Phản ứng hóa học Ba + H2O → Ba(OH)2 + H2 là phản ứng oxi hóa khử, trong đó kim loại Ba bị oxi hóa khi phản ứng với nước tạo ra hiđroxit của kim loại Ba (Ba(OH)2 ) và khí hiđro (H2). Trong phản ứng này, các electron được chuyển từ nguyên tử hydro sang nguyên tử oxy, cho phép oxy hóa hydro và giảm quá trình oxy hóa Ba.
1. Phương trình Ba phản ứng với H2O:
Khi bari rắn (Ba) hòa tan trong nước, phản ứng tạo ra dung dịch Ba(OH)2 và khí H2. Điều này có thể được biểu diễn bằng phương trình hóa học:
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2
2. Điều kiện phản ứng:
Phản ứng trên diễn ra ở nhiệt độ thường, đây là điều kiện đơn giản và dễ thực hiện.
3. Hiện tượng Ba tác dụng với H2O:
Khi bari rắn (Ba) tan dần trong nước, phản ứng tạo ra khí H2 thoát ra dưới dạng bọt khí và tạo thành dung dịch Ba(OH)2. Hiện tượng này có thể được quan sát bằng cách thả chất rắn bari vào nước và quan sát phản ứng diễn ra.
Ngoài ra khi tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 sẽ làm giấy quỳ tím đổi màu từ đỏ sang xanh. Điều này chỉ ra rằng giải pháp đã trở thành một cơ sở mạnh mẽ.
4. Tính chất hóa học của Bari:
Bari là một kim loại kiềm thổ, có thành phần hóa học là Ba và khối lượng nguyên tử là 137,33 g/mol. Bari là chất khử mạnh hơn K và Ca và tồn tại dưới dạng ion M2+ trong hợp chất.
Trong phản ứng khử, bari có khả năng chuyển đổi thành ion bari dương hai lần. Phương trình cho quá trình này có thể được biểu diễn như sau:
M → M2+ + 2e
Tác dụng với phi kim:
Bari phản ứng mạnh với oxy ở nhiệt độ phòng, tạo ra bari oxit và peroxide. Tuy nhiên, vì bari nhạy cảm với không khí nên các mẫu bari thường được bảo quản trong dầu, để tránh quá trình oxy hóa bari.
Phản ứng trên có thể được biểu diễn bằng phương trình sau:
2Ba + O2 → 2BaO + Q
– Tác dụng với Axit:
Bari phản ứng với axit để tạo ra muối bari và khí hydro. Ví dụ, phản ứng giữa bari và axit clohydric có thể được biểu diễn như sau:
Ba + 2HCl → BaCl2 + H2
Ngoài ra khi phản ứng với dung dịch HNO3 ta được:
Ba + 4HNO3 đặc → Ba(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O.
Lưu ý rằng kim loại dễ dàng phản ứng với hầu hết các axit, ngoại trừ axit sunfuric. Khi phản ứng với axit sunfuric, quá trình dừng lại khi xuất hiện lớp muối không tan trên bề mặt là bari sunfat.
Tác dụng với nước:
Ở nhiệt độ phòng, Bari khử nước mạnh tạo ra dung dịch Ba(OH)2 và khí H2. Phản ứng này có thể được biểu diễn như sau:
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2
Tóm lại, bari là kim loại có tính khử mạnh và có nhiều ứng dụng trong đời sống. Ngoài ra, bari cũng có thể được sử dụng để sản xuất các hợp chất hữu cơ và vô cơ khác.
5. Bài tập liên quan và cách giải:
Câu 1. Phát biểu nào sau đây không đúng về kim loại kiềm?
A. Đều có cấu tạo mạng tinh thể giống nhau: tâm khối lập phương.
B. Dễ bị oxi hóa.
C. Năng lượng ion hóa thứ nhất của nguyên tử kim loại kiềm thấp hơn năng lượng ion hóa của các nguyên tố khác trong cùng chu kỳ.
D. Các nguyên tố mà nguyên tử có 1 electron ở lớp p. vỏ con
hướng dẫn giải
Câu trả lời là không
Là các nguyên tố s, lớp e ngoài cùng của nguyên tử chỉ có 1 electron duy nhất là ns1. vỏ con
Câu 2. Hỗn hợp X gồm Na2O, NH4Cl, NaHCO3 và CaCl2 có số mol các chất bằng nhau. Cho hỗn hợp X vào nước dư rồi đun nóng. Các chất tan trong dung dịch thu được là:
A.NaCl, NaOH, CaCl2.
B.NaCl, NaOH.
C. NaCl, NaHCO3, NH4Cl, CaCl2.
D.NaCl.
hướng dẫn giải
TRẢ LỜI DỄ DÀNG
Phản ứng xảy ra khi cho hỗn hợp tác dụng với nước:
Na2O + H2O → 2NaOH
Các phản ứng sau đây xảy ra:
NH4Cl + NaOH → NH3 + H2O + NaCl
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O
Na2CO3 + CaCl2 → BaCO3 + NaCl
Vậy sau phản ứng còn lại dung dịch NaCl
Câu 3. Cho 2,24 lít khí CO2 (dktc) đi qua 500ml dung dịch NaOH 0,1M thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là
A. 4.2.
B. 8,4.
C. 10,6.
D. 5.3.
hướng dẫn giải
Đáp án A
phương trình hóa học
NaOH + CO2 → NaHCO3
nNaOH/nCO2= 0,5/1 nên muối tạo thành là NaHCO3
Ta có nNaHCO3 = nNaOH= 0,05
Ta có m gam muối tạo thành = 84.0,05 = 4,2 gam
Câu 4. Trong nhóm kim loại kiềm thổ:
A. Tính khử của kim loại tăng khi bán kính nguyên tử tăng
B. Tính khử của kim loại tăng khi bán kính nguyên tử giảm
C. Tính khử của kim loại giảm dần khi bán kính nguyên tử tăng
D. Tính khử của kim loại không thay đổi khi bán kính nguyên tử giảm
hướng dẫn giải
Đáp án A
A. Tính khử của kim loại tăng khi bán kính nguyên tử tăng
Câu 5. Tính chất nào sau đây không phải của kim loại kiềm?
A. số oxi hóa của nguyên tố trong hợp chất
B. số lớp electron
C. số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử
D. cấu tạo kim loại nguyên khối
hướng dẫn giải
Câu trả lời là không
Câu 6. Tiến hành các thí nghiệm sau:
(a) Cho kim loại Na vào CuSO4. giải pháp
(b) Cho CO dư đi qua Al2O3 nung nóng
(c) Cho kim loại Mg vào CuSO4. giải pháp
(d) Điện phân dung dịch CaCl2 có màng ngăn
Số thí nghiệm thu được kim loại là
MỘT.1
B. 2
c.3
mất 4
hướng dẫn giải
Đáp án A
(a) Na + H2O → NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4 → Na2SO4 + Cu(OH)2↓
(b) Khử CO bằng Al2O3 nung nóng
(c) Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu↓
(d) CaCl2 + H2O Ca(OH)2 + H2↑ + Cl2↑
chỉ có 1 thí nghiệm (c) thu được kim loại
Câu 7. Cho dãy các chất: KOH, Ca(NO3)2, SO2, SO3, NaHSO4, Na2SO3, K2SO4. Số chất trong dãy tạo được kết tủa khi phản ứng với dung dịch BaCl2 là
A. 4
B. 6
c.3
mất 2
hướng dẫn giải
TRẢ LỜI DỄ DÀNG
Các chất tạo kết tủa với dung dịch BaCl2 là: SO3, NaHSO4, Na2SO3, K2SO4
SO3 + H2O → H2SO4
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl
BaCl2 + 2NaHSO4 → BaSO4↓ + 2HCl + Na2SO4
BaCl2 + Na2SO3 → 2NaCl + BaSO3↓
BaCl2 + K2SO4 → 2KCl + BaSO4↓
Câu 8. Phương pháp nào sau đây dùng để điều chế kim loại kiềm:
A. Khử oxit kim loại kiềm bằng chất khử CO.
B. Điện phân nóng chảy các halogenua hoặc hiđroxit của chúng.
C. Điện phân dung dịch muối halogenua.
D. Cho Al phản ứng với dung dịch muối của các kim loại kiềm.
hướng dẫn giải
Câu trả lời là không
Để điều chế các kim loại kiềm, người ta khử ion của chúng: M+ + 1e → M. Phương pháp thường dùng là điện phân nóng chảy muối halogenua của chúng vì không có chất nào khử được ion kim loại kiềm.
Câu 9. Cho 2,3 gam một kim loại kiềm M tan hết trong nước thu được dung dịch Y. Trung hòa dung dịch Y cần vừa đủ 0,1 mol HCl. Kim loại X là:
A.Na.
B. Lý.
C.Rb.
ĐK
hướng dẫn giải
Đáp án A
Ta có phương trình phản ứng:
2M + 2H2O → 2MOH + H2 (1)
mol: 0,1 0,1
MOH + HCl → MCl + H2O (2)
mol: 0,1 0,1
nM = nMOH = nHCl= 0,1 mol
=> M = 2,3 : 0,1 = 23
=> M là Na
Câu 10. Cho các chất: KHCO3, CO, Al(OH)3, Fe(OH)3, HF, Cl2, NH4Cl. Số chất phản ứng được với dung dịch KOH loãng ở nhiệt độ thường là:
A. 4
B. 5
c.3
mất 6
hướng dẫn giải
Câu trả lời là không
Các chất: KHCO3, Al(OH)3, HF, Cl2, NH4Cl đều phản ứng được với dung dịch KOH loãng ở nhiệt độ thường:
KHCO3 + KOH → K2CO3 + H2O
Al(OH)3 + KOH → KAlO2 + 2H2O
HF + KOH → KF + H2O
Cl2 + KOH → KClO + KCl + H2O
NH4Cl + KOH → KCl + NH3 + H2O
Câu 11. Phản ứng nào sau đây không xảy ra:
A. BaO + CO2 → BaCO3
B. Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O
C. BaCl2+ HCl → BaCl2 + HCl
D. BaO + H2O → Ba(OH)2
hướng dẫn giải
ĐÁP ÁN C
Phản ứng không xảy ra là BaCl2 + HCl → BaCl2 + HCl
Bởi vì phản ứng không tạo ra kết tủa, khí hoặc nước.
Câu 12. Phát biểu nào sau đây không đúng về kim loại kiềm?
A. Đều có cấu tạo mạng tinh thể giống nhau: tâm khối lập phương.
B. Dễ bị oxi hóa.
C. Năng lượng ion hóa thứ nhất của nguyên tử kim loại kiềm thấp hơn năng lượng ion hóa của các nguyên tố khác trong cùng chu kỳ.
D. Các nguyên tố mà nguyên tử có 1 electron ở phân lớp p.
hướng dẫn giải
Câu trả lời là không
Câu 13. Kim loại nào sau đây khi đốt cháy trong oxi cho ngọn lửa màu vàng?
A. Lý.
B.Na
C. KỲ
D.Rb
hướng dẫn giải
Câu trả lời là không
Câu 14. Dãy các chất đều phản ứng được với nước ở nhiệt độ thường là:
A. MgO, K, Ca
B. Na2O, K, Ba
C. BeO, Na, Ba
D. Be, Na, CaO
hướng dẫn giải
Câu trả lời là không
A sai vì MgO không tác dụng
B đúng
Na2O + H2O → 2NaOH
2K + 2H2O → 2KOH + H2
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2
C sai vì BeO không hoạt động
D sai vì Be không hoạt động
Câu 15. Cho các kim loại sau: K, Fe, Ba, Cu, Na, Ca, Ag, Li. Số kim loại tác dụng được với nước ở nhiệt độ thường là:
MỘT.4.
B.5.
C 6.
D.7.
hướng dẫn giải
Câu trả lời là không
Các kim loại tác dụng được với nước ở nhiệt độ thường là: K, Ba, Na, Ca, Li
Câu 16. Cacbon đioxit (CO) có lẫn tạp chất là khí cacbonic (CO2) và lưu huỳnh đioxit (SO2). Dung dịch nào sau đây dùng để tách tạp chất ra khỏi khí CO?
A. Dung dịch HCl.
B. Dung dịch Ca(OH)2.
C. dung dịch H2SO4.
D. dung dịch NaCl.
hướng dẫn giải
Câu trả lời là không
Cho hỗn hợp khí đi qua dung dịch bazơ dư thì các tạp chất là các oxit axit được giữ lại. Khí thoát ra khỏi dung dịch là CO (oxit trung tính không phản ứng với bazơ).
Phương trình hóa học:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O
