Buzz
1. Phương trình phản ứng hóa học
BaCl2 + 2KHSO4 → 2HCl + K2SO4 + BaSO4↓
Đây là một phản ứng trao đổi giữa BaCl2 (clorua bari) và KHSO4 (sunfat kali hiđro) để tạo ra HCl (axit clohydric), K2SO4 (sunfat kali) và BaSO4 (sunfat bari). Phản ứng này cân bằng với số nguyên tử mỗi nguyên tố đều bằng nhau ở hai bên, và ký hiệu ↓ cho biết BaSO4 là chất rắn kết tủa trong phản ứng.
Sự pha loãng và ảnh hưởng của nhiệt độ có thể tác động đến tốc độ phản ứng giữa KHSO4 và BaCl2. Cả KHSO4 và BaCl2 đều là muối của axit và bazơ mạnh. Khi dung dịch bị pha loãng, nồng độ chất phản ứng giảm, làm giảm tốc độ tạo sản phẩm. Nhiệt độ cao thường làm tăng tốc độ phản ứng nhờ vào sự gia tăng động năng và tần suất va chạm giữa các phân tử. Tuy nhiên, để hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của nhiệt độ cụ thể lên phản ứng giữa KHSO4 và BaCl2, cần thông tin chi tiết hơn.
Hướng dẫn thực hiện phản ứng:
+ Chuẩn bị dung dịch: Đầu tiên, chuẩn bị các chất BaCl2 và KHSO4. Có thể sử dụng dung dịch hoặc chất rắn tùy theo yêu cầu của phản ứng.
+ Trộn dung dịch: Thêm từ từ dung dịch BaCl2 vào ống nghiệm chứa KHSO4 theo tỷ lệ như trong phương trình phản ứng.
+ Quan sát hiện tượng: Theo thời gian, bạn sẽ thấy xuất hiện kết tủa màu trắng, BaSO4, trong dung dịch. Kết tủa này không tan trong nước.
Hiện tượng sau phản ứng:
+ Xuất hiện kết tủa BaSO4: Một kết tủa màu trắng (BaSO4) sẽ hình thành trong dung dịch, đánh dấu sự thành công của phản ứng.
+ Dung dịch trở nên đục: Ban đầu dung dịch có thể trong suốt, nhưng sau khi phản ứng xảy ra, nó có thể trở nên đục do sự xuất hiện của kết tủa BaSO4.
+ Sản phẩm phản ứng gồm axit clohydric và sunfat kali: Các sản phẩm khác là HCl và K2SO4, thường tan trong dung dịch và không gây ra hiện tượng quan trọng như kết tủa.
Hãy đảm bảo thực hiện phản ứng trong điều kiện an toàn và sử dụng thiết bị bảo vệ cá nhân, vì axit clohydric (HCl) có thể gây nguy hiểm và ảnh hưởng đến sức khỏe.
Phương trình ion rút gọn cho phản ứng giữa BaCl2 và KHSO4:
Bước 1: Viết phương trình phản ứng phân tử: BaCl2 + 2KHSO4 → 2HCl + K2SO4 + BaSO4↓
Bước 2: Viết phương trình ion đầy đủ bằng cách: chuyển các chất tan tốt và điện li mạnh thành ion; đồng thời giữ nguyên các chất ít điện li hoặc tạo kết tủa dưới dạng phân tử: Ba2+ + 2Cl- + 2K+ + 2H+ + 2SO42- → 2H+ + 2Cl- + 2K+ + SO42- + BaSO4↓
Bước 3: Rút gọn phương trình ion bằng cách loại bỏ các ion giống nhau ở hai vế, ta có: Ba2+ + SO42- → BaSO4↓
Trong trường hợp này, giả sử HSO4- phân li hoàn toàn.
2. Ứng dụng thực tiễn của phản ứng
Phản ứng giữa KHSO4 và BaCl2 có nhiều ứng dụng trong sản xuất và công nghiệp. Dưới đây là một số ví dụ cụ thể:
+ Trung hòa axit: BaCl2 có tính axit, còn KHSO4 có tính bazơ. Phản ứng giữa hai chất này có thể dùng để trung hòa axit trong các quy trình công nghiệp và sản xuất.
+ Tạo kết tủa: Phản ứng giữa KHSO4 và BaCl2 tạo ra kết tủa BaSO4, ứng dụng trong tẩy trắng giấy và vải, chế tạo chất chống cháy, và còn được dùng trong y tế.
+ Trung hòa và tẩy quặng: KHSO4 và BaCl2 có thể được dùng để trung hòa chất ô nhiễm và tẩy quặng trong ngành công nghiệp khoáng sản, giúp loại bỏ tạp chất và làm sạch quặng trước khi khai thác và chế biến.
+ Chất độn và chất xúc tiến: BaSO4, sản phẩm của phản ứng giữa KHSO4 và BaCl2, có thể được dùng làm chất độn trong các sản phẩm như sơn, nhựa, cao su, và vật liệu xây dựng. Nó cũng có thể hoạt động như chất xúc tiến trong quy trình tráng men và sản xuất gốm sứ.
Mặc dù phản ứng này có nhiều ứng dụng trong công nghiệp, việc sử dụng cần tuân thủ các quy định và quy tắc an toàn trong lĩnh vực liên quan.
3. Các bài tập vận dụng liên quan
Câu 1. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li chỉ xảy ra khi:
A. các chất phản ứng phải là các chất dễ tan.
B. Các chất tham gia phản ứng phải là những chất điện li mạnh.
C. Một số ion trong dung dịch có thể kết hợp tạo thành chất kết tủa, khí, hoặc chất điện li yếu.
D. Phản ứng không phải là phản ứng thuận nghịch.
Hướng dẫn giải: Đáp án là C
Câu 2. Khi cho dung dịch BaCl2 vào các dung dịch: CaCl2, KHSO4, Ca(NO3)2, H2SO4, HCl, số trường hợp tạo kết tủa là:
A. 4 trường hợp
B. 2 trường hợp
C. 5 trường hợp
D. 3 trường hợp
Đáp án đúng là: B
Hướng dẫn giải: BaCl2 + 2KHSO4 → BaSO4↓ + K2SO4 + 2HCl
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + HCl
Câu 3. Phương trình ion rút gọn của phản ứng BaCl2 + NaHSO4 → BaSO4 + Na2SO4 + HCl cho biết thông tin gì?
A. Những ion nào vẫn còn hiện diện trong dung dịch.
B. Những ion nào có nồng độ cao nhất trong dung dịch.
C. Bản chất của các phản ứng trong dung dịch là phản ứng của các chất điện li.
D. Trong dung dịch không có phân tử nào là chất điện li.
Hướng dẫn giải: Đáp án đúng là C
Câu 4. Thực hiện các thí nghiệm sau đây:
(a) Thêm dung dịch BaCl2 vào dung dịch KHSO4.
(b) Thêm dung dịch NaOH vào dung dịch Ca(HCO3)2.
(c) Nhỏ dung dịch NH3 dư vào dung dịch Al(NO3)3.
(d) Nhỏ dung dịch HCl dư vào dung dịch NaAlO2.
(e) Thêm dung dịch AgNO3 vào dung dịch Fe(NO3)2.
Sau khi các phản ứng hoàn tất, số thí nghiệm tạo kết tủa là:
A. 4
B. 2
C. 3
D. 5
Lựa chọn đúng là A.
Câu 5. Phương trình phản ứng nào dưới đây biểu thị phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li?
A. 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
B. 2HCl + FeS → FeCl2 + H2S
C. NaOH + HCl → NaCl + H2O
D. Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
Đáp án: C.
Giải thích: Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện li xảy ra khi các ion phản ứng tạo thành ít nhất một trong những sản phẩm sau: chất kết tủa, chất điện li yếu, hoặc khí.
Câu 6. Dung dịch X chứa hỗn hợp với số mol CO3 2- và SO4 2- bằng nhau. Khi cho dung dịch X phản ứng với dư dung dịch BaCl2, thu được 43 gam kết tủa. Số mol của mỗi ion trong dung dịch X là
A. 0,05
B. 0,1
C. 0,15
D. 0,20
Hướng dẫn: Đáp án đúng là B
Phương trình phản ứng: Ba 2+ + SO4 2- → BaSO4↓ ; Ba 2+ + CO3 2- → BaCO3↓
Gọi số mol mỗi ion CO3 2- và SO4 2- là x mol → 197x + 233x = 43 → x = 0,1 mol
Câu 7. Một dung dịch có 0,02 mol Cu2+, 0,03 mol K+, x mol Cl– và y mol SO4 2–. Tổng khối lượng các muối hòa tan trong dung dịch là 5,435 gam. Giá trị của x và y là:
A. 0,01 và 0,03.
B. 0,02 và 0,05.
C. 0,05 và 0,01.
D. 0,03 và 0,02.
Hướng dẫn giải chi tiết: Theo định luật bảo toàn điện tích, tổng điện tích âm bằng tổng điện tích dương => 0,02 . 2 + 0,03 . 1 = x . 1 + y . 2 (I)
Theo định luật bảo toàn khối lượng: m Cu + m K + m Cl + m SO4 = 5,435 => 0,02 . 64 + 0,03 . 39 + 35,5x + 96y = 5,435 (II)
Từ (I) và (II) => x = 0,03; y = 0,02
Đáp án đúng là D
