P2O5 + H2O → H3PO4 | P2O5 ra H3PO4

Phản ứng P₂O5 + H₂O → H₃PO₄

1. Phương trình phản ứng P₂O₅ tác dụng H₂O

P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

2. Điều kiện phản ứng P₂O₅ tác dụng với nước

Không có

3. Cách thực hiện phản ứng P₂O₅ tác dụng với nước

Cho P₂O₅ tác dụng với nước.

4. Hiện tượng nhận biết phản ứng P₂O₅ tác dụng với nước

Chất rắn màu trắng Điphotpho pentaoxit (P₂O₅) tan dần. Dung dịch axit H₃PO₄ làm đổi màu giấy quỳ tím thành đỏ.

5. Thông tin mở rộng về P₂O₅

5.1. Tính chất vật lý P₂O₅

Là chất khói trắng, không mùi, háo nước và dễ chảy rữa thường dùng để làm khô các chất.

5.2. Tính chất hoá học P₂O₅

Tác dụng với dung dịch kiềm, tùy theo tỉ lệ có thể tạo thành các muối khác nhau:

P₂O₅ + 2NaOH + H₂O → 2NaH₂PO₄

P₂O₅ + 4NaOH → 2Na₂HPO₄ + H₂O

P₂O₅ + 6NaOH→ 2Na₃PO₄ + 3H₂O

Tác dụng với nước

P₂O₅+ 3H₂O → 2H₃PO₄(axit photphoric)

P₂O₅ + H2O → 2HPO₃ (axit metaphotphoric)

5.3. Điều chế P₂O₅

4P + 5O₂→ 2P₂O₅

5.4. Ứng dụng P2O5

Công dụng chính của Tripoly P2O5 là được sử dụng làm chất hút ẩm cho chất lỏng và khí. Ngoài ra nó còn được dùng trong quá trình tổng hợp hữu cơ.

Trong quy trình sản xuất andehyt thì nó lại được kết hợp cùng với axit cacboxylic.

Một ứng dụng khác của Tripoly là làm phân bón trong sản xuất nông lâm nghiệp như phân lân photphat.

6. Tính chất hóa học của H₂O

6.1. Nước tác dụng với kim loại

Ở điều kiện thường, nước có thể phản ứng với các kim loại mạnh như Li, Ca, Na, K, Ba,… để tạo thành dung dịch Bazo và khí Hidro.

H₂O + Kim loại → Bazơ + H₂↑

2M + 2nH₂O → 2M(OH)_n + nH2↑

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

2K + 2H₂O → 2KOH + H₂

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂

Đặc biệt, một số kim loại trung bình như Mg, Zn, Al, Fe,…phản ứng được với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo ra oxit kim loại và hidro. Bên cạnh đó, kim loại Mg tan rất chậm trong nước nóng.

6.2. Nước tác dụng với oxit bazo

Nước tác dụng với một số oxit bazo như Na₂O, CaO , K₂O,… tạo thành dung dịch bazo tương ứng. Dung dịch bazo làm cho quỳ tím hóa xanh.

H₂O + Oxit bazơ → Bazơ

Na₂O + H₂O → 2NaOH

Li₂O + H₂O→ 2LiOH

K₂O + H₂O→ 2KOH

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

6.3. Nước tác dụng với oxit axit

Nước tác dụng với oxit axit tạo thành axit tương ứng. Dung dịch axit làm quỳ tím hóa đỏ.

H₂O + Oxit axit → Axit

CO₂ + H₂O → H₂CO₃

SO₂ + H₂O → H₂SO₃

P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

SO₃ + H2O → H₂SO₄

N₂O₅ + H₂O → 2HNO₃

7. Bài tập vận dụng

Câu 1. Cho a gam P₂O₅ tác dụng với 507 ml dung dịch NaOH 2M, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thu được 6a gam chất rắn. Giá trị của a là:

A. 21,3

B. 8,52

C.12,78

D. 17,04

Lời giải:

Đáp án: D

Giải thích:

Xét trường hợp 1:

P₂O₅và NaOH pứ vừa đủ tạo muối:

n_H2O = n_NaOH = 1,014 mol.

P₂O₅+ H₂O → 2H₃PO₄

a/142 → 2a/142 mol

Có thể xảy ra các phương trình hóa học sau:

H₃PO₄ + NaOH → NaH₂PO₄+ H₂O (3)

H₃PO₄ + 2NaOH → Na₂HPO₄+ 2H₂O (4)

H₃PO₄ + 3NaOH → Na₃PO₄+ 3H₂O (5)

Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:

m_H3PO4 + m_NaOH= m_rắn + m_H2O

(2a/142).98 + 1,014.40 = 6a + 1,014.18

→ a = 13,772 gam (loại).

Trường hợp 2: Chất rắn gồm: NaOH dư; Na₃PO₄

P₂O₅ + 6NaOH→ 2Na₃PO₄ + 3H₂O

a/142 1,014 2a/142 3a/142

Áp dụng bảo toàn khối lượng:

m_P2O5 + m_NaOHbđ = m_rắn + m_H2O

a + 0.507.2.40 = 3a + 18.6a/142 => a = 17,04 gam.

Câu 2. Đốt hoàn toàn m gam photpho trong oxi dư, rồi cho sản phẩm tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 41,0 gam muối. Giá trị của m là

A. 7,75

B. 31,0

C. 15,5

D. 46,5

Lời giải:

Đáp án: A

Giải thích:

Phương trình phản ứng xảy ra

4P + 5O₂ → 2P₂O₅

P₂O₅+ 6NaOH dư → 2Na₃PO₄ + 3H₂O

=> n_Na3PO4 = 41/164 = 0,25 (mol)

Bảo toàn nguyên tố P ta có

n_P = n_Na3PO4 = 0,25 (mol)

=> m_P = 0,25.31 = 7,75 (gam)

Câu 3. Cho 7,1 gam P₂O₅ vào 100 ml dung dịch NaOH 1,5M thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X được hỗn hợp gồm các chất là

A. NaH₂PO₄ và H₃PO₄.

B. NaH₂PO₄và Na₂HPO₄.

C. NaH₂PO₄ và Na₃PO₄.

D. Na₃PO₄ và Na₂HPO₄.

Lời giải:

Đáp án: B

Giải thích:

Ta có

n_P2O5 = 0,05 mol;

n_NaOH= 0,15 mol = 3n_P2O5

=> Phản ứng tạo ra 2 muối là NaH₂PO₄ và Na₂HPO₄

Phương trình phản ứng

P₂O₅ + 2NaOH + H₂O → 2NaH₂PO₄

P₂O₅ + 4NaOH → 2Na₂HPO₄ + H₂O

Câu 4. Trộn 3 dung dịch HCl 0,3M; H₂SO₄ 0,2M; và H3PO4 0,1M với những thể tích bằng nhau thu được dung dịch A. Để trung hòa 300 ml dung dịch A cần vừa đủ V ml dung dịch B gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)₂0,1M. Giá trị của V là

A. 250.

B. 200.

C. 500.

D. 550.

Lời giải:

Đáp án: B

Giải thích:

Thể tích mỗi axit là 100ml

n_H+ = n_HCl + 2n_H2SO4+ 3n_H3PO4= 0,1.0,3+ 2.0,2.0,1+ 3.0,1.0,1 = 0,1 mol

n_OH-= (V.0,1+2.0,2.V)/1000 mol

H⁺ + OH- → H₂O

Theo phương trình: n_H+= n_OH-

nên 0,1= (V.0,1 + 2.0,2.V)/1000 suy ra V= 200 ml

Câu 5. Cho 300 ml dung dịch KOH 1M tác dụng với 400 ml dung dịch H₃PO₄ 0,5M. Sau phản ứng, trong dung dịch chứa các muối

A. KH₂PO₄ và K₂HPO₄.

B. KH₂PO₄ và K₃PO₄.

C. K₂HPO₄ và K₃PO₄.

D. KH₂PO₄, K₂HPO₄và K₃PO₄

Lời giải:

Đáp án: A

Giải thích:

Ta có: n_KOH = 0,3 (mol); n_H3PO4 = 0,2 (mol)

Ta thấy: 1 < n_KOH/n_H3PO4= 0,3/0,2 = 1,5 < 2 → Tạo muối KH₂PO₄ và K₂HPO₄

Câu 6. Cho 22 gam NaOH vào dung dịch chứa 19,6 gam H₃PO₄. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, đem cô cạn dung dịch. Khối lượng từng muối khan thu được là

A. 50 gam Na₃PO₄.

B. 7,1 gam Na₂HPO₄ và 24,6 gam Na₃PO₄.

C. 15 gam NaH₂PO₄.

D. 24,6 gam Na₂HPO₄ và 49,2 gam Na₃PO₄.

Lời giải:

Đáp án: B

Giải thích:

n_NaOH = 22/40 = 0,55 mol;

n_H3PO4 = 19,6/98 = 0,2 mol

Ta có: 2< n_NaOH/n_H3PO4 = 0,55/0,2 = 2,75 < 3 phản ứng sinh ra 2 muối là Na₂HPO₄ (x mol) và Na₃PO₄ (y mol)

Phương trình hóa học

2NaOH + H₃PO₄ → Na₂HPO₄ + 2H₂O

2x ← x ← x

3NaOH + H₃PO₄→ Na₃PO4 + 3H₂O

3y ← y ← y

n_NaOH = 2x + 3y = 0,55 (1)

n_H3PO4 = x + y = 0,2 (2)

Từ (1) và (2) → x = 0,05; y = 0,15

m_Na2HPO4= 0,05.142 = 7,1 gam

m_Na3PO4= 0,15.164 = 24,6 gam

→ m_muối = 7,1 + 24,6 = 31,7 gam

Câu 7. Nhận xét nào sau đây đúng ?

A. Thành phần chính của quặng apatit là 3Ca₃(PO₄)₂, CaF₂.

B. Trong công nghiệp photpho được điều chế từ Ca₃P₂, SiO₂ và C.

C. Ở điều kiện thường photpho đỏ tác dụng với O2 tạo ra sản phẩm P₂O₅.

D. Các muối Ca₃(PO₄)₂ và CaHPO₄ đều tan trong nước.

Lời giải:

Đáp án: A

Giải thích:

A. Thành phần chính của quặng apatit là 3Ca₃(PO₄)₂, CaF₂.

Câu 8. Khi đổ KOH đến dư vào dd H₃PO₄, sau phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được muối

A. K₃PO₄ và K₂HPO₄

B. KH₂PO₄

C. K₃PO₄

D. K₃PO₄ và KH₂PO4

Lời giải:

Đáp án: C

Câu 9. Câu trả lời nào dưới đây không đúng khi nói về axit photphoric?

A. Axit photphoric là axit có độ mạnh trung bình

B. Axit photphoric là axit ba nấc.

C. Axit photphoric có tính oxi hóa rất mạnh.

D. Axit photphoric làm quỳ tím chuyển màu đỏ.

Lời giải:

Đáp án: C

Giải thích: