H2S + Ca(OH)2 → CaS + H2O và Ca(HS)2: phương trình, tỉ lệ mol, bài tập
Lớp 10Hóa học

H2S + Ca(OH)2 → CaS + H2O và Ca(HS)2: phương trình, tỉ lệ mol, bài tập

Trả lời nhanh

H2S phản ứng với Ca(OH)2 theo hai hướng. Tỉ lệ mol 1 : 1 tạo muối trung hoà: H2S + Ca(OH)2 → CaS + 2H2O. Khi H2S dư, tỉ lệ 2 : 1 tạo muối axit: 2H2S + Ca(OH)2 → Ca(HS)2 + 2H2O. Đây là phản ứng axit yếu – bazơ, không có sự thay đổi số oxi hoá.

Hai phương trình của H2S với Ca(OH)2

H2S là axit hai nấc (rất yếu), nên giống CO2 hay SO2 khi tác dụng với bazơ hai nấc OH–, nó cho được hai loại muối.

Điều kiện (tỉ lệ T = nH₂S : nCa(OH)₂) Phương trình Sản phẩm
T ≤ 1 H2S + Ca(OH)2 → CaS + 2H2O CaS (muối trung hoà), Ca(OH)2 có thể còn dư
T ≥ 2 2H2S + Ca(OH)2 → Ca(HS)2 + 2H2O Ca(HS)2 (muối canxi hiđrosunfua)
1 < T < 2 Xảy ra cả hai phản ứng trên Hỗn hợp CaS và Ca(HS)2

Có thể xem phản ứng thứ hai là kết quả của hai bước nối tiếp: H2S + Ca(OH)2 → CaS + 2H2O, rồi CaS + H2S → Ca(HS)2 khi H2S còn dư.

Cân bằng phương trình thế nào?

Với phản ứng tạo Ca(HS)2: bên phải có 2 nguyên tử S nên cần 2H2S ở bên trái. Khi đó H bên trái là 4 + 2 = 6; bên phải Ca(HS)2 có 2 H, vậy 2H2O cho thêm 4 H, đủ 6. Oxi: 2 (trong Ca(OH)2) = 2 (trong 2H2O). Phương trình đã cân bằng.

Hiện tượng và điều kiện

  • Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường, trong dung dịch, không cần xúc tác.
  • Khí H2S (mùi trứng thối, rất độc) bị hấp thụ dần nên mùi giảm; dung dịch nước vôi trong thường không thấy kết tủa rõ rệt vì Ca(HS)2 tan, còn CaS ít tan và bị nước phân huỷ một phần. Vì vậy trong bài tập phổ thông, hiện tượng thường không được nhấn mạnh – bạn nên tập trung vào tỉ lệ mol.
  • Ứng dụng thực tế: dùng sữa vôi để hấp thụ khí H2S thải ra từ một số quy trình công nghiệp, giảm ô nhiễm.

Cách xét tỉ lệ mol khi giải bài tập

  1. Tính nH₂S và nCa(OH)₂, rồi lập T = nH₂S / nCa(OH)₂.
  2. So sánh T với 1 và 2 để biết thu được muối nào.
  3. Nếu thu được hỗn hợp: gọi x = nCaS, y = nCa(HS)₂, lập hệ bảo toàn nguyên tố Ca và S.

Mẹo nhớ: “Ít axit ra muối trung hoà, nhiều axit ra muối axit” – giống hệt CO2 với Ca(OH)2 (CaCO3 và Ca(HCO3)2), chỉ khác ở chỗ cả hai muối của H2S đều không tạo kết tủa trắng dễ thấy.

Ví dụ có lời giải

Ví dụ. Sục 0,224 lít H2S (đktc) vào 100 ml dung dịch Ca(OH)2 0,1M. Tính khối lượng muối thu được.

nH₂S = 0,224 : 22,4 = 0,01 mol; nCa(OH)₂ = 0,1 × 0,1 = 0,01 mol. T = 1 nên chỉ tạo CaS: nCaS = 0,01 mol. Khối lượng m = 0,01 × 72 = 0,72 gam.

Bài luyện tập

Bài 1. Sục 0,02 mol H2S vào dung dịch chứa 0,01 mol Ca(OH)2. Viết phương trình và tính khối lượng muối.

Đáp án: T = 2 nên 2H2S + Ca(OH)2 → Ca(HS)2 + 2H2O; nCa(HS)₂ = 0,01 mol; m = 0,01 × 106 = 1,06 gam (M = 40 + 2×33 = 106).

Bài 2. Cho 0,015 mol H2S tác dụng hết với 0,01 mol Ca(OH)2. Tính số mol mỗi muối.

Đáp án: T = 1,5 nên có hai muối. Gọi x = nCaS, y = nCa(HS)₂. Bảo toàn Ca: x + y = 0,01; bảo toàn S: x + 2y = 0,015. Suy ra y = 0,005 mol, x = 0,005 mol.

Bài 3. Vì sao phản ứng H2S + Ca(OH)2 không phải phản ứng oxi hoá – khử?

Đáp án: Số oxi hoá của S (–2), Ca (+2), H (+1), O (–2) giữ nguyên trước và sau phản ứng; đây là phản ứng trung hoà axit – bazơ.

Lỗi sai thường gặp

  • Luôn viết sản phẩm là CaS mà bỏ qua trường hợp H2S dư tạo Ca(HS)2.
  • Viết nhầm công thức muối axit là CaHS2; đúng phải là Ca(HS)2 vì Ca hoá trị II liên kết với hai gốc HS–.
  • Quên hệ số 2 của H2O khi cân bằng.
  • Tính nhầm khối lượng mol: CaS = 72 g/mol, Ca(HS)2 = 106 g/mol.

Câu hỏi thường gặp

H2S tác dụng với Ca(OH)2 tạo sản phẩm gì?

Tuỳ tỉ lệ mol: tạo CaS và H2O khi tỉ lệ H2S : Ca(OH)2 ≤ 1; tạo Ca(HS)2 và H2O khi tỉ lệ ≥ 2; nằm giữa 1 và 2 thì thu được cả hai muối.

Phương trình 2H2S + Ca(OH)2 → Ca(HS)2 + 2H2O có cân bằng không?

Có. Hai vế đều có 1 Ca, 2 S, 6 H và 2 O.

H2S + Ca(OH)2 có phải phản ứng oxi hoá – khử không?

Không. Số oxi hoá của các nguyên tố không thay đổi; đây là phản ứng giữa axit yếu H2S và bazơ Ca(OH)2.

Công thức muối axit của H2S với canxi viết thế nào?

Là Ca(HS)2 (canxi hiđrosunfua), không viết là CaHS2.

Bài học liên quan