mhidoxit = 0,02.40 + 0,01.56 = 1,36 gam
Đáp án A
Câu 10: Khi cho 7,9 gam hỗn hợp gồm K và Ca vào nước thu được dung dịch X và 3,36 lít khí H2. Khối lượng K và Ca có trong hỗn hợp lần lượt là
A. 4g và 3,9g
B. 2g và 3,9g
C. 3g và 5,85g
D. 4g và 5,85g
Hướng dẫn giải
nH2=3,3622,4=0,15(mol)
2K+ 2H2O →2KOH+ H2a 12aCa + 2H2O →CaOH2+ H2b b
a+12b=0,1539a+40b=7,9⇔a=0,1b=0,1
mCa = n.M = 0,1.40 = 4g
mK = 7,9 – 4 = 3,9g
Đáp án A
Xem thêm các dạng bài tập và công thức Hoá học lớp 8 hay, chi tiết khác:
Oxit tác dụng với nước và cách giải bài tập
Nhận biết, phân biệt chất hóa học và cách giải bài tập
Xác định công thức hóa học và gọi tên axit, bazơ và muối và cách giải bài tập
Bài tập về dung dịch bão hòa, dung dịch chưa bão hòa và cách giải
Các dạng bài tập về độ tan và cách giải
