Trả lời nhanh
Khi nung nóng, NaHSO3 bị nhiệt phân theo phương trình: 2NaHSO3 → Na2SO3 + SO2↑ + H2O (điều kiện: t°). Sản phẩm gồm muối natri sunfit, khí SO2 mùi hắc và hơi nước. NaHSO3 cũng giải phóng SO2 khi cho tác dụng với axit mạnh như HCl, H2SO4.
Phương trình nhiệt phân NaHSO3
2NaHSO3 → Na2SO3 + SO2↑ + H2O (điều kiện: nhiệt độ)
| Chất | Tên gọi | Trạng thái |
|---|---|---|
| NaHSO3 | Natri hiđrosunfit | Chất tham gia, dạng rắn hoặc dung dịch |
| Na2SO3 | Natri sunfit | Rắn, màu trắng |
| SO2 | Lưu huỳnh đioxit | Khí không màu, mùi hắc, độc |
| H2O | Nước | Hơi nước bay ra |
Cân bằng phương trình bằng cách đếm nguyên tử
Sơ đồ ban đầu: NaHSO3 → Na2SO3 + SO2 + H2O. Vế phải có 2 nguyên tử Na (trong Na2SO3) nên vế trái cần hệ số 2 trước NaHSO3.
- Na: 2 = 2 ✔
- H: 2 (vế trái) = 2 (trong H2O) ✔
- S: 2 = 1 + 1 ✔
- O: 2 × 3 = 6 = 3 + 2 + 1 ✔
Mẹo nhớ: muối axit “mất” một phân tử nước và một phân tử oxit axit để trở thành muối trung hoà. Cứ hai gốc HSO3− thì tách ra H2O + SO2, còn lại một gốc SO32−. Cách viết này cũng đúng với nhiều muối hiđrosunfit khác, ví dụ Ca(HSO3)2.
Hiện tượng khi thực hiện phản ứng
- Đun nóng chất rắn NaHSO3 trong ống nghiệm, có khí mùi hắc thoát ra (SO2).
- Thành ống nghiệm xuất hiện các giọt nước.
- Chất rắn còn lại là Na2SO3 màu trắng.
Có thể nhận ra SO2 bằng cách dẫn khí qua dung dịch nước brom hoặc dung dịch KMnO4: màu dung dịch nhạt dần rồi mất màu vì SO2 có tính khử. Lưu ý SO2 độc, cần làm thí nghiệm trong tủ hút hoặc nơi thoáng khí.
Những cách khác để NaHSO3 ra SO2
Nhiều bạn tìm “NaHSO3 ra SO2” vì đề bài hỏi phản ứng nào tạo khí SO2. Ngoài nhiệt phân, còn có phản ứng với axit mạnh (axit mạnh đẩy axit yếu H2SO3, chất này kém bền nên phân huỷ thành SO2 và H2O):
- NaHSO3 + HCl → NaCl + SO2↑ + H2O
- 2NaHSO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2SO2↑ + 2H2O
Ngược lại, NaHSO3 là muối axit nên tác dụng với bazơ không ra SO2 mà tạo muối trung hoà:
- NaHSO3 + NaOH → Na2SO3 + H2O
Hai kiểu phản ứng này hay bị nhầm. Hãy nhớ: gặp axit thì ra khí, gặp bazơ thì thành muối trung hoà.
Ví dụ có lời giải
Ví dụ (đề tự đặt). Nhiệt phân hoàn toàn 20,8 gam NaHSO3. Tính khối lượng chất rắn thu được và thể tích SO2 ở điều kiện chuẩn (25 °C, 1 bar; 1 mol khí chiếm 24,79 lít).
- M(NaHSO3) = 23 + 1 + 32 + 48 = 104 g/mol, nên n = 20,8 : 104 = 0,2 mol.
- Theo phương trình, 2 mol NaHSO3 sinh 1 mol Na2SO3 và 1 mol SO2, nên n(Na2SO3) = n(SO2) = 0,1 mol.
- m(Na2SO3) = 0,1 × 126 = 12,6 g.
- V(SO2) = 0,1 × 24,79 = 2,479 lít.
Kiểm tra bằng bảo toàn khối lượng: khối lượng SO2 là 6,4 g, nước là 1,8 g; 12,6 + 6,4 + 1,8 = 20,8 g ✔.
Bài luyện tập
- Nhiệt phân hoàn toàn 10,4 gam NaHSO3. Tính khối lượng Na2SO3 tạo thành.
Đáp án: n(NaHSO3) = 0,1 mol, nên n(Na2SO3) = 0,05 mol, m = 0,05 × 126 = 6,3 g. - Cho 0,1 mol NaHSO3 tác dụng với dung dịch HCl dư. Tính thể tích SO2 (điều kiện chuẩn, 24,79 lít/mol).
Đáp án: NaHSO3 + HCl → NaCl + SO2 + H2O, tỉ lệ 1 : 1 nên n(SO2) = 0,1 mol, V = 2,479 lít. - Nhiệt phân hoàn toàn m gam NaHSO3, khối lượng chất rắn giảm 4,1 gam (SO2 và hơi nước bay hết). Tìm m.
Đáp án: cứ 2 mol (208 g) NaHSO3 thì khối lượng giảm 64 + 18 = 82 g. Giảm 4,1 g tương ứng 4,1 : 82 = 0,05 lần, nên m = 208 × 0,05 = 10,4 g.
Lỗi sai thường gặp
- Quên hệ số 2 trước NaHSO3 nên phương trình không cân bằng Na và S.
- Viết sản phẩm là Na2SO4: nhiệt phân không có chất oxi hoá, S vẫn giữ số oxi hoá +4, nên chỉ tạo sunfit.
- Quên ghi mũi tên ↑ cho SO2 hoặc điều kiện nhiệt độ.
- Tính thể tích khí nhưng nhầm giữa 22,4 lít/mol (đktc cũ) và 24,79 lít/mol (điều kiện chuẩn); hãy đọc kĩ đề.
Câu hỏi thường gặp
NaHSO3 nhiệt phân tạo ra chất gì?
Nhiệt phân NaHSO3 tạo natri sunfit Na2SO3, khí lưu huỳnh đioxit SO2 và nước: 2NaHSO3 → Na2SO3 + SO2↑ + H2O.
NaHSO3 tác dụng với chất nào thì ra SO2?
NaHSO3 ra SO2 khi bị nung nóng hoặc khi tác dụng với axit mạnh như HCl, H2SO4 loãng. Với dung dịch bazơ như NaOH thì chỉ tạo Na2SO3 và nước, không có khí.
Khí SO2 sinh ra có tính chất gì để nhận biết?
SO2 là khí không màu, mùi hắc, độc. Khí này làm mất màu nước brom và dung dịch thuốc tím, đồng thời làm vẩn đục nước vôi trong do tạo kết tủa CaSO3.
Tại sao phương trình phải có hệ số 2 trước NaHSO3?
Vì Na2SO3 chứa 2 nguyên tử Na nên cần 2 phân tử NaHSO3 ở vế trái. Khi đó H, S, O đều cân bằng với SO2 và H2O ở vế phải.