Tiết trước học sinh đã nắm được tính chất hóa học đặc trưng của oxit axit và oxit bazơ. Trong bài viết này bạn sẽ được giới thiệu về một số oxit quan trọng như canxi oxit cao và lưu huỳnh đioxit SO2.

Vậy canxi oxit và lưu huỳnh đioxit SO2 có những tính chất hóa học đặc trưng nào? Nêu những ứng dụng thực tế được coi là một trong những oxit quan trọng, chúng được sản xuất và điều chế như thế nào? Hãy cùng nhau tìm hiểu ngay bây giờ.

Bạn nhìn xem: Cao và so2 có cùng phản ứng với

I. Tính chất lý hóa của Canxi oxit – CaO

1. Tính chất vật lý của Canxi Oxit

– Là chất rắn màu trắng, nóng chảy ở nhiệt độ rất cao (25850C).

2. Tính chất hóa học của Canxi Oxit

– Canxi oxit có tất cả các tính chất của một oxit bazơ

a) Canxi oxit tác dụng với nước (CaO + H2O)

– Phản ứng của canxi oxit với nước gọi là phản ứng vôi hóa (tỏa nhiệt mạnh); 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 hay còn gọi là nước vôi trong.

CaO + H2O → Ca(OH)2↓ trắng

b) Canxi oxit tác dụng với axit

– PTTQ: CaO + Axit → Muối + Nước

* Ví dụ: CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O

CaO + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + H2O

CaO + H2SO4 → CaSO4 + H2O

CaO + H3PO4 → Ca3(PO4)2 + H2O

c) Canxi oxit phản ứng với oxit axit

– PTTQ: CaO + oxit axit → Muối

* Ví dụ: CaO + CO2 → CaCO3

CaO + SO2 → CaSO3

3. Ứng dụng của Canxi Oxit

– Canxi oxit có tính hút ẩm mạnh nên được dùng làm khô nhiều chất.

– Phần lớn canxi oxit được dùng trong công nghiệp luyện kim và làm nguyên liệu cho công nghiệp hoá chất.

Canxi oxit còn được dùng để thau chua đất canh tác, xử lý nước thải công nghiệp, khử trùng, diệt nấm, khử nhiễm môi trường,…

4. Điều chế và sản xuất Canxi Oxit

– Trong công nghiệp: Nguyên liệu để sản xuất canxi oxit là đá vôi (có chứa CaCO3). Nhiên liệu là than, củi, dầu mỏ, khí thiên nhiên,…

* Các phản ứng hóa học xảy ra khi nung vôi sống:

– Đốt than sinh ra CO2 và tỏa nhiều nhiệt: C + O2 → CO2

– Nhiệt sinh ra phân hủy đá vôi trên 9000C: CaCO3 → CaO + CO2

II. Tính chất lý hóa của lưu huỳnh đioxit – SO2

1. Tính chất vật lí của lưu huỳnh đioxit SO2

– Lưu huỳnh đioxit là chất khí không màu, mùi hăng, độc (gây ho, viêm đường hô hấp…), nặng hơn không khí.

2. Tính chất hóa học của lưu huỳnh đioxit SO2

– Lưu huỳnh đioxit có tất cả các tính chất của một oxit axit

a) Lưu huỳnh đioxit phản ứng với nước (SO2 + H2O)

– Cho khí SO2 đi qua cốc nước rồi nhúng giấy quỳ tím vào dung dịch thấy quỳ tím chuyển sang màu đỏ

SO2 + H2O → H2SO3 (axit sunfuric)

SO2 là chất gây ô nhiễm không khí, là một trong những nguyên nhân gây mưa axit.

b) Lưu huỳnh đioxit phản ứng với oxit bazơ (SO2 + Oxit bazơ)

– SO2 phản ứng với một số oxit bazơ CaO, Na2O,… (bazơ tan trong nước) tạo muối sunfit.

– PTPƯ: SO2 + oxit bazơ → Muối

Ví dụ: SO2 + Na2O → Na2SO3

c) Lưu huỳnh đioxit phản ứng với bazơ (SO2 + Bazơ)

– PTFE: SO2 + Bazơ → Muối + H2O

Ví dụ: SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3↓ trắng + H2O

Nếu có dư SO2 thì: SO2 + CaSO3 + H2O → Ca(HSO3)2

– Khi SO2 tác dụng với dung dịch bazơ có thể tạo thành muối trung hòa và muối axit.

3. Ứng dụng của lưu huỳnh đioxit

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

– Dùng làm chất tẩy trắng bột gỗ trong công nghiệp sản xuất giấy, đường,…

– Dùng làm thuốc diệt nấm,…

4. Điều chế lưu huỳnh đioxit

a) Trong phòng thí nghiệm

– Cho muối sunfit tác dụng với axit mạnh như HCl, H2SO4,…

Ví dụ: Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + H2O

– Khí SO2 được thu bằng phương pháp thổi khí.

b) Trong công nghiệp

Đốt cháy lưu huỳnh hoặc pirit sắt FeS2 trong không khí:

S + O2 → SO2

4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2

III. Bài tập canxi oxit và lưu huỳnh đioxit

* Bài 1 trang 9 sgk 9: Có thể dùng phương pháp hóa học nào để nhận biết từng chất sau:

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

b) Hai khí không màu là CO2 và O2.

Viết các phương trình phản ứng hóa học.

* Lời giải bài 1 trang 9 SGK 9:

a) Lấy một ít mỗi chất cho phản ứng với nước rồi lọc, nước lọc từ các dung dịch này được đem thử với khí CO2 hoặc dung dịch Na2CO3. Nếu có kết tủa trắng là chất ban đầu là CaO, nếu không có kết tủa là chất ban đầu là Na2O. Phương trình phản ứng:

CaO + H2O → Ca(OH)2

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ trắng + H2O

Hoặc Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3↓ trắng + 2NaOH

Na2O + H2O → 2NaOH

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O.

b) Đun hai khí không màu trong hai ống nghiệm đựng nước vôi trong Ca(OH)2. Nếu ống nghiệm bị vẩn đục thì khí ban đầu là CO2, khí còn lại là O2.

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ trắng + H2O

* Bài 2 trang 9 sgk 9: Nhận biết hoá học từng cặp chất trong mỗi nhóm sau:

a) CaO, CaCO3

b) CaO, MgO

Viết các phương trình phản ứng hóa học.

* Lời giải bài 2 trang 9 SGK Ngữ Văn 9:

– Nhận biết từng chất trong mỗi nhóm chất sau:

a) CaO và CaCO3.

– Cho mẫu thử của từng chất cho từng mẫu thử vào nước và khuấy đều.

– Mẫu phản ứng mạnh với H2O là CaO.

– Mẫu còn lại không tan trong nước là CaCO3.

CaO + H2O → Ca(OH)2

b) CaO và MgO.

– Lấy mẫu thử từng chất cho phản ứng với H2O và khuấy đều.

– Mẫu phản ứng mạnh với H2O là CaO.

– Mẫu còn lại không phản ứng với H2O là MgO.

CaO + H2O → Ca(OH)2

* Bài 3 trang 9 sgk 9: 200ml dung dịch HCl có nồng độ 3,5mol/lít hòa tan vừa đủ 20g hỗn hợp CuO và Fe2O3.

a) Viết các phương trình phản ứng hóa học.

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

* Lời giải bài 3 trang 9 SGK toán 9:

– Theo đề bài ta có: VHCl = 200ml = 0,02 (l); CM HCl = 3,5 (M).

⇒ nHCl = CM.V = 3,5.0,02 = 0,7 (mol).

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

a) Phương trình phản ứng hóa học:

CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O (1)

x 2x (mol)

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O (2)

y 6y (mol)

b) Theo PTPƯ ta có:

– PTPƯ (1) ta có: nHCl(1) = 2.nCuO = 2x (mol).

– PTPƯ (2) ta có: nHCl(2) = 6.nFe2O3 = 6y (mol).

⇒ nHCl = 2x + 6y = 0,7 (mol)

– Ngược lại: mCuO = (64 + 16).x = 80x (g); mFe2O3 = (56,2 + 16,3).y = 160y (g)

– Theo đề bài ta có: mhỗn hợp = mCuO + mFe2O3 = 80x + 160y = 20 (g) (**)

– Từ (**) chia cả hai vế cho 80 ta được: x + 2y = 0,25 ⇒ x = 0,25 – 2y (***)

– Thay x vào

ta được: 2(0,25 – 2y) + 6y = 0,7

⇒ 0,5 – 4y + 6y = 0,7 ⇒ 2y = 0,2 ⇒ y = 0,1 (mol).

– Thay y vào (***) ta được: x = 0,25 – 2.0,1 = 0,05 (mol).

⇒ mCuO = nM = 0,05.80 = 4 (g). ⇒ mFe2O3 = nM = 0,1.160 = 16 (g).

* Bài 4 trang 9 sgk 9:

Biết rằng 2,24 lít khí CO2 (dktc) phản ứng vừa đủ với 200ml dung dịch Ba(OH)2, sản phẩm thu được 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 kết tủa thu được.

* Lời giải bài 4 trang 9 SGK 9:

– Theo đề bài ta có: nCO2 = V/22,4 = 2,24/22,4 = 0,1 (mol).

a) Phương trình phản ứng hóa học:

CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ trắng + H2O

b) Theo PTPƯ

Chúng ta có:

– Nồng độ mol của Ba(OH)2 là:

*

* c) Cũng theo PTPƯ

:

⇒ mBaCO3 = nM = 0,1197 = 19,7 (g).

Viết phương trình hóa học cho mỗi sự chuyển hóa sau:

*

*

;

*

* Lời giải Bài 1 trang 11 SGK Lý 9:

(1) S + O2 → SO2

(2) SO2 + CaO → CaSO3

Hoặc SO2 + Ca(OH)2(dd) → CaSO3 + H2O

(3) SO2 + H2O → H2SO3

(4) H2SO3 + 2NaOH → Na2SO3 + 2H2O

Hoặc H2SO3 + Na2O → Na2SO3 + H2O (5) Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + H2O

– Không nên dùng phản ứng: Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + SO2↑ + H2O vì HCl dễ bay hơi nên khí SO2 thu được sẽ không tinh khiết.

(6) SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O

Hoặc SO2 + Na2O → Na2SO3

* Bài 2 trang 11 sgk 9:

Nhận biết hoá học từng chất sau:

a) Hai chất rắn màu trắng là CaO và P2O5.

b) Hai khí không màu là SO2 và O2.

Viết các phương trình hóa học.

* Lời giải bài 2 trang 11 SGK 9:

Nhận biết các chất sau:

a) CaO và P2O5

– Lấy mẫu thử mỗi chất cho vào nước thu được 2 dung dịch Ca(OH)2 và H3PO4

– Dùng quỳ tím cho các mẫu vật này.

– Chất làm quỳ tím chuyển sang màu xanh là Ca(OH)2 → chất rắn ban đầu là: CaO.

– Mẫu làm quỳ tím hóa đỏ là H3PO4, chất rắn ban đầu là P2O5

CTPT: CaO + H2O → Ca(OH)2

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

b) SO2 và O2. – Lấy mẫu cho từng khách.