Trả lời nhanh
Ba(HCO3)2 không phải chất kết tủa: đây là muối hiđrocacbonat tan trong nước và chỉ tồn tại trong dung dịch. Tuy nhiên, khi đun nóng hoặc cho tác dụng với dung dịch kiềm, muối sunfat tan, axit H2SO4, dung dịch sẽ xuất hiện kết tủa trắng BaCO3 hoặc BaSO4.
Vì sao Ba(HCO3)2 không kết tủa?
Quy tắc cần nhớ: hầu hết muối hiđrocacbonat (HCO3–) đều tan trong nước, trong khi muối cacbonat (CO32–) của kim loại nhóm IIA như BaCO3, CaCO3, MgCO3 lại không tan.
Vì vậy, Ba(HCO3)2 khi có mặt trong dung dịch phân li hoàn toàn thành Ba2+ và 2HCO3–, dung dịch trong suốt. Ba(HCO3)2 không tách được ở dạng rắn bền, nó chỉ tồn tại trong dung dịch (giống Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2 trong nước cứng tạm thời).
Mẹo nhớ: “Ba” gặp “CO3” thì kết tủa, Ba gặp “HCO3” thì tan.
Khi nào dung dịch Ba(HCO3)2 xuất hiện kết tủa?
Dung dịch Ba(HCO3)2 chứa hai ion có thể “gây chuyện”: Ba2+ (tạo kết tủa với SO42–, CO32–) và HCO3– (bị OH– chuyển thành CO32–, hoặc bị nhiệt phân). Ta xét từng trường hợp.
| Tác nhân | Phương trình | Hiện tượng |
|---|---|---|
| Đun nóng | Ba(HCO3)2 → BaCO3↓ + CO2↑ + H2O (t°) | Có kết tủa trắng, sủi bọt khí |
| H2SO4 | Ba(HCO3)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2CO2↑ + 2H2O | Kết tủa trắng và sủi bọt khí |
| Na2SO4 | Ba(HCO3)2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaHCO3 | Kết tủa trắng, không có khí |
| Na2CO3 | Ba(HCO3)2 + Na2CO3 → BaCO3↓ + 2NaHCO3 | Kết tủa trắng |
| NaOH (tỉ lệ mol 1 : 1) | Ba(HCO3)2 + NaOH → BaCO3↓ + NaHCO3 + H2O | Kết tủa trắng |
| NaOH dư (tỉ lệ 1 : 2) | Ba(HCO3)2 + 2NaOH → BaCO3↓ + Na2CO3 + 2H2O | Kết tủa trắng |
| Ca(OH)2 | Ba(HCO3)2 + Ca(OH)2 → BaCO3↓ + CaCO3↓ + 2H2O | Kết tủa trắng (2 muối) |
| HCl | Ba(HCO3)2 + 2HCl → BaCl2 + 2CO2↑ + 2H2O | Chỉ sủi bọt khí, không có kết tủa |
Lưu ý: Ba(HCO3)2 + HCl và + NaCl, KCl, NaNO3… đều không tạo kết tủa, vì không có cặp ion nào tạo chất không tan.
Ba(HCO3)2 được tạo ra ở đâu? Thí nghiệm CO2 và Ba(OH)2
Đây là bối cảnh quen thuộc trong đề thi. Sục CO2 từ từ vào dung dịch Ba(OH)2:
- Giai đoạn 1: Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3↓ + H2O (kết tủa tăng dần).
- Giai đoạn 2, khi CO2 dư: BaCO3 + CO2 + H2O → Ba(HCO3)2 (kết tủa tan dần vì Ba(HCO3)2 tan).
Nếu sau đó đun nóng dung dịch thu được, phản ứng nhiệt phân làm kết tủa BaCO3 xuất hiện trở lại. Đây là điểm các em hay quên khi làm bài “kết tủa tan rồi lại xuất hiện”.
Lỗi sai thường gặp
- Ghi Ba(HCO3)2 là chất kết tủa trong phương trình ion. Phải viết dạng ion Ba2+ + 2HCO3– vì nó tan và điện li mạnh.
- Quên rằng với dung dịch kiềm, HCO3– phản ứng trước tạo CO32–, sau đó CO32– mới kết hợp với Ba2+.
- Cho rằng Ba(HCO3)2 + HCl có kết tủa. Thực tế chỉ có khí CO2 bay ra.
- Không để ý tỉ lệ mol khi cho tác dụng với NaOH hay Ca(OH)2, dẫn đến sai sản phẩm muối.
Bài luyện tập có đáp án
Bài 1. Dung dịch X chứa Ba(HCO3)2. Cho lần lượt X tác dụng với: (a) HCl, (b) K2SO4, (c) NaNO3, (d) đun nóng. Trường hợp nào tạo kết tủa?
Đáp án: (b) tạo BaSO4; (d) tạo BaCO3. Trường hợp (a) chỉ có khí, (c) không phản ứng.
Bài 2. Sục 0,15 mol CO2 vào dung dịch chứa 0,1 mol Ba(OH)2. Tính khối lượng kết tủa (Ba = 137, C = 12, O = 16).
Giải: 0,1 mol CO2 đầu tạo 0,1 mol BaCO3. CO2 còn dư 0,05 mol hoà tan 0,05 mol BaCO3 thành Ba(HCO3)2. Kết tủa còn lại 0,05 mol, khối lượng = 0,05 × 197 = 9,85 gam.
Bài 3. Cho 0,1 mol Ba(HCO3)2 vào dung dịch chứa 0,1 mol H2SO4. Tính khối lượng kết tủa và thể tích CO2 (đktc), S = 32.
Giải: Phản ứng vừa đủ theo tỉ lệ 1 : 1 nên thu 0,1 mol BaSO4 (M = 233) → 23,3 gam; và 0,2 mol CO2 → 0,2 × 22,4 = 4,48 lít.
Tóm tắt
- Ba(HCO3)2 tan, không kết tủa trong nước.
- Kết tủa chỉ xuất hiện khi đun nóng (BaCO3), gặp SO42– (BaSO4), gặp kiềm hoặc CO32– (BaCO3).
- Gặp axit mạnh như HCl chỉ sinh khí CO2; gặp H2SO4 vừa có khí vừa có BaSO4.
Câu hỏi thường gặp
Ba(HCO3)2 có tan trong nước không?
Có. Ba(HCO3)2 là muối hiđrocacbonat nên tan trong nước và chỉ tồn tại trong dung dịch, không tách được ở dạng rắn bền.
Đun nóng dung dịch Ba(HCO3)2 có hiện tượng gì?
Xuất hiện kết tủa trắng BaCO3 và có khí CO2 thoát ra: Ba(HCO3)2 → BaCO3↓ + CO2↑ + H2O.
Ba(HCO3)2 tác dụng với HCl có kết tủa không?
Không. Phản ứng chỉ tạo BaCl2 tan, nước và khí CO2 sủi bọt: Ba(HCO3)2 + 2HCl → BaCl2 + 2CO2 + 2H2O.
Ba(HCO3)2 tác dụng với NaOH tạo gì?
Tạo kết tủa BaCO3. Tỉ lệ 1:1 thu thêm NaHCO3; tỉ lệ 1:2 (NaOH dư) thu thêm Na2CO3 và nước.