Phản ứng hóa học giữa Ba(HCO3)2 và KHSO4 tạo ra BaSO4, K2SO4, CO2 và H2O.

1. Phản ứng giữa Ba(HCO3)2 và KHSO4 cho kết quả: BaSO4 + K2SO4 + CO2 + H2O

Phương trình hóa học giữa Ba(HCO3)2 và KHSO4 được trình bày như sau:

Ba(HCO3)2 + 2KHSO4 → 2H2O + K2SO4 + 2CO2↑ + BaSO4↓

Đây là một phản ứng trao đổi, trong đó xuất hiện kết tủa trắng (BaSO4) và khí CO2 không màu.

Để thực hiện phản ứng giữa Ba(HCO3)2 và KHSO4, thực hiện các bước sau: Thêm 1–2 ml dung dịch Ba(HCO3)2 vào ống nghiệm, sau đó cho 1–2 ml dung dịch KHSO4 vào ống nghiệm đó.

Để viết phương trình ion thu gọn cho phản ứng giữa Ba(HCO3)2 và KHSO4, thực hiện các bước sau:

Bước 1: Ghi lại phương trình phân tử đầy đủ:

Ba(HCO3)2 + 2KHSO4 → 2H2O + K2SO4 + 2CO2↑ + BaSO4↓

Bước 2: Viết phương trình ion đầy đủ bằng cách chuyển đổi các chất tan tốt và điện li mạnh thành ion, trong khi giữ nguyên dạng phân tử cho các chất không tan, chất kết tủa, và khí: Ba²⁺ + 2HCO3^- + 2K⁺ + 2HSO4^- → 2H2O + 2K⁺ + SO4^2- + 2CO2↑ + BaSO4↓

Bước 3: Viết phương trình ion thu gọn bằng cách loại bỏ các ion giống nhau xuất hiện ở cả hai vế: Ba²⁺ + 2HCO3^- + 2HSO4^- → 2H2O + SO4^2- + 2CO2↑ + BaSO4↓

2. Đặc điểm của các chất tham gia phản ứng

2.1. Tính chất của Ba(HCO3)2

Ba(HCO3)2, hay muối bari bicacbonat, có công thức hóa học là Ba(HCO3)2, với Ba là bari và HCO3 là ion bicacbonat. Là một muối axit, Ba(HCO3)2 được hình thành từ phản ứng giữa axit và bazơ. Cụ thể, muối bari bicacbonat được tạo ra từ phản ứng giữa axit cacbonic (H2CO3) và hidroxit bari (Ba(OH)2).

Đặc điểm vật lý và Cách nhận diện:

- Đặc điểm vật lý: Ba(HCO3)2 xuất hiện trong dung dịch dưới dạng trong suốt, bao gồm hai ion chính là Ba2+ và HCO3-.

- Cách nhận diện: Khi thêm dung dịch axit HCl vào Ba(HCO3)2, sẽ thấy khí không màu và không mùi thoát ra: Ba(HCO3​)2​+2HCl→BaCl2​+2H2​O+2CO2​

Đặc tính hóa học:

- Phản ứng với axit mạnh: Ba(HCO3​)2​ + H2​SO4 ​→ BaSO4 ​+ 2H2​O + 2CO2​

- Phản ứng với dung dịch kiềm:

Ba(HCO3​)2 ​+ Ca(OH)2​ → 2BaCO3​ + 2H2​O

Ba(HCO3​)2 ​+ 2NaOH → BaCO3​ + Na2​CO3​ + 2H2​O

- Phản ứng phân hủy khi đun nóng:

Ba(HCO3​)2 ​→ BaCO3​ + H2​O + CO2​

- Phản ứng trao đổi với CO32–, PO43–:

Ba²⁺ + CO3^2-​ → BaCO3​↓

3Ba²⁺ + 2PO43^- ​→ Ba3​(PO4​)2​↓

2.2. Tính chất của KHSO4

Muối KHSO4 là hợp chất axit, bao gồm ion K+ và ion HSO4–, có khả năng phân ly thành ion H⁺. Tính axit của muối này tương đương với axit HCl loãng và H2SO4 loãng, thể hiện qua phương trình phân ly: KHSO4 → K⁺ + HSO4^-.

Dưới đây là thông tin về các đặc tính vật lý của KHSO4:

- Khối lượng nguyên tử/phân tử: 136.1688 (g/mol)

- Mật độ: 2245 (kg/m³)

- Màu sắc: Màu trắng

- Ở trạng thái bình thường: Dạng rắn

- Nhiệt độ sôi: 300°C

- Nhiệt độ nóng chảy: 197°C

Đặc điểm hóa học

KHSO4 có nhiều đặc điểm hóa học nổi bật, bao gồm:

- Chỉ thị quỳ tím: KHSO4 có khả năng chuyển màu của chỉ thị quỳ tím từ tím sang đỏ.

- Phản ứng với dung dịch bazơ: KHSO4 tương tác với các dung dịch bazơ như NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2, tạo ra các phản ứng trung hòa như sau:

KHSO4 ​+ KOH → K2​SO4​ + H2​O

KHSO4​ + Ba(OH)2​ → BaSO4​ + K2​SO4​ + H2​O

- Phản ứng với kim loại: KHSO4 tác dụng với các kim loại như Zn và K theo các phản ứng sau:

KHSO4​ + Zn → ZnSO4​ + K2​SO4​ + H2​

KHSO4​ + K → K2​SO4​ + H2​

- Phản ứng với muối: KHSO4 tương tác với một số muối, tạo ra các sản phẩm mới có tính chất khác biệt, với điều kiện sản phẩm phải ít tan, dễ bay hơi và có tính axit yếu hơn so với axit ban đầu. Ví dụ các phản ứng:

KHSO4​ + Fe(NO3​)2​ → Fe2​(SO4​)3​ + K2​SO4​ + NO + H2​O

KHSO4 ​+ K2​CO3 ​→ K2​SO4​ + KHCO3​ (tỉ lệ mol 1:1)

KHSO4 ​+ BaCO3 ​→ BaSO4​ + K2​SO4​ + CO2 ​+ H2​O

- Phản ứng giữa hai muối axit: KHSO4 có thể phản ứng với các muối axit khác, chẳng hạn như KHCO3, tạo ra sản phẩm mới đồng thời giải phóng CO2 và H2O:

KHSO4​ + KHCO3​ → K2​SO4​ + CO2​ + H2​O

- Phản ứng nhiệt phân: Khi được đun nóng đến 160°C, KHSO4 phân hủy tạo ra K2S2O7 và nước.

Cách nhận diện KHSO4

Để nhận diện KHSO4, có thể sử dụng dung dịch chứa ion Ba2+, như BaCl2 hoặc Ba(OH)2, làm thuốc thử. Khi dung dịch này tiếp xúc với KHSO4, sẽ xuất hiện kết tủa trắng BaSO4, là dấu hiệu đặc trưng của KHSO4.

Phương trình hóa học minh họa cho phản ứng này là:

BaCl2​ + KHSO4​ → BaSO4​↓ + KCl + HCl

Phương trình ion cho thấy quá trình hình thành kết tủa trắng BaSO4 như sau:

Ba²⁺ + SO4^2-​ → BaSO4​↓ (trắng)

3. Bài tập ứng dụng liên quan

Bài 1: Bari cacbonat (BaCO3) được ứng dụng trong các lĩnh vực sau:

A. Sử dụng để diệt chuột

B. Áp dụng trong sản xuất thủy tinh

C. Dùng trong sản xuất gạch

D. Tất cả các phương án trên đều đúng

Đáp án đúng: D

Hướng dẫn giải chi tiết

Bari cacbonat được sử dụng để chế tạo bả chuột, và trong quy trình sản xuất gạch và thủy tinh.

Bài 2: Bari có cấu trúc tinh thể thuộc loại nào?

A. Lập phương tâm khối

B. Hình lục phương

C. Hình lập phương tâm diện

D. Loại khác

Đáp án chính xác: A

Hướng dẫn chi tiết

Cấu trúc tinh thể của bari có hình dạng lập phương tâm khối.

Bài 3: Dung dịch nào sau đây phản ứng với dung dịch Ba(OH)2 và tạo kết tủa?

A. NaCl B. Fe(NO3)3

C. KCl D. KNO3

Đáp án đúng: B

Hướng dẫn chi tiết

Phản ứng xảy ra: 3Ba(OH)2 + 2Fe(NO3)3 → 3Ba(NO3)2 + 2Fe(OH)3↓

Quá trình nhiệt phân muối Ba(HCO3)2: Ba(HCO3)2 → H2O + CO2↑ + BaCO3↓

Điều kiện cần thiết: Nhiệt độ

Phương pháp thực hiện: Nhiệt phân muối Ba(HCO3)2

Hiện tượng nhận diện phản ứng: Kết tủa trắng BaCO3 hình thành trong dung dịch và khí CO2 được giải phóng.

Thông tin bổ sung: Ca(HCO3)2 cũng tạo ra phản ứng tương tự.

Bài 4: Dung dịch nào dưới đây phản ứng với dung dịch Ba(OH)2 tạo kết tủa?

A. NaCl B. Ca(HCO3)2

C. KCl D. KNO3

Đáp án chính xác: B

Hướng dẫn giải chi tiết

Phản ứng xảy ra: Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 → CaCO3 + BaCO3 + 2H2O

Bài 5: Dung dịch Ba(HCO3)2 phản ứng với dung dịch nào dưới đây không tạo kết tủa?

A. Dung dịch Ba(OH)2.

B. Dung dịch NaOH.

C. Dung dịch HCl.

D. Dung dịch Na2CO3.

Đáp án chính xác: C

Hướng dẫn chi tiết

Phản ứng xảy ra: Ba(HCO3)2 + 2HCl → BaCl2 + CO2↑ + 2H2O

Bài 6: Dung dịch Ba(OH)2 có thể phản ứng với tất cả các chất trong dãy nào dưới đây?

A. NO2, Al2O3, Zn, HCl, KHCO3, MgCl2.

B. CO, Br2, Al, ZnO, H2SO4, FeCl3.

C. HCl, CO2, CuCl2, FeCl3, Al, MgO.

D. SO2, Al, Fe2O3, NaHCO3, H2SO4

Đáp án đúng là A

Hướng dẫn cách giải

Dung dịch bari hiđroxit có thể phản ứng với NO2, Al2O3, Zn, HCl, KHCO3, MgCl2

Phương trình hóa học: Ba(HCO3)2 + 2HCl → BaCl2 + 2H2O + 2CO2↑

Điều kiện để phản ứng xảy ra: Nhiệt độ phòng

Cách thực hiện: Cho dung dịch Ba(HCO3)2 vào dung dịch HCl

Hiện tượng nhận biết: Khí CO2 không màu sẽ được giải phóng

Thông tin bổ sung: Các muối hiđrocacbonat như NaHCO3, KHCO3, và Ca(HCO3)2 cũng phản ứng với HCl tạo ra khí CO2 tương tự như Ba(HCO3)2

Ví dụ minh họa cụ thể

Bài 7: Dãy kim loại nào dưới đây có tất cả đều có cấu trúc tinh thể là lập phương tâm khối?

A. Na, K, Ca. B. Na, K, Ba.

C. Li, Na, Mg. D. Mg, Ca, Ba.

Đáp án đúng là A

Hướng dẫn cách giải

Các kim loại Na, K, Ca đều có cấu trúc tinh thể là lập phương tâm khối.

Bài 8: Hiện tượng khi khí CO2 được sục từ từ vào dung dịch Ba(OH)2 là:

A. Xuất hiện kết tủa màu trắng.

B. Ban đầu có kết tủa trắng, sau đó sẽ tan dần.

C. Kết tủa trắng xuất hiện sau một thời gian.

D. Không thấy xuất hiện kết tủa.

Đáp án chính xác là B

Bài 9: Khi sục khí CO2 vào dung dịch Ba(OH)2, hiện tượng gì sẽ xảy ra?

A. Kết tủa màu trắng xuất hiện.

B. Ban đầu có kết tủa trắng, sau đó kết tủa sẽ dần tan.

C. Kết tủa trắng chỉ xuất hiện sau một thời gian.

D. Không thấy kết tủa xuất hiện.

Đáp án đúng là B

Bài 10: Tại sao Ba và các kim loại kiềm thổ khác không được tìm thấy ở dạng tự do trong tự nhiên?

A. Chúng có nồng độ rất thấp trong thiên nhiên.

B. Các kim loại kiềm thổ có tính phản ứng hóa học rất mạnh.

C. Kim loại kiềm thổ dễ hòa tan trong nước.

D. Kim loại kiềm thổ là nhóm kim loại được sản xuất thông qua phương pháp điện phân.

Đáp án: B

Hướng dẫn giải

Các kim loại kiềm thổ thường không xuất hiện dưới dạng tự do trong tự nhiên do tính phản ứng hóa học cao của chúng, và thường tạo ra các hợp chất ổn định.

Bài 11: Khi khí CO2 được thêm từ từ vào dung dịch Ba(OH)2, hiện tượng quan sát được là:

A. Kết tủa màu trắng xuất hiện.

B. Ban đầu thấy kết tủa trắng, sau đó kết tủa sẽ dần tan.

C. Kết tủa trắng sẽ xuất hiện sau một thời gian.

D. Không có sự xuất hiện của kết tủa.

Đáp án: B

Đây là toàn bộ nội dung bài viết của Mytour về phản ứng Ba(HCO3)2 + KHSO4 → BaSO4 + K2SO4 + CO2 + H2O. Cảm ơn quý vị đã theo dõi và quan tâm!