Trả lời nhanh
NaOH ra Na2SO3 theo phương trình: 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O. Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường khi cho khí SO2 (oxit axit) tác dụng với dung dịch NaOH (bazơ), với điều kiện NaOH dư hoặc vừa đủ theo tỉ lệ mol 2 : 1. Nếu SO2 dư thì tạo muối axit NaHSO3.
Phương trình hoá học
2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O
- Loại phản ứng: oxit axit tác dụng với dung dịch bazơ, tạo muối và nước (không phải phản ứng oxi hoá – khử vì số oxi hoá các nguyên tố không đổi).
- Điều kiện: nhiệt độ thường, SO2 được sục vào dung dịch NaOH.
- Hiện tượng: không có kết tủa hay màu sắc đặc biệt; khí SO2 có mùi hắc bị hấp thụ dần, dung dịch vẫn trong suốt. Có thể nhận ra phản ứng bằng cách thử pH giảm dần hoặc mùi hắc mất đi.
Vì sao tạo Na2SO3?
SO2 khi tan trong nước tạo axit sunfurơ H2SO3, là axit hai nấc. Một phân tử H2SO3 có thể trung hoà tối đa hai ion OH−. Khi đủ hai OH− cho mỗi SO2, cả hai nấc đều bị trung hoà nên thu được muối trung hoà Na2SO3. Nếu chỉ có một OH− cho mỗi SO2, mới trung hoà một nấc và thu được muối axit NaHSO3.
Xét tỉ lệ mol để biết sản phẩm
Đặt T = n(NaOH) : n(SO2).
| Tỉ lệ T | Sản phẩm | Phương trình |
|---|---|---|
| T ≤ 1 | NaHSO3 (T < 1 thì còn SO2 dư) | NaOH + SO2 → NaHSO3 |
| 1 < T < 2 | Hỗn hợp NaHSO3 và Na2SO3 | Cả hai phản ứng cùng xảy ra |
| T ≥ 2 | Na2SO3 (T > 2 thì còn NaOH dư) | 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O |
Hai phản ứng nối nhau: khi SO2 tiếp tục được sục vào dung dịch đã có Na2SO3, muối trung hoà chuyển dần thành muối axit: Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3.
Tính chất của Na2SO3 thu được
- Tác dụng với axit mạnh giải phóng lại SO2: Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + SO2↑ + H2O.
- Bị oxi hoá chậm trong không khí thành natri sunfat: 2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4.
- Là chất khử vì lưu huỳnh ở số oxi hoá +4.
Ứng dụng thực tế
Dung dịch kiềm như NaOH được dùng để hấp thụ khí SO2 trong khí thải của nhà máy nhiệt điện, lò luyện kim, nhờ đó giảm nguy cơ gây mưa axit. Trong phòng thí nghiệm, cũng dùng dung dịch NaOH để xử lí khí SO2 dư thoát ra.
Viết phương trình ion thu gọn
Khi viết dưới dạng ion, NaOH phân li hoàn toàn thành Na+ và OH−, còn Na2SO3 tan nên cũng phân li. Phương trình ion thu gọn là: 2OH− + SO2 → SO32− + H2O. Với muối axit: OH− + SO2 → HSO3−. Nhìn hai phương trình này sẽ thấy rõ vì sao tỉ lệ 2 : 1 cho muối trung hoà còn 1 : 1 cho muối axit.
Làm sao nhận biết SO2 đã bị hấp thụ hết?
Trong thực hành, có thể nhỏ vài giọt dung dịch brom hoặc dung dịch thuốc tím vào phần khí thoát ra: nếu còn SO2 thì các dung dịch này bị mất màu. Khi khí thoát ra không còn làm mất màu thì SO2 đã được dung dịch NaOH hấp thụ.
Lỗi sai thường gặp
- Viết NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O mà quên cân bằng hệ số 2 trước NaOH.
- Không xét tỉ lệ mol nên mặc định tạo Na2SO3.
- Nhầm với SO3: SO3 tạo muối sunfat Na2SO4, không phải sunfit.
Bài tập vận dụng
- Sục 0,1 mol SO2 vào dung dịch chứa 0,25 mol NaOH. Tính khối lượng muối. Lời giải: T = 2,5 > 2 nên chỉ tạo Na2SO3, NaOH dư. n(Na2SO3) = 0,1 mol; m = 0,1 × 126 = 12,6 g.
- Sục 0,1 mol SO2 vào dung dịch chứa 0,1 mol NaOH. Sản phẩm là gì? Lời giải: T = 1 nên tạo NaHSO3, n = 0,1 mol; m = 0,1 × 104 = 10,4 g.
- Sục 0,15 mol SO2 vào 0,2 mol NaOH. Tính số mol mỗi muối. Lời giải: T ≈ 1,33 nên tạo hai muối. Gọi x = n(Na2SO3), y = n(NaHSO3): x + y = 0,15 (bảo toàn S) và 2x + y = 0,2 (bảo toàn Na). Giải ra x = 0,05; y = 0,10.
Câu hỏi thường gặp
NaOH tác dụng với SO2 tạo ra Na2SO3 khi nào?
Khi tỉ lệ mol n(NaOH) : n(SO2) từ 2 trở lên, tức NaOH vừa đủ hoặc dư. Phương trình: 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O.
Khi SO2 dư thì NaOH ra chất gì?
Khi SO2 dư (tỉ lệ T ≤ 1) sản phẩm là muối axit natri hiđrosunfit: NaOH + SO2 → NaHSO3.
Hiện tượng của phản ứng NaOH + SO2 là gì?
Không có hiện tượng đặc biệt: dung dịch vẫn trong suốt, khí SO2 có mùi hắc bị hấp thụ dần.
Na2SO3 có bền trong không khí không?
Không bền hoàn toàn. Na2SO3 bị oxi trong không khí oxi hoá chậm thành Na2SO4 nên cần bảo quản kín.