Trả lời nhanh
Phương trình đúng là KHCO3 + HCl → KCl + CO2↑ + H2O. Phản ứng xảy ra ngay ở nhiệt độ thường, không cần xúc tác, hiện tượng là sủi bọt khí không màu, không mùi. Đây là phản ứng trao đổi giữa muối hiđrocacbonat và axit mạnh, sinh ra axit H2CO3 kém bền nên phân huỷ thành CO2 và H2O.
Phương trình phản ứng KHCO3 tác dụng với HCl
KHCO3 + HCl → KCl + CO2↑ + H2O
- Chất tham gia: kali hiđrocacbonat (KHCO3, chất rắn màu trắng, tan trong nước) và axit clohiđric (HCl).
- Sản phẩm: kali clorua (KCl, tan), khí cacbonic (CO2) và nước.
- Điều kiện: nhiệt độ thường.
- Loại phản ứng: trao đổi, không phải phản ứng oxi hoá – khử vì số oxi hoá các nguyên tố không đổi.
Hiện tượng nhận biết
Khi cho dung dịch HCl vào KHCO3 (dạng rắn hoặc dung dịch), em thấy có bọt khí thoát ra mạnh, khí không màu, không mùi. Dẫn khí vào nước vôi trong Ca(OH)2 thì nước vôi vẩn đục do tạo CaCO3:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
Cách cân bằng
Phương trình này cân bằng sẵn với hệ số 1 : 1 : 1 : 1 : 1. Em đếm nguyên tử hai vế để kiểm tra:
| Nguyên tố | Vế trái | Vế phải |
|---|---|---|
| K | 1 | 1 (trong KCl) |
| H | 1 + 1 = 2 | 2 (trong H2O) |
| C | 1 | 1 (trong CO2) |
| O | 3 | 2 + 1 = 3 |
| Cl | 1 | 1 |
Phương trình ion
- Phương trình ion đầy đủ: K+ + HCO3− + H+ + Cl− → K+ + Cl− + CO2↑ + H2O
- Phương trình ion thu gọn: HCO3− + H+ → CO2↑ + H2O
Ion K+ và Cl− là ion “khán giả”, không tham gia thực chất. Vì vậy NaHCO3, Ca(HCO3)2… cũng phản ứng với HCl theo cùng bản chất.
Vì sao phản ứng xảy ra?
Phản ứng trao đổi trong dung dịch xảy ra khi tạo chất khí, chất kết tủa hoặc chất điện li yếu. Ở đây HCO3− kết hợp H+ tạo H2CO3, chất này kém bền, phân huỷ ngay thành CO2 bay ra và H2O. Chất khí thoát khỏi hệ nên phản ứng đi đến cùng. Mẹo nhớ: “muối cacbonat hoặc hiđrocacbonat + axit mạnh → muối mới + CO2 + H2O”.
So sánh với K2CO3 + HCl
| Chất | Phương trình | Số mol HCl cho 1 mol muối |
|---|---|---|
| KHCO3 | KHCO3 + HCl → KCl + CO2 + H2O | 1 |
| K2CO3 | K2CO3 + 2HCl → 2KCl + CO2 + H2O | 2 |
Nếu nhỏ từ từ HCl vào dung dịch K2CO3, phản ứng xảy ra qua hai giai đoạn: lúc đầu chưa có khí, K2CO3 + HCl → KHCO3 + KCl; sau đó KHCO3 + HCl → KCl + CO2 + H2O mới sủi bọt. Đây là chỗ nhiều bạn hay nhầm trong bài tập.
Ví dụ tính toán
Cho 10 gam KHCO3 (M = 100 g/mol) tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl.
- n(KHCO3) = 10 : 100 = 0,1 mol.
- Theo phương trình: n(HCl) = n(KCl) = n(CO2) = 0,1 mol.
- V(CO2) ở đktc = 0,1 × 22,4 = 2,24 lít.
- m(KCl) = 0,1 × 74,5 = 7,45 gam; m(HCl) = 0,1 × 36,5 = 3,65 gam.
Kiểm tra bảo toàn khối lượng: 10 + 3,65 = 13,65 g; sản phẩm 7,45 + 4,4 (CO2) + 1,8 (H2O) = 13,65 g ✓.
Lỗi sai thường gặp
- Viết sản phẩm là K2CO3 hoặc H2CO3 bền – thực tế H2CO3 phân huỷ ngay.
- Nhầm tỉ lệ với K2CO3 (cần 2 mol HCl).
- Quên mũi tên ↑ cho CO2.
- Dùng phản ứng này để nhận biết cacbonat nói chung nhưng không phân biệt được CO32− với HCO3− (cả hai đều sủi bọt CO2).
Bài tập luyện tập
- Bài 1. Cho 20 gam KHCO3 vào HCl dư. Tính thể tích CO2 (đktc).
Đáp án: n = 0,2 mol → V = 0,2 × 22,4 = 4,48 lít. - Bài 2. Cần bao nhiêu mL dung dịch HCl 0,5M để hoà tan vừa hết 5 gam KHCO3?
Đáp án: n(KHCO3) = 0,05 mol → n(HCl) = 0,05 mol → V = 0,05 : 0,5 = 0,1 lít = 100 mL. - Bài 3. Có hai lọ mất nhãn chứa KHCO3 và KCl (dạng dung dịch). Nêu cách phân biệt.
Đáp án: Nhỏ dung dịch HCl vào mỗi mẫu; mẫu sủi bọt khí là KHCO3, mẫu không hiện tượng là KCl.
Câu hỏi thường gặp
KHCO3 tác dụng với HCl tạo ra chất gì?
Tạo kali clorua (KCl), khí cacbonic (CO2) và nước: KHCO3 + HCl → KCl + CO2↑ + H2O.
Hiện tượng khi cho HCl vào KHCO3 là gì?
Có bọt khí không màu, không mùi thoát ra; khí này làm đục nước vôi trong.
Phương trình ion thu gọn của KHCO3 + HCl là gì?
HCO3⁻ + H⁺ → CO2↑ + H2O.
Vì sao nhỏ từ từ HCl vào K2CO3 lúc đầu không thấy khí?
Vì lúc đầu tạo KHCO3 (K2CO3 + HCl → KHCO3 + KCl); khi HCl dư mới tạo CO2 theo phản ứng KHCO3 + HCl.