HL.3. Phương pháp giải bài tập kim loại kiềm và kiềm thổ tác dụng với nước

Dạng 1: Hỗn hợp kim loại tác dụng với nước
- Gồm: kim loại kiềm và Ba, Ca, Sr
+ Kim loại kiềm: 2M + 2H₂O → 2MOH + H₂
+ Kim loại kiềm thổ: M + 2H₂O → M(OH)₂ + H₂
- PTTQ: 2M + 2nH₂O → 2M(OH)_n + nH₂
Quá trình phản ứng của nước: 2H₂O + 2e → H₂ + 2OH^-

Nhận xét:
Dung dịch sinh ra tác dụng với axit: H⁺ + OH^- → H₂O
n_{H+ trung hòa} = n_OH- = 2n_H2
Trung hòa bằng HCl: ${{n}_{HCl}}=\text{ }{{n}_{O{{H}^{-}}}}=2{{n}_{{{H}_{2}}}}$
Trung hòa bằng H₂SO₄: ${{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}}=\text{ }{{n}_{{{H}_{2}}}}$

Dạng 2: Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chất điện li
(1) Nếu trong dung dịch có H⁺ thì H⁺ tác dụng đầu tiên với kim loại: 2H⁺ + 2e → H₂
(2) Khi H⁺ hết thì kim loại tan trong nước: 2H₂O + 2e → H₂ + 2OH^-
(3) Sau đó, kiềm sinh ra phản ứng với muối tạo kết tủa
nOH^- + Rⁿ⁺ → R(OH)_n
M²⁺ + SO₄^2- → MSO₄↓ (với M là Ba hoặc Ca)

Quan hệ số mol

• Nếu $2{{n}_{{{H}_{2}}}}<{{n}_{{{H}^{+}}}}$_bđầu => H⁺ dư: n_{H+ dư} = n_{H+ đầu} – 2n_H2
• Nếu $2{{n}_{{{H}_{2}}}}\text{= }{{n}_{{{H}^{+}}}}$ _bđầu => H⁺ vừa hết
• Nếu $2{{n}_{{{H}_{2}}}}\text{ > }{{n}_{{{H}^{+}}}}$_bđầu => kim loại tan trong H⁺ và trong H₂O => dung dịch sau phản ứng có OH^-

=> ${{n}_{O{{H}^{-}}}}=\text{ }2{{n}_{{{H}_{2}}}}\text{ + }{{n}_{{{H}^{+}}}}$_bđầu