Ca(OH)2 + SO2: phương trình phản ứng, hiện tượng và bài tập tạo muối
Lớp 9Hóa học

Ca(OH)2 + SO2: phương trình phản ứng, hiện tượng và bài tập tạo muối

Trả lời nhanh

Khi SO2 ít (tỉ lệ mol 1 : 1), phản ứng tạo kết tủa canxi sunfit: Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3↓ + H2O. Khi SO2 dư, kết tủa tan ra tạo muối axit: Ca(OH)2 + 2SO2 → Ca(HSO3)2. Hiện tượng: nước vôi trong hoá đục, sau đó trong trở lại nếu tiếp tục dẫn SO2 dư.

Hai phương trình hoá học cần nhớ

Tỉ lệ n(SO2) : n(Ca(OH)2) Phương trình Sản phẩm
≤ 1 Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3↓ + H2O Chỉ CaSO3 (có thể dư Ca(OH)2)
≥ 2 Ca(OH)2 + 2SO2 → Ca(HSO3)2 Chỉ Ca(HSO3)2 tan
Từ 1 đến 2 Xảy ra cả hai phản ứng Hỗn hợp CaSO3 và Ca(HSO3)2

Phương trình cân bằng đúng: số nguyên tử Ca, S, O, H đều bằng nhau ở hai vế. Ở phương trình thứ hai, vế phải có 1 Ca, 2 S, 6 O và 2 H, trùng với tổng các chất tham gia.

Thứ tự phản ứng và hiện tượng

  1. Dẫn từ từ SO2 vào dung dịch nước vôi trong, xuất hiện kết tủa trắng CaSO3 làm dung dịch vẩn đục.
  2. Tiếp tục dẫn SO2 khi Ca(OH)2 đã hết: CaSO3 + SO2 + H2O → Ca(HSO3)2. Kết tủa tan dần, dung dịch trong trở lại.
  3. Đun nóng dung dịch Ca(HSO3)2, muối bị phân huỷ và kết tủa xuất hiện lại: Ca(HSO3)2 → CaSO3↓ + SO2↑ + H2O.
  4. Thêm Ca(OH)2 vào dung dịch Ca(HSO3)2 thì kết tủa lại xuất hiện: Ca(HSO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaSO3↓ + 2H2O.

Bản chất của phản ứng

SO2 là oxit axit, Ca(OH)2 là bazơ mạnh nên phản ứng tạo muối. SO2 ứng với axit sunfurơ H2SO3 là axit hai nấc. Nếu thay 2 nguyên tử H thì thu được muối trung hoà CaSO3; nếu thay 1 nguyên tử H thì được muối axit Ca(HSO3)2.

Cách giải bài toán biện luận

  1. Tính số mol SO2 và Ca(OH)2.
  2. Lập tỉ số T = n(SO2)/n(Ca(OH)2) rồi đối chiếu bảng ở trên.
  3. Nếu T nằm giữa 1 và 2, đặt x = n(CaSO3), y = n(Ca(HSO3)2) và lập hệ: x + y = n(Ca(OH)2); x + 2y = n(SO2).

Ví dụ 1 (T < 1)

Dẫn 0,1 mol SO2 vào dung dịch chứa 0,15 mol Ca(OH)2. T = 0,1/0,15 < 1 nên SO2 hết, tạo 0,1 mol CaSO3. Khối lượng kết tủa = 0,1 · 120 = 12 g (M của CaSO3 là 120 g/mol).

Ví dụ 2 (1 < T < 2)

Dẫn 0,15 mol SO2 vào dung dịch chứa 0,1 mol Ca(OH)2. T = 1,5 nên có hai muối. Ta có hệ: x + y = 0,1 và x + 2y = 0,15. Suy ra y = 0,05 và x = 0,05. Khối lượng kết tủa CaSO3 = 0,05 · 120 = 6 g.

Ví dụ 3 (T ≥ 2)

Dẫn 0,3 mol SO2 vào dung dịch chứa 0,1 mol Ca(OH)2. T = 3 nên toàn bộ tạo Ca(HSO3)2 (0,1 mol), SO2 còn dư, không còn kết tủa.

Lưu ý quan trọng

  • Cả SO2 và CO2 đều làm nước vôi trong đục. Muốn phân biệt, dùng dung dịch brom hoặc thuốc tím, chỉ SO2 làm mất màu; SO2 còn có mùi hắc.
  • CaSO3 ít tan trong nước, nhưng dễ bị oxi hoá thành CaSO4 nếu để lâu ngoài không khí.
  • Phản ứng này dùng để loại bỏ khí SO2 độc trong khí thải, tránh gây mưa axit.

Lỗi sai thường gặp

  • Viết sản phẩm là Ca(HSO3)2 cho mọi trường hợp mà không xét tỉ lệ mol.
  • Quên cân bằng hệ số 2 trước SO2 ở phản ứng tạo muối axit.
  • Quên rằng muối axit Ca(HSO3)2 tan nên không tính vào khối lượng kết tủa.

Luyện tập

  1. Dẫn 0,05 mol SO2 vào 0,08 mol Ca(OH)2. Tính khối lượng kết tủa.
  2. Dẫn 0,12 mol SO2 vào 0,08 mol Ca(OH)2. Tính khối lượng kết tủa.

Đáp án:

  1. T < 1, tạo 0,05 mol CaSO3, khối lượng 6 g.
  2. T = 1,5; x + y = 0,08; x + 2y = 0,12 nên y = 0,04, x = 0,04; kết tủa 0,04 · 120 = 4,8 g.

Câu hỏi thường gặp

Ca(OH)2 + SO2 tạo ra chất gì?

Tuỳ tỉ lệ mol: tạo CaSO3 kết tủa và nước khi SO2 ít, hoặc Ca(HSO3)2 tan khi SO2 dư.

Hiện tượng khi dẫn SO2 vào nước vôi trong?

Xuất hiện kết tủa trắng làm dung dịch đục. Nếu tiếp tục dẫn SO2 dư thì kết tủa tan dần và dung dịch trong trở lại.

Cách phân biệt SO2 và CO2 khi cùng làm đục nước vôi trong?

Dùng dung dịch brom hoặc thuốc tím. Chỉ SO2 làm các dung dịch này mất màu.

Khối lượng mol của CaSO3 là bao nhiêu?

M(CaSO3) = 40 + 32 + 3 · 16 = 120 g/mol.

Bài học liên quan