Trong bài này HocThatGioi sẽ hướng dẫn cho các bạn cách giải bài tập hỗn hợp nhôm và kim loại kiềm, kiềm thổ tác dụng với nước. Đây là một trong những dạng bài tập của kim loại nhôm phổ biến nhất. Hãy đồng hành cùng HocThatGioi để giải quyết các bài toán này nhé!
1. Cách giải bài tập hỗn hợp nhôm và kim loại kiềm, kiềm thổ tác dụng với nước
Dưới đây là các điều các bạn cần lưu ý khi làm bài hỗn hợp nhôm và kim loại kiềm, kiềm thổ tác dụng với nước. Để làm tốt bài tập các bạn cần đọc kĩ các lưu ý sau nhé!
Thứ tự phản ứng
Kim loại kiềm phản ứng với H_2O : 2M + 2xH_2O \rightarrow 2M(OH)_x\: + xH_2
Sau đó Al phản ứng với dung dịch kiềm: Al + OH^- + H_2O\rightarrow AlO_2+ \frac{3}{2}H_2
Các chú ý:
Khi cho hỗn hợp phản ứng với H_2O cần xét tỉ lệ xem Al có tan hết không? Nếu sau phản ứng thu được chất rắn \rightarrow Al dư. Số mol H_2 được tính theo số mol của kim loại kiềm.
Tỷ lệ của Na và Al là 1 : 1 vì công thức muối là NaAlO_2, tỷ lệ của Ba và Al là 1 : 2 vì công thức của muối là Ba(AlO_2)_2.
Khi cho hỗn hợp phản ứng với kiềm dư thì cả kim loại kiềm và Al đều tan hết. Số mol H_2 được tính theo số mol của kim loại kiềm và Al.
Nên sử dụng bảo toàn electron ( số e nhường = số e nhận ) và bảo toàn nguyên tố ( tổng số mol của một nguyên tố sẽ không thay đổi trong suốt quá trình phản ứng) để giải quyết các bài toán ở dạng này.
2. Bài tập phần hỗn hợp nhôm và kim loại kiềm, kiềm thổ tác dụng với nước
Dưới đây là các bài tập về hỗn hợp nhôm và kim loại kiềm, kiềm thổ tác dụng với nước có lời giải chi tiết. Các tham nên làm trước rồi so sánh kết quả và lời giải để bài học của chúng ta thêm hiệu quả nhé !
Câu 1: Cho m gam hỗn hợp Al và Na vào nước dư , sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 2,24 lít khí H_2 (đktc) và 2,35 gam chất rắn không tan. Giá trị của m là
Câu 2: Cho hỗn hợp gồm Na và Al có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 2 vào nước (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 8,96 lít khí H_2 (đktc) và m gam chất rắn không tan. Giá trị của m là
Gọi n_{Na} = x\, mol\rightarrow n_{Al} = 2x\, mol. Chất rắn không tan chính là Al dư. \left\{\begin{matrix}
Na=x & \\
Al=2x &
\end{matrix}\right.\overset{+H_2O}{\rightarrow}NaAlO_2 = x\rightarrow n_{Al_{du}}=x\, mol
Bảo toàn e: x+3x=2n_{H_2}=2.0,4=0,8\rightarrow x=0,2 \Rightarrow m_{Al_{dư}}=0,2.27=5,4g
Câu 3: Hỗn hợp X gồm Na và Al. Cho m gam X vào một lượng nước dư thì thoát ra V lít khí (đktc). Nếu cũng cho m gam X vào dung dịch NaOH (dư) thì thu được 1,75V lít khí (đktc). Thành phần phần trăm theo khối lượng của Na trong X là
Ta có khí thoát ra chính là khí H_2
Gọi n_{Na}=x\, mol;n_{Al}=y\, mol.. Đặt V là 22,4 lít (đktc) \left\{\begin{matrix}
Na: x\, mol & \\
Al: y\, mol &
\end{matrix}\right.\overset{(TN1)\: +H_2O}{\rightarrow}\left\{\begin{matrix}
NaAlO_2: x\, mol & \\
H_2: 1\, mol &
\end{matrix}\right. \left\{\begin{matrix}
Na: x\, mol & \\
Al: y\, mol &
\end{matrix}\right.\overset{(TN2)\: +NaOH}{\rightarrow}\left\{\begin{matrix}
Na^{+}: x\, mol & \\
AlO_2^{-}: y\, mol & \\
H_2: 1,75\, mol &
\end{matrix}\right.
Bảo toàn e: \left\{\begin{matrix}
x+3x=2.n_{H_{2(tn1)}}=2 & \\
x+3y=2.n_{H_{2(tn2)}}=2.1,75 &
\end{matrix}\right.\rightarrow \left\{\begin{matrix}
x=0,5 & \\
y=1 &
\end{matrix}\right. \rightarrow %m_{Na}=\frac{23.0,5}{23.0,5+27.1}.100%=29,87%
Câu 4: Hỗn hợp gồm Ba, Na và Al, trong đó số mol của Al bằng 6 lần số mol của Ba. Cho m gam X vào nước dư đến phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 1,792 lít khí H_2 (đktc) và 0,54 gam chất rắn. Giá trị của m là
Ta có chất rắn dư chính là Al dư.
Gọi n_{Ba}=x\, mol;n_{Na}=y\, mol;n_{Al}=6x\, mol \left\{\begin{matrix}
n_{Ba}=x\\
n_{Na}=y\\
n_{Al}=6x
\end{matrix}\right.\overset{+H_2O}{\rightarrow}\left\{\begin{matrix}
n_{Ba^{2+}}=x\\
n_{Na^{2+}}=y\\
n_{AlO_2^{-}}=2x+y\\
n_{Al_{du}}=0,02\\
n_{H_2}=0,08
\end{matrix}\right.
Bảo toàn e: \left\{\begin{matrix}
2x+y+3.(2x+y)=2.0,08\\
2x+y+0,02=6x
\end{matrix}\right.\rightarrow \left\{\begin{matrix}
x=0,01\\
y=0,02
\end{matrix}\right. \rightarrow m=137.0,01+23.0,02+27.6.0,01=3,45\, g
Câu 5: Hỗn hợp X gồm Ba và Al. Cho m gam X vào nước dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 8,96 lít khí H_2 (đktc). Mặt khác, hòa tan hoàn toàn m gam X bằng dung dịch NaOH, thu được 15,68 lít khí H_2 (đktc). Giá trị của m là
Gọi n_{Ba}=x\, mol; n_{Al}=y\, mol
Vì thể tích H_2 thu được khi cho X tác dụng với H_2O ít hơn thể tích khí H_2 thu được khi cho X tác dụng với dung dịch NaOH dư nên:
– X + H_2O, Ba tan hết, Al chưa tan hết.(1) n_{H_2}=\frac{8,96}{22,4}=0,4\, mol
– X + NaOH dư: Ba tan hết, Al tan hết.(2) n_{H_2}=\frac{15,68}{22,4}=0,7\, mol
Bảo toàn e: \left\{\begin{matrix}
2x+3.(2x)=2.0,4\, (1)\\
2x + 3y=2.0,7\, (2)
\end{matrix}\right.\rightarrow \left\{\begin{matrix}
x=0,1\\
y=0,4
\end{matrix}\right. \rightarrow m_{X}=0,1.137+0,4.27=24,5\, g
Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của HocThatGioi về Bài tập hỗn hợp nhôm và kim loại kiềm, kiềm thổ tác dụng với nước. Nếu các bạn thấy hay và bổ ích, hãy chia sẻ cho bạn bè của mình để cùng nhau học thật giỏi. Đừng quên để lại 1 like, 1 cmt dể tạo động lực cho HocThatGioi và giúp HocThatGioi ngày càng phát triển hơn nhé! Chúc các bạn học thật tốt!
Bài viết khác liên quan đến Lớp 12 – Hóa – Kim loại kiềm thổ và hợp chất
