K + H2O → KOH + H2

1. Phương trình hóa học K ra KOH:

2K + 2H2O → 2KOH + H2

2. Phân tích Phương trình hóa học K ra KOH:

2.1. Điều kiện phản ứng giữa kim loại K với H2O:

Phản ứng hóa học trên xảy ra ở Nhiệt độ thường nên khi thực hiện chúng ta không cần phải cung cấp nhiệt độ cho phản ứng. Ngoài ra, Kali là một kim loại có tính hoạt động hóa học rất mạnh nên phản ứng trên cũng không cần thêm chất xúc tác gì.

2.2. Cách thực hiện phản ứng K với H2O:

Đặt một mẩu nhỏ kali vào một cái cốc nước.

2.3. Hiện tượng nhận biết phản ứng kim loại K với H2O:

Kali (K) có màu trắng bạc và phản ứng mạnh với nước, tạo ra bọt khí Hidro (H2). Sau khi phản ứng xảy ra, ta thu được một dung dịch kiềm, khiến quỳ tím chuyển sang màu xanh.

Để nhận biết phản ứng trên, ta có thể sử dụng quỳ tím hoặc phenolphtalein. Khi sử dụng phenolphtalein, khi dung dịch KOH được thêm vào, phenolphtalein sẽ chuyển từ màu không màu sang màu hồng. Trái lại, khi sử dụng quỳ tím, dung dịch KOH khi tiếp xúc sẽ làm quỳ tím chuyển từ màu đỏ sang màu xanh.

2.4. Lưu ý khí thực hiện phản ứng:

Tuy nhiên, khi tiến hành phản ứng trên, chúng ta phải chú ý đến an toàn, vì kali là một kim loại hoạt động hóa học mạnh. Do đó, phản ứng này xảy ra rất nhanh, tạo ra nhiều nhiệt và sinh ra khí H2. Khi khí H2 kết hợp với O2 trong không khí theo tỉ lệ 2:1, có thể gây nổ mạnh và làm dung dịch phun ra. Vì vậy, nếu chúng ta không chú ý an toàn, có thể dẫn đến thất bại trong thực hiện thí nghiệm.

Tóm lại phương trình hóa học K phản ứng với H2O tạo thành dung dịch KOH, sinh ra khí H2 ở nhiệt độ thường mà không cần thêm xúc tác. Phản ứng có thể gây ra vụ nổ mạnh, do đó khi thực hiện cần phải cẩn thận để đảm bảo an toàn.

2.5. Tính chất hóa học của Kali:

Tác dụng với phi kim

Ví dụ:

4K + O2 → 2K2O

2K + Cl2 → 2KCl

Khi đốt trong không khí hay trong oxi, kali cháy tạo thành các oxit (oxit thường, peoxit và supeoxit) và cho ngọn lửa có màu tím hoa cà đặc trưng.

Tác dụng với axit

Kali dễ dàng khử ion H+ (hay H3O+) trong dung dịch axit loãng (HCl, H2SO4 loãng…) thành hidro tự do.

Ví dụ: 2K + 2HCl → 2KCl + H2.

Tác dụng với nước:

K tác dụng mãnh liệt với nước và tự bùng cháy tạo thành dung dịch kiềm và giải phóng khí hidro.

2K + 2H2O → 2KOH + H2.

Tác dụng với hidro

K tác dụng với hidro ở áp suất khá lớn và và nhiệt độ khoảng 350 – 400oC tạo thành kali hidrua.

2K (lỏng) + H2 (khí) → 2KH (rắn)

2.6. Tính chất hóa học của H2O:

Tác dụng với kim loại

Trong điều kiện bình thường, khi tác động vào các kim loại như Li, Ca, Na, K, Ba,... nước có thể phản ứng để tạo ra dung dịch bazơ và sinh ra khí hiđro.

H2O + Kim loại → Bazơ + H2↑

2M + 2nH2O → 2M(OH)n + nH2↑

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

2K + 2H2O → 2KOH + H2

Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2

Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2

Đặc biệt, một số kim loại trung bình như Mg, Zn, Al, Fe,… có thể phản ứng với hơi nước ở nhiệt độ cao để tạo ra oxit kim loại và hidro. Hơn nữa, việc tan chảy của kim loại Mg trong nước nóng diễn ra rất chậm.

Tác dụng với oxit bazo

Nước tác dụng với 1 số oxit bazơ như Na2O, CaO , K2O,…tạo thành dung dịch bazơ tương ứng. Dung dịch bazơ làm cho quỳ tím hóa xanh.

H2O + Oxit bazơ → Bazơ

Na2O + H2O → 2NaOH

Li2O + H2O→ 2LiOH

K2O + H2O→ 2KOH

CaO + H2O → Ca(OH)2

Tác dụng với oxit axit

Nước tác dụng với oxit axit tạo thành axit tương ứng. Dung dịch làm quỳ tím hóa đỏ.

H2O + Oxit axit → Axit

CO2 + H2O → H2CO3

SO2 + H2O → H2SO3

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

SO3 + H2O → H2SO4

N2O5 + H2O → 2HNO3

3. Bài tập vận dụng liên quan:

Câu 1: Dãy gồm các muối đều phản ứng được với dung dịch KOH là:

A. Ca(HCO3)2 , Mg(HCO3)2, BaCO3, Ba(HCO3)2.

B. K2CO3 , KHCO3, MgCO3, Na2CO3.

C. KHCO3 , Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, Ba(HCO3)2.

D. CaCO3 , BaCO3, K2CO3, MgCO3.

Câu 2: Cho mẩu K vào nước thấy có 4,48 lít (đktc) khí bay lên. Tính khối lượng K?

A. 9,2 g

B. 15,6 g

C. 7,8 g

D. 9,6 g

Câu 3: Cho quỳ tím vào nước vôi trong, hiện tượng xảy ra là

A. Quỳ tím chuyển màu đỏ

B. Quỳ tím không đổi màu

C. Quỳ tím chuyển màu xanh

D. Không có hiện tượng

Câu 4: Thêm từng giọt dung dịch HCl có thể tích là 30ml vào dung dịch chứa K2CO3 0,2M và KHCO3 0,2M có thể tích là 100ml. Khi phản ứng kết thúc, thể tích khí CO2 thu được là:

A. 224 ml.

B. 336 ml.

C. 672 ml.

D. 448 ml.

Câu 5: 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

Câu 6: Nhận định nào sau đây không đúng về kim loại kiềm?

A. Đều có cấu tạo mạng tinh thể giống nhau: lập phương tâm khối.

B. Là những nguyên tố mà nguyên tử có 1 e ở phân lớp p.

C. Dễ bị oxi hóa.

D. Năng lượng ion hóa thứ nhất của các nguyên tử kim loại kiềm thấp hơn so với các nguyên tố khác trong cùng chu kì.

Câu 7: Nhận định nào dưới đây là chính xác?

A. Bari là nguyên tố có tính khử mạnh nhất trong dãy kim loại kiềm thổ.

B. Tất cả các kim loại kiềm thổ đều tan trong nước ở nhiệt độ thường.

C. Kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh hơn kim loại kiềm.

D. Tính khử của các kim loại kiềm thổ tăng dần từ Be đến Ba.

Câu 8: Cặp chất nào dưới đây không xảy ra phản ứng?

A. H2SO4 và KHCO3.

B. MgCO3 và HCl.

C. Ba(OH)2 và K2CO3.

D. NaCl và K2CO3.

Câu 9: Cho các phát biểu sau:

(1) Kim loại kiềm có thể được tìm thấy dưới dạng nguyên chất trong các mỏ sâu dưới lòng đất.

(2) Trong cùng một chu kì của bảng tuần hoàn, kim loại kiềm có khả năng khử mạnh nhất.

(3) Trên bảng tuần hoàn, khi đi từ trên xuống dưới trong cùng một nhóm, nhiệt độ sôi của các kim loại giảm theo thứ tự.

(4) Các kim loại kiềm đều nhẹ hơn nước.

Trong các phát biểu trên, số phát biểu đúng là

A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. 5.

Câu 10: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hai muối

NaHCO3 và Na2CO3 ?

A. Cả 2 muối đều dễ bị nhiệt phân.

B. Cả 2 muối đều tác dụng với axit mạnh giải phóng khí CO2.

C. Cả 2 muối đều bị thủy phân tạo môi trường kiềm yếu.

D. Cả 2 muối đều có thể tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 tạo kết tủa.

4. Hướng dẫn lời giải:

Câu 1:

Đáp án: C. KHCO3 , Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, Ba(HCO3)2.

Dãy các chất phản ứng với KOH là: KHCO3, Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, Ba(HCO3)2.

KHCO3 + KOH → K2CO3 + H2O

Ca(HCO3)2 + 2KOH → CaCO3 + K2CO3 + H2O

Mg(HCO3)2 + 2KOH → MgCO3 + K2CO3 + H2O

Ba(HCO3)2 + 2KOH → BaCO3 + K2CO3 + H2O

Loại các đáp án có chứa chất không tác dụng với KOH là: K2CO3, Na2CO3.

Câu 2:

Đáp án: B. 15,6 g

nH2 = 4,48/22,4 = 0,2 mol

Phương trình phản ứng hóa học xảy ra

2K + 2H2O → 2KOH + H2

0,4 ← 0,2 mol

mK = 0,4.39 = 15,6 gam

Câu 3:

Đáp án: C. Quỳ tím chuyển thành màu xanh.

Cho quỳ tím vào nước vôi trong, hiện tượng xảy ra là quỳ tím chuyển sang màu xanh.

Câu 4:

Đáp án: A. 224 ml

nHCl= 0,03 (mol)

nK2CO3 = 0,1.0,2 = 0,02 (mol);

nKHCO3 = 0,1.0,2 = 0,02 (mol)

Khi nhỏ từ từ H+ vào dd hỗn hợp CO32- và HCO3- xảy ra phản ứng:

H+ + CO32- → HCO3- (1)

H+ + HCO3- → CO2 + H2O (2)

=> n­CO2(2) = ∑nH+ – nCO32- = 0,03 – 0,02 = 0,01 (mol)

=> VCO2 (đktc) = 0,01.22,4 = 0,224 (l) = 224 (ml)

Câu 5:

Đáp án: A. Na, Ba, K

Các kim loại kiềm, kiềm thổ đều tác dụng với nước 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.

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2

2K + 2H2O → 2KOH + H2

Câu 6:

Đáp án: B. Là những nguyên tố mà nguyên có 1 e ở phân lớp p.

Câu 7:

Đáp án: D. Tính khử của các kim loại kiềm thổ tăng dần từ Be đến Ba.

Mg và Be không tác động với nước ở điều kiện thông thường. Bình luận sai.

Theo thứ tự từ đầu nhóm IIA đến cuối nhóm theo sự tăng dần của tính khắc nghiệt hạt nhân (tính khử) của kim loại => Kim loại mạnh nhất là Ra; yếu nhất là Be. => Phát biểu A là sai, D là đúng.

Nhóm Kim loại kiềm có tính khử mạnh nhất => C sai.

Câu 8:

Đáp án: D. NaCl và K2CO3.

Cặp chất không xảy ra phản ứng là NaCl và K2CO3

Loại đáp án A, B, C vì các cặp chất phản ứng với nhau.

A. H2SO4 và KHCO3.

H2SO4 + 2 KHCO3 → 2 CO2 + 2 H2O + K2SO4

B. MgCO3 và HCl.

MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + CO2 ↑ + H2O

C. Ba(OH)2 và K2CO3.

Ba(OH)2 + K2CO3 → 2KOH + BaCO3↓

Câu 9:

Đáp án: A. 2

Câu 10:

Đáp án: A. Cả 2 muối đều dễ bị nhiệt phân.