1. Cân bằng phản ứng sau Ba + H2O → Ba(OH)2 + H2
Khi bari (Ba) trong dạng rắn tan trong nước, phản ứng tạo ra dung dịch Ba(OH)2 và giải phóng khí Hiđro (H2). Phản ứng tác dụng của bari (Ba) với nước có thể được mô tả như sau dưới điều kiện nhiệt độ thường:
Bari (Ba) tác dụng với nước (H2O) theo phương trình đã được cân bằng như sau:
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2
Khi bạn đặt một lượng chất rắn bari vào nước, quá trình phản ứng sẽ xảy ra. Trong quá trình này, khí hiđro (H2) được tạo ra và giải phóng dưới dạng bọt khí. Đồng thời, dung dịch bari hydroxide (Ba(OH)2) cũng được hình thành trong nước. Bạn có thể quan sát hiện tượng này bằng cách đặt chất rắn bari vào nước và theo dõi quá trình phản ứng diễn ra.
Ngoài ra, khi dung dịch Ba(OH)2 được tạo ra, nó sẽ làm thay đổi màu của giấy quỳ tím từ đỏ sang xanh lá cây. Điều này cho thấy dung dịch đã trở thành một dung dịch bazơ mạnh.
2. Tính chất hóa học của Bari
Bari là một kim loại kiềm thổ với tên gốc là Ba, có khối lượng nguyên tử là 137.33 g/mol. Bari thể hiện tính chất khử mạnh hơn so với kali (K) và canxi (Ca), và thường tồn tại dưới dạng ion Ba2+ trong các hợp chất.
Trong phản ứng khử, bari có khả năng chuyển đổi thành ion bari dương Ba2+ bằng cách mất đi hai electron. Phương trình cho quá trình này có thể được biểu diễn như sau:
M → M2+ + 2e
Bari tương tác mạnh với oxi ở nhiệt độ phòng, tạo ra bari oxit (BaO) và peroxit (BaO2). Tuy nhiên, do sự nhạy cảm của bari với không khí, các mẫu bari thường được bảo quản trong dầu để ngăn chặn sự oxi hóa của nó. Phản ứng này có thể được biểu diễn bằng phương trình sau:
2Ba + O2 → 2BaO + nhiệt
Bari cũng phản ứng với axit, tạo ra muối bari và khí hiđro. Ví dụ, phản ứng giữa bari và axit clohidric có thể được biểu diễn như sau:
Ba + 2HCl → BaCl2 + H2
Ngoài ra, khi bari tác động với dung dịch axit nitric (HNO3), ta thu được sản phẩm phản ứng là muối bari nitrat (Ba(NO3)2), khí nitơ dioxide (NO2), và nước (H2O). Phản ứng này có thể được biểu diễn như sau:
Ba + 4HNO3 đặc → Ba(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Tuy bari có khả năng phản ứng với hầu hết các loại axit, ngoại trừ axit sulfuric (H2SO4), thì phản ứng dừng lại khi tạo ra lớp muối không tan trên bề mặt của bari, được gọi là bari sulfat (BaSO4).
Bari cũng có tính chất khử mạnh khi tác động với nước ở nhiệt độ phòng, tạo ra dung dịch hydroxide bari (Ba(OH)2) và khí hiđro (H2). Phản ứng này có thể được biểu diễn như sau:
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2
Tóm lại, bari là một kim loại có tính chất khử mạnh và có nhiều ứng dụng quan trọng trong cuộc sống. Nó cũng có vai trò trong sản xuất các hợp chất hữu cơ và vô cơ khác.
3. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1. Hỗn hợp X bao gồm Na2O, NH4Cl, NaHCO3 và CaCl2, có số mol các chất bằng nhau. Khi hỗn hợp X được cho vào nước dư và 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.
Đáp án: D
Giải thích: Các phản ứng xảy ra khi hỗn hợp tác dụng với nước được mô tả. Sau phản ứng, chỉ còn lại dung dịch NaCl.
Câu 2. Cho 2,24 lít khí CO2 (đktc) đi qua 500 ml 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.
Đáp án: A
Giải thích: Phương trình hóa học là NaOH + CO2 → NaHCO3. Với nNaOH/nCO2= 0,5/1, muối tạo thành là NaHCO3. Số mol NaHCO3 tạo thành là 0,05 mol, từ đó suy ra m = 84 × 0,05 = 4,2 gam.
Câu 3. 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 khi bán kính nguyên tử tăng
D. Tính khử của kim loại không đổi khi bán kính nguyên tử giảm
Đáp án: A
Câu 4. Những đặc điểm nào sau đây không là chung cho các kim loại kiềm?
A. Số oxi hóa của nguyên tố trong hợp chất
B. Số lớp electron
C. Số electron ngoài cùng của nguyên tử
D. Cấu tạo đơn chất kim loại
Đáp án: B
Câu 5. Tiến hành các thí nghiệm sau:
(a) Cho kim loại Na vào dung dịch CuSO4
(b) Dẫn khí CO dư qua Al2O3 nung nóng
(c) Cho kim loại Mg vào dung dịch CuSO4
(d) Điện phân dung dịch CaCl2 có màng ngăn
Số thí nghiệm thu được kim loại là
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Đáp án: A
Giải thích:
(a) Na + H2O → NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4 → Na2SO4 + Cu(OH)2↓
(b) CO không có phản ứng với Al2O3 nung nóng
(c) Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu↓
(d) CaCl2 + H2O → Ca(OH)2 + H2↑ + Cl2↑
Chỉ có thí nghiệm (c) thu được kim loại.
Câu 6. Cho dãy các chất: KOH, Ca(NO3)2, SO2, SO3, NaHSO4, Na2SO3, K2SO4. Số chất trong dãy tạo thành kết tủa khi phản ứng với dung dịch BaCl2 là
A. 4
B. 6
C. 3
D. 2
Đáp án: D
Giải thích: Các chất tạo kết tủa với dung dịch BaCl2 là SO3, NaHSO4, Na2SO3 và K2SO4.
Câu 7. Để điều chế kim loại kiềm, người ta sử dụng phương pháp nào sau đây:
A. Khử oxit kim loại kiềm bằng chất khử CO.
B. Điện phân nóng chảy muối halogenua hoặc hiđroxit của chúng.
C. Điện phân dung dịch muối halogenua.
D. Cho Al tác dụng với dung dịch muối của kim loại kiềm.
Đáp án: B
Giải thích: Để điều chế kim loại kiềm, người ta thường sử dụng phương pháp điện phân nóng chảy muối halogenua hoặc hiđroxit của chúng.
Câu 8. Cho 2,3 gam một kim loại kiềm M hòa tan vào nước dư được dung dịch Y. Trung hòa dung dịch Y cần vừa đủ 0,1 mol HCl. Kim loại X là:
A. Na.
B. Li.
C. Rb.
D. K.
Đáp án: A
Giải thích: Từ số mol HCl cần để trung hòa dung dịch Y, ta suy ra kim loại M là Na.
Câu 9. Cho các chất: KHCO3, CO, Al(OH)3, Fe(OH)3, HF, Cl2, NH4Cl. Số chất tác động được với dung dịch KOH loãng ở nhiệt độ thường là:
A. 4
B. 5
C. 3
D. 6
Đáp án: B
Giải thích: Các chất KHCO3, Al(OH)3, HF, Cl2 và NH4Cl tác động được với dung dịch KOH loãng ở nhiệt độ thường.
Câu 10. 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
Đáp án: C
Giải thích: Phản ứng không xảy ra là BaCl2 + HCl → BaCl2 + HCl, vì nó không tạo ra sản phẩm mới và không thay đổi tình trạng ban đầu của chất ban đầu.
Câu 11. 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. Dễ bị oxi hóa.
C. 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.
D. Là những nguyên tố mà nguyên tử có 1 e ở phân lớp p.
Đáp án: B
Câu 12. Kim loại nào sau đây khi cháy trong oxi cho ngọn lửa màu vàng?
A. Li.
B. Na
C. K
D. Rb
Đáp án: B
Câu 13. Dãy gồm các chất đều tác dụng với nước ở nhiệt độ thường là:
A. MgO, K, Ca
B. Na2O, K, Ba
C. BeO, Na, Ba
D. Be, Na, CaO
Đáp án: B
Câu 14. 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:
A. 4.
B. 5.
C. 6.
D. 7.
Đáp án: B
Câu 15. Khí cacbon monoxit (CO) có lẫn tạp chất là khí cacbon dioxit (CO2) và lưu huỳnh dioxit (SO2). Dùng dung dịch nào sau đây để tách được những tạp chất ra khỏi CO?
A. Dung dịch HCl.
B. Dung dịch Ca(OH)2.
C. Dung dịch H2SO4.
D. Dung dịch NaCl.
Đáp án: B
Câu 16. 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. Dễ bị oxi hóa.
C. 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.
D. Là những nguyên tố mà nguyên tử có 1 e ở phân lớp p.
Đáp án: B
Giải thích: Nhận định B đúng, vì kim loại kiềm dễ bị oxi hóa để mất electron, tạo ion dương. Kim loại kiềm có năng lượng ion hóa thứ nhất thấp, giúp quá trình này diễn ra dễ dàng.
Bài viết liên quan: Cân bằng phương trình Cu + H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O dễ hiểu
Trên đây là toàn bộ nội dung bài viết của Luật Minh Khuê về cân bằng phản ứng sau Ba + H2O → Ba(OH)2 + H2. Xin cảm ơn quý bạn đọc đã quan tâm theo dõi!
