Lý thuyết và cách giải bài tập hóa học 9 bài 2

Kiến Guru xin gửi đến bạn đọc tóm tắt lý thuyết Hóa học 9 Bài 2 được biên soạn bám sát chương trình học Hóa 9 với mục đích hệ thống các nội dung lý thuyết liên quan đến một số oxit quan trọng.

Tổng hợp lý thuyết hóa học 9 bài 2: Một số oxit quan trọng

Oxit là nội dung chương trình khá quan trọng và xuất hiện nhiều trong các bài kiểm tra. Và để làm bài tập này, hãy cùng Kiến Guru hệ thống lại kiến thức hóa học lớp 9 bài 2. Trước tiên, chúng ta hãy ôn tập lại phần lý thuyết liên quan đến Canxi oxit (CaO) nhé!

Canxi Oxit (CaO)

1.1 Tên gọi, tính chất vật lý:

Caption: Hóa học 9 Bài 2 – CaO là gì

• Tên gọi hóa học: Canxi oxit (tên thường gọi là vôi sống).
• Công thức hóa học: CaO.
• CaO là chất rắn có màu trắng.
• Canxi oxit (CaO) nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 2585⁰C → Là chất có nhiệt độ nóng chảy ở mức cao so với các chất thông thường khác.
• Khối lượng mol M: 56 (gam/mol).

1.2 Tính chất hóa học của Canxi oxit (CaO):

Nhận xét chung:

• Canxi oxit (CaO) là oxit điển hình mang đầy đủ tính chất hóa học của một oxit bazơ.
• Tính chất của oxit bazơ:

Tác dụng với nước tạo thành dung dịch bazơ, tác dụng với oxit axit và phản ứng với axit để tạo thành muối và nước.

1. Tác dụng với nước:

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Phản ứng này còn được gọi là phản ứng tôi vôi, tỏa nhiệt mạnh. Sản phẩm được tạo thành sau phản ứng là Ca(OH)₂ (màu trắng, tan ít trong nước), phần tan của Ca(OH)₂ tạo thành dung dịch nước vôi trong. Dung dịch này làm quỳ tím hóa xanh, phenolphtalein hóa hồng (đỏ).

1. Tác dụng với axit tạo thành muối và nước:

Ví dụ 1: Phản ứng của CaO với dung dịch HCl:

CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O

CaO khi tác dụng với dung dịch HCl tạo nên muối Canxi clorua (CaCl2) và nước. Vận dụng tính chất hóa học này, người ta thường dùng vôi sống (CaO) để khử tính chua trong đất trồng trọt.

Ví dụ 2: Phản ứng của CaO với dung dịch H₂SO₄:

CaO + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O

1. Canxi oxit phản ứng với oxit axit:

Ví dụ: Khi để một mẩu nhỏ CaO trong không khí ở nhiệt độ thường. Sau một thời gian, CaO hấp thụ khí CO₂ để tạo thành canxi cacbonat CaCO₃.

CaO + CO₂ → CaCO₃

Vì vậy, nếu lưu trữ lâu ngày trong tự nhiên, CaO sẽ giảm chất lượng và điều này không có lợi cho người tiêu dùng. Vì vậy, người ta thường tôi vôi ngay sau khi được nung.

1.3 Ứng dụng của canxi oxit:

• Phần lớn CaO được dùng trong các ngành công nghiệp luyện kim và đồng thời Canxi oxit cũng được dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp hóa học.
• Vận dụng các tính chất hóa học điển hình, Canxi oxit còn được vận dụng để khử chua đất trồng trọt, xử lý nước thải công nghiệp, sát trùng, diệt nấm, khử độc môi trường,…
• Canxi oxit có tính hút ẩm mạnh nên được dùng để làm khô nhiều chất.

1.4 Điều chế canxi oxit (CaO) trong công nghiệp:

• Nguyên liệu để sản xuất canxi oxit là đá vôi (chứa CaCO₃). Chất đốt là than đá, củi, dầu, khí tự nhiên,…
• Các phản ứng hóa học xảy ra khi nung đá vôi:
• Than cháy sinh ra khí CO₂ và tỏa nhiều nhiệt: C + O₂ → CO₂ (điều kiện nhiệt độ).
• Nhiệt sinh ra phân hủy đá vôi ở khoảng trên 9000C: CaCO₃ → CaO + CO_2.

Lưu huỳnh đioxit (SO₂)

2.1 Tên gọi, tính chất vật lý:

• Tên gọi: Lưu huỳnh đioxit, hay còn gọi là khí sunfurơ.
• CTHH: SO₂.
• Khối lượng mol M: 64 gam/mol
• SO₂ là chất khí không màu, mùi hắc, độc (gây ho, viêm đường hô hấp…).
• dSO₂ /KK = 64/29 (lớn hơn 1) → Kết luận: SO₂ nặng hơn không khí.

2.2 Tính chất hóa học của lưu huỳnh đioxit (SO₂):

Nhận xét chung:

• Lưu huỳnh đioxit mang đầy đủ tính chất của một oxit axit.
• Tính chất của oxit axit: tác dụng với nước tạo thành dung dịch axit, tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối, tác dụng với dung dịch bazơ tạo thành muối và nước.

1. Tác dụng với nước tạo thành dung dịch axit:

Lưu huỳnh đioxit (SO₂ ) phản ứng với nước tạo thành axit sunfurơ (H₂SO₃):

SO₂ + H₂O ⇄ H₂SO₃

Nhận xét:

• H₂SO₃ là axit yếu, dễ phân ly trở về trạng thái SO₂ và H₂O ban đầu. Do đó, đây còn gọi là phản ứng thuận nghịch và được ký hiệu bởi dấu mũi tên 2 chiều.
• Lưu huỳnh đioxit (SO₂) không chỉ là chất gây ô nhiễm bầu không khí mà còn là nguyên nhân chính gây ra các hiện tượng mưa axit.

1. Phản ứng với oxit bazơ kiềm tạo thành muối:

• Lưu huỳnh đioxit (SO₂) tác dụng với các oxit bazơ kiềm để tạo thành muối gốc sunfit (=SO₃)
• Oxit bazơ kiềm là những oxit bazơ có khả năng tác dụng với nước để tạo thành dung dịch bazơ (còn gọi là dung dịch kiềm). Ví dụ: BaO, Na₂O, CaO, K₂O,…
• Ví dụ minh họa:

Caption: Hóa 9 Bài 2 – Tính chất hóa học của lưu huỳnh đioxit (SO₂)

1. Tác dụng với dung dịch Bazơ tạo thành muối và nước:

• Dẫn khí SO₂ vào cốc đựng dung dịch Ca(OH)₂ thấy xuất hiện kết tủa trắng (CaSO₃):

SO₂ + Ca(OH)₂ → CaSO₃

• Nếu lượng SO₂ sau phản ứng vẫn còn dư, sẽ tiếp tục xảy ra phản ứng hòa tan kết tủa: SO₂ + CaSO₃ + H₂O → Ca(HSO₃)₂

2.3 Ứng dụng của lưu huỳnh đioxit (SO₂) trong công nghiệp và trong sản xuất:

Caption: Hóa học lớp 9 Bài 2 – Ứng dụng của lưu huỳnh đioxit (SO₂)

2.4 Điều chế lưu huỳnh đioxit (SO₂):

1. Trong phòng thí nghiệm:

• Cho muối sunfit tác dụng với dung dịch axit (HCl, H₂SO₄):

Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + SO₂↑

• Khí SO₂ thoát ra được thu bằng phương pháp đẩy không khí.

1. Trong công nghiệp:

• Khí SO₂ trong công nghiệp được sản xuất thông qua cách đốt lưu huỳnh hoặc quặng pirit sắt (FeS₂) trong không khí.
• Phương trình hóa học của 2 phương pháp này là:

S + O₂ → SO₂↑

hoặc: 4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂↑

Lưu ý: Hai phản ứng này xảy ra trong điều kiện nhiệt độ.

Cách giải bài tập hóa 9 bài 2

Vừa rồi, Kiến Guru đã cùng bạn ôn tập lại kiến thức liên quan đến nội dung phần lý thuyết hóa học 9 bài 2. Bây giờ, hãy cùng vận dụng chúng để giải các bài tập nhé!

Bài 1 (Trang 9 Sách giáo khoa Hóa 9): Bằng phương pháp hóa học nào có thể nhận biết được từng chất trong mỗi dãy chất sau:

a) Hai chất rắn màu trắng là CaO và Na₂O.

b) Hai chất khí không màu là CO₂ và O₂

Viết những phương trình phản ứng hóa học.

Hướng dẫn giải:

1. Hai chất rắn màu trắng là CaO và Na₂O.

• Bước 1: Trích mẫu thử và đánh số thứ tự.
• Bước 2: Chọn thuốc thử là nước và khí CO₂.
• Bước 3: Cho các mẫu thử tác dụng với nước. Sau đó cho 2 sản phẩm tạo thành lọc. Sục khí CO₂ vào các lọ chứa 2 dung dịch đã lọc. Mẫu thử nào xuất hiện kết tủa trắng thì mẫu thử ấy có chất ban đầu là CaO. Chất ở mẫu thử còn lại là Na₂O. Phương trình hóa học của các phản ứng là:

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ ↓ + H₂O

Na₂O + H₂O → 2NaOH

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O.

1. Hai chất khí không màu là CO₂ và O₂

Hướng dẫn giải:

• Chọn thuốc thử là nước vôi trong Ca(OH)₂
• Sục hai chất khí không màu vào ống nghiệm chứa dung dịch nước vôi trong Ca(OH)₂. Ống nghiệm nào xuất hiện hiện tượng vẩn đục nước vôi trong thì ống nghiệm đó có chất ban đầu là CO₂, ta tìm được chất khí O₂ ở ống nghiệm còn lại.
• Phương trình hóa học của phản ứng là:

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ ↓ + H₂O

Bài 2 (Trang 9 SGK Hóa 9): Hãy nhận biết từng cặp chất trong mỗi nhóm chất sau bằng phương pháp hóa học:

a) CaO, CaCO₃

b) CaO, MgO

Viết các phương trình phản ứng hóa học.

Hướng dẫn giải:

a) CaO, CaCO₃:

• Bước 1: Trích mẫu thử và đánh số thứ tự.
• Bước 2: Chọn thuốc thử là nước.
• Bước 3: Cho nước vào các ống nghiệm có chứa mẫu thử và khuấy đều. Ống nghiệm nào xuất hiện dung dịch nước vôi trong Ca(OH)₂ là mẫu thử có chất ban đầu là CaO. Ống nghiệm còn lại không tan trong nước là CaCO₃.

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

b) CaO, MgO:

• Bước 1: Trích mẫu thử và đánh số thứ tự.
• Bước 2: Chọn thuốc thử là nước.
• Bước 3: Cho nước vào các ống nghiệm có chứa mẫu thử và khuấy đều. Ống nghiệm nào xuất hiện dung dịch nước vôi trong Ca(OH)₂ là mẫu thử có chất ban đầu là CaO. Ống nghiệm còn lại không tan trong nước là MgO. Phương trình hóa học:

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Bài 3 (Trang 9 SGK Hóa 9): Cho 200ml dung dịch HCl có nồng độ 3,5 mol/l hòa tan vừa đủ 20g hỗn hợp CuO và Fe₂O_3.

a) Viết các phương trình phản ứng hóa học.

b) Tính khối lượng của mỗi oxit bazơ có trong hỗn hợp ban đầu.

Hướng dẫn giải:

V_HCl = 200ml = 0,2 (lít)

→ n_HCl = 3,5 x 0,2 = 0,7 (mol).

1. Phương trình hóa học:

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O (1)

Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O (2)

1. Khối lượng của mỗi oxit bazơ có trong hỗn hợp ban đầu:

Gọi x, y lần lượt là số mol của CuO và Fe₂O₃ trong hỗn hợp.

Khối lượng hỗn hợp là 20g nên ta có: 80x + 160y = 20 (3).

Theo phương trình (1), ta có: CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O

x 2x (mol)

Tương tự với phương trình (2): Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O

y 6y (mol)

Vì n_HCl = 0,7 (mol) nên: 2x + 6y = 0,7 (4)

Từ (3) và (4) suy ra: x = 0,05 (mol) → m_CuO = 0,05 x 80 = 4 (g).

m_Fe2O3 = 20 – 4 = 16 (g).

Bài 4 (Trang 9 SGK Hóa 9):

Biết 2,24 lít khí CO₂ (đktc) tác dụng vừa đủ với 200ml dung dịch Ba(OH)₂ sản phẩm sinh ra là BaCO₃ và H₂O.

a) Viết phương trình phản ứng.

b) Tính nồng độ mol của dung dịch Ba(OH)₂ đã dùng.

c) Tính khối lượng chất kết tủa thu được.

Hướng dẫn giải:

Các nội dung lý thuyết liên quan khác

Tính chất hóa học của oxit. Khái quát về sự phân loại của oxit.

Phản ứng một chiều. Phản ứng thuận nghịch.

Tính chất hóa học của axit.

Tính chất hóa học của bazơ.

Kết luận

Trong bài viết này, Kiến Guru đã cung cấp các kiến thức lý thuyết và hướng dẫn giải các bài tập Hóa học 9 Bài 2, hy vọng rằng bạn đọc sẽ nắm vững nội dung của bài học này.

Ngoài ra, bạn đọc cũng có thể tham khảo các chủ đề hóa 9 liên quan để tiếp nhận các kiến thức bổ ích khác. Kiến Guru chúc bạn học tốt!