Chúng tôi xin giới thiệu phương trình Ba(OH)2 + CO2 → H2O + BaCO3 gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học của Bari. Mời các bạn đón xem:
Phương trình Ba(OH)2 + CO2 → H2O + BaCO3↓
1. Phương trình phản ứng hóa học:
Ba(OH)2 + CO2 → H2O + BaCO3
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng
- Xuất hiện kết tủa trắng BaCO3 trong dung dịch
3. Điều kiện phản ứng
- Không có
4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng
a. Bản chất của CO2 (Cacbon dioxit)
CO2 là oxit axit tác dụng được với dung dịch bazo tạo thành muối và nước.
b. Bản chất của Ba(OH)2 (Bari hidroxit)
Ba(OH)2 là một bazo mạnh mang đầy đủ tính chất hoá học của một bazo nên phản ứng được với các oxit axit.
5. Tính chất hóa học
5.1. Tính chất hóa học của Ba(OH)2 (Bari hidroxit)
– Mang đầy đủ tính chất hóa học của một bazơ mạnh.
Phản ứng với các axit:
Ba(OH)2 + 2HCl → BaCl2+ 2H2O
Phản ứng với oxit axit: SO2, CO2…
Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 + H2O
Ba(OH)2 + 2SO2 → Ba(HSO3)2
Phản ứng với các axit hữu cơ tạo thành muối
2CH3COOH + Ba(OH)2 → (CH3COO)2Ba + 2H2O
Phản ứng thủy phân este
2CH3COOC2H5 + Ba(OH)2 → (CH3COO)2Ba + 2 C2H5OH
Phản ứng với muối:
Ba(OH)2 + CuCl2 → BaCl2 + Cu(OH)2↓
Tác dụng một số kim loại mà oxit, hidroxit của chúng có tính lưỡng tính (Al, Zn…):
Ba(OH)2 + 2Al + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2↑
Tác dụng với hợp chất lưỡng tính:
Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 → Ba(AlO2)2 + 4H2O
Ba(OH)2 + Al2O3 → Ba(AlO2)2 + H2
5.2. Tính chất hóa học của CO2 (Cacbon dioxit)
Cacbon dioxit (CO2) mang tính chất hóa học tiêu biểu của một oxit axit.
- CO2 tan trong nước tạo thành axit cacbonic (là một điaxit rất yếu)
-
- CO2 + H2O ↔ H2CO3
- CO2 tác dụng với oxit bazơ → muối.
-
- CaO + CO2 → CaCO3 (t0)
- CO2 tác dụng với dung dịch bazơ → muối + H2O
-
- NaOH + CO2→NaHCO3
- 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
CO2 bền, ở nhiệt độ cao thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh
-
- CO2+ 2Mg → 2MgO+ C
- CO2 + C → 2CO
Lưu ý: Được dùng để giải thích CO2 không dùng để dập tắt các đám cháy kim loại.
6. Cách thực hiện phản ứng
- Sục khí CO2 qua dung dịch Ba(OH)2
7. Bạn có biết
- Tương tự như Ba(OH)2, NaOH, KOH, Ca(OH)2 cũng có khả năng phản ứng với CO2.
- Do ta không biết sản phẩm thu được là muối nào nên phải tính tỉ lệ T:
Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3↓ + H2O (1)
Ba(OH)2 + 2CO2 → Ba(HCO3)2 (2)
Đặt T = nCO2 : nBa(OH)2
Nếu T ≤ 1: chỉ tạo muối BaCO3
Nếu T = 2: chỉ tạo muối Ba(HCO3)2
Nếu 1 < T < 2: tạo cả muối BaCO3 và Ba(HCO3)2
Hấp thụ CO2 vào nước vôi trong thấy có kết tủa, thêm Ba(OH)2 dư vào thấy có kết tủa nữa suy ra có sự tạo cả BaCO3 và Ba(HCO3)2
Hấp thụ CO2 vào nước vôi trong thấy có kết tủa, lọc bỏ kết tủa rồi đun nóng nước lọc lại thấy kết tủa nữa suy ra có sự tạo cả BaCO3và Ba(HCO3)2.
Nếu không có các dữ kiện trên ta phải chia trường hợp để giải.
* Khi những bài toán không thể tính T ta dựa vào những dữ kiện phụ để tìm ra khả năng tạo muối.
Hấp thụ CO2 vào nước vôi dư thì chỉ tạo muối BaCO3.
* Sự tăng giảm khối lượng dung dịch : Khi cho sản phẩm cháy vào bình Ca(OH)2 hay Ba(OH)2.
mbình tăng = mhấp thụ
mdd tăng = mhấp thụ - mkết tủa
mdd giảm = mkết tủa – mhấp thụ
8. Bài tập liên quan
Ví dụ 1: Hiện tượng xảy ra khi sục từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch Ba(OH)2 là:
A. Xuất hiện kết tủa trắng.
B. Ban đầu tạo kết tủa trắng, sau đó tan dần.
C. Sau 1 thời gian mới xuất hiện kết tủa trắng.
D. Không xuất hiện kết tủa.
Đáp án: B
Hướng dẫn giải
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O (Lúc đầu OH- rất dư so với CO2)
BaCO3 + CO2 + H2O → Ba(HCO3)2
Ví dụ 2: Cho V lít khí CO2 tác dụng với 300 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, sau phản ứng thu được 31,52 gam kết tủa và dung dịch X. Đun sôi dung dịch X lại thấy có thêm kết tủa xuất hiện. Giá trị của V là
A. 4,928 lít.
B. 9,856 lít.
C. 1,792 lít hoặc 9,856 lít.
D. 1,792 lít hoặc 4,928 lít.
Đáp án B
Hướng dẫn giải
nBaCO3 = 31,52/197 = 0,16 mol.
nBa(OH)2 = 0,3 mol.
Đun nóng dung dịch X xuất hiện kết tủa
⟹ Dung dịch X có chứa Ba(HCO3)2.
⟹ Phản ứng tạo ra 2 muối BaCO3 và Ba(HCO3)2.
Phương trình phản ứng hóa học xảy ra
Ba(OH)2 + CO2 → Ba(HCO3)2
Ba(OH)2+ CO2 → BaCO3 + H2O
Bảo toàn nguyên tố Ba:
nBa(HCO3)2 = nBa(OH)2 − nBaCO3 = 0,3 – 0,16 = 0,14 mol.
Bảo toàn nguyên tố C:
nCO2 = nBaCO3+ 2nBa(HCO3)2 = 0,16 + 0,14.2 = 0,44 mol.
⟹ V = 0,44.22,4 = 9,856 lít.
Ví dụ 3: V lít khí CO2 (đktc) vào 3 lít Ba(OH)2 0,1M được 39,4 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là?
A. 8,96
B. 2,24
C. 4,48
D. 6,72
Đáp án A
Hướng dẫn giải
Khi sục CO2 vào 0,3 mol Ba(OH)2 thu được 0,2 mol kết tủa BaCO3
Thì có thể xảy ra 2 trường hợp có kết tủa.
Trường hợp 1:
Phương trình phản ứng hóa học xảy ra
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O.
→ n(CO2) = n(BaCO3) = 0,2. → V = 4,48 lít.
Trường hợp 2:
Phương trình phản ứng hóa học xảy ra
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O
0,2
2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2.
0,2 0,1
→ n(CO2) = 0,2 + 0,2 = 0,4. → V = 8,96 lít
Nên V max = 4,48 lít.
Ví dụ 4: Dãy các chất đều phản ứng được với dung dịch Ba(OH)2 là:
Al, SO2, H2SO4 , CuCl2
Al2O3, CO2, HCl, KCl
MgO, CO2, H2SO4 , CuCl2
MgO, SO2, H2SO4, CuCl2
Đáp án A
Hướng dẫn giải
A đúng
Phương trình phản ứng hóa học xảy ra
2 Al + Ba(OH)2 + 2 H2O → Ba(AlO2)2 + 3 H2
Ba(OH)2 + SO2 → H2O + BaSO3↓
Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4+ 2H2O
CuCl2 + Ba(OH)2 → Cu(OH)2 + BaCl2
B sai vì KCl không phản ứng
C sai vì MgO không phản ứng
D sai vì MgO không phản ứng
Ví dụ 5: Sục 2,24 lít CO2 (đktc) vào 1 lít dung dịch hỗn hợp Ba(OH)2 0,06M, NaOH 0,03M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được a gam kết tủa . Gía trị của a là
A. 19,7
B. 9,85
C. 7,88
D. 13,79
Đáp án B
Hướng dẫn giải
Ta có :
nCO2 = 0,1 mol ;
nOH- = 1.0,06.2 + 1.0,03.1 = 0,15 mol
nBa2+ = 0,06.1 = 0,06 mol
Mà 1 < nOH- / nCO2 = 0,3/0,2 = 1,5 < 2
=> Phản ứng tạo 2 muối
=> nCO32- = nOH- - nCO2 = 0,15 mol < 0,06 mol
=> nBaCO3 = 0,05 mol
=> m = 197.0,05 = 9,85 gam
Ví dụ 6: Cho các dung dịch sau: Ba(OH)2, NaHSO4, K2CO3, Ba(HCO3)2. Đổ lần lượt các dung dịch vào nhau. Số phản ứng xảy ra là
A. 8
B. 6
C. 4
D. 5
Đáp án B
Hướng dẫn giải
+) Ba(OH)2 phản ứng với NaHSO4, K2CO3, Ba(HCO3)2
2NaHSO4 + Ba(OH)2→ BaSO4+ Na2SO4 + 2H2O
Ba(OH)2 + K2CO3 → BaCO3 + 2KOH
Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2 → 2BaCO3 + 2H2O
+) NaHSO4 phản ứng với K2CO3, Ba(HCO3)2
2NaHSO4 + K2CO3 → K2SO4 + Na2SO4 + H2O + CO2
Ba(HCO3)2 + 2NaHSO4→ Na2SO4 + BaSO4 + 2CO2 + 2H2O
+) K2CO3 phản ứng với Ba(HCO3)2
Ba(HCO3)2 + K2CO3 → BaCO3 + 2KHCO3
=> có tất cả 6 phản ứng
Ví dụ 7: Hoà tan 2,8 gam CaO vào nước ta được dung dịch A. Nếu cho khí CO2 sục qua dung dịch A và sau khi kết thúc thí nghiệm thấy có 1 gam kết tủa thì có bao nhiêu lít CO2 đã tham gia phản ứng. Các thể tích khí đo ở đktc.
A. 0,224 lít.
B. 3,360 lít.
C. 2,016 lít hoặc 0,224 lít.
D. 2,24 lít hoặc 3,36 lít.
Đáp án C
Hướng dẫn giải
nCaO = 0,05 mol
1 gam kết tủa thu được là CaCO3 : 0,01 mol
CaO + H2O → Ca(OH)2
0,05 → 0,05 mol
TH1: CO2 phản ứng hết, Ca(OH)2 dư => phản ứng chỉ tạo muối CaCO3
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
0,01 ← 0,01
=> nCO2 = 0,01 mol => V = 0,224 lít
TH2: cả CO2 và Ca(OH)2 phản ứng hết tạo 2 muối CaCO3 và Ca(HCO3)2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
0,01 ← 0,01 ← 0,01
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
0,08 ← 0,04
=> nCO2 = 0,01 + 0,08 = 0,09 mol => VCO2 = 2,016 lít
9. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Bari và hợp chất:
Ba(OH)2 + N2O5 → Ba(NO3)2 + H2O
2Ba(OH)2 + 4NO2 → Ba(NO3)2 + 2H2O + Ba(NO2)2
