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 kim loại 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:

Cho mẩu nhỏ kali vào cốc nước

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

Kali (K) màu trắng bạc phản ứng mạnh với nước và xuất hiện bọt khí đo Hidro (H2) được giải phóng, sau phản ứng thu được dung dịch kiềm, làm quỳ tím chuyển sang màu xanh.

Để nhận biết phản ứng trên, ta có thể dùng quỳ tím hoặc phenolphtalein. Khi sử dụng phenolphtalein, dung dịch KOH làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng. Còn khi sử dụng quỳ tím thì dung dịch KOH làm quỳ tím chuyển sang màu xanh.

2.4. Lưu ý khí thực hiện phản ứng:

Tuy nhiên chúng ta phải đặc biệt lưu ý an toàn khi thực hiện phản ứng trên, vì kali là kim loại hoạt động hóa học mạnh nên phản ứng trên xảy ra rất nhanh tỏa nhiều nhiệt và phản ứng tạo thành khí H2. khi H2 gặp O2 trong không khí theo tỉ lệ 2:1 thì gây nổ mạnh làm  dung dịch bị phun ra, nếu mạnh có thể làm thí nghiệm thất bại.

Tóm lại phương trình hóa học K phản ứng với H2O tạo thành dung dịch KOH, sinh ra khí H2  ở nhiệt độ thường không cần thêm xúc tác. Phản ứng có thể gây ra vụ nổ mạnh nên khi thực hiện phải hết sức 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

Ở điều kiện thường, nước có thể phản ứng với các kim loại mạnh như Li, Ca, Na, K, Ba,…để tạo thành dung dịch bazơ và khí hidro.

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,… phản ứng được với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo ra ô xít kim loại và hidro. Bên cạnh đó, kim loại Mg tan rất chậm trong nước nóng.

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: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30ml dung dịch HCl 1M vào 100ml dung dịch chứa K2CO3 0,2M và KHCO3 0,2M. Sau 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 sau đây là đúng?

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) Có thể tìm được kim loại kiềm ở dạng nguyên chất ở những mỏ nằm sâu trong lòng đất.

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

(3) Trong bảng tuần hoàn, đi từ trên xuống dưới trong một nhóm, nhiệt độ sôi của các kim loại giảm dần.

(4) Kim loại kiềm đều là những kim loại 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 phản ứng với nước ở điều kiện thường. B sai.

Đi từ đầu nhóm IIA đến cuối nhóm theo chiều tăng dần điện tính hạt nhân tính kim loại (tính khử) tăng dần => Kim loại mạnh nhất là Ra; yếu nhất là Be. => A sai, D 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.