Dạng 3: Kim loại phản ứng với nước - Kim loại kiềm: Na, K 2K + 2H2O  2KOH + H2 2Na + 2H2O  2NaOH + H2 số mol kim loại kiềm = 2số mol khí H2 - Kim loại kiềm: Ba, Ca (Mg không phản ứng với H2O ở nhiệt độ thường) Ba + 2H2O  Ba(OH)2 + H2 Ca + 2H2O  Ca(OH)2 + H2 số mol kim loại kiềm thổ = số mol khí H2 => Kim loại M hóa trị n phản ứng với H2O: n H 2 M + nH2O  M(OH)n + Chúng ta có: nkim lo¹ i = nH n = n nH OH  2O = 2n H (n hóa trị của kim loại, n = hoặc 2) Ví dụ 1: Một kim loại A tan nước cho 22,4 lít khí H2 (đktc) Dung dịch thu được sau cô cạn cho chất rắn B có khối lượng 80 gam Khối lượng của A là: A 23 gam B 46 gam C 39 gam D 78 gam Giải Gọi hóa trị của A n: A + nH2O  A(OH)n n  MB = n + n H 2 22,4 = mol 22,4 80 = A + 17n  A = 23n 2/n => n = 1; M = 23 kim loại Na mNa = 23 = 46 gam n Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! Ví dụ 2: Một hồn hợp X gồm kim loại kiềm A, B thuộc chu kì kế tiếp, mX = 8,5 gam X phản ứng hết với H2O cho 3,36 lít khí H2 (đktc) a Khối lượng mỗi kim loại X là: A m = 4,6 gam ; m = 3,9 gam B m = 2,3 gam ; m = 7,8 gam Na m C Na Na K = 2,3 gam ; m = 3,9 gam mLi = 0,7 gam ; m D K K Na = 4,6 gam b Thêm vào 8,5 gam hỗn hợp X một kim loại kiềm thổ C được hỗn hợp Y Cho Y tác dụng với nước dư thu được 4,48 lít khí H2 (đktc) Cô cạn dung dịch D thu được ta được chất rắn E có khối lượng 22,15 gam Khối lượng của C là: A 1,37 gam B 6,85 gam C gam D 4,11 gam Giải a A Hai kim loại có cùng hóa trị nên chúng ta chỉ cần viết phản ứng của một kim loại đại diện 2A 2H2O  2AOH + H2 3,36 = 0,15 mol 22,4 0,3 mol  MX = + 8,5 = 28,333; A < M X = 28,333 < B 0,3 A,B thuộc chu kỳ kế tiếp nên kim loại Na (a mol) K (b mol) Ta có: = a = 0,2 mol  m = 4,6 gam m = 23a + 39b = 8,5 n  X  Na Na   n = a +b = 0,3 mol n = b = 0,1 mol  m = 3,9 gam   K  X  K Đáp án A b B Áp dụng ĐLBT khối lượng ta có: mkim lo¹ i + m H O = mchÊt r¾n  m H 2 44,8 22, = (22,15 + 2.0,2) - (8,5 + 18.2.0,2) = 6,85 gam  8,5 + m D  18.2n H = 22,15   mD Đáp án B (Chúng ta có thể tìm xem kim loại gì sau đó tìm khối lượng của nó thế dài) Ví dụ 3: Hòa tan 23 gam một hỗn hợp gồm Ba kim loại kiềm A, B thuộc chu kỳ kế tiếp vào nước được dung dịch D 5,6 lít H2 (đktc) Nếu trung hòa 1/2 dung dịch D cần V lít dung dịch H2SO4 0,5M Cô cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được gam muối khan: A 35,5 gam B 35 gam C 23,5 gam D 23,75 gam Giải Ta có: n OH  = 2n H2  5,6 = 0,5 mol 22,4 -  Trong 1/2 dung dịch D có 0,25 mol OH Mà n OH  = n H  0,25 = 2.0,5V  V  0,25l Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! mmuèi = mcation  m SO2 = mkim lo¹ i  96.0,25.0,5 mmuèi = 23  12 = 23,5 gam Đáp án C Bài tập Câu 1: Một hồn hợp X có 0,2 mol Na 0,1 mol K Thêm vào hỗn hợp X một kim loại kiềm thổ C được hỗn hợp Y Cho Y tác dụng với nước dư thu được 4,48 lít khí H2 (đktc) Cô cạn dung dịch D thu được ta được chất rắn E có khối lượng 22,15 gam D là: A Ca B Ba C Mg D Zn Câu 2: Hỗn hợp A gồm kim loại kiềm thuộc hai chu kì kế tiếp Lấy 4,25 gam hỗn hợp A hòa tan hoàn toàn vào H2O, thu được dung dịch X Để trung hoà dung dịch X cần 100 ml dung dịch HCl 0,5M H2SO4 0,5M Khối lượng của mỗi kim A là: A m = 4,6 gam ; m = 3,9 gam B m = 2,3 gam ; m = 1,95 gam Na C m Na Na K = 2,3 gam ; m = 3,9 gam D K K mLi = 0,7 gam ; m Na = 4,6 gam Dạng 4: Kim loại phản ứng với Bazơ - Một số kim loại có hiđroxit lưỡng tính có khả tan dung dịch bazơ mạnh: 2Al + 2H2O + 2NaOH  2NaAlO2 + 3H2  2Al + 2H2O + Ba  OH 2  Ba  AlO2 2 + 3H  Zn + 2NaOH  Na ZnO2 + H2  Zn + Ba  OH 2  BaZnO2 + H2  Ví dụ 1: Một hỗn hợp X gồm kim loại A, B với A hóa trị B hóa trị Khối lượng của X 7,74 gam Hỗn hợp X tan hết H2SO4 loãng dư cho 8,736 lít H2 (đktc) Cũng lượng X tác dụng với NaOH dư cho 6,048 lít H2 (đktc) còn lại một phần chất rắn không tan có khối lượng 2,88 gam Khối lượng mỗi kim loại hỗn hợp X là: A m = 2,88gam; m = 4,86gam B m = 2,88gam; m = 4,86gam Mg C Cu Al m = 6,5gam; m = 1,24gam Zn Al D Al m = 4,86gam; m = 2,88gam Cu Giải Gọi a, b lần lượt số mol của A, B X thì: m = Aa + Bb = 7,74 gam X Al Khi X tác dụng với H2SO4 loãng dư, áp dụng ĐLBTE ta có: 2a + 3b = 8,736 = 0,39 = 0,78 mol 22,4 Khi X tác dụng với NaOH dư thì có thể chỉ mình A tác dụng hoặc mình B tác dụng: + Nếu mình A tác dụng thì Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! A +  Na 2AO2 + H  2NaOH 6,048 = 0,27 mol 22,4 0,27 mol => a = 0,27 mol Chất rắn còn lại B Bb = 2,88 gam Từ 1,2,3,4 => a = 0,27 mol; b = 0,08 mol; B = 36 ─> loại + Nếu mình B tác dụng thì 2B + 2H 2O + 2NaOH  2NaBO2 + 3H2  6,048 = 0,27 mol 22,4 0,18 mol => b = 0,18 mol Chất rắn còn lại A Aa = 2,88 gam Từ 1,2,5,6 => a = 0,12 mol; b = 0,18 mol; A = 24 (Mg); B = 27(Al) Vậy m = 24.0,12 = 2,88gam; m = 27.0,18 = 4,86gam Mg Al Đáp án A Ví dụ 2: Một hỗn hợp X gồm K Al có khối lượng 10,5 gam Hòa tan X nước thì hỗn hợp X tan hết cho dung dịch A Thêm từ từ dung dịch HCl 1M vào dung dịch A Khi bắt đầu không có kết tủa Kể từ thể tích dung dịch HCl 1M thêm vào 100ml thì dung dịch A bắt đầu cho kết tủa Số mol mỗi kim loại hỗn hợp X (các phản ứng xảy hoàn toàn): A n = 0,1 mol; n = 0,2 mol B n = 0,2 mol; n = 0,1 mol K C Al K n = 0,2 mol; n = 0,15 mol K D Al Giải Hòa tan X nước thì có thể có phản ứng sau:  2KOH 2K + 2H2O Al n = 0,15 mol; n = 0,1 mol 2Al + 2H2O + 2KOH K Al + H2   2KAlO2 + 3H2  Dung dịch A có KAlO2 KOH dư Thêm từ từ dung dịch HCl 1M vào dung dịch A Khi bắt đầu không có kết tủa thì thể tích dung dịch HCl 1M đã dùng 100ml có nghĩa số mol HCl 1M đã phản ứng với NaOH dư dung dịch A 0,1 mol Điều có nghĩa K, Al đã tan hết Gọi a,b lần lượt số mol của K, Al Ta có: 2K + 2H 2O  2KOH a mol + H2  a mol 2Al + 2H 2O + 2KOH b mol KOH b mol + HCl  KCl (a - b) mol (a - b) mol = 39a + 27b = 10,5 gam n m  X  n  a  b  0,1 mol   KOH d-  2KAlO2 + 3H  b mol + H 2O = a = 0,2 mol  K  n Al  b = 0,1 mol  Đáp án B Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! Ví dụ 3: Một hỗn hợp X gồm K, Zn Fe có khối lượng 49,3 gam, số mol K gấp 2,5 lần số mol Zn Hòa tan hỗn hợ X nước dư còn lại một chất rắn A Cho A vào 150 mol dung dịch CuSO4 4M thì thu được 19,2 gam kết tủa Khối lượng mỗi kim loại hỗn hợp X là: A mK = 13 gam; m Zn = 19,5 gam; mFe = 16,8 gam mK = 19,5 gam; mZn = 16,8 gam; mFe = 13 gam C mK = 19,5 gam; m Zn = 13 gam; mFe = 16,8 gam D mK = 16,8 gam; m Zn = 13 gam; mFe = 19,5 gam B Giải Gọi 2,5a; a; b lần lượt số mol của K, Zn, Fe Ta có: 39.2,5a + 65a + 56b = 49,3 gam 162,5a + 56b = 49,3 2K + 2H2O  2KOH 2,5a mol + H2  2,5a mol  K2 ZnO2 Zn + + 2KOH a mol + H2  2a mol => KOH dư, K, Zn tan hết Chất rắn A chỉ có Fe: Fe + Cu2 nCu =  Fe2 + Cu 19,2 = 0,3 mol < n 2 = 0,15.4 = 0,6 Cu 64 => CuSO4 dư Từ 1, => nFe = b = nCu = 0,3 mol n Zn = a = 0,2 mol  mZn = 65.0,2 = 13 gam n Fe = b = 0,3 mol  mFe = 56.0,3 = 16,8 gam n K = 2,5a = 0,5 mol  mK = 39.0,5 = 19,5 gam Đáp án C Bài tập Câu 1: Trộn hỗn hợp X có 0,2 mol K 0,1 mol Al với 9,3 gam hỗn hợp Y chứa a mol K b mol Al được hỗn hợp Z Hỗn hợp Z tan hết nước cho dung dịch B Thêm HCl vào dung dịch B thì giọt đầu tiên dung dịch HCl thêm vào đã có kết tủa Gía trị của a,b là: A n = 0,1 mol; n = 0,2 mol B n = 0,2 mol; n = 0,1 mol K C Al K n = 0,2 mol; n = 0,15 mol K D Al Al n = 0,15 mol; n = 0,1 mol K Al Câu 2: Hòa tan hoàn toàn 7,7 gam một hỗn hợp X gồm Na, Al nước dư Sau phản ứng thu được 4,48 lít khí H2 (đktc) 2,7 gam một chất rắn không tan Khối lượng mỗi kim loại hỗn hợp X là: A m Na = 2,3 gam; m Al = 4,5 gam B m Na = 4,6 gam; m Al = 3,1 gam C m Na = 2,3 gam; mAl = 2,7 gam D m Na = 2,3 gam; mAl = 5,4 gam Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!