TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. CANXI OXIT CAO
1. Tính chất hóa học
CaO (vối 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.
Thí dụ: CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O
c) Tác dụng với oxit axit tạo thành muối.
Thí 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 ddioxxit 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
GIẢI BÀI TẬP
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.
Bài giải:
a) Lấy mỗi chất cho vào mỗi cốc đựng nước, khuấy cho đến khi chất cho vào không tan nữa, sau đó lọc để thu lấy hai 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, suy ra cho vào cốc lúc đầu là CaO, nếu không thấy kết tủa xuất hiện chất cho vào cốc lúc đầu là Na2O.
Các phương trình hóa học đã xảy ra:
Na2O + H2O → 2NaOH
CaO + H2O → Ca(OH)2
2NaOH + CO2 → H2O + Na2CO3 (tan trong nước)
Ca(OH)2 + CO2 → H2O + CaCO3 (kết tủa không tan trong nước)
b) Sục hai chất khí không màu vào hai ống nghiệm chứa nước vôi Ca(OH)2 trong. Ống nghiệm nào bị vẩn đục, thì 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
Bài 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, chất cho vào là CaCO3
Phương trình hóa học:
CaO + H2O → Ca(OH)2
b) Thực hiện thí nghiệm như câu a) chất không tan và ống nghiệm không nóng lên là MgO.
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.
Bài giải:
Số mol HCl = 3,5 . 0,2 = 0,7 mol
Gọi x, y là số mol của CuO và Fe2O3
a) CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
Phản ứng x → 2x x (mol)
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
Phản ứng: y → 6y 2y (mol)
Theo khối lượng hỗn hợp hai oxit và theo số mol HCl phản ứng, ta lập được hệ phương trình đại số:
Giải phương trình (1) (2) ta được x = 0,05 mol; y = 0,1 mol
b) 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.
Bài giải:
Số mol CO2 = \[\frac{2,24}{22,4}\] = 0,1 mol
a) CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O
Phản ứng: 0,1 → 0,1 0,1
b) Số mol Ba(OH)2 có trong 200 ml dung dịch là 0,1 mol
CM Ba(OH)2 = \[\frac{0,1}{0,2}\] = 0,5 M
c) Chất kết tủa thu được sau phản ứng là BaCO3 có số mol là 0,1
m BaCO3 = 0,1 x 197 = 19,7 g
Bài 1 trang 11 sgk hóa học 9
Viết phương trình hóa học cho mỗi chuyển đổi sau:
Bài giải:
(1) S + O2 → 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.
Bài 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 bazơ, chất ban đầu là CaO.
- dung dịch nào làm đổi màu quỳ tím thành đỏ là dung dịch axit, 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.
Bài giải:
Làm khô một chất là loại nước ra khỏi chất đó nhưng không làm chất đó biến thành chất khác.
Như vậy CaO chỉ làm khô những chất không có phản ứng hóa học với CaO, đó là các chất 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.
Bài 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
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.
Bài giải:
Trong các cặp chất cho, SO2 chỉ tạo ra từ cặp chất K2SO3 và H2SO4, vì có phản ứng sinh ra SO2:
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.
Bài giải:
a) Phương trình phản ứng hóa học:
SO2 (k) + Ca(OH)2 (dd) -> CaSO3(r )+ H2O
b) Khối lượng các chất sau phản ứng :
Số mol các chất đã dùng :
nso2 = 0,112/22,4 =0,005 (mol)
n Ca(OH)2 = 0,01.700/1000 =0,007 (mol)
Khối lượng các chất sau phản ứng :
nCaSO3 = nSO2 = 0,005 mol, có khối lượng là :
⇒ mCaSO3 = 120.0,005 = 0,6 (g)
nCa(OH)2 dư = 0,007 – 0,005 = 0,002 (mol)
⇒ mCa(OH)2 dư = 74.0,002 = 0,148 (g)
I. CANXI OXIT CAO
1. Tính chất hóa học
CaO (vối 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.
Thí dụ: CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O
c) Tác dụng với oxit axit tạo thành muối.
Thí 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 ddioxxit 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
GIẢI BÀI TẬP
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.
Bài giải:
a) Lấy mỗi chất cho vào mỗi cốc đựng nước, khuấy cho đến khi chất cho vào không tan nữa, sau đó lọc để thu lấy hai 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, suy ra cho vào cốc lúc đầu là CaO, nếu không thấy kết tủa xuất hiện chất cho vào cốc lúc đầu là Na2O.
Các phương trình hóa học đã xảy ra:
Na2O + H2O → 2NaOH
CaO + H2O → Ca(OH)2
2NaOH + CO2 → H2O + Na2CO3 (tan trong nước)
Ca(OH)2 + CO2 → H2O + CaCO3 (kết tủa không tan trong nước)
b) Sục hai chất khí không màu vào hai ống nghiệm chứa nước vôi Ca(OH)2 trong. Ống nghiệm nào bị vẩn đục, thì 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
Bài 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, chất cho vào là CaCO3
Phương trình hóa học:
CaO + H2O → Ca(OH)2
b) Thực hiện thí nghiệm như câu a) chất không tan và ống nghiệm không nóng lên là MgO.
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.
Bài giải:
Số mol HCl = 3,5 . 0,2 = 0,7 mol
Gọi x, y là số mol của CuO và Fe2O3
a) CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
Phản ứng x → 2x x (mol)
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
Phản ứng: y → 6y 2y (mol)
Theo khối lượng hỗn hợp hai oxit và theo số mol HCl phản ứng, ta lập được hệ phương trình đại số:
Giải phương trình (1) (2) ta được x = 0,05 mol; y = 0,1 mol
b) 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.
Bài giải:
Số mol CO2 = \[\frac{2,24}{22,4}\] = 0,1 mol
a) CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O
Phản ứng: 0,1 → 0,1 0,1
b) Số mol Ba(OH)2 có trong 200 ml dung dịch là 0,1 mol
CM Ba(OH)2 = \[\frac{0,1}{0,2}\] = 0,5 M
c) Chất kết tủa thu được sau phản ứng là BaCO3 có số mol là 0,1
m BaCO3 = 0,1 x 197 = 19,7 g
Bài 1 trang 11 sgk hóa học 9
Viết phương trình hóa học cho mỗi chuyển đổi sau:
Bài giải:
(1) S + O2 → 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.
Bài 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 bazơ, chất ban đầu là CaO.
- dung dịch nào làm đổi màu quỳ tím thành đỏ là dung dịch axit, 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.
Bài giải:
Làm khô một chất là loại nước ra khỏi chất đó nhưng không làm chất đó biến thành chất khác.
Như vậy CaO chỉ làm khô những chất không có phản ứng hóa học với CaO, đó là các chất 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.
Bài 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
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.
Bài giải:
Trong các cặp chất cho, SO2 chỉ tạo ra từ cặp chất K2SO3 và H2SO4, vì có phản ứng sinh ra SO2:
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.
Bài giải:
a) Phương trình phản ứng hóa học:
SO2 (k) + Ca(OH)2 (dd) -> CaSO3(r )+ H2O
b) Khối lượng các chất sau phản ứng :
Số mol các chất đã dùng :
nso2 = 0,112/22,4 =0,005 (mol)
n Ca(OH)2 = 0,01.700/1000 =0,007 (mol)
Khối lượng các chất sau phản ứng :
nCaSO3 = nSO2 = 0,005 mol, có khối lượng là :
⇒ mCaSO3 = 120.0,005 = 0,6 (g)
nCa(OH)2 dư = 0,007 – 0,005 = 0,002 (mol)
⇒ mCa(OH)2 dư = 74.0,002 = 0,148 (g)