Giải bài tập SGK Hóa 9 Bài 5: Luyện tập TCHH của oxit và axit

Có những oxit sau: SO₂, CuO, Na₂O, CO₂. Hãy cho biết những oxit nào tác dụng được với:

a) Nước.

b) Axit clohiđric.

c) Natri hiđroxit.

Viết các phương trình hóa học.

Phương pháp giải

Với bài tập xác định oxit thích hợp, cần nắm rõ tính chất hóa học của oxit axit và oxit bazơ.

Hướng dẫn giải

Câu a: Những oxit tác dụng với nước là: SO₂, Na₂O, CO₂

SO₂ + H₂O → H₂SO₃

Na₂O + H₂O → 2NaOH

CO₂ + H₂O → H₂CO₃

Câu b: Những oxit tác dụng với HCl là CuO, Na₂O

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O

Na₂O + 2HCl → 2NaCl + H₂O

Câu c: Những oxit tác dụng với natri hiđroxit là SO₂ và CO₂

SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

Những oxit nào dưới đây có thể điều chế bằng

a) Phản ứng hóa hợp? Viết phương trình hóa học.

b) Phản ứng hóa hợp và phản ứng phân hủy? Viết phương trình hóa học.

(1) H₂O        

(2) CuO     

(3) Na₂O         

(4) CO₂      

(5) P₂O₅

Phương pháp giải

Để biết oxit nào có thể điều chế bằng phản ứng hóa hợp hay phân hủy cần ghi nhớ:

• Phản ứng hóa hợp là phản ứng từ hai hay nhiều chất ban đầu tạ ra một chất mới.
• Phản ứng phân hủy là từ một chất ban đầu tạo ra 2 hay nhiều chất khác.

Hướng dẫn giải

Câu a: Những oxit có thể điều chế bằng phản ứng hóa hợp

Cả 5 oxit đã cho đều có thể điều chế bằng phản ứng hóa hợp, vì các nguyên tố H, Cu, Na, P đều tác dụng được với oxi.

Phương trình hóa học:

2H₂ + O₂   → 2H₂O

2Cu + O₂  → 2CuO

4Na + O₂  → 2Na₂O

4P + 5O₂  → 2P₂O₅

C + O₂  → CO₂

Câu b: Những oxit có thể điều chế bằng phản ứng hóa hợp và phản ứng phân hủy

Các oxit Na₂O, CuO, CO₂, H₂O có thể được điều chế bằng phản ứng hóa hợp và phân hủy:

Thí dụ:

 2NaNO₂ \(\xrightarrow[{}]{{{t^o}}}\) Na₂O + N₂ + ½ O₂        

4Na + O₂  \(\xrightarrow[{}]{{{t^o}}}\) 2Na₂O

Cu(OH)₂ \(\xrightarrow[{}]{{{t^o}}}\) CuO + H₂O

2Cu + O₂ \(\xrightarrow[{}]{{{t^o}}}\) 2CuO

2H₂ + O₂ \(\xrightarrow[{}]{{{t^o}}}\) 2H₂O

CaCO₃ \(\xrightarrow[{}]{{{t^o}}}\) CaO + CO₂

C + O₂ \(\xrightarrow[{}]{{{t^o}}}\) CO₂

Khí CO được dùng làm chất đốt trong công nghiệp, có lẫn tạp chất là các khí SO₂ và CO₂. Làm thế nào có thể loại bỏ được những tạp chất ra khỏi CO bằng hóa chất rẻ tiền nhất?

Viết các phương trình hóa học.

Phương pháp giải

Với dạng bài tập loại bỏ tạo chất ra khỏi CO, tadùng chất có sẵn trong đời sống tác dụng với tạp chất và không tác dụng với CO để loại bỏ được các tạp chất khí này. Đó là dung dịch nước vôi trong Ca(OH)_2.

Hướng dẫn giải

Để loại bỏ SO₂ và CO₂ ta dùng dung dịch bazơ:

• Dung dịch bazơ rẻ tiền nhất là dung dịch nước vôi trong Ca(OH)₂.
• Dẫn hỗn hợp khí đi qua dung dịch Ca(OH)₂ dư, toàn bộ SO₂ và CO₂ bị hấp thụ hết do có phản ứng:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O   

SO₂ + Ca(OH)₂ → CaSO₃ + H₂O

→ Khí CO không phản ứng, thoát ra và thu được.

Cần phải điều chế một lượng muối đồng (II) sunfat. Phương pháp nào sau đây tiết kiệm được axit sunfuric? 

a) Axit sunfuric tác dụng với đồng (II) oxit.

b) Axit sunfuric đặc tác dụng với kim loại đồng.

Giải thích các câu trả lời.

Phương pháp giải

Để xác định phương pháp nào tiết kiệm axit sunfuric hơn: ta so sánh số mol CuSO₄ và H₂SO₄

Phương trình nào điều chế được nhiều CuSO₄ nhất và tốn ít lượng H₂SO₄ hơn thì chọn phương pháp đó.

Hướng dẫn giải

Phương trình hóa học để điều chế muối đồng (II) sunfat:

a) H₂SO₄ + CuO → CuSO₄ + H₂O (1)

b) Cu + 2H₂SO₄(đặc) → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O (2)

Giả sử cần điều chế a mol CuSO₄

- Theo phương trình (1): n_H2SO4 = n_CuSO4 = a mol

- Theo phương trình (2): n_H2SO4 = 2.n_CuSO4 = 2a mol

Qua phản ứng (1) và (2) ta nhận thấy muốn điều chế a mol CuSO₄ để tiết kiệm ta nên theo phản ứng (1) thì lượng axit H₂SO₄ sử dụng ít hơn ở phản ứng (2).

Vậy ta sử dụng phương pháp axit sunfuric tác dụng với đồng (II) oxit  tiết kiệm được axit sunfuric hơn.

Hãy thực hiện những chuyển đổi hóa học sau bằng cách viết những phương trình hóa học?

Phương pháp giải

Để viết phương trình hóa học của chuỗi chuyển hóa trên cần nắm được tính chất hóa học của lưu huỳnh, axit và các chất có trong dãy. Từ chất đầu và chất cuối để xác định các chất còn lại trong phương trình.

Hướng dẫn giải

Phương trình hóa học của dãy chuyển hóa trên:

(1) S +  O_{2  \(\xrightarrow[{}]{{{t^o}}}\)} SO­­₂ 

(2) 2SO₂  + O₂ \(\xrightarrow[{{V_2}{O_5}}]{{{t^o}}}\) 2SO₃ 

(3) SO₂ + Na₂ O → Na₂SO₃

(4) SO₃ +H₂O → H₂SO₄

(5) 2H₂SO₄ (đ) + Cu \(\xrightarrow[{}]{{{t^o}}}\) CuSO₄  + SO₂↑ +2 H_2­O 

(6) SO₂  + H₂O → H₂SO₃

(7) H₂SO₃ + 2 NaOH → Na₂SO₃ + 2H₂O

(8) Na₂SO₃  + 2HCl → 2 NaCl + SO₂ ↑ + H₂O

(9) H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

(10) NaSO₄  + BaCl₂ → BaSO₄ ↓ + 2NaCl