Chương 1 Bài 2. Một số oxit quan trọng

Lý thuyết Bài 2. Một số oxit quan trọng

I. CANXI OXIT (CaO)

 1. Tính chất hóa học

   CaO (vôi sống) là một oxit bazơ tan trong nước và phản ứng với nước, có những tính chất hóa học sau:

   a) Tác dụng với nước: 

         CaO + H₂O → Ca(OH)₂

      Phản ứng của canxi oxit với nước gọi là phản ứng tôi vôi; chất Ca(OH)₂ tạo thành gọi là vôi tôi, là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước, phần tan tạo thành dung dịch bazơ còn gọi là nước vôi trong.

   b) Tác dụng với axit tạo thành muối và nước.

      Ví dụ:

         CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O

   c) Tác dụng với oxit axit tạo thành muối.

      Ví dụ:

          CaO + CO₂ → CaCO₃

 2. Ứng dụng của canxi oxit

   CaO có những ứng dụng chủ yếu sau đây:

      - Phần lớn canxi oxit được dùng trong công nghiệp luyện kim và làm nguyên liệu cho công nghiệp hóa học.

      - Canxi oxit còn được dùng để khử chua đất trồng trọt, xử lí nước thải công nghiệp, sát trùng, diệt nấm, khử độc môi trường,…

      - Canxi oxit có tính hút ẩm mạnh nên được dùng để làm khô nhiều chất.

 3. Sản xuất canxi oxit trong công nghiệp

    Nguyên liệu để sản xuất canxi oxit là đá vôi (chứa CaCO₃). Chất đốt là than đá, củi, dầu, khí tự nhiên,…

   Các phản ứng hóa học xảy ra khi nung vôi:

       - Than cháy sinh ra khí CO₂ và tỏa nhiều nhiệt: 

            C + O₂ → CO₂

      - Nhiệt sinh ra phân hủy đá vôi ở khoảng trên 900⁰C:

           CaCO₃ → CaO + CO₂

II. Lưu huỳnh đioxit (SO₂)

1. Tính chất vật lí

    Lưu huỳnh đioxit là chất khí không màu, mùi hắc, độc (gây ho, viêm đường hô hấp…), nặng hơn không khí.

2. Tính chất hóa học:

    Lưu huỳnh đioxit là một oxit axit tan trong nước và phản ứng với nước, có những tính chất hóa học sau:

    a) Tác dụng với nước tạo thành dung dịch axit:

       SO₂ + H₂O → H₂SO₃ (axit sunfurơ)

       SO₂ là chất gây ô nhiễm không khí, là một trong các chất gây ra mưa axit.

    b) Tác dụng với dung dịch bazơ tạo thành muối và nước:

      Thí dụ: SO₂ + Ca(OH)₂ → CaSO₃ + H₂O

      Khi SO₂ tác dụng với dung dịch bazơ có thể tạo muối trung hòa và muối axit.

   c) Tác dụng với oxit bazơ (tan) tạo thành muối:

      Thí dụ: SO₂ + Na₂O → Na₂SO₃

 3. Ứng dụng của lưu huỳnh đioxit

   - Phần lớn SO₂ dùng để sản xuất axit sunfuric H₂SO₄.

   - Dùng làm chất tẩy trắng bột gỗ trong sản xuất giấy, đường,…

   - Dùng làm chất diệt nấm mốc,…

 4. Điều chế lưu huỳnh đioxit 

     a) Trong phòng thí nghiệm: Cho muối sunfit tác dụng với axit mạnh như HCl, H₂SO₄,…

         Thí dụ: Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + SO₂ + H₂O

          Khí SO₂ được thu bằng phương pháp đẩy không khí.

     b) Trong công nghiệp: Đốt lưu huỳnh hoặc quặng pirit sắt FeS₂ trong không khí:

          S + O₂ → SO₂

         4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂

Bài tập Bài 2. Một số oxit quan trọng

Dạng 1

Bài tập lý thuyết về một số oxit quan trọng:

* Một số lưu ý cần nhớ

Tên chất Canxi oxit (CaO) Lưu huỳnh đioxit (SO2) Phân loại Oxit bazo Oxit axit Tính chất hóa học Tác dụng với nước tạo thành dung dịch kiềm CaO + H2O → Ca(OH)2 Tác dụng với nước tạo thành dung dịch axit SO2 + H2O → H2SO3 Tác dụng với axit tạo thành muối và nước CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O Tác dụng với dd kiềm tạo thành muối và nước CaCO3 → CaO + CO2 Tác dụng với oxit axit => muối mới CaO + CO2→CaCO3 Tác dụng với oxit bazo => muối mới BaO + SO2 → BaSO3 Ứng dụng - Phần lớn được dùng trong công nghiệp luyện kim, nguyên liệu cho công nghiệp hóa học - Dùng để làm khô nhiều chất - Phần lớn dùng để sản xuất H2SO4 - Tẩy trắng bột gỗ trong sản xuất giấy, đường - Làm chất diệt nấm mốc Điều chế Điều chế CaO từ đá vôi: CaCO3 → CaO + CO2 Cho muối sunfit tác dụng với axit mạnh Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + H2O (Được thu bằng phương pháp đẩy không khí)

* Một số ví dụ điển hình:
Ví dụ 1: Oxit vừa tan trong nước vừa hút ẩm là:

A. SO₂

B. CaO

C. Fe₂O₃

D. Al₂O₃

Hướng dẫn giải chi tiết:

CaO là một oxit vừa tan trong nước và có khả năng hút ẩm.

Đáp án B

Ví dụ 2: Cặp chất nào sau đây có thể dùng để điều chế SO₂ trong phòng thí nghiệm?

A. Al và H₂SO₄ loãng. 

B. NaOH và dung dịch HCl.

C. Na₂SO₄ và dung dịch HCl.

D. Na₂SO₃ và dung dịch HCl

Hướng dẫn giải chi tiết:

Để điều chế khí SO₂ ta cho muối sunfit tác dụng với axit mạnh

Na₂SO₃ + 2HCl → 2NaCl + SO₂↑ + H₂O

Đáp án D

Ví dụ 3: Dẫn hỗn hợp khí gồm CO₂, CO, SO₂ lội qua dung dịch nước vôi trong (dư), khí thoát ra là:

A. CO

B. CO₂

C. CO₂, CO

D. Không có khí nào thoát ra

Hướng dẫn giải chi tiết:

Dung dịch nước vôi trong là Ca(OH)₂ là dung dịch bazơ

=> Oxit axit có thể tác dụng với dung dịch bazơ, đó là CO₂ và SO₂ và 2 khí này bị hấp thụ trong dung dịch

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

SO₂ + Ca(OH)₂ → CaSO₃ + H₂O

CO không tác dụng vì CO là oxit trung tính.

=> Khí thoát ra là CO

Đáp án A

Dạng 2

Oxit axit (SO₂ , CO₂) tác dụng với dung dịch kiềm (NaOH, Ca(OH)₂, Ba(OH)₂)

* Một số lưu ý cần nhớ:

* Phản ứng của SO2 khi tác dụng với dung dịch NaOH: SO2 + NaOH → NaHSO3 (1) 1 1 SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O (2) 1 2 Ta xét giá trị T = n OH (có trong dung dịch kiềm) : n SO2 - Nếu T ≤ 1 => Chỉ có phản ứng (1) diễn ra => Sản phẩm sinh ra chỉ có muối NaHSO3 và có thể có SO2 dư - Nếu T ≥ 2 => Chỉ có phản ứng (2) diễn ra => Sản phẩm sinh ra chỉ có muối Na2SO3 và có thể có NaOH dư - Nếu 1 < T < 2 => Cả phản ứng (1), (2) đều diễn ra => Sản phẩm sinh ra có cả 2 muối NaHSO3, Na2SO3. * Bài toán CO2/SO2 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2, Ba(OH)2 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (1) CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (2) Ta lại xét tỉ lệ : T = n OH (có trong dung dịch kiềm) : n SO2 - Nếu T ≤ 1 => Chỉ có phản ứng (1) diễn ra => Sản phẩm sinh ra chỉ có muối Ca(HCO3)2 và có thể có CO2 dư - Nếu T ≥ 2 => Chỉ có phản ứng (2) diễn ra => Sản phẩm sinh ra chỉ có muối CaCO3 và có thể có Ca(OH)2 dư - Nếu 1 < T < 2 => Cả phản ứng (1), (2) đều diễn ra => Sản phẩm sinh ra có cả 2 muối Ca(HCO3)2, CaCO3.

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Dẫn 1,12 lít khí SO₂ (đktc) đi qua 700 ml dung dịch Ca(OH)₂ 0,1M. Khối lượng của muối thu được sau phản ứng là

Hướng dẫn giải chi tiết:

nSO2=0,05 mol; nCa(OH)2=0,07 molnSO2=0,05 mol; nCa(OH)2=0,07 mol

Ta thấy 1 mol Ca(OH)₂ có chứa 2 mol OH

=> 0,07 mol Ca(OH)₂ có chứa 0,14 mol OH

Ta có tỉ lệ: n OH : n SO₂ = 0,14 : 0,05 > 2

=> Sản phẩm sau phản ứng chỉ có muối CaSO₃ và Ca(OH)₂ dư

SO₂ + Ca(OH)₂ → CaSO₃ + H₂O

0,05 → 0,05 → 0,05

=> m_CaSO3 = 0,05.120 = 6 gam

Ví dụ 2: Dẫn 448 ml CO₂ (đktc) sục vào bình chứa 100 ml dung dịch KOH 0,25M. Khối lượng hai muối tạo thành là

Hướng dẫn giải chi tiết:

nCO2=0,02mol;nKOH=0,025molnCO2=0,02mol;nKOH=0,025mol

Xét tỉ lệ: 1<nKOHnCO2=0,0250,02=1,25<21<nKOHnCO2=0,0250,02=1,25<2 => phản ứng tạo 2 muối K₂CO₃ (x mol) và KHCO₃ (y mol)

CO₂ + 2KOH → K₂CO₃ + H₂O

x ← 2x ← x

CO₂ + KOH → KHCO₃

y ← y ← y

Theo PT ta có: ∑nCO2=x+y=0,02(1)∑nCO2=x+y=0,02(1)

∑n_KOH = 2x + y = 0,025 (2)

Từ (1) và (2) => x = 0,005 mol; y = 0,015 mol

=>mK2CO3=0,005.138=0,69gam;mKHCO3=0,015.100=1,5gam=>mK2CO3=0,005.138=0,69gam;mKHCO3=0,015.100=1,5gam

Ví dụ 3: Cho 4,48 lít CO₂ (đktc) đi qua 190,48ml dung dịch NaOH 2% có khối lượng riêng là 1,05g/ml. Khối lượng muối tạo thành là

Hướng dẫn giải chi tiết:

n_CO2 = 0,2 mol;

+) Áp dụng công thức: m_dd = D.V = 1,05.190,48 = 200 gam

=> m_NaOH = 200.2% = 4 gam => n_NaOH = 0,1 mol

Xét tỉ lệ: nNaOHnCO2=0,5<1nNaOHnCO2=0,5<1 => phản ứng chỉ tạo muối NaHCO₃

CO₂ + NaOH → NaHCO₃

0,1 ← 0,1 → 0,1

=> m_NaHCO3 = 0,1.84 = 8,4 gam

Use the online HTML, CSS, JS tool collection to make websites like a piece of cake.