Giải bài tập Hóa học 9, Bài 2: Một số oxit quan trọng

BÀI 2. Một số oxit quan trọng

A - Canxi oxit

Bài 1. Bằng phương pháp hóa học nào có thể nhận biết dược 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 phản ứng.

Hướng dẫn giải:
a) Nhận biết hai chất rắn màu trắng là CaO và Na₂O bằng phương pháp hóa học.
+ Cho hai chất rắn tác dụng với nước:
CaO + H₂O → Ca(OH)₂
Na₂O + H₂O → 2NaOH
Dẫn khí CO₂ từ từ đi qua từng dung dịch, nếu xuất hiện kết tủa trắng thì đó là Ca(OH)₂, nếu không có hiện tượng gì thì đó là NaOH.
CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O
CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

b) Hai chất khí không màu là CO₂ và O₂. Sử dụng nước vôi trong làm thuốc thử để nhận biết khí CO₂ do xuất hiện kết tủa của CaCO₃, nếu không có hiện tượng gì thì đó là khí oxi.
CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

Bài 2. Hãy nhận biết từng chất trong mỗi nhóm chất sau bằng phương pháp hóa học:
a) CaO, CaCO₃;        b) CaO, CuO.
Viết các phương trình phản ứng.

Hướng dẫn giải:

a) CaCO₃ và CaO có thể dùng dung dịch HCl để thử. Nếu xuất hiện bọt khí thì đó là CaCO₃, nếu không có khí thoát ra thì đó là CaO.
CaCO₃ + 2HCl →  CaCl₂ + H₂O + CO₂(khí)

b) CaO, CuO có thể dùng nước để thử. Nếu có phản ứng với nước thì đó là CaO, CuO không phản ứng.

CaO + H₂O →  Ca(OH)₂

Bài 3. 200ml dung dịch HCl có nồng độ 3,5mol/l hòa tan vừa đủ 20g hỗn hợp hai oxit CuO và Fe₂O₃.
a) Viết các phương trình phản ứng.
b) Tính khối lượng của mỗi oxit có trong hổn hợp ban đầu.

Hướng dẫn giải:

a) Các phương trình hóa học
CuO + 2HCl →  CuCl₂ + H₂O
1 mol   2 mol

Fe₂O₃ + 6HCl →  2FeCl₃ + 3H₂O
1 mol      6 mol

b) Khối lượng của mỗi oxit:
Đặt x, y lần lượt là số mol CuO và Fe₂O₃ trong hỗn hợp.
Khối lượng hỗn hợp = 80x + 160y = 20 (I)
Số mol HCl = 2x + 6y = 3,5 . 0,2 = 0,7 (II)
Giải hệ phương trình ta được y = 0,1, x = 0,05
Khối lượng CuO = 0,05 . 80 = 4 (g).
Khối lượng Fe₂O₃ = 0,1 . 160 = 16 (g)

Bài 4. Biết 2,241ít khí CO2 (đktc) tác dụng vừa đủ với 200ml dung dịch Ba(OH)₂, sản phẩm là BaCO₃ và H₂O.
a) Viết phương trình phản ứng.
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) Viết phương trình phản ứng:
CO₂ + Ba(OH)₂ →  BaCO₃↓ + H₂O
1 mol  1 mol            1 mol

b) Nồng độ mol của dung dịch Ba(OH)₂ 
Số mol CO₂ = 2,24 : 22,4 = 0,1 = Số mol Ba(OH)₂
C_M =   =   =  0,5 M

c) Khối lượng chất kết tủa:
Khối lượng BaCO₃ = 0,1 . 197 = 19,7 (g)

B. Lưu huỳnh đioxit

Bài 1. Viết phương trình hóa học cho mỗi biến đổi sau:  

Hướng dẫn giải:

S + O₂ → SO₂ (1)
SO₂ + CaO → CaSO₃ (2)
SO₂ + H₂O → H₂SO₃ (3)
H₂SO₃ + 2NaOH → Na₂SO₃ + 2H₂O (4)
Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + SO₂↑ (5)
SO₂ + 2NaOH → Na₂O₃ + H₂O (6)

Bài 2. Hãy nhận biết từng chất trong mỗi nhổm 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) CaO và P₂O₅ là một oxit bazơ và một oxit axit. Có thể cho 2 oxit tác dụng với nước ở hai cốc riêng biệt. Dùng quỳ tím để thử, nếu có màu xanh thì chất ban đầu là CaO. Nếu quỳ chuyển sang màu đỏ thì chất ban đầu là P₂O₅.
CaO + H₂O → Ca(OH)₂ dung dịch bazơ
P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄ dung dịch axit
b) SO₂ và O₂ có thể dùng tàn đóm đỏ để thử và nhận ra oxi. Khí còn lại thêm nước cất, lắc và thử dung dịch bằng quỳ tím, quỳ tím chuyển sang màu đỏ thì khí ban đầu là SO₂.
SO₂ + H₂O → H₂SO₃ dung dịch axit sunfurơ

Bài 3. Có những khí ẩm (khí có lẫn hơi nước): cacbon đioxit, hiđro, oxi, lưu huỳnh đioxit. Khí nào có thể được làm khô bằng canxi oxit? Giải thích.

Hướng dẫn giải:

Nguyên tắc làm khô các chất khí là chất làm khô chỉ giữ lại hơi nước mà không tác dụng với chất được làm khô.
CaO là một oxit bazơ, chỉ làm khô được: H₂, O₂.
CaO không thể làm khô hai oxit axit SO₂ và CO₂ vì vi pham nguyên tắc trên.
CaO có thể tác dụng với các oxit axit.
CaO + CO₂ → CaCO₃
CaO + SO₂ → CaSO₃

Bài 4. 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) Nặng hơn không khí: CO₂,O₂, SO₂
b) Nhẹ hơn không khí: H₂, N₂.
c) Cháy được trong không khí: H₂
d) 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. 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.

Hướng dẫn giải: Chọn phương án a.

Bài 6. Dẫn 112ml khí SO₂ (đktc) đi qua 700ml dung dịch Ca(OH)₂ có nồng độ 0,01 mol/l.
a) Viết phương trình hóa học.
b) Tính khối lượng các chất sau phản ứng.

Hướng dẫn giải:
n_SO2 =   = 0,005(mol); n_Ca(OH)2, = 0,01 x 0,7 = 0,007(mol)

a) Phương trình phản ứng:
SO₂ +    Ca(OH)₂ → CaSO₃ + H₂O
1mol      1mol            1mol
0,005mol 0,005mol 0,005mol
⇒ Ca(OH)₂ dư 0,02mol

b) Khối lượng các chất sau phản ứng:

m_Ca(OH)2 = 0,02 x 74 = l,48(g); m_CaSO3 = 0,005 x (40 + 32 + 48) = 0,6(gam)