Buzz
1. Những kiến thức cần nắm về cặp chất có thể cùng tồn tại trong dung dịch
- Hai chất chỉ có thể tồn tại trong cùng một dung dịch nếu chúng không phản ứng hóa học với nhau (mỗi chất vẫn giữ nguyên dạng ban đầu).
- Trong một dung dịch: các chất cùng tồn tại khi chúng không tạo ra các sản phẩm đối kháng (như khí, kết tủa, chất không ổn định, v.v.).
Ví dụ 1: Cặp chất CaCl2 và Na2CO3 không thể đồng thời tồn tại trong cùng một dung dịch vì chúng xảy ra phản ứng hóa học.
CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 ↓ + H2O
Ví dụ 2: Cặp chất CaCl2 và NaNO3 có thể cùng tồn tại mà không xảy ra phản ứng hóa học.
CaCl2 + NaNO3 → Ca(NO3)2 + NaCl.
Ví dụ 3: Cặp khí H2 và O2 có thể tồn tại trong cùng một hỗn hợp ở nhiệt độ thường, nhưng sẽ không ổn định ở nhiệt độ cao.
Bởi vì: 2H2 + O2 → 2H2O
(biến mất) (biến mất)
Lưu ý một số phản ứng phức tạp:
1) Phản ứng chuyển hóa hóa trị của muối sắt Fe.
Muối Fe(II) chuyển thành muối Fe(III)
Ví dụ: 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3
6FeSO4 + 3Cl2 → 2FeCl3 + 2Fe2(SO4)3
2FeCl3 + Fe → 3FeCl2
Fe2(SO4)3 + Fe → 3FeSO4
2) Tăng hóa trị của nguyên tố trong oxit hoặc bazơ:
Oxit ở nhiệt độ thấp phản ứng với O2 tạo ra oxit ở nhiệt độ cao hơn
Ví dụ: 2SO2 + O2 → 2SO3
2FeO + ½ O2 → Fe2O3
2Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O → 2Fe(OH)3 (màu nâu đỏ)
3) Chuyển hóa giữa muối trung hòa và muối axit:
Muối trung hòa và muối axit
Ví dụ: Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O (NaHCO3 có tính axit)
4) Khả năng nâng cao hóa trị của F2, Cl2, Br2
SO2 + 2H2O + Br2 → H2SO4 + 2HBr (dung dịch brom bị mất màu)
Na2SO3 + Cl2 + H2O → Na2SO4 + 2HCl
2. Cặp chất nào dưới đây có thể cùng tồn tại trong một dung dịch?
Câu 1. Trong số các cặp chất dưới đây, cặp nào không phản ứng với nhau và có thể tồn tại đồng thời trong dung dịch?
A. KOH và HCl
B. KOH và Na2SO4
C. Ba(OH)2 và Na2SO4
D. KOH và H2SO4
Đáp án chính xác: B
Hướng dẫn giải
Dựa vào đặc điểm hóa học của các bazơ hòa tan
+ Chuyển quỳ tím thành màu xanh
+ Phản ứng với oxit axit tạo muối và nước
+ Phản ứng với dung dịch axit
+ Phản ứng với dung dịch muối (dưới điều kiện tạo kết tủa hoặc bay hơi)
Giải pháp:
A. Loại vì có phản ứng xảy ra: KOH + HCl → KCl + H2O
B. Chấp nhận vì hai chất này không phản ứng với nhau, do không có sản phẩm tạo thành kết tủa hoặc bay hơi.
C. Loại vì có phản ứng xảy ra: Ba(OH)2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaOH
D. Loại vì có phản ứng xảy ra: 2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O
=> Đáp án đúng là: B
Câu 2. Trong các cặp hóa chất dưới đây, cặp hóa chất nào có thể cùng tồn tại trong một dung dịch?
A. NaALO2 và HCL
B. AgNO3 và NaCL
C. NaHSO4 và NaHCO3
D. CuSO4 và ALCL3
Trả lời: Đáp án là D
Cặp hóa chất có thể cùng tồn tại trong dung dịch là những chất không phản ứng với nhau.
NaAlO2 + HCl + H2O → NaCl + Al(OH)3 ↓
Nếu có HCl dư: 3HCl + Al(OH)3 → AlCl3 + 3H2O
AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3
NaHSO4 + NaHCO3 → Na2SO4 + CO2 ↑ + H2O
3. Một số bài tập ứng dụng và nâng cao
1) Cặp chất nào có thể cùng tồn tại trong một dung dịch? Giải thích.
a) Na2CO3 và HCl;
b) NaOH và BaCl2;
c) AgNO3 và NaCl:
d) CuSO4 và MgCl2;
e) CuSO4 và NaOH
g) NH4NO3 và Ca(OH)2
2) Hỗn hợp nào dưới đây không tồn tại khi hòa vào nước:
a) Ba, Al;
b) Fe, Al;
c) ZnO và Na2O;
d) NaOH, NaHCO3
e) NaHSO4, CaCO3;
g) NaOH và CuO;
h) MgCO3 và BaCl2
3) Hỗn hợp nào dưới đây có thể tồn tại đồng thời? Giải thích.
a) Na2CO3(r), Ca(OH)2(r), NaCl(r), Ca(HSO4)2(r);
b) SO2(k), H2S(k), Cl2(k)
c) NaHSO4 (dd), KOH (dd), Na2SO4 (dd);
d) (NH4)2CO3 (dd), NaHSO4 (dd)
Hướng dẫn:
a) Có thể tồn tại đồng thời vì các chất rắn không phản ứng lẫn nhau.
b) Không thể tồn tại do xảy ra các phản ứng hóa học sau đây:
SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O
SO2 + Cl2 → SO2Cl2 (Cl2 nâng mức hóa trị của S lên VI)
H2S + Cl2 → 2HCl + S
H2O + Cl2 → HCl + HClO
SO2 + H2O → H2SO3
c) Không thể tồn tại vì xảy ra phản ứng sau:
2NaHSO4 + 2KOH → Na2SO4 + K2SO4 + 2H2O.
(Hoặc: NaHSO4 + KOH → KNaSO4 + H2O)
d) Không thể tồn tại vì xảy ra phản ứng sau:
2NaHSO4 + (NH4)2CO3 → Na2SO4 + (NH4)2SO4 + CO2 + H2O
4) Một hỗn hợp có thể tồn tại hoặc không tùy vào điều kiện cụ thể. Xác định điều kiện để các cặp khí sau có thể tồn tại?
a) H2 và O2
b) O2 và Cl2
c) H2 và Cl2
d) SO2 và O2
e) N2 và O2
g) HBr và Cl2
h) CO2 và HCl
i) NH3 và Cl2
Hướng dẫn:
a) Có thể tồn tại ở nhiệt độ thấp.
b) Có thể tồn tại trong mọi điều kiện.
c) Tồn tại khi nhiệt độ thấp và không có ánh sáng.
d) Tồn tại ở nhiệt độ thấp và không cần xúc tác.
e) Tồn tại dưới nhiệt độ thấp.
g) Không tồn tại do phản ứng hóa học xảy ra:
Cl2 + 2HBr → 2HCl + Br2
h) Có thể tồn tại trong mọi điều kiện.
i) Không tồn tại vì phản ứng hóa học xảy ra:
3Cl2 + 2NH3 → 6HCl + N2
5) Các cặp chất dưới đây có thể đồng thời tồn tại trong dung dịch không? Giải thích lý do.
a) CaCl2 và Na2CO3;
b) HCl và NaHCO3;
c) NaHCO3 và Ca(OH)2
d) NaOH và NH4Cl;
e) Na2SO4 và KCl;
g) (NH4)2CO3 và HNO3
6) Khi hòa trộn dung dịch Na2CO3 với dung dịch FeCl3 trong cốc thủy tinh, xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ và khí không màu giải phóng ra, làm đục nước vôi. Khi nung nóng kết tủa này, thu được chất rắn màu nâu đỏ mà không giải phóng khí. Viết phương trình hóa học để giải thích.
Hướng dẫn:
3Na2CO3 + 2FeCl3 → Fe2(CO3)3 + 6NaCl
l Fe2(CO3)3 bị phân hủy bởi nước (phản ứng ngược của phản ứng trung hòa):
Fe2(CO3)3 + 3H2O → 2Fe(OH)3 + 3CO2 (đã giản ước H2O ở vế phải)
Kết hợp hai phản ứng trên, ta có:
3Na2CO3 + 2FeCl3 + 3H2O → 2Fe(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl
2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O
7) Những cặp chất nào không thể cùng tồn tại trong một dung dịch:
a) Fe và dung dịch FeCl3;
b) Cu và dung dịch FeCl2;
c) Zn và AgCl;
d) CaO và dung dịch FeCl3;
e) SiO2 và dung dịch NaOH;
f) CuS và dung dịch HCl;
8) Khi cho Cu vào từng dung dịch dưới đây, sẽ có phản ứng gì xảy ra:
a) dung dịch loãng: NaNO3 và HCl;
b) dung dịch CuCl2;
c) dung dịch Fe2(SO4)3;
d) dung dịch HCl có hòa tan O2;
e) dung dịch HNO3 pha loãng;
g) dung dịch NaHSO4.
Hướng dẫn:
NaNO3 + HCl → NaCl + HNO3 (nếu không có Cu) (1)
Nếu có Cu thì HNO3 sẽ bị phản ứng:
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO (2)
Tổng hợp (1) và (2) cho ta:
8NaNO3 + 8HCl + 3Cu → 8NaCl + 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO (không màu)
NO + ½ O2 → NO2 (biến màu nâu trong không khí)
9) Chất bột A là Na2CO3, chất bột B là NaHCO3. Khi thực hiện các thao tác sau đây, có xảy ra phản ứng hóa học không?
a) Nung nóng từng chất A và B
b) Hòa tan A và B trong H2SO4 loãng
c) Đưa CO2 vào dung dịch A và dung dịch B
d) Đem A và B phản ứng với dung dịch KOH.
10) Hỗn hợp nào không thể đồng thời tồn tại ở điều kiện bình thường? Giải thích.
a) Cu(NO3)2 (r) và NaOH (r);
b) BaCl2 (r) và Na2CO3 (dd);
c) SiO2 (r) và Na2O (r);
d) SiO2 (r), Na2O (r), H2O (l)
e) AgNO3 (dd) và H3PO4 (dd)
g) MgCO3 (r) và H2SO4 (dd)
11) Ba dung dịch sau đây: FeCl2 (A); brom (B); và NaOH (C)
Có những hiện tượng gì xảy ra khi thực hiện các thí nghiệm sau đây:
a) Thêm (B) vào (C).
b) Đổ (A) vào (C) và để ngoài không khí.
c) Cho (B) vào (A), sau đó thêm (C).
Hướng dẫn:
a) Dung dịch brom chuyển từ màu da cam sang không màu:
Br2 + NaOH → NaBrO + NaBr + H2O
b) Kết tủa màu trắng xanh xuất hiện và dần chuyển thành màu nâu đỏ trong dung dịch:
FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 (trắng xanh) + 2NaCl
2Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O → 2Fe(OH)3 (nâu đỏ)
c) Ban đầu, dung dịch Brom mất màu da cam, sau đó hình thành kết tủa màu nâu đỏ.
6FeCl2 + 3Br2 → 2FeCl3 + FeBr3
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 (trắng) + 3NaCl
FeBr3 + 3NaOH → Fe(OH)3 (trắng) + 3NaBr
12) Các hỗn hợp dưới đây có thể tồn tại được không? Nếu có, vui lòng nêu điều kiện; nếu không, hãy giải thích nguyên nhân?
a) CH4 và O2;
b) SiO2 và H2O;
c) Al và Fe2O3;
d) SiO2 và NaOH;
e) CO và hơi nước.
Hướng dẫn: SiO2 chỉ phản ứng với tính oxit axit khi ở nhiệt độ cao.
