NaOH + Zn → Na2ZnO2 + H2 | NaOH ra Na2ZnO2 | Zn ra Na2ZnO2

NaOH + Zn → Na2ZnO2 + H2 | NaOH ra Na2ZnO2 | Zn ra Na2ZnO2
1. Phản ứng NaOH + Zn → Na2ZnO2 + H2
2NaOH + Zn → Na2ZnO2 + H2
Mô tả phản ứng: Hai phân tử nước muối NaOH (hidroxit natri) tác động lên
một phân tử kẽm Zn. Kẽm bị oxi hóa, mất electron, và hidroxit natri bị khử,
nhận electron. Cụ thể, kẽm từ trạng thái 0 (oxidation state) tăng lên thành Zn
2+ , còn natri từ Na + giảm về Na 0 . Các ion Zn 2+ và Na − kết hợp để tạo
thành muối 2Na2ZnO2, trong đó kẽm có độ âm oxi hóa là +2. Đồng thời, phát ra khí hiđro 2H2.
Mô tả chi tiết: 2Na2ZnO2 ​ là muối kép được tạo ra từ ion natri Na + và ion
kẽm Zn 2+ kết hợp với nhau. H2 ​ là khí hiđro được tạo ra từ việc hidroxit natri bị khử.
Phản ứng này là một ví dụ về phản ứng oxi-hoá khử, trong đó kẽm bị oxi hóa và hidroxit natri bị khử.
Hiện tượng phản ứng xảy ra:
+ Tạo ra khí hiđro (H₂): Đây là hiện tượng rõ ràng nhất trong phản ứng. Khí
hiđro được giải phóng và có thể được nhận biết thông qua sự tạo ra của bong
bóng khí trong dung dịch hoặc nếu phản ứng diễn ra trong ống nghiệm đóng
kín, có thể quan sát được áp suất tăng lên.
+ Sự thay đổi màu sắc hoặc tính chất của dung dịch: Nếu bạn thực hiện phản
ứng trong dung dịch, có thể quan sát được sự thay đổi màu sắc hoặc tính
chất của dung dịch. Sản phẩm Na₂ZnO₂ có thể là một chất rắn kết tinh hoặc
dung dịch, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của phản ứng.
+ Sự nóng chảy hoặc giải nhiệt: Phản ứng oxi-hoá khử thường đi kèm với sự
nóng chảy hoặc giải nhiệt, tùy thuộc vào điều kiện phản ứng cụ thể. Nếu dung
dịch được làm ở nhiệt độ cao, có thể cảm nhận được sự nóng chảy của nước trong dung dịch.
+ Hiện tượng kết tủa: Nếu có sự kết hợp giữa ion Zn 2+ và Na − để tạo
thành Na2ZnO2, có thể xuất hiện kết tủa, nhất là nếu muối này kém tan trong dung dịch nước.
+ Sự mất mát khối lượng: Do khí hiđro thoát ra khỏi dung dịch, có thể quan
sát được sự mất mát khối lượng của hệ thống.
2. Ứng dụng của phản ứng NaOH + Zn → Na2ZnO2 + H2
Một số ứng dụng thực tế của phản ứng có thể kể đến là:
+ Sản xuất khí hiđro (H₂): Khí hiđro được sản xuất trong quá trình phản ứng
này. Khí hiđro có nhiều ứng dụng, bao gồm sử dụng trong ngành công nghiệp
để sản xuất amoniac, hydrochloric acid, hay ngành công nghiệp dầu và khí để
tạo nhiệt độ cho quá trình crack dầu. Khí hiđro cũng được sử dụng trong các
quá trình hydro hóa, nơi mà nó được sử dụng để thêm hydrogen vào các
phân tử hữu cơ để tạo ra sản phẩm như chất béo, sáp, hoặc các sản phẩm
hóa chất khác. Năng lượng clean hydrogen (hiđro xanh) đang trở thành một
nguồn năng lượng quan trọng trong nỗ lực chuyển đổi sang năng lượng sạch.
Khí hiđro có thể được sản xuất bằng cách sử dụng năng lượng tái tạo để thủy phân nước.
+ Sản xuất muối kép Na2ZnO2: Muối kép này cũng có thể có ứng dụng trong
một số ngành công nghiệp, ví dụ như là một chất chống ăn mòn. Muối kép
này cũng có thể được sử dụng trong các ứng dụng liên quan đến nước, như
làm chất chống ăn mòn trong hệ thống ống, bồn chứa, và các thiết bị khác trong xử lý nước.
+ Tẩy trắng và làm sạch chất liệu kim loại: Dung dịch NaOH có thể được sử
dụng để tẩy trắng hoặc làm sạch các chất liệu kim loại như kẽm. Nó được sử
dụng trong các quá trình làm sạch và làm đẹp kim loại.
+ Chế tạo pin: Khí hiđro có thể được sử dụng trong quá trình sản xuất pin
hydro (pin nhiên liệu) khi được tiếp xúc với oxy. Pin hydro là một thiết bị
chuyển đổi năng lượng hóa học từ khí hiđro và oxy trong không khí thành
điện năng và nước, mà không tạo ra khí thải gây ô nhiễm.
+ Xử lý nước thải: Muối kép Na2ZnO2 ​ có thể được sử dụng trong một số
ứng dụng xử lý nước thải để loại bỏ các chất gây ô nhiễm kim loại. Na2ZnO2
​ có khả năng tạo ra các kết tủa với các kim loại nặng có thể có trong nước
thải, chẳng hạn như chì (Pb), cadmium (Cd), nickel (Ni), và một số kim loại khác. Khi Na2ZnO2 ​
được thêm vào nước thải, nó tương tác với các ion
kim loại để tạo ra các kết tủa không tan.
+ Chế tạo mỹ phẩm và dược phẩm: Na2ZnO2 có thể được sử dụng trong sản
xuất mỹ phẩm và dược phẩm nhờ vào tính chất chống ô nhiễm của kẽm.
Muối kép Na2ZnO2 ​ có thể được sử dụng trong các sản phẩm chăm sóc da
như kem dưỡng da, sữa tắm, hoặc kem chống nám để cung cấp bảo vệ và
giữ ẩm cho da. Kẽm có tính chất chống khuẩn, và do đó, muối kép này có thể
được sử dụng trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân và dược phẩm như
kem đánh răng hoặc thuốc trị mụn.
3. Một số bài tập vận dụng liên quan đến phản ứng
Câu 1. NaOH không phản ứng với chất nào sau đây?
A. Al. B. Al2O3. C. Zn. D. Fe
Hướng dẫn giải : Fe không phản ứng với NaOH. Đáp án đúng là D.
Câu 2. Phát biểu nào dưới đây là đúng?
A. Nhôm và kẽm là kim loại lưỡng tính.
B. Zn(OH)2 là bazơ lưỡng tính.
C. Kẽm có thể tan trong dung dịch kiềm đun nóng, giải phóng H2. D. ZnO là oxit trung tính.
Hướng dẫn giải: Kẽm có thể tan trong dung dịch kiềm đun nóng, giải phóng H2. Đáp án C.
Câu 3: Cho 0,4g NaOH hòa tan vào nước được dung dịch X. Lượng
dung dịch X trên phản ứng vừa đủ với lượng kẽm có số mol là A. 0,1 mol. B. 1 mol. C. 0,01 mol. D. 0,005 mol. Hướng dẫn giải: 2NaOH + Zn → Na2ZnO2 + H2 n NaOH = 0,4/ 40 = 0,01 mol
n Zn = 1/2. n NaOH = 1/2. 0,01 = 0,005 Đáp án đúng là D.
Câu 4. Hỗn hợp X gồm Na và Zn. Cho m gam X vào một lượng dư nước
thì thoát ra V lít khí. Nếu cũng cho m gam X vào dd NaOH (dư) thì được
1,75V lít khí. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Na trong X là
(biết các thể tích khí đo trong cùng điều kiện). A. 39,87%. B. 29,87%. C. 49,87%. D. 77,93%. Đáp án D
Hướng dẫn giải: Na + H2O → NaOH + 1/2H2 Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2 ⇒ x/2 + x/2 = 1 ⇔ x = 1
Ta tính số mol do Zn sinh ra là = 1,75 - 1/2 = 1,25 mol Zn + NaOH → Na2ZnO2 + H2
1,25 mol <---------- --------- ------- 1,25 mol
% mZn = ( 1,25.65 ) / (1,25.65 + 1.23) x 100% = 77,93%
Câu 5. Cho hỗn hợp gồm Na và Zn có tỉ lệ mol tương ứng là 1:2 vào
nước dư. Sau khi các pứ xảy ra hoàn toàn, thu được 8,96 l H2(đkc) và m
(g) chất rắn ko tan. Giá trị của m là: A. 6,5 g B. 13 g C. 19,5 g D.39 g Đáp án C
Hướng dẫn giải: Đặt số mol tương ứng: nNa = x; nZn = 2x
(Na; Al) cho vào H2O ⇒ Xảy ra phản ứng như sau : (1) Na + H2O → NaOH + 1/2H2
-----x----------------x---------x/2
(2) Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2 ----2x------x
----0,5x-------x---------------------x/2... -----1,5x Ta có:
+ nH2 = x/2 + x/2 = x = 0,4 ⇒ x = 0,4 mol
+ Chất rắn không tan là Zn: nZndư = 1,5 x = 0,6 mol ⇒ mZndư = 0,6 x 65 = 39 (g)
Câu 6. Cho hỗn hợp Z gồm Fe(NO3)2 và ZnO vào dung dịch H2SO4
loãng (dư) thu được dd X. Cho dung dịch NaOH loãng (dư) vào X thu được kết tủa đó là A. Fe(OH)3 và Zn(OH)2. B. Fe(OH)2. C. Fe(OH)2 và Zn(OH)2. D. Fe(OH)3. Lời giải: Đáp án: D
3Fe2+ + 4H+ + NO3- → 3Fe3+ + NO + 2H2O ZnO + 2H+ → Zn2+ + H2O Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3 ↓ Zn2+ + 2OH- → Zn(OH)2 ↓
Zn(OH)2 ↓ + 2OH- → ZnO22- + 2H2O
Sau phản ứng chỉ thu được kết tủa là Fe(OH)3
Câu 7. Thực hiện thí nghiệm sau cho ZnO tác dụng với dung dịch NaOH.
Hiện tượng xảy ra của phản ứng là
A. ZnO không tan, xuất hiện bọt khí
B. Không thấy xuất hiện, hiện tượng gì C. ZnO tan dần
D. Dung dịch có màu trong suốt Lời giải: Đáp án: C
Document Outline

• NaOH + Zn → Na2ZnO2 + H2 | NaOH ra Na2ZnO2 | Zn ra
  • 1. Phản ứng NaOH + Zn → Na2ZnO2 + H2
  • 2. Ứng dụng của phản ứng NaOH + Zn → Na2ZnO2 + H2
  • 3. Một số bài tập vận dụng liên quan đến phản ứng