Một số oxit quan trọng: Canxi Oxit (CaO) và Lưu huỳnh đioxit (SO2)

Trong một số oxit quan trọng trong đời sống có thể kể đến 2 oxit: canxi oxit (CaO) và lưu huỳnh đioxit (SO2). Đây là 2 oxit quan trọng, ứng dụng nhiều trong đời sống và trong công nghiệp. Vậy chúng có những tính chất gì đặc biệt, cách sản xuất chúng có dễ không? Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu trong bài viết hôm nay. Mời các bạn tham khảo nhé!

mot-so-oxit-quan-trong-canxi-oxit-va-luu-huynh-dioxit

A. Canxi oxit

Canxi oxit là oxit bazo quan trọng. Nó có CTHH là CaO và thường được gọi là vôi sống.

1. Tính chất của canxi oxit

a) Tính chất vật lý

Canxi oxit là chất rắn, màu trắng, tan trong nước. Nó có nhiệt độ nóng chảy khá cao t°nc ≈ 2585 °C.

b) Tính chất hóa học

CaO có đầy đủ tính chất hóa học của một oxit bazo.

– Tác dụng với nước:

Canxi oxit tác dụng với nước tạo ra Ca(OH)2 ít tan trong nước. Phản ứng trên được gọi là phản ứng tôi vôi. Phản ứng tỏa nhiều nhiệt.

CaO + H2O → Ca(OH)2

– Tác dụng với axit:

Canxi oxit tác dụng với axit tạo thành muối và nước. Phản ứng tỏa nhiệt.

CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O

– Tác dụng với oxit axit:

Canxi oxit tác dụng với oxit axit tạo thành muối.

CaO + CO2 → CaCO3

canxi-oxit-CaO
Canxi oxit (CaO)

2. Ứng dụng của canxi oxit

– Phần lớn CaO được sử dụng trong công nghiệp luyện kim và làm nguyên liệu cho công nghiệp hóa học.

– CaO được sử dụng để khử chua đất trồng.

– CaO dùng trong xử lý nước thải công nghiệp, khử độc môi trường.

– CaO dùng để diệt nấm, sát trùng…

3. Sản xuất canxi oxit

a) Nguyên liệu

Nguyên liệu chính để sản xuất CaO là CaCO3 (đá vôi). Đá vôi bị phân hủy khi nung tạo thành canxi oxit. Chất đốt là than đá, củi, khí tự nhiên, dầu…

b) Các PUHH xảy ra khi nung CaCO3

– Than cháy tạo ra CO2 và tỏa nhiều nhiệt:

C + O2 → CO2

– Nhiệt sinh ra phân hủy CaCO3 (t > 900 °C)

CaCO3 → CaO + CO2

 

B. Lưu huỳnh đioxit

Lưu huỳnh đioxit là một oxit axit quan trọng. Nó có tên gọi khác là khí sunfurơ, có CTHH là SO2.

1. Tính chất của lưu huỳnh đioxit

a) Tính chất vật lý

Lưu huỳnh đioxit là chất khí không màu, mùi hắc, nặng hơn không khí (d = 64/29), là một trong những chất gây ô nhiễm không khí và mưa axit. SO2 là chất khí độc, khi hít phải có thể bị ho hoặc viêm đường hô hấp…

b) Tính chất hóa học

Lưu huỳnh đioxit có đầy đủ tính chất hóa học của một oxit axit.

– Tác dụng với nước:

Lưu huỳnh đioxit tác dụng với nước tạo thành axit sunfurơ.

SO2 + H2O → H2SO3

– Tác dụng với bazo:

Lưu huỳnh đioxit tác dụng với bazo tạo thành muối và nước.

SO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

– Tác dụng với oxit bazo:

Lưu huỳnh đioxit tác dụng với oxit bazo tạo thành muối.

SO2 + Na2O → Na2SO3

lưu-huynh-dioxit-SO2
Lưu huỳnh đioxit SO2

2. Ứng dụng của lưu huỳnh đioxit

– Phần lớn SO2 được dùng để sản xuất axit sunfuric (H2SO4).

– SO2 dùng trong công nghiệp giấy để làm chất tẩy trắng bột gỗ.

– SO2 dùng làm chất diệt nấm mốc…

3. Điều chế lưu huỳnh đioxit

a) Trong PTN

– Trong PTN, SO2 được điều chế bằng cách cho muối sunfit tác dụng với axit (HCl, H2SO4…). Khí SO2 thu được bằng cách đẩy không khí.

Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + SO2 + H2O

– Hoặc đun nóng H2SO4 đặc với Cu:

2H2SO4 + Cu → CuSO4 + SO2 + 2H2O

b) Trong công nghiệp

Trong công nghiệp, SO2 được điều chế từ:

– Đốt S trong không khí:

S + O2 → SO2

– Đốt quặng pirit sắt (FeS2):

4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2

 

BÀI TẬP ÁP DỤNG

BÀI TẬP –  PHẦN CANXI OXIT

Câu 1. Bằng phương pháp hóa học nào có thể nhận biết được từng chất sau đây?

a) Hai chất rắn màu trắng là CaO và Na2O.

b) Hai chất khí không màu là CO2và O2.

Viết các PTHH.

Bài làm

a) Nhận biết CaO và Na2O

– Hòa tan 2 chất rắn vào 2 cốc, sau đó lọc, thu được 2 dd là Ca(OH)2 và NaOH.

– Sục khí CO2 vào 2 dd trên:

– Nếu dd nào xuất hiện vẩn đục → dd đó là Ca(OH)2 → chất rắn ban đầu là CaO.

– Nếu dd nào không có hiện tượng → dd đó là NaOH → chất rắn ban đầu là Na2O.

Na2O + H2O → 2NaOH

CaO + H2O → Ca(OH)2

Ca(OH)2 + CO2 → H2O + CaCO3

2NaOH + CO2 → H2O + Na2CO3

b) Nhận biết CO2và O2.

Dẫn 2 chất khí lần lượt vào dd nước vôi trong Ca(OH)2:

– Khí nào làm đục nước vôi trong → Khí CO2

– Không có hiện tượng → Khí O2

Ca(OH)2 + CO2 → H2O + CaCO3 ↓

Câu 2. Nhận biết từng chất trong mỗi nhóm sau bằng phương pháp hóa học.

a) CaO, CaCO3

b) CaO, MgO

Viết PTHH

Bài làm

a) Nhận biết CaO, CaCO3

Hòa tan 2 chất rắn vào 2 ống nghiệm đựng nước.

– Chất rắn tan và tỏa nhiệt → là CaO.

– Chất rắn không tan → là CaCO3.

CaO + H2O → Ca(OH)2

b) Nhận biết CaO, MgO

Hòa tan 2 chất rắn vào 2 ống nghiệm đựng nước.

– Chất rắn tan và tỏa nhiệt → là CaO.

– Chất rắn không tan → là MgO.

CaO + H2O → Ca(OH)2

Câu 3. 200 ml dd HCl có nồng độ 3,5M hòa tan vừa đủ 20 g hỗn hợp hai oxit CuO và Fe2O3.

a) Viết các PTHH

b) Tính khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu.

Bài làm

a) PTHH

CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O

b) Ta có:

nHCl = 3,5 x 0,2 = 0,7 mol

Gọi x, y lần lượt là số mol của CuO và Fe2O3

CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O

x           2x         x

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O

y            6y

– Theo đề ra, ta có: Khối lượng của hỗn hợp hai oxit: 80x + 160y = 20 (1)

– Theo PTHH, ta có: Số mol của dd HCl: 2x + 6y = 0,7 (2)

Giải phương trình (1) và (2) ta được: x  = 0,05 ; y = 0,1

Khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu:

mCuO  = 0,05 x 160 = 4 g

mFe2O3 = 20 – 4 = 16 g

Câu 4. Biết 2,24 lít khí CO2 (đktc) tác dụng vừa hết với 200 ml dd Ba(OH)2 thu được sản phẩm là BaCO3 và H2O.

a) Viết PTHH

b) Tính nồng độ mol (CM)của dung dịch Ba(OH)2đã dùng

c) Tính khối lượng kết tủa thu được

Bài làm

a) PTHH

CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O

b) Ta có: nCO2= 2,24/22,4 = 0,1 mol

Theo PTHH, ta có: nBa(OH)2 = nCO2 = 0,1 mol

⇒ CM (Ba(OH)2 = 0,1/0,2 = 0,5M

c) Theo PTHH, ta có: nBaCO3= nCO2 = 0,1 mol

⇒ mBaCO3= 0,1 x 197 = 19,7 (g)

 

BÀI TẬP –  PHẦN LƯU HUỲNH ĐIOXIT

Câu 1. Viết PTHH của những chuyển đổi sau:

Bài giải

(1)  S + O2 (t°) → SO2

(2)  SO2 + CaO → CaSO3

(3)  SO2 + H2O → H2SO3

(4)  H2SO3 + Na2O → Na2SO4 + H2O

(5)  Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + SO2 + H2O

(6)  SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O

Câu 2. Nhận biết những 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 PTHH của phản ứng.

Bài giải

a) Cho hai chất rắn vào 2 ống nghiệm và hòa tan hoàn toàn bằng nước. Dùng quỳ tím để thử.

– Nếu quỳ tím hóa xanh → trong ống nghiệm là dung dịch bazo → chất rắn ban đầu là CaO.

– Nếu quỳ tím hóa đỏ → trong ống nghiệm là dung dịch axit → chất rắn ban đầu là P2O5.

CaO + H2O → Ca(OH)2

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

b) Dẫn lần lượt 2 chất khí vào dd nước vôi trong Ca(OH)2. Nếu két tủa xuất hiện thì khí đó là SO2, còn lại không có hiện tượng gì là khí O2.

SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 ↓ + H2O

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

Bài làm

Những khí có thể làm khô bằng CaO:  là H2, O2. Khí CO2 và SO2 không thể được làm khô bằng CaO vì chúng phản ứng với CaO tạo thành muối.

CaO + CO2 → CaCO3

CaO + SO2 → CaSO3

Câu 4. Có những chất khí sau: CO2, H2, O2, SO2 và N2. Hãy cho biết chất khí 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 làm

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

Câu 5. Khí lưu huỳnh đioxit được tạo thành từ cặp chất nào sau đây ?

a) K2SO3và H2SO4.

b) K2SO4và HCl.

c) Na2SO3và NaOH

d) Na2SO4và CuCl2.

e) Na2SO3và NaCl.

Viết PTHH xảy ra.

Bài làm

Đáp án đúng: a)

Khí SO2 được tạo thành từ cặp chất K2SO3 và H2SO4.

K2SO3 + H2SO4 → K2SO4 + SO2 + H2O

Câu 6. Dẫn 112 ml khí SO2 (ở đktc) đi qua 700 ml dd Ca(OH)2 có nồng độ 0,01M, sản phẩm là muối canxi sunfit.

a) Viết PTHH xảy ra.

b) Tính khối lượng các chất sau phản ứng.

Bài làm

Ta có:

nSO2 = 0,112/22,4 =0,005 (mol)

nCa(OH)2 = 0,01 x 0,7 =0,007 (mol)

a) PTHH của phản ứng

                              SO2 (k) + Ca(OH)2 (dd) → CaSO3 (r )+ H2O

Ban đầu            0,005 (mol)       0,007 (mol)

Phản ứng          0,005 (mol)       0,005 (mol)     0,005 (mol)

b) Khối lượng các chất sau phản ứng là:

Theo PTHH: nCaSO3 = nSO2 = 0,005 mol

⇒ mCaSO3 = 120 x 0,005 = 0,6 (g)

nCa(OH)2 dư = 0,007 – 0,005 = 0,002 (mol)

⇒ mCa(OH)2 dư  = 74 x 0,002 = 0,148 (g)

SHARE

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here