Bài tập về SO2, H2S, SO3 hoặc H2SO4 phản ứng với dung dịch kiềm - Hoá học lớp 10

Bài tập về SO2, H2S, SO3 hoặc H2SO4 phản ứng với dung dịch kiềm

Với Bài tập về SO2, H2S, SO3 hoặc H2SO4 phản ứng với dung dịch kiềm Hoá học lớp 10 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập SO2, H2S, SO3 hoặc H2SO4 phản ứng với dung dịch kiềm từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 10.

Phương pháp:

Bài toán 1: SO₂ + NaOH hoặc KOH

SO₂ + NaOH → NaHSO₃ (1)

SO₂ + 2NaOH → Na₂ SO₃ + H₂ O (2)

Lập tỉ lệ T =

T≤ 1 → chỉ xảy ra phản ứng (1) tức tạo muối NaHSO₃ (muối axit)

1<T<2 → xảy ra cả (1) và (2) tức tạo 2 muối NaHSO₃ và Na₂ SO₃

T≥ 2 → chỉ xảy ra phản ứng (2) tức tạo muối Na₂ SO₃ (muối trung hòa)

Bài toán 2: SO₂ + Ba(OH) ₂ /Ca(OH) ₂

SO₂ + Ba(OH) ₂ → BaSO₃ ↓+ H₂ O (1)

2SO₂ + Ba(OH) ₂ → Ba(HSO₃) ₂ (2)

Lập tỉ lệ T =

T≤ 1 → chỉ xảy ra phản ứng (1) tức tạo muối BaSO₃ ↓

1<T<2 → xảy ra cả (1) và (2) tức tạo 2 muối BaSO₃↓ và Ba(HSO₃)₂

T≥ 2 → chỉ xảy ra phản ứng (2) tức tạo muối Ba(HSO₃) ₂ (muối tan, không tạo kết tủa)

Ví dụ 1 : Hấp thụ 3,36 lít khí SO₂ (đktc) vào 200 ml dung dịch NaOH aM. Tính a biết sau phản ứng chỉ thu được muối trung hòa.

Hướng dẫn:

Vì đề cho chỉ tạo muối trung hòa nên chỉ xảy ra phản ứng

SO₂ + 2NaOH → Na₂ SO₃ + H₂ O

0,15 → 0,3

N_SO2 = 0,15 mol , V_NaOH = 200 ml = 0,2 lít

→ a = C_{M (NaOH)}= = 0,75M

Ví dụ 2: Hấp thụ hoàn toàn 12,8g SO₂ vào 250 ml dung dịch NaOH 1M. Tính khối lượng muối tạo thành sau phản ứng.

Hướng dẫn:

nSO₂ = = 0,2 mol

nNaOH = 0,25.1 = 0,25 mol

1 < T = = 1,25 < 2

→ Tạo 2 muối NaHSO₃ và Na₂ SO₃

PTHH:

SO₂ + NaOH → NaHSO₃

x mol → x mol      x

SO₂ + 2NaOH → Na₂ SO₃ + H₂ O

y mol → 2y mol      y

→ m_NaHSO3 = 0,15. 104 = 15,6g

m_Na2O3 = 0,05 . 126 = 6,3g

Nhận xét : Có thể nhẩm nhanh trắc nghiệm: số mol 2 muối = số mol SO₂

n _Na2O3 = n_NaOH - n_SO2 = 0,25 – 0,2 = 0,05 mol

n _NaHSO3 = n_SO2 - n _Na2O3 = 0,2 – 0,05 = 0,15 mol

Ví dụ 3: Hấp thụ 6,72 lít khí SO₂ (đktc) vào 100 ml dung dịch Ba(OH) ₂ 2M. Tính khối lượng muối thu được

Hướng dẫn:

N_SO2 = 0,3 mol; n_Ba(OH)2 = 0,2 mol

1 < T = = 1,5 < 2

→ tạo 2 muối

Ba(OH) ₂ + SO₂ → BaSO₃ ↓+ H₂O

a mol →     a mol      a

Ba(OH) ₂ + 2SO₂ → Ba(HSO₃)₂

b mol →     2b               b

→ m_BaSO3 = 0,1 . 217 = 12,7g

m_Ba(HSO3)2 = 0,1.299 = 29,9g

Cách 2:

Ba(OH) ₂ + SO₂ → BaSO₃ ↓+ H₂O

x mol → x mol     → x mol

BaSO₃ + SO_2dư + H₂O → Ba(HSO₃) ₂

x mol → x mol

tạo kết tủa, khi dư SO₂, kết tủa bị hòa tan, để hòa tan hết kết tủa n_SO2 ít nhất = 2x= 2n_Ba(OH)2

Nếu lượng SO₂ không đủ để hòa tan hết kết tủa, thì kết tủa chỉ bị tan một phần tức tồn tại 2 muối BaSO₃ và Ba(HSO₃) ₂

Ba(OH) ₂ + SO₂ → BaSO₃ ↓+ H₂O

0,2 →     0,2                 0,2

BaSO₃ + SO_2dư + H₂O → Ba(HSO₃) ₂

0,1 ←      (0,3-0,2)                    → 0,1

N_{BaSO3còn lại} = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol

Cách 3: Nhẩm trắc nghiệm: để hòa tan hết kết tủa n_SO2 = 2n_Ba(OH)2 , nếu lượng kết tủa chỉ bị tan một phần

N_SO2 = 2n_Ba(OH)2 - n_{kết tủa} (vì tỉ lệ số mol hòa tan kết tủa là 1:1)

→ n_{BaSO3còn lại} = 2n_Ba(OH)2 - n_SO2 = 2.0,2 – 0,3 = 0,1 mol

Số mol 2 muối = số mol Ba(OH) ₂ → n_Ba(HSO3)2 = n_Ba(OH)2 - n_{BaSO3còn lại} = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol

→ m_BaSO3 = 0,1 . 217 = 12,7g

M_Ba(HSO3)2 = 0,1.299 = 29,9g

Ví dụ 4: Hấp thụ V lít SO₂ (đktc) vào 300 ml dung dịch Ba(OH)₂ 1M thu được 21,7g kết tủa. Tính V

Hướng dẫn:

Trường hợp 1: Ba(OH) ₂dư, SO₂ hết , n_SO2 = n BaSO₃

Ba(OH) ₂ + SO₂ → BaSO₃ ↓+ H₂O

                     0,1 ←0,1

→ V_SO2 = 0,1. 22,4 = 2,24 lít

Trường hợp 2: Ba(OH) ₂hết, SO₂dư nhưng không hòa tan hết kết tủa ( kế t tủa chỉ tan một phần)

a(OH) ₂ + SO₂ → BaSO₃↓+ H₂O

0,1         0,1         ←0,1

Ba(OH) ₂ + 2SO₂ → Ba(HSO₃) ₂

( 0,3 – 0,1) → 0,4

→ n_SO2 = 0,1 + 0,4 = 0,5 mol

→ V_SO2 = 0,5. 22,4 = 11,2lít

(tính nhanh n_SO2 = 2n_Ba(OH)2 - n_↓ = 2. 0,3 – 0,1 = 0,5 mol)

Ví dụ 5: Dẫn khí SO₂ qua 200 ml dung dịch Ba(OH) ₂ aM thu được 21,7 g kết tủa, thêm tiếp dung dịch NaOH đến dư vào lại thu thêm 10,85 gam kết tủa nữa. Tính a

Hướng dẫn:

Thêm NaOH lại thu thêm kết tủa, chứng tỏ trong dung dịch tồn tại muối Ba(HSO₃) ₂, mà vẫn có kết tủa

→ tồn tại 2 muối

n↓(1) = = 0,1 mol

n↓(2) = = 0,05 mol

Ba(OH) ₂ + SO₂ → BaSO₃ ↓+ H₂O

0,1                               0,1

Ba(OH) ₂ + 2SO₂ → Ba(HSO₃) ₂

0,05                              ←0,05

Ba(HSO₃) ₂ + 2NaOH → BaSO₃ ↓ + Na₂SO₃ + 2H₂O

0,05                               ←0,05

nBa(OH)₂ = 0,1 + 0,05 = 0,15 mol → a = = 0,75M

Cách 2: ↓ = 0,1 + 0,05 = 0,15 mol

Ba(OH) ₂ → BaSO₃

0,15           ←0,15

→ a = = 0,75M

Ví dụ 6. Trộn 200 ml dung dịch NaOH 1M với 150ml dung dich H₂SO₄ 1M. Hỏi sau khi phản ứng kết thúc khôi lượng muối thu được là bao nhiêu?

Hướng dẫn:

Ta có: n_NaOH =0,2 × 1=0,2(mol); n_H2SO4= 0,15 mol

Phản ứng: NaOH + H₂SO₄ → NaHSO₄ + H₂O

         (mol) 0,15← 0,15 → 0,15

NaOH + NaHSO₄ → Na₂SO₄ + H₂O

(mol) 0,05 → 0,05

⇒ n_NaHSO4dư = 0,15 – 0,05 =0,1 (mol)

⇒ m_muối = m_NaHSO4 + m_Na2SO4=120 ×0,1 + 142×0,05=19,1(gam)

Ví dụ 7. Cho 80 gam SO₃ vào một cốc nước sau đó thêm nước vào đến vạch 0,5 lít thì dừng (gọi là dung dịch A).

a) Tính nồng độ mol/l của dung dịch A.

b) Cho 20 ml dung dịch A vào dung dịch BaCl₂ dư. Hãy tính khối lượng kết tủa thu được.

c) Để trung hòa 20ml dung dịch KOH thì cần 10ml dung dịch A. Tính nồng độ mol/l của dung dịch KOH.

Hướng dẫn:

Ta có: n_SO3 = 80/80 = 1

SO₃ + H₂O → H₂SO₄ (1)

(mol) 1 →                  1

Từ (1) ⇒

Phản ứng:

H₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ ↓+ 2HCl (2)

(mol) 0,04 →      0,04

Ta có:

Từ (2) ⇒n_BaSO4= 0,04(mol) ⇒ m_BaSO4=0,04 × 233=9,32 (gam)

Ta có:

    2KOH + H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2H₂O (3)

(mol) 0,04 ← 0,02

Từ (3) ⇒ n_KOH = 0,04 (mol) ⇒