Trả lời nhanh
Phương trình: Na2SO3 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO3↓. Đây là phản ứng trao đổi giữa hai muối tan, sản phẩm có muối bari sunfit ít tan nên xuất hiện kết tủa trắng. Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường, không cần xúc tác, nên điều kiện chỉ là dung dịch của hai muối.
Phương trình phản ứng Na2SO3 + BaCl2
Phương trình phân tử:
Na2SO3 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO3↓
Phương trình ion đầy đủ: 2Na+ + SO32− + Ba2+ + 2Cl− → 2Na+ + 2Cl− + BaSO3↓
Phương trình ion rút gọn: Ba2+ + SO32− → BaSO3↓
Cách cân bằng rất nhanh: vế trái có 2 nguyên tử Na nên vế phải cần hệ số 2 trước NaCl; khi đó Cl hai vế cùng bằng 2, Ba, S, O đã cân bằng sẵn.
Điều kiện và hiện tượng nhận biết
- Điều kiện: trộn dung dịch Na2SO3 với dung dịch BaCl2 ở nhiệt độ thường.
- Hiện tượng: dung dịch trong suốt ban đầu xuất hiện kết tủa trắng BaSO3, lắng dần xuống đáy ống nghiệm.
- Dung dịch sau phản ứng: chứa NaCl (không màu), cộng với chất còn dư nếu có.
Vì sao phản ứng xảy ra?
Phản ứng trao đổi trong dung dịch chỉ xảy ra khi sản phẩm có chất kết tủa, chất khí hoặc chất điện li yếu. Ở đây Na2SO3 và BaCl2 đều tan, còn BaSO3 ít tan trong nước. Các ion Ba2+ và SO32− kết hợp thành kết tủa, nên cân bằng bị kéo về phía tạo sản phẩm. Hai ion Na+ và Cl− không tham gia gì, chỉ là «ion khán giả».
Tính chất của kết tủa BaSO3 cần nhớ
- Tan trong axit mạnh như HCl, H2SO4 loãng, đồng thời có khí SO2 mùi hắc:
BaSO3 + 2HCl → BaCl2 + SO2↑ + H2O - Dễ bị oxi hoá thành BaSO4 khi để lâu trong không khí hoặc gặp chất oxi hoá mạnh (S+4 lên S+6):
2BaSO3 + O2 → 2BaSO4
Vì vậy nếu để kết tủa lâu, phần BaSO3 có thể lẫn BaSO4 không tan trong axit. Đây là lý do khi làm thí nghiệm nhận biết, ta nên thêm axit ngay sau khi tạo kết tủa.
Ứng dụng: phân biệt Na2SO3 và Na2SO4
Cả hai muối đều cho kết tủa trắng với BaCl2, nên chỉ dùng BaCl2 thì chưa phân biệt được. Cần thêm một bước dùng axit.
| Bước | Mẫu Na2SO3 | Mẫu Na2SO4 |
|---|---|---|
| Thêm BaCl2 | Kết tủa trắng BaSO3 | Kết tủa trắng BaSO4 |
| Thêm tiếp dung dịch HCl dư | Kết tủa tan, có khí SO2 mùi hắc | Kết tủa không tan |
Phương trình mẫu sunfat: Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4↓.
Mẹo nhớ: «Sunfit gặp axit thì tan, sunfat gặp axit vẫn trơ». BaSO4 là chất không tan trong cả nước lẫn axit.
Lỗi sai thường gặp
- Quên hệ số 2 trước NaCl nên phương trình chưa cân bằng.
- Nhầm BaSO3 (sunfit) với BaSO4 (sunfat) vì công thức chỉ khác một nguyên tử O.
- Viết BaSO3 ở dạng tan khi viết phương trình ion. Chất kết tủa phải giữ nguyên dạng phân tử.
- Cho rằng phản ứng cần đun nóng hoặc xúc tác. Thực tế không cần.
Bài tập vận dụng
Bài 1. Cho 25,2 gam Na2SO3 tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2. Tính khối lượng kết tủa thu được (Na = 23, S = 32, O = 16, Ba = 137).
Giải: M(Na2SO3) = 126 nên n = 25,2 : 126 = 0,2 mol. Theo phương trình, n(BaSO3) = 0,2 mol. M(BaSO3) = 217 nên m = 0,2 × 217 = 43,4 gam.
Bài 2. Trộn dung dịch chứa 0,1 mol BaCl2 với dung dịch chứa 0,15 mol Na2SO3. Tính khối lượng kết tủa và cho biết chất nào dư.
Giải: Tỉ lệ phản ứng 1 : 1 nên BaCl2 (0,1 mol) hết, Na2SO3 dư 0,05 mol. Kết tủa: 0,1 × 217 = 21,7 gam. Dung dịch sau phản ứng có 0,2 mol NaCl và 0,05 mol Na2SO3 dư.
Bài 3. Có hai lọ mất nhãn đựng dung dịch Na2SO3 và Na2SO4. Nêu cách nhận biết bằng BaCl2 và HCl.
Đáp án: Lấy mỗi lọ một ít, nhỏ BaCl2 thì cả hai cho kết tủa trắng. Thêm HCl dư vào từng ống: ống nào kết tủa tan và có khí mùi hắc là Na2SO3; ống kết tủa không tan là Na2SO4.
Tóm tắt
- Na2SO3 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO3↓ (kết tủa trắng).
- Phương trình ion rút gọn: Ba2+ + SO32− → BaSO3↓.
- BaSO3 tan trong axit mạnh, giải phóng SO2; BaSO4 thì không tan.
Câu hỏi thường gặp
Na2SO3 + BaCl2 có phải phản ứng oxi hoá khử không?
Không. Đây là phản ứng trao đổi ion, số oxi hoá của các nguyên tố trước và sau phản ứng không đổi.
Kết tủa BaSO3 có màu gì và có tan trong nước không?
BaSO3 là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước nên tách ra thành kết tủa. Chất này tan được trong dung dịch axit mạnh như HCl.
Vì sao dùng BaCl2 chưa phân biệt được Na2SO3 và Na2SO4?
Vì cả hai muối đều tạo kết tủa trắng với BaCl2 (BaSO3 và BaSO4). Phải thêm axit HCl: BaSO3 tan và có khí SO2, còn BaSO4 không tan.
Phương trình ion rút gọn của Na2SO3 + BaCl2 là gì?
Ba2+ + SO3(2−) → BaSO3↓. Các ion Na+ và Cl− không tham gia phản ứng nên được lược bỏ.