Trả lời nhanh
NaHSO4 + HCl không xảy ra phản ứng: hai chất đều phân li ra ion trong nước và không tạo kết tủa, chất khí hay chất điện li yếu. Thứ có thật là chiều ngược lại: NaCl(r) + H2SO4(đặc) → NaHSO4 + HCl↑ (khoảng ≤ 250°C), đây là cách điều chế HCl trong phòng thí nghiệm.
NaHSO4 + HCl có phản ứng không?
Nhiều bạn gõ “NaHSO4 + HCl” vì thấy dãy phản ứng H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl rồi tự hỏi sản phẩm có tác dụng tiếp được không. Câu trả lời là không.
Lý do theo điều kiện phản ứng trao đổi ion trong dung dịch (phải có kết tủa, khí bay ra hoặc chất điện li yếu):
- NaHSO4 → Na+ + HSO4–, sau đó HSO4– ⇌ H+ + SO42–.
- HCl → H+ + Cl– (axit mạnh, phân li hoàn toàn).
- Trộn lại chỉ có Na+, H+, Cl–, HSO4–, SO42–: không cặp ion nào kết hợp tạo ra kết tủa, khí hay chất yếu. Cl– cũng không bị HSO4– oxi hoá (ion HSO4– chỉ là axit yếu vừa, không phải H2SO4 đặc).
Mẹo nhớ: NaHSO4 là muối axit nhưng có tính axit, nên không “ăn” thêm axit HCl. Muối axit chỉ phản ứng với bazơ, muối cacbonat, muối tạo kết tủa…
H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl: phản ứng điều chế HCl
Đây là phản ứng đúng mà tên trang gợi đến. Dùng NaCl rắn và H2SO4 đặc, nhiệt độ thấp:
NaCl(r) + H2SO4(đặc) → NaHSO4 + HCl↑ (t° ≤ 250°C)
Hiện tượng: có khí không màu, mùi xốc (HCl) thoát ra, gặp hơi ẩm tạo khói trắng. Khi đun nóng mạnh hơn (từ khoảng 400°C):
2NaCl(r) + H2SO4(đặc) → Na2SO4 + 2HCl↑ (t° ≥ 400°C)
Vì sao phản ứng xảy ra được dù HCl là axit mạnh? Vì H2SO4 đặc có nhiệt độ sôi cao (khó bay hơi) còn HCl là chất khí dễ thoát ra khỏi hỗn hợp, nên cân bằng bị kéo về phía tạo HCl. Chất rắn + axit đặc là điều kiện bắt buộc: dùng dung dịch loãng thì không có phản ứng.
NaHSO4 + NaCl → Na2SO4 + HCl
Muối NaHSO4 sinh ra ở bước đầu có thể tiếp tục tác dụng với NaCl rắn khi nung nóng mạnh:
NaHSO4 + NaCl(r) → Na2SO4 + HCl↑ (t° cao)
Cộng hai phương trình ở hai giai đoạn sẽ được phương trình tổng 2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl. Đây là cách giải thích vì sao tỉ lệ mol phụ thuộc nhiệt độ.
NaHSO4 ra NaCl: các phản ứng tạo NaCl
Muốn từ NaHSO4 thu được NaCl, phải dùng chất cung cấp Cl– đồng thời kéo SO42– ra thành kết tủa, ví dụ với BaCl2:
NaHSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + NaCl + HCl
Phương trình ion thu gọn: Ba2+ + HSO4– → BaSO4↓ + H+. Hiện tượng: xuất hiện kết tủa trắng không tan trong axit.
Bảng so sánh nhanh
| Cặp chất | Điều kiện | Kết quả |
|---|---|---|
| NaHSO4 + HCl | Dung dịch | Không phản ứng |
| NaCl(r) + H2SO4 đặc | ≤ 250°C | NaHSO4 + HCl↑ |
| 2NaCl(r) + H2SO4 đặc | ≥ 400°C | Na2SO4 + 2HCl↑ |
| NaHSO4 + NaCl(r) | Nung nóng mạnh | Na2SO4 + HCl↑ |
| NaHSO4 + BaCl2 | Dung dịch | BaSO4↓ + NaCl + HCl |
Tính chất của NaHSO4 để tránh viết sai
- Với bazơ: NaHSO4 + NaOH → Na2SO4 + H2O.
- Với muối cacbonat/hiđrocacbonat: NaHSO4 + NaHCO3 → Na2SO4 + H2O + CO2↑.
- Dung dịch NaHSO4 có pH < 7, làm quỳ tím hoá đỏ.
Lỗi sai thường gặp
- Viết “NaHSO4 + HCl → NaCl + H2SO4“: sai, vì H2SO4 không đẩy được HCl trong dung dịch loãng, và phản ứng thực tế đi theo chiều ngược lại ở điều kiện khô, đặc.
- Quên điều kiện “NaCl rắn, H2SO4 đặc”.
- Nhầm sản phẩm theo nhiệt độ: 250°C ra NaHSO4, 400°C ra Na2SO4.
Bài luyện tập
Bài 1. Cho 11,7 gam NaCl rắn tác dụng với H2SO4 đặc, dư, đun nhẹ (≤ 250°C). Tính khối lượng HCl thu được (giả sử hiệu suất 100%).
Đáp án: n(NaCl) = 11,7 : 58,5 = 0,2 mol. NaCl + H2SO4 → NaHSO4 + HCl nên n(HCl) = 0,2 mol, m = 0,2 × 36,5 = 7,3 gam.
Bài 2. Với lượng NaCl ở bài 1 nhưng nung ≥ 400°C, tính khối lượng Na2SO4 tạo thành.
Đáp án: 2NaCl → Na2SO4 nên n(Na2SO4) = 0,1 mol, m = 0,1 × 142 = 14,2 gam; HCl vẫn là 0,2 mol (7,3 gam).
Bài 3. Hoà tan 0,1 mol NaHSO4 vào nước rồi thêm BaCl2 dư. Tính khối lượng kết tủa.
Đáp án: n(BaSO4) = n(NaHSO4) = 0,1 mol; m = 0,1 × 233 = 23,3 gam.
Cùng chuyên đề: Bài nằm trong mục lục Các phương trình hóa học thường gặp: tổng hợp hơn 300 phản ứng có cân bằng. Bài sau: H2O2 + MnO2 → H2O + O2: phương trình, hiện tượng, vai trò MnO2.
Câu hỏi thường gặp
NaHSO4 tác dụng với HCl không?
Không. Hai chất đều tan và phân li thành ion, không tạo kết tủa, khí hay chất điện li yếu nên không có phản ứng trao đổi.
Điều chế HCl từ NaCl và H2SO4 như thế nào?
Cho NaCl rắn tác dụng H2SO4 đặc, đun nhẹ (≤ 250°C) thu NaHSO4 và HCl khí; đun ≥ 400°C thu Na2SO4 và 2HCl.
NaHSO4 ra NaCl bằng phản ứng nào?
Cho NaHSO4 tác dụng với dung dịch BaCl2: NaHSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + NaCl + HCl, có kết tủa trắng BaSO4.
Dung dịch NaHSO4 có môi trường gì?
Môi trường axit (pH < 7) vì ion HSO4– phân li ra H+, làm quỳ tím chuyển đỏ.