Trả lời nhanh
Bari oxit tác dụng với nước theo phương trình: BaO + H2O → Ba(OH)2. Đây là phản ứng hoá hợp, xảy ra ngay ở nhiệt độ thường và toả nhiều nhiệt. BaO là oxit bazơ tan được trong nước nên tạo ra dung dịch bazơ (kiềm) Ba(OH)2, làm quỳ tím hoá xanh và phenolphtalein hoá hồng.
Phương trình hoá học BaO + H2O
BaO + H2O → Ba(OH)2
- Loại phản ứng: hoá hợp (hai chất tạo thành một chất mới).
- Điều kiện: nhiệt độ thường, không cần xúc tác.
- Cân bằng: số nguyên tử Ba, O, H ở hai vế đã bằng nhau (Ba: 1 – 1; O: 2 – 2; H: 2 – 2), nên hệ số đều là 1.
Hiện tượng khi cho BaO vào nước
- BaO là chất rắn màu trắng, tan dần trong nước.
- Ống nghiệm nóng lên rõ rệt vì phản ứng toả nhiều nhiệt.
- Thu được dung dịch trong suốt, không màu là dung dịch Ba(OH)2. Nếu cho quá nhiều BaO so với lượng nước, dung dịch bão hoà nên có thể hơi đục do Ba(OH)2 không tan hết.
- Nhúng quỳ tím vào dung dịch: quỳ chuyển xanh. Nhỏ phenolphtalein: dung dịch chuyển hồng.
Vì sao BaO phản ứng được với nước?
Oxit bazơ chỉ tác dụng với nước khi bazơ tương ứng tan được (kiềm). Ba(OH)2 là một kiềm, nên BaO phản ứng được. Ngược lại, CuO, Fe2O3, MgO tương ứng với bazơ không tan nên hầu như không tác dụng với nước.
Các oxit bazơ thường gặp tác dụng được với nước ở nhiệt độ thường là Na2O, K2O, BaO và CaO.
| Oxit | Phương trình với nước | Sản phẩm |
|---|---|---|
| Na2O | Na2O + H2O → 2NaOH | Kiềm tan tốt |
| K2O | K2O + H2O → 2KOH | Kiềm tan tốt |
| BaO | BaO + H2O → Ba(OH)2 | Kiềm tan khá tốt |
| CaO | CaO + H2O → Ca(OH)2 | Ít tan (nước vôi) |
Mẹo nhớ: oxit của kim loại kiềm (Na, K) và kiềm thổ nặng (Ca, Ba) tan trong nước tạo kiềm; oxit của kim loại sau Mg thì không.
Tính chất của sản phẩm Ba(OH)2
Dung dịch Ba(OH)2 (nước baryt) là kiềm mạnh nên có các phản ứng đặc trưng sau:
- Với axit: Ba(OH)2 + 2HCl → BaCl2 + 2H2O
- Với axit sunfuric: Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2H2O (kết tủa trắng)
- Với oxit axit: Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3↓ + H2O (kết tủa trắng, nước vôi trong và nước baryt đều làm đục như vậy)
- Nếu CO2 dư, kết tủa tan: BaCO3 + CO2 + H2O → Ba(HCO3)2
Ví dụ có lời giải
Ví dụ (tự đặt): Hoà tan hoàn toàn 1,53 g BaO vào nước, thêm nước cho đủ 200 mL dung dịch. Tính nồng độ mol của dung dịch thu được.
Giải: MBaO = 137 + 16 = 153 g/mol, nên nBaO = 1,53 : 153 = 0,01 mol.
Theo phương trình, tỉ lệ BaO : Ba(OH)2 = 1 : 1 nên nBa(OH)2 = 0,01 mol.
CM = 0,01 : 0,2 = 0,05 M. Khối lượng Ba(OH)2 tạo ra là 0,01 × 171 = 1,71 g (kiểm tra: 1,53 + 0,18 = 1,71 g, với 0,18 g là khối lượng nước phản ứng, đúng định luật bảo toàn khối lượng).
Lỗi sai thường gặp
- Viết sản phẩm là BaOH hoặc Ba(OH) vì quên hoá trị II của Ba. Công thức đúng phải có hai nhóm OH: Ba(OH)2.
- Viết thêm khí H2 như khi cho kim loại Ba vào nước. Với oxit, phản ứng không giải phóng khí. Phân biệt: Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑.
- Tính khối lượng mol Ba(OH)2 sai: phải là 137 + 2×17 = 171 g/mol.
- Nghĩ rằng sản phẩm là kết tủa. Ba(OH)2 tan khá tốt, nên thường thu được dung dịch.
Bài tập luyện tập
- Hoà tan 7,65 g BaO vào nước được 500 mL dung dịch. Tính CM của dung dịch.
Đáp án: nBaO = 7,65 : 153 = 0,05 mol; nBa(OH)2 = 0,05 mol; CM = 0,05 : 0,5 = 0,1 M. - Sục CO2 vừa đủ vào dung dịch ở câu 1 để thu kết tủa cực đại. Tính thể tích CO2 (đktc) và khối lượng kết tủa.
Đáp án: Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3↓ + H2O nên nCO2 = 0,05 mol, V = 0,05 × 22,4 = 1,12 L; mBaCO3 = 0,05 × 197 = 9,85 g. - Có hai chất bột trắng là BaO và MgO. Nêu cách phân biệt.
Đáp án: Cho mỗi chất vào nước. Chất tan, toả nhiệt, dung dịch làm quỳ tím hoá xanh là BaO; chất không tan là MgO.
Câu hỏi thường gặp
BaO + H2O tạo ra chất gì?
Tạo ra bari hiđroxit Ba(OH)2, một bazơ kiềm tan trong nước. Phương trình: BaO + H2O → Ba(OH)2.
Phản ứng BaO + H2O có toả nhiệt không?
Có. Phản ứng toả nhiều nhiệt nên ống nghiệm nóng lên rõ rệt khi cho BaO vào nước.
BaO là oxit axit hay oxit bazơ?
BaO là oxit bazơ vì tương ứng với bazơ Ba(OH)2. Nó tác dụng với nước tạo kiềm, với axit tạo muối và nước, với oxit axit tạo muối.
Làm sao nhận biết dung dịch Ba(OH)2 sau phản ứng?
Dùng quỳ tím (hoá xanh) hoặc phenolphtalein (hoá hồng). Có thể thêm dung dịch H2SO4 loãng để thấy kết tủa trắng BaSO4.