5.15. Cách giải bài tập oxit tác dụng với nước

 

A. Lý thuyết & Phương pháp giải

1. Nước tác dụng với oxit bazơ

    + Nước có thể tác dụng với một số oxit bazơ như K2O, Na2O, CaO, BaO… tạo ra dung dịch bazơ tương ứng.

    + Dung dịch bazơ làm đổi màu quỳ tím thành xanh.

Ví dụ:

    CaO + H2O → Ca(OH)2

Lưu ý: phản ứng trên còn gọi là phản ứng tôi vôi, dung dịch Ca(OH)2 gọi là nước vôi trong.

2. Nước tác dụng với oxit axit

    + Nước tác dụng với oxit axit như SO2, P2O5,... tạo ra axit tương ứng

    + Dung dịch axit làm đổi màu quỳ tím thành đỏ.

    Ví dụ: P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

Các bước giải toán:

    + Tính số mol các chất đã cho

    + Viết phương trình hóa học

    + Xác định chất dư, chất hết (nếu có), tính toán theo chất hết

    + Tính khối lượng hoặc thể tích các chất theo yêu cầu đề bài

- Nắm vững kiến thức về lập phương trình hóa học, cân bằng hóa học và các công thức chuyển đổi khối lượng, thể tích

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mtham gia = msản phẩm

- Nếu bài cho số liệu số mol cả chất tham gia phản ứng và chất sản phẩm thì tính toán theo chất sản phẩm.

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Lập phương trình hóa học của các phản ứng sau:

    (1) Cacbon đioxit + nước → Axit cacbonic (H2CO3)

    (2) Lưu huỳnh đioxit +nước → Axit sunfurơ (H2SO3)

    (3) Natri oxit + nước → natri hiđroxit (NaOH)

    (4) Bari oxit + nước → bari hiđroxit (Ba(OH)2)

Lời giải:

    (1) CO2 + H2O → H2CO3

    (2) SO2 + H2O → H2SO3

    (3) Na2O + H2O → 2NaOH

    (4) BaO + H2O → Ba(OH)2

Ví dụ 2: Cho 12,4 gam natri oxit tác dụng hết với nước.

    a) Viết phương trình hóa học.

    b) Tính khối lượng natri hiđroxit có trong dung dịch thu được.

Lời giải:

    a) Phương trình hóa học: Na2O + H2O → 2NaOH

    b) Số mol Na là: nNa2O =  = 0,2 mol

        Na2O + H2O → 2NaOH

        0,2 → 0,4 (mol)

Theo phương trình: nNaOH = 2nNa2O = 0,4 mol

Khối lượng natri hiđroxit có trong dung dịch thu được là:

    mNaOH = nNaOH.MNaOH = 0,4.40 = 16 gam

Ví dụ 3: Hòa tan hỗn hợp gồm (28,4 gam P2O5 và 12 gam SO3) vào nước dư, thu được dung dịch chứa bao nhiêu gam chất tan?

Lời giải:

    Số mol P2O5 là: nP2O5 =  = 0,2 mol; Số mol SO3 là: nSO3 =  = 0,15 mol.

Phương trình hóa học:

    P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

    0,2 → 0,4 (mol)

Khối lượng H3PO4 là: mH3PO4 = nH3PO4.MH3PO4 = 0,4.98 = 39,2 gam

    SO3 + H2O → H2SO4

    0,15 → 0,15 (mol)

Khối lượng H2SO4 là: mH2SO4 = nH2SO4.MH2SO4 = 0,15.98 = 14,7 gam

Tổng khối lượng H3PO4 và H2SO4 có trong dung dịch thu được là:

mhh = 39,2 + 14,7 = 53,9 gam.

C. Bài tập vận dụng

Câu 1: Oxit bazơ nào sau đây không tác dụng với nước:

    A. BaO

    B. Na2O

    C. CaO

    D. Al2O3

Lời giải:

Đáp án D

Nước có thể tác dụng với một số oxit bazơ như K2O, Na2O, CaO, BaO … tạo ra bazơ ⇒ Oxit bazơ không tác dụng với nước là: Al2O3.

Câu 2: Cho CaO tác dụng với nước thu được dung dịch nước vôi trong. Cho quỳ tím vào nước vôi trong, hiện tượng xảy ra là:

    A. Quỳ tím chuyển màu đỏ

    B. Quỳ tím không đổi màu

    C. Quỳ tím chuyển màu xanh

    D. Không có hiện tượng

Lời giải:

Đáp án C

Nước vôi trong là dung dịch Ca(OH)2: dung dịch bazơ

⇒ làm quỳ tím chuyển sang màu xanh.

Câu 3: Oxit tác dụng với nước tạo ra dung dịch làm quỳ tím hóa xanh là:

    A. CO2

    B. P2O5

    C. Na2O

    b. CuO

Lời giải:

Đáp án C

Na2O + H2O → 2NaOH

Dung dịch NaOH là dung dịch bazơ nên có thể làm quỳ tím chuyển xanh

Câu 4: Cho oxit A tác dụng với nước tạo axit nitric. Xác định A, biết MA = 108 g/mol, trong A có 2 nguyên tử nitơ.

    A. NO2

    B. N2O3

    C. N2O

    b. N2O5

Lời giải:

Đáp án D

Trong A có 2 nguyên tử nitơ ⇒ gọi công thức của A có dạng N2On

Theo đầu bài: MA = 108 g/mol ⇒ 14.2 + 16.n = 108 ⇒ n = 5.

Vậy công thức hóa học của A là: N2O5

N2O5 + H2O → 2HNO3

Câu 5: Cho nước tác dụng với SO3 thu được dung dịch A. Khi cho quỳ tím vào dung dịch A, quỳ tím chuyển sang màu gì?

    A. Đỏ

    B. Xanh

    C. Tím

    D. Không màu

Lời giải:

Đáp án A

SO3 + H2O → H2SO4

Sau phản ứng thu được dung dịch axit. Khi cho quỳ tím vào dung dịch axit, quỳ tím chuyển màu đỏ

Câu 6: Hòa tan 21,3 gam P2O5 vào nước dư, thu được dung dịch chứa bao nhiêu gam chất tan?

    A. 14,7 gam.

    B. 29,4 gam.

    C. 44,1 gam.

    D. 19,6 gam.

Lời giải:

Đáp án B

Số mol P2O5 là: nP2O5 =  = 0,15 mol

Phương trình hóa học:

    P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

    0,15 → 0,3 (mol)

Khối lượng H2PO4 thu được là:

    mH3PO4 = nH3PO4.MH3PO4 = 0,3.98 = 29,4gam

Câu 7: Cho các oxit sau: CuO, K2O, CaO, SiO2, SO2. Số oxit không tác dụng được với nước là

    A. 1.

    B. 2.

    C. 3.

    D. 4.

Lời giải:

Chọn B

Hai oxit không tác dụng với nước là CuO và SiO2.

Câu 8: Hòa tan 11,28 gam K2O vào nước dư, thu được dung dịch chứa m gam KOH. Tính m ?

    A. 6,72 gam.

    B. 13,44 gam.

    C. 8,40 gam.

    D. 8,96 gam.

Lời giải:

Đáp án B

Số mol K2O là: nK2O =  = 0,12 mol

    K2O + H2O → 2KOH

    0,12 → 0,24 (mol)

Khối lượng KOH có trong dung dịch thu được là:

mKOH = nKOH.MKOH = 0,24.56 = 13,44 gam.

Câu 9: Hòa tan một lượng BaO vào nước dư thu được dung dịch chứa 17,1 gam Ba(OH)2. Tính khối lượng BaO đã phản ứng?

    A. 30,6 gam.

    B. 15,3 gam.

    C. 20,4 gam.

    D. 26,48 gam.

Lời giải:

Đáp án B

Số mol Ba(OH)2 là: nBa(OH)2 =  = 0,1 mol

    BaO + H2O → Ba(OH)2

    0,1 ← 0,1 (mol)

Khối lượng BaO đã phản ứng là:

    mBaO = nBaO.MBaO = 0,1.153 = 15,3 gam

Câu 10: Hòa tan hỗn hợp gồm (12,4 gam Na2O và 15,3 gam BaO) vào nước dư, thu được dung dịch chứa m gam hỗn hợp NaOH và Ba(OH)2. Tính m?

    A. 33,1 gam.

    B. 17,1 gam.

    C. 49,65 gam.

    D. 26,48 gam.

Lời giải:

Đáp án A

nNa2O =  = 0,2 mol; nBaO =  = 0,1 mol

    Na2O + H2O → 2NaOH

    0,2 → 0,4 (mol)

Khối lượng NaOH có trong dung dịch thu được là: mNaOH = 0,4.40 = 16 gam

    BaO + H2O → Ba(OH)2

    0,1 → 0,1 (mol)

Khối lượng Ba(OH)2 có trong dung dịch là: mBa(OH)2 = 0,1.171 = 17,1 gam

Tổng khối lượng NaOH và Ba(OH)2 có trong dung dịch là:

    m = 16 + 17,1 = 33,1 gam.