Câu 7. Cho 3,33g một kim loại kiềm M tác dụng với 100 mL nước (D=1g/mL) thu được 0,48g H2. a.Xác định tên kim loại M                 b/Tính C% của dung dịch thu được?

Để giải bài tập này, ta cần sử dụng các khái niệm về phản ứng giữa kim loại kiềm với nước và định luật bảo toàn khối lượng.

Phần a: Xác định tên kim loại M.

Kim loại kiềm (nhóm 1A trong bảng tuần hoàn) phản ứng với nước theo phương trình sau:

M + H2O → MOH + H2

Trong đó, M là kim loại kiềm, MOH là hydroxide của kim loại đó.

Biết rằng sau khi phản ứng, thu được 0,48g H2. Để tính khối lượng kim loại M phản ứng, ta sử dụng số mol của H2:

Số mol H2 = khối lượng / khối lượng mol
=> Số mol H2 = 0,48 g / 2 g/mol = 0,24 mol

Theo phương trình phản ứng, 1 mol H2 tương ứng với 1 mol M. Vậy số mol M cũng là 0,24 mol.

Khối lượng của kim loại M trước phản ứng là 3,33g, từ đó ta tính ra khối lượng mol của M:

Khối lượng mol của M = khối lượng M / số mol M
=> Khối lượng mol của M = 3,33 g / 0,24 mol = 13,875 g/mol

Tra bảng tuần hoàn để xác định tên kim loại gần nhất với 13,875 g/mol. Nhận thấy rằng natri (Na) có khối lượng mol khoảng 23 g/mol, trong khi đó liti (Li) có khối lượng mol khoảng 6,94 g/mol. Kim loại M có thể là liti (Li) hoặc natri (Na). Nhưng do khối lượng mol của M nhỏ hơn 23 g/mol và gần với 7 g/mol hơn, vậy M là liti (Li).

Phần b: Tính C% của dung dịch thu được.

Sau phản ứng, lượng KOH sinh ra từ kim loại M (liti trong trường hợp này) được tính như sau vì mỗi mol M sẽ sinh ra 1 mol KOH.

Số mol M = 0,24 mol nên số mol KOH = 0,24 mol.

Khối lượng KOH = số mol KOH x khối lượng mol KOH
=> KOH có khối lượng mol khoảng 56,1 g/mol,
=> Khối lượng KOH = 0,24 mol x 56,1 g/mol ≈ 13,464 g.

Tổng khối lượng dung dịch sau phản ứng được tính từ khối lượng nước ban đầu và khối lượng KOH sinh ra.

Khối lượng nước = 100 mL x 1 g/mL = 100 g.

Khối lượng dung dịch sau phản ứng = khối lượng nước + khối lượng KOH
=> Khối lượng dung dịch = 100 g + 13,464 g ≈ 113,464 g.

C% (nồng độ phần trăm) của KOH trong dung dịch là:

C% = (khối lượng KOH / khối lượng dung dịch) x 100%
=> C% ≈ (13,464 g / 113,464 g) x 100% ≈ 11,85%.

Vậy, tổng kết lại:
a. Kim loại M là liti (Li).
b. C% của dung dịch thu được là khoảng 11,85%.