NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2 + H2O | NaHCO3 ra Na2SO4

Phản ứng NaHCO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + CO₂ + H₂O

1. Phương trình phản ứng phân tử NaHCO₃ + H₂SO₄

2NaHCO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2CO₂ + 2H₂O

2. Điều kiện phản ứng NaHCO₃ ra Na₂SO₄

Nhiệt độ thường

3. Phương trình ion rút gọn NaHCO₃ + H₂SO₄

2NaHCO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2CO₂ + 2H₂O

Phương trình ion rút gọn:

HCO₃^- + H⁺ → CO₂ + H₂O

4. Hiện tượng phản ứng khi cho dung dịch NaHCO₃ tác dụng H₂SO₄

Cho dung dịch NaHCO₃ tác dụng H₂SO₄ thấy xuất hiện khí không màu thoát ra.

5. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

5.1. Bản chất của NaHCO₃ (Natri hidrocacbonat)

NaHCO₃ là một muối axit nhưng thể hiện tính axit yếu tác dụng với axit mạnh tạo muối mới và nước và đồng thời cũng giải phóng khí CO₂.

5.2. Bản chất của H₂SO₄ (Axit sunfuric)

H₂SO₄ là một axit mạnh tác dụng được với muối.

6. Tính chất hóa học của NaHCO₃ (Natri hidrocacbonat)

NaHCO₃ là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước dễ bị nhiệt phân hủy tạo ra Na₂CO₃ và khí CO₂.

6.1. Nhiệt phân tạo thành muối và giải phóng CO₂

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ +CO₂↑ + H₂O

6.2. Thủy phân tạo thành môi trường Bazơ yếu

NaHCO₃ + H₂O → NaOH + H₂CO₃

6.3. Tác dụng với axit mạnh tạo thành muối và nước

Tác dụng với Axit Sunfuric:

2NaHCO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄+ 2H₂O + 2CO₂

Tác dụng với axit Clohiric:

NaHCO₃ + HCl → NaCl + H₂O + CO₂

6.4. Tác dụng với bazơ tạo thành muối mới và bazơ mới

Tác dụng với Ca(OH)₂:

NaHCO₃+ Ca(OH)₂ → CaCO₃ + NaOH + H₂O.

Một trường hợp khác có thể tạo thành 2 muối mới với phương trình phản ứng:

2NaHCO₃ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + Na₂CO₃ + 2H₂O.

Tác dụng với NaOH:

NaHCO₃ + NaOH → H₂O + Na₂CO₃

7. Điều chế NaHCO3

Điều chế hóa chất natri bicacbonat bằng cách cho phản ứng giữa cacbonat canxi, clorua natri, amoniac, và điôxít cacbon trong nước.

Cho điôxit cacbon tác dụng với dung dịch hydroxit natri trong nước, kết quả tạo ra cacbonat natri. Sau đó ta cho thêm điôxit cacbon để tạo ra sản phẩm là bicacbonat natri, tiếp theo tiến hành cô đặc đủ cao để thu được muối khô:

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

Na2CO3 + CO2 + H2O → 2Na2CO3

Tro soda được đem hòa tan vào nước và xử lý với điôxít cacbon, cuối cùng bicacbonat natri được tạo ra ở dạng rắn:

Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3

8. Tính chất hoá học của H₂SO₄

8.1. H₂SO₄ loãng

Axit sunfuric là một axit mạnh, hóa chất này có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit như:

• Axit sunfuric H₂SO₄ làm chuyển màu quỳ tím thành đỏ.
• Tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb) tạo thành muối sunfat.

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

• Tác dụng với oxit bazo tạo thành muối mới (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) và nước .

FeO + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂O

• Axit sunfuric tác dụng với bazo tạo thành muối mới và nước.

H₂SO₄ + NaOH → NaHSO₄ + H₂O

H₂SO₄­ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

• H2SO4 tác dụng với muối tạo thành muối mới (trong đó kim loại vẫn giữ nguyên hóa trị) và axit mới.

Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + CO₂

H₂SO₄ + 2KHCO₃ → K₂SO₄ + 2H₂O + 2CO₂

8.2. H₂SO₄ đặc

Axit sunfuric đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh với tính chất hóa học nổi bật như:

• Tác dụng với kim loại: Khi cho mảnh Cu vào trong H₂SO₄ tạo ra dung dịch có màu xanh và có khí bay ra với mùi sốc.

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

• Tác dụng với phi kim tạo thành oxit phi kim + H₂O + SO₂.

C + 2H₂SO₄ → CO₂ + 2H₂O + 2SO₂ (nhiệt độ)

2P + 5H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + 5SO₂ + 2H₂O

• Tác dụng với các chất khử khác.

2FeO + 4H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 4H₂O

• H₂SO₄ còn có tính háo nước đặc trưng như đưa H₂SO₄ vào cốc đựng đường, sau phản ứng đường sẽ bị chuyển sang màu đen và phun trào với phương trình hóa học như sau.

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂SO₄ → 12C + H₂SO₄.11H₂O

9. Bài tập vận dụng

Câu 1. Chất nào sau đây lưỡng tính?

A. Fe(OH)₃.

B. Mg(OH)₂.

C. NaCl.

D. NaHCO₃.

Lời giải:

Đáp án: D

Câu 2. Dung dịch chất nào sau đây không làm đổi màu quỳ tím?

A. HCl.

B. K₂SO₄.

C. Ba(OH)₂.

D. HClO₄.

Lời giải:

Đáp án: B

Câu 3. Muối nào sau đây là muối axit?

A. NH₄NO₃.

B. Na₃PO₄.

C. Ca(HCO₃)₂.

D. CH₃COONa.

Lời giải:

Đáp án: C

Câu 4. Chất nào sau đây không có tính lưỡng tính?

A. K₂CO₃.

B. (NH₄)₂CO₃.

C. Al(OH)₃.

D. NaHCO₃.

Lời giải:

Đáp án: A

Câu 5. Cho 19,2 gam hỗn hợp muối cacbonat của kim loại hóa trị I và muối cacbonat của kim loại hóa trị II tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 4,48 lít một chất khí (đktc). Tính khối lượng muối tạo ra trong dung dịch.

A. 21,4

B. 42,8

C. 32,1

D. 20,4

Lời giải:

Đáp án: A

Giải thích:

Gọi công thức hai muối cacbonat là M₂CO₃ và M'CO₃

M₂CO₃ + 2HCl → 2MCl + CO₂ + H₂O

M'CO₃ + 2HCl → M'Cl₂ + CO₂ + H₂O

Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng:

1 mol muối cacbonnat tạo thành muối clorua ⇒ khối lượng tăng.

35,5 .2 – 60 = 11 (gam) ⇒ n_CO2 = n_{muối cacbonat} = 0,2(mol)

⇒ m_{muối clorua} = m_{muối cacbonlat} + 0,2.11 = 19,2 + 2,2 = 21,4 (gam)

Câu 6. Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na₂CO₃1,5M, KHCO₃ 1M. Nhỏ từ từ từng giọt cho đến hết 200ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch X, sinh ra V lít khí (ở đktc). Giá trị của V là:

A. 4,48

B. 3,36

C. 2,24

D. 1,12

Lời giải:

Đáp án: D

Giải thích:

n_CO3^2- = 0,15 mol ; n_HCO3- = 0,1 mol ; n_H+ = 0,2 mol

CO₃^2- + H⁺ → HCO₃- (1)

0,15 0,15

HCO₃- + H+ → CO₂ + H₂O (2)

0,05

Nhỏ từ từ từng giọt HCl nên phản ứng xảy ra theo trình tự

Sau phản ứng (1) n_H+ còn: 0,2 - 0,15 = 0,05 (mol) nên HCO₃- dư.

⇒ V_CO2 = 0,05.22,4 = 1,12 lít

Câu 7. Hấp thụ hoàn toàn 0,672lit khí CO₂ (đktc) vào 1 lít dd gồm NaOH 0,025M và Ca(OH)₂ 0,0125M, thu được x gam kết tủa. Giá trị của x là:

A. 2,00

B. 0,75

C. 1,25

D. 1,00

Lời giải:

Đáp án: C

Giải thích:

n_OH- = n_NaOH+ 2n_Ca(OH)2 = 0,05 mol

n_CO2 = 0,672/22,4 = 0,03 mol

CO₂+ OH- → HCO₃-

0,03

HCO₃- + OH- → CO₃^2- + H₂O

0,02

Ca²⁺ + CO₃^2- → CaCO₃

0,0125

⇒ x = 0,0125.100 = 1,25 g

Câu 8. Nung 65,1 gam muối cacbonat của kim loại M hóa trị II thu được V lít CO₂. Sục CO₂ thu được vào 500 ml Ba(OH)₂ 0,95M được 34,475 gam kết tủa. Tìm kim loại M?

A. Mg

B. Ba

C. Ca

D. Na

Lời giải:

Đáp án: A

Giải thích:

Phương trình phản ứng tổng quát

MCO₃ → MO + CO₂

n_Ba(OH)2 = 0,95.0,5 = 0,475 mol

Khi sục CO₂ vào Ba(OH)₂ kết tủa thu được là BaCO₃

n_BaCO3= 34,475/197 = 0,175 mol

n_BaCO3 = 0,175 < nBa(OH)₂

TH1 chỉ tạo thành muối cacbonat → n_CO2 = n_BaCO3 = 0,175 mol

→ n_MCO3 = 0,175 mol → M_MCO3 = 65,1/0,175 = 372

→ không có kim loại nào phù hợp

TH2 tạo thành hai muối BaCO₃: 0,175 mol và Ba(HCO₃)₂: y mol

Bảo toàn nguyên tố Ba: 0,175 + y = 0,475 → y =0,3

n_CO2 = n_BaCO3+ 2n_Ba(HCO3)2 = 0,175 + 2.0,3 = 0,775 mol

n_MCO3 = n_CO2 = 0,775 mol → M_MCO3 = 65,1/0,775 = 84 → M = 24 → M: Mg

Câu 9. Nung 14,2 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại hóa trị 2 được 7,6 gam chất rắn và khí X. Dẫn toàn bộ lượng khí X vào 100 ml dung dịch KOH 1M thì khối lượng muối thu được sau phản ứng là:

A. 10 gam

B. 20 gam

C. 15 gam

D. 25 gam

Lời giải:

Đáp án: A

Giải thích: