![Zn + NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2: phương trình, hiện tượng, bài tập](https://tailieumoi.vn/wp-content/uploads/2026/10/zn-naoh-h2o-na2znoh4-h2-zn-ra-na2znoh4-98374.webp)
Trả lời nhanh
Phương trình đúng là: Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2↑. Kẽm là kim loại có hiđroxit lưỡng tính nên tan được trong dung dịch kiềm mạnh, tạo muối tan natri tetrahiđroxozincat và khí hiđro thoát ra. Có thể viết gọn dạng Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2↑ khi đun nóng, nhưng dạng có nước ở trên mới phản ánh đúng dung dịch.
Phương trình hoá học Zn + NaOH + H2O
Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2↑
Kiểm tra cân bằng: vế trái có 1 Zn, 2 Na, 4 O, 6 H; vế phải cũng có 1 Zn, 2 Na, 4 O (trong 4 nhóm OH) và 6 H (4 H trong nhóm OH cộng 2 H trong H2). Phương trình đã cân bằng.
Phương trình ion thu gọn: Zn + 2OH– + 2H2O → [Zn(OH)4]2- + H2↑
Điều kiện và hiện tượng
- Điều kiện: dung dịch NaOH đủ đặc (thường dùng từ vài mol/L), có thể đun nhẹ để phản ứng nhanh hơn.
- Hiện tượng: kẽm tan dần, có bọt khí không màu, không mùi (H2) thoát ra; dung dịch thu được trong suốt.
- Sản phẩm: Na2[Zn(OH)4] (natri tetrahiđroxozincat) tan trong nước. Trong nhiều bài tập phổ thông, muối này còn được viết là Na2ZnO2 (natri zincat).
Vì sao kẽm tan được trong kiềm?
Phản ứng diễn ra theo hai bước nối tiếp, giúp em hiểu vì sao có mặt nước:
- Zn bị nước oxi hoá thành Zn(OH)2 và giải phóng H2: Zn + 2H2O → Zn(OH)2 + H2. Bình thường phản ứng này dừng lại vì lớp Zn(OH)2 bám trên bề mặt kim loại che chắn.
- Zn(OH)2 là hiđroxit lưỡng tính nên bị NaOH hoà tan: Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2[Zn(OH)4]. Lớp bảo vệ mất đi, kẽm lại tiếp xúc nước và phản ứng tiếp.
Cộng hai bước ta được phương trình tổng ở trên.
Bản chất oxi hoá – khử
| Quá trình | Nửa phản ứng |
|---|---|
| Chất khử: Zn | Zn → Zn2+ + 2e |
| Chất oxi hoá: H2O | 2H2O + 2e → H2 + 2OH– |
Lưu ý: NaOH không phải chất oxi hoá, nó chỉ đóng vai trò hoà tan lớp hiđroxit để phản ứng tiếp diễn. Chất oxi hoá thực sự là H2O (H+1 trong nước biến thành H2).
Lỗi sai thường gặp
- Viết sản phẩm là Zn(OH)2 và dừng lại: trong NaOH dư, Zn(OH)2 bị hoà tan tiếp.
- Quên H2O ở vế trái nên không cân bằng được H và O.
- Cho rằng Fe, Cu, Mg cũng tan trong kiềm: các kim loại này không phản ứng với dung dịch NaOH.
- Nhầm với phản ứng của Al: Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2 H2 (hay 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2). Cùng kiểu phản ứng nhưng tỉ lệ khác.
Mẹo nhớ: kim loại có hiđroxit lưỡng tính (Al, Zn, Be, Sn, Pb) thì tan được trong kiềm mạnh và giải phóng H2.
Bài tập vận dụng
Bài 1. Cho 6,5 gam Zn vào lượng dư dung dịch NaOH. Tính thể tích H2 (đktc) và khối lượng NaOH phản ứng.
Giải: nZn = 6,5 : 65 = 0,1 mol. Theo phương trình, nH2 = 0,1 mol → V = 0,1 × 22,4 = 2,24 lít. nNaOH phản ứng = 2 × 0,1 = 0,2 mol → m = 0,2 × 40 = 8 gam.
Bài 2. Hoà tan hoàn toàn một lượng Zn trong dung dịch NaOH dư, thu được 1,12 lít H2 (đktc). Tính khối lượng Zn và khối lượng muối Na2[Zn(OH)4] tạo thành.
Giải: nH2 = 1,12 : 22,4 = 0,05 mol = nZn = nmuối. mZn = 0,05 × 65 = 3,25 gam. M muối = 46 + 65 + 68 = 179 g/mol → m = 0,05 × 179 = 8,95 gam.
Bài 3. Trong các kim loại Cu, Fe, Zn, Mg, kim loại nào tan được trong dung dịch NaOH đặc?
Đáp án: chỉ có Zn, vì Zn(OH)2 lưỡng tính; Cu(OH)2, Fe(OH)2, Mg(OH)2 đều không tan trong kiềm.
Ứng dụng và lưu ý
Tính chất này dùng để nhận biết, tách kẽm hoặc nhôm khỏi các kim loại không tan trong kiềm như Fe, Cu. Khi làm thí nghiệm, cần đeo kính và găng tay vì NaOH đặc ăn mòn da, khí H2 thoát ra dễ cháy nổ nên không để gần lửa.
Cùng chuyên đề: Bài nằm trong mục lục Các phương trình hóa học thường gặp: tổng hợp hơn 300 phản ứng có cân bằng. Bài sau: FeCl2 + AgNO3 dư: phương trình, hiện tượng và cách giải bài tập.
Câu hỏi thường gặp
Zn tác dụng với NaOH và H2O tạo ra sản phẩm gì?
Tạo natri tetrahiđroxozincat Na2[Zn(OH)4] và khí hiđro: Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2↑.
Vì sao Zn tan được trong dung dịch NaOH?
Vì Zn bị nước oxi hoá tạo Zn(OH)2, mà Zn(OH)2 là hiđroxit lưỡng tính nên tan tiếp trong NaOH dư thành phức tan, làm kẽm phản ứng liên tục.
Zn + NaOH có phải phản ứng oxi hoá khử không?
Có. Zn là chất khử (0 → +2), H trong H2O là chất oxi hoá (+1 → 0). NaOH chỉ giúp hoà tan lớp hiđroxit bảo vệ.
Na2ZnO2 và Na2[Zn(OH)4] khác nhau thế nào?
Na2[Zn(OH)4] = Na2ZnO2 + 2H2O. Dạng có nước phản ánh đúng muối trong dung dịch, còn Na2ZnO2 là cách viết gọn, thường gặp trong bài tập.