BÀI 2. MỘT SỐ OXIT QUAN TRỌNG
I. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM
a. CANXI OXIT CaO
1. Tính chất hóa học
CaO (vối sống) là chất rắn, màu trắng, nóng chảy ở nhiệt độ cao.
CaO có đầy đủ tính chất hóa học của một oxit bazo.
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.
CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O
c) Tác dụng với oxit axit tạo thành muối.
CaO + CO2 → CaCO3
2. Ứng dụng của CaO
- 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,…
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:
C + O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) CO2
CaCO3 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) CaO + CO2
b. LƯU HUỲNH ĐIOXIT SO2
1. Tính chất vật lí
Lưu huỳnh đioxxit 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 có những tính chất hóa học sau:
a) Tác dụng với nước tạo thành dung dịch axit:
SO2 + H2O → H2SO3
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:
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:
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,…
Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + H2O
b) Trong công nghiệp:
Đốt lưu huỳnh hoặc quặng pirit sắt FeS2 trong không khí
S + O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) SO2
4FeS2 + 11O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 2Fe2O3 + 8SO2
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
1. Phương pháp giải bài tập tính theo phương trình phản ứng
+ Bước 1: Tính mol chất đề bài cung cấp.
+ Bước 2: Viết phương trình phản ứng xảy ra.
+ Bước 3: Dựa vào mol chất đề bài cung cấp, sử dụng cách tính theo phương trình phản ứng để tính lượng chất đề bài yêu cầu.
2. Phương pháp giải bài tập hỗn hợp chất
+ Bước 1: Gọi x, y lần lượt là số mol của mỗi chất trong hỗn hợp chất.
+ Bước 2: Dựa vào 2 số liệu (số liệu về khối lượng hỗn hợp chất, số mol hỗn hợp chất, …) đề bài cho để lập hệ 2 ẩn 2 phương trình.
+ Bước 3: Giải hệ phương trình bằng cách dùng máy tính casio để giải, hoặc tính giá trị x theo y từ phương trình thứ nhất, sau đó thay vào phương trình thứ 2 để giải phương trình bậc nhất 1 ẩn y ở phương trình thứ 2 Þ x, y và các đại lượng đề bài yêu cầu.
3. Phương pháp giải bài tập chất dư chất hết
Bước 1: Tính mol mỗi chất tham gia phản ứng (tính mol X, mol Y).
Bước 2: Tìm chất phản ứng hết bằng cách so sánh tỉ lệ (mol chất X đề bài cho/hệ số chất X trong phản ứng) với tỉ lệ (mol chất Y đề bài cho/hệ số chất X trong phản ứng), chất nào có giá trị của tỉ lệ nhỏ hơn thì chất đó phản ứng hết.
Bước 3: Tính lượng các chất khác theo chất phản ứng hết.
Bước 4: Tính lượng chất dư = lượng chất ban đầu – lượng chất phản ứng.
III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
BÀI TẬP VỀ CaO
Bài 1 (trang 9 SGK hóa học 9)
Bằng phương pháp hóa học nào có thể nhận biết được từng chất trong mỗi dãy chất sau ?
a) Hai chất rắn màu trắng là CaO và Na2O.
b) Hai chất khí không màu là CO2 và O2.
Viết các phương trình hóa học.
Hướng dẫn giải:
a) Dùng nước hòa tan hoàn toàn hai chất rắn thu được 2 dung dịch đựng trong 2 ống nghiệm khác nhau (mỗi ống nghiệm chứa 1 dung dịch). Dẫn khí CO2 vào mỗi dung dịch:
Nếu ở dung dịch nào xuất hiện kết tủa (làm dung dịch hóa đục) thì đó là dung dịch Ca(OH)2 Þ chất rắn ban đầu là CaO, nếu không thấy kết tủa xuất hiện Þ chất rắn ban đầu là Na2O.
Các phương trình hóa học đã xảy ra:
Na2O + H2O → 2NaOH
CaO + H2O → Ca(OH)2
2NaOH + CO2 → H2O + Na2CO3
Ca(OH)2 + CO2 → H2O + CaCO3 ¯
b) Sục hai chất khí không màu vào hai ống nghiệm chứa nước vôi Ca(OH)2 trong. Ống nghiệm nào bị vẩn đục Þ khí ban đầu là CO2, khí còn lại là O2.
Bài 2 (trang 9 SGK hóa học 9)
Hãy nhận biết từng chất trong mỗi nhóm chất sau bằng phương pháp hóa học.
a) CaO, CaCO3; b) CaO, MgO.
Viết phương trình hóa học
Hướng dẫn giải:
a) Lấy mỗi chất cho ống nghiệm hoặc cốc chứa sẵn nước,
- Ở ống nghiệm nào thấy chất rắn tan và nóng lên, chất cho vào là CaO.
- Ở ống nghiệm nào không thấy chất rắn tan và không nóng lên Þ chất cho vào là CaCO3
CaO + H2O → Ca(OH)2
b) Lấy mỗi chất cho ống nghiệm hoặc cốc chứa sẵn nước,
- Ở ống nghiệm nào thấy chất rắn tan và nóng lên, chất cho vào là CaO.
- Ở ống nghiệm nào không thấy chất rắn tan và không nóng lên Þ chất cho vào là MgO.
CaO + H2O → Ca(OH)2
Bài 3 (trang 9 SGK hóa học 9)
200ml dung dịch HCl có nồng độ 3,5M hòa tan vừa hết 20 g hỗn hợp hai oxit CuO và Fe2O3
a) Viết các phương trình hóa học
b) Tính khối lượng của mỗi oxit có trong hỗn hợp ban đầu.
Hướng dẫn giải:
a)
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
b)
Số mol HCl = 3,5 . 0,2 = 0,7 mol
Gọi x, y là số mol của CuO và Fe2O3
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
x → 2x x (mol)
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
y → 6y 2y (mol)
\(\left\{ \begin{align} & 2x\text{ }+\text{ }6y\text{ }=\text{ }0,7\,(1) \\ & 80x+160y=20\Rightarrow x\text{ }=\text{ }0,25\text{ - }\text{ }2y\,(2) \\ \end{align} \right.\)
Thay (2) vào (1) Þ x = 0,05; y = 0,1
mCuO = 0,05 . 160 = 4 g.
m Fe2O3 = 20 – 4 = 16 g.
Bài 4 (trang 9 SGK hóa học 9)
Biết 2,24 lít khí CO2 (đktc) tác dụng vừa hết với 200 ml dung dịch Ba(OH)2 sản phẩm là BaCO3 và H2O
a) Viết phương trình hóa học
b) Tính nồng độ mol của dung dịch Ba(OH)2 đã dùng
c) Tính khối lượng chất kết tủa thu được.
Hướng dẫn giải:
a) CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O
b)
Số mol CO2 = 2,24/22,4 = 0,1 mol
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O
0,1 → 0,1 mol
Þ CM Ba(OH)2 = 0,1/0,2= 0,5 M
c) Chất kết tủa thu được sau phản ứng là BaCO3
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O
0,1 → 0,1 mol
m BaCO3 = 0,1 . 197 = 19,7 g
BÀI TẬP VỀ SO2
Bài 1 (trang 11 SGK hóa học 9)
Viết phương trình hóa học cho mỗi chuyển đổi sau:
Hướng dẫn giải:
(1) S + O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) SO2
(2) SO2 + CaO → CaSO3
(3) SO2 + H2O → H2SO3
(4) H2SO3 + Na2O → Na2SO4 + H2O
(5) Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + H2O
(6) SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
Bài 2 (trang 11 SGK hóa học 9)
Hãy nhận biết từng chất trong mỗi nhóm chất sau bằng phương pháp hóa học
a) Hai chất rắn màu trắng là CaO và P2O5
b) Hai chất khí không màu là SO2 và O2
Viết các phương trình hóa học.
Hướng dẫn giải:
a) Cho nước vào hai ống nghiệm có chứa CaO và P2O5. Sau đó cho quỳ tím vào mỗi dung dịch:
- Dung dịch nào làm đổi màu quỳ tím thành xanh là dung dịch Ca(OH)2 Þ chất ban đầu là CaO.
- Dung dịch nào làm đổi màu quỳ tím thành đỏ là dung dịch H3PO4 Þ chất ban đầu là P2O5
CaO + H2O → Ca(OH)2
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
b) Dẫn lần lượt từng khí vào dung dịch nước vôi trong, nếu có kết tủa xuất hiện thì khí dẫn vào là SO2
SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O
Nếu không có hiện tượng gì thì khí dẫn vào là khí O2. Để xác định là khí O2 ta dùng que đóm còn than hồng, que đóm sẽ bùng cháy trong khí oxi.
Bài 3 (trang 11 SGK hóa học 9)
Có những khí ẩm (khí có lần hơi nước): cacbon đioxit, hiđro, oxi, lưu huỳnh đioxit. Khí nào có thể được làm khô bằng canxi oxit ? Giải thích.
Hướng dẫn giải:
CaO làm khô những chất không có phản ứng hóa học với CaO, đó là: H2, O2. Những chất không làm khô bằng CaO là CO2 và SO2, vì có phản ứng với CaO:
CaO + SO2 → CaSO3
CaO + CO2 → CaCO3
Bài 4 (trang 11 SGK hóa học 9)
Có những chất khí sau: CO2, H2, O2, SO2, N2. Hãy cho biết chất nào có tính chất sau:
a) nặng hơn không khí.
b) nhẹ hơn không khí
c) cháy được trong không khí.
d) tác dụng với nước tạo thành dung dịch axit
e) làm đục nước vôi trong
g) đổi màu giấy quỳ tím ẩm thành đỏ.
Hướng dẫn giải:
a) Những khí nặng hơn không khí:CO2 , O2, SO2
b) Những khí nhẹ hơn không khí: H2 , N2
c) Khí cháy được trong không khí: H2
d) Những khí tác dụng với nước tạo thành dung dịch axit: CO2 , SO2
e) Làm đục nước vôi trong : CO2 , SO2
g) Đổi màu giấy quỳ tím ẩm thành đỏ : CO2 , SO2
Bài 5 (trang 11 SGK hóa học 9)
Khí lưu huỳnh đioxit được tạo thành từ cặp chất nào sau đây ?
a) K2SO3 và H2SO4. b) K2SO4 và HCl. c) Na2SO3 và NaOH
d) Na2SO4 và CuCl2. e) Na2SO3 và NaCl.
Viết phương trình hóa học.
Hướng dẫn giải:
Khí lưu huỳnh đioxit được tạo thành từ cặp chất K2SO3 và H2SO4:
K2SO3 + H2SO4 → K2SO4 + SO2 + H2O
Bài 6 (trang 11 SGK hóa học 9)
Dẫn 112 ml khí SO2 (đktc) đi qua 700 ml dung dịch Ca(OH)2 có nồng độ 0,01 M, sản phẩm là muối canxi sunfit.
a) Viết phương trình hóa học
b) Tính khối lượng các chất sau phản ứng.
Hướng dẫn giải:
a) Phương trình phản ứng hóa học:
SO2 (k) + Ca(OH)2 (dd) → CaSO3(r )+ H2O
b)
nSO2 = 0,112/22,4 =0,005 (mol)
n Ca(OH)2 = 0,01.700/1000 = 0,007 (mol)
SO2 (k) + Ca(OH)2 (dd) → CaSO3(r )+ H2O
0,005 0,007 mol
Do 0,005/1 < 0,007/1 Þ Ca(OH)2 dư.
Khối lượng các chất sau phản ứng :
nCa(OH)2 dư = 0,007 – 0,005 = 0,002(mol.
⇒ mCa(OH)2 dư = 74.0,002 = 0,148 (g)
nCaSO3 = nSO2 = 0,005 mol.
⇒ mCaSO3 = 120.0,005 = 0,6 (g).
Trên đây là gợi ý giải bài tập Hóa 9 bài Một số oxit quan trọng do giáo viên Ican trực tiếp biên soạn theo chương trình mới nhất. Chúc các bạn học tập vui vẻ.