H2SO4 ra HCl: NaCl + H2SO4 đặc → Na2SO4 + HCl

Trả lời nhanh

H2SO4 đặc tác dụng với NaCl rắn, đun nóng, sinh ra khí HCl: 2NaCl + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2HCl↑ (nhiệt độ khoảng 400 °C trở lên). Ở khoảng 250 °C hoặc thấp hơn, phản ứng dừng ở muối axit: NaCl + H₂SO₄ → NaHSO₄ + HCl↑. HCl bay ra vì H₂SO₄ đặc khó bay hơi hơn HCl.

Phương trình phản ứng NaCl + H2SO4

Tuỳ nhiệt độ, phản ứng giữa muối ăn khan và axit sunfuric đặc cho hai sản phẩm muối khác nhau:

Nhiệt độ	Phương trình
Khoảng 250 °C hoặc thấp hơn	NaCl (rắn) + H₂SO₄ (đặc) → NaHSO₄ + HCl↑
Từ khoảng 400 °C trở lên	2NaCl (rắn) + H₂SO₄ (đặc) → Na₂SO₄ + 2HCl↑

Phương trình thứ hai là dạng thường gặp nhất trong đề bài. Nó chính là phương trình “sunfat” điều chế khí hiđro clorua trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp.

Cách cân bằng nhanh

Vế phải có Na₂SO₄ chứa 2 nguyên tử Na, nên vế trái cần 2NaCl.
2NaCl cho 2 nguyên tử Cl, nên vế phải cần 2HCl.
Kiểm tra H: vế trái 2 (từ H₂SO₄), vế phải 2 (từ 2HCl). Nhóm SO₄: 1 và 1. Phương trình đã cân bằng.

Đây là phản ứng trao đổi nên số oxi hoá của các nguyên tố không đổi. Bạn không cần dùng phương pháp thăng bằng electron.

Điều kiện và hiện tượng

Chất phản ứng: NaCl phải ở dạng tinh thể khan, H₂SO₄ phải là axit đặc.
Điều kiện: đun nóng (để tạo Na₂SO₄ cần nhiệt độ cao, khoảng 400 °C trở lên).
Hiện tượng: có khí không màu, mùi xốc thoát ra. Khí này làm quỳ tím ẩm hoá đỏ. Khi gặp khí NH₃ đặc, nó tạo khói trắng NH₄Cl.

Vì sao axit sunfuric “đẩy” được HCl ra khỏi muối?

Cả H₂SO₄ và HCl đều là axit mạnh, nên lý do không nằm ở độ mạnh axit. Điểm mấu chốt là tính bay hơi. HCl là chất khí, dễ thoát khỏi hỗn hợp khi đun nóng. H₂SO₄ đặc có nhiệt độ sôi cao nên hầu như không bay hơi. Khí HCl liên tục rời khỏi hệ, nên cân bằng chuyển dịch hoàn toàn về phía tạo sản phẩm.

Vì thế dung dịch NaCl loãng cho vào dung dịch H₂SO₄ loãng không phản ứng. Mọi ion vẫn tan trong nước, không có kết tủa, khí hay chất điện li yếu tạo thành.

Vì sao H2SO4 đặc không oxi hoá Cl⁻?

Học sinh hay nhầm với NaBr và NaI. H₂SO₄ đặc có tính oxi hoá mạnh, nên oxi hoá được Br⁻ thành Br₂ và I⁻ thành I₂ (thậm chí tạo H₂S). Ion Cl⁻ có tính khử yếu hơn nhiều, nên H₂SO₄ đặc chỉ đóng vai trò axit, không phải chất oxi hoá. Sản phẩm chỉ là HCl.

Điều chế HCl trong phòng thí nghiệm

Cho NaCl tinh thể vào bình cầu, nhỏ từ từ H₂SO₄ đặc qua phễu, đun nóng.
Khí HCl nặng hơn không khí (36,5 so với 29), nên thu bằng cách đẩy không khí, úp ngược bình.
Muốn có dung dịch axit clohiđric, dẫn khí HCl vào nước bằng phễu úp sát mặt nước. Cách này tránh nước bị hút ngược vì HCl tan rất mạnh.

Một cách khác để H2SO4 “ra” HCl: tác dụng với BaCl2

Nhiều bạn tìm “H2SO4 ra HCl” vì gặp phản ứng trong dung dịch giữa axit sunfuric và muối bari clorua:

H₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2HCl

Hiện tượng là xuất hiện kết tủa trắng BaSO₄ không tan trong axit. Phản ứng này dùng để nhận biết ion SO₄²⁻. HCl tạo ra nằm trong dung dịch, không thoát ra thành khí như ở phản ứng với NaCl khan.

Bài tập vận dụng có hướng dẫn

Ví dụ (số liệu tự đặt). Cho 11,7 g NaCl khan tác dụng hết với H₂SO₄ đặc, đun nóng mạnh. Tính khối lượng HCl và khối lượng Na₂SO₄ thu được, giả sử hiệu suất 100%.

n(NaCl) = 11,7 : 58,5 = 0,2 mol.
Theo phương trình: n(HCl) = n(NaCl) = 0,2 mol, nên m(HCl) = 0,2 × 36,5 = 7,3 g.
n(Na₂SO₄) = 0,2 : 2 = 0,1 mol, nên m = 0,1 × 142 = 14,2 g.

Bài 1. Nếu hiệu suất phản ứng ở ví dụ trên chỉ đạt 80%, khối lượng HCl thu được là bao nhiêu?

Đáp án: 7,3 × 0,8 = 5,84 g.

Bài 2. Nung nóng 5,85 g NaCl với H₂SO₄ đặc dư ở nhiệt độ cao. Hấp thụ toàn bộ khí HCl vào 96,35 g nước. Tính nồng độ phần trăm dung dịch thu được.

Đáp án: n(NaCl) = 0,1 mol, nên n(HCl) = 0,1 mol và m(HCl) = 3,65 g. Khối lượng dung dịch = 3,65 + 96,35 = 100 g. Vậy C% = 3,65%.

Bài 3. Thể tích khí HCl (đkc, 24,79 L/mol) thu được từ 0,2 mol NaCl ở ví dụ trên là bao nhiêu?

Đáp án: V = 0,2 × 24,79 ≈ 4,96 L.

Lỗi sai thường gặp

Viết phương trình cho dung dịch NaCl loãng và H₂SO₄ loãng. Phản ứng này không xảy ra.
Quên hệ số 2 trước NaCl và HCl khi sản phẩm là Na₂SO₄.
Không ghi điều kiện “đặc, đun nóng” và trạng thái “rắn” của NaCl.
Nhầm vai trò của H₂SO₄ đặc: ở đây nó là axit khó bay hơi, không phải chất oxi hoá.

Mẹo nhớ: “Muối rắn + axit đặc + đun nóng → khí bay ra”. Cách này dùng được cho cả NaCl → HCl và NaNO₃ → HNO₃.

Câu hỏi thường gặp

H2SO4 tác dụng với chất nào thì ra HCl?

H2SO4 đặc tác dụng với NaCl rắn khi đun nóng sinh ra khí HCl. Trong dung dịch, H2SO4 tác dụng với BaCl2 cũng tạo HCl cùng kết tủa trắng BaSO4.

Phương trình NaCl + H2SO4 đặc viết đúng là gì?

Ở nhiệt độ cao (từ khoảng 400 °C): 2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl↑. Ở khoảng 250 °C hoặc thấp hơn: NaCl + H2SO4 → NaHSO4 + HCl↑.

Vì sao dung dịch NaCl loãng không phản ứng với H2SO4 loãng?

Cả hai chất đều là chất điện li mạnh, tan hoàn toàn. Hỗn hợp không tạo kết tủa, khí hay chất điện li yếu nên phản ứng trao đổi không xảy ra.

H2SO4 đặc có oxi hoá ion Cl− không?

Không. Ion Cl− có tính khử yếu nên H2SO4 đặc chỉ đóng vai trò axit và tạo HCl. Ion Br− và I− thì bị H2SO4 đặc oxi hoá.