5.6. Oxit tác dụng với nước và cách giải bài tập

 A. Lý thuyết và phương pháp giải

- Oxit bazơ: Nước có thể tác dụng với một số oxit bazơ như K2O, Na2O, CaO, … tạo ra bazơ.

Tổng quát:  Oxit bazơ + H2O $\to$ Bazơ

VD: Na2O + H2O → 2NaOH

- Oxit axit: Nước tác dụng với oxit axit tạo ra axit.

Tổng quát: Oxit axit + H2O $\to$ Axit

VD: SO3 + H2O → H2SO4

- Phương pháp giải:

+ Bước 1: Tính số mol các chất đã cho.

+ Bước 2: Viết phương trình hóa học, cân bằng phản ứng.

+ Bước 3: Xác định chất dư, chất hết (nếu có), tính toán theo chất hết.

+ Bước 4: Tính khối lượng hoặc thể tích các chất theo yêu cầu đề bài.

- Ngoài ra, có thể áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mtham gia = msản phẩm

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Hòa tan 11,28 gam K2O vào nước dư, thu được dung dịch chứa m gam KOH. Giá trị m là

A. 6,72 gam.

B. 13,44 gam.

C. 8,40 gam.

D. 8,96 gam.

Hướng dẫn giải

$n_{K_{2}O}=\frac{11,28}{94}=0,12mol{K}_{2}O+H_{2}O\to 2KOH0,12\to 0,24mol$

Khối lượng KOH là: mKOH = nKOH.MKOH = 0,24.56 = 13,44 gam.

Đáp án B

Ví dụ 2: Hòa tan hỗn hợp gồm 12 gam SO3 vào nước dư, thu được dung dịch chứa m gam chất tan. Giá trị m là

A. 9,8

B. 20,6

C. 16,4

D. 14,7

Hướng dẫn giải

$n_{S{O}_3}=\frac{12}{80}=0,15\left(mol\right)$

$S{O}_3+H_{2}O\to H_{2}S{O}_{4}0,15\to 0,15mol$

Khối lượng H2SO4 là: $m_{H2SO4}=n_{H_{2}S{O}_4}.M_{H_{2}S{O}_4}=0,15.98=14,7gam$

Đáp án D

Ví dụ 3: 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. Giá trị m là

A. 33,1 gam.

B. 17,1 gam.

C. 49,65 gam.

D. 26,48 gam.

Hướng dẫn giải

$n_{N{a}_{2}O}=\frac{12,4}{62}=0,2mol;n_{BaO}=\frac{15,3}{153}=0,1mol$

$N{a}_{2}O+H_{2}O\to 2NaOH0,2\to 0,4mol$

→ mNaOH = 0,4.40 = 16 gam

$BaO+H_{2}O\to Ba{\left(OH\right)}_{2}0,1\to 0,1\mathrm{mol}$

→ $m_{Ba{\left(OH\right)}_2}=0,1.171=17,1gam$

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

m = 16 + 17,1 = 33,1 gam.

Đáp án A

C. Bài tập tự luyện

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

A. BaO

B. Na2O

C. CaO

D. Al2O3

Hướng dẫn giải

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

Đáp án D

Câu 2: 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

D. N2O5

Hướng dẫn giải

Gọi công thức của A là N2On

$M_A=108\to 14.2+16.n=108\to n=5$

→ Công thức hóa học của A là: N2O5

N2O5 + H2O → 2HNO3

Đáp án D

Câu 3: 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

Hướng dẫn giải

SO3 + H2O → H2SO4

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

Đáp án A

Câu 4: Cho 12,4 gam natri oxit tác dụng hết với nước. Khối lượng natri hiđroxit có trong dung dịch thu được là

A. 12g

B. 4g

C. 8g

D. 10g

Hướng dẫn giải

$n_{N{a}_{2}O}=\frac{12,4}{62}=0,2molN{a}_{2}O+H_{2}O\to 2NaOH0,2\to 0,4mol$

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

mNaOH = nNaOH.MNaOH = 0,4.40 = 16 gam

Đáp án A

Câu 5: Hòa tan một lượng BaO vào nước dư thu được dung dịch chứa 25,65 gam Ba(OH)2. Tính khối lượng BaO đã phản ứng?

A. 30,6 gam.

B. 25,15 gam.

C. 22,95 gam.

D. 26,48 gam.

Hướng dẫn giải

$n_{Ba{\left(OH\right)}_2}=\frac{25,65}{171}=0,15mol$

$BaO+H_{2}O\to Ba{\left(OH\right)}_{2}0,15\leftarrow 0,15\mathrm{mol}$

Khối lượng BaO đã phản ứng là:

mBaO = nBaO.MBaO = 0,15.153 = 22,95 gam

Đáp án C

Câu 6: Hòa tan 11,28 gam K2O vào nước dư, thu được dung dịch chứa m gam KOH. Giá trị m là

A. 22,4 gam.

B. 13,44 gam.

C. 8,40 gam.

D. 8,96 gam.

Hướng dẫn giải

$n_{K_{2}O}=\frac{18,8}{94}=0,2mol{K}_{2}O+H_{2}O\to 2KOH0,2\to 0,4mol$

Khối lượng KOH có trong dung dịch thu được là:

mKOH = nKOH.MKOH = 0,4.56 = 22,4 gam.

Đáp án A

Câu 7: Hòa tan hỗn hợp gồm 28,4 gam P2O5 vào nước dư, khối lượng axit thu được là

A. 39,2g

B. 53,9g

C. 42,6g

D. 21,8g

Hướng dẫn giải

$n_{P_2{O}_5}=\frac{28,4}{142}=0,2mol$

Phương trình hóa học:

$P_2{O}_5+3H_{2}O\to 2H_{3}P{O}_{4}0,2\to 0,4mol$

Khối lượng H3PO4 là: $m_{H_{3}P{O}_4}=n_{H_{3}P{O}_4}.M_{H_{3}P{O}_4}=0,4.98=39,2gam$

Đáp án A

Câu 8: Cho các oxit: CaO; Al2O3; N2O5; CuO; Na2O; BaO; MgO; P2O5; Fe3O4; K2O. Số oxit tác dụng với nước tạo ra bazơ tương ứng là

A. 3.                            

B. 4.

C. 5.                           

D. 2.

Hướng dẫn giải

Các oxit tác dụng với H2O tạo ra bazo là:

$CaO+H_{2}O\to Ca{\left(OH\right)}_{2}N{a}_{2}O+H_{2}O\to 2NaOHBaO+H_{2}O\to Ba{\left(OH\right)}_2{K}_{2}O+H_{2}O\to 2KOH$

Đáp án B

Câu 9: Hòa tan 9,4 g một oxit kim loại có hóa trị I trong nước thu được dung dịch chứa 11,2 g bazơ. Xác định công thức hóa học của oxit

A. Na2O.

B. CaO.

C. BaO.

D. K2O.

Hướng dẫn giải

Gọi công thức hóa học của oxit là M2O

$M_{2}O+H_{2}O\to 2MOH$

Theo PTHH ta có:

$2n_{M_{2}O}=n_{MOH}\iff \frac{2.9,4}{2M+16}=\frac{11,2}{M+17}\iff M=39$

 → kim loại M là K

→ công thức oxit là K2O

Đáp án D

Câu 10: Cho 15,3 gam oxit của kim loại hóa trị II vào nước thu được 200 gam dung dịch bazơ với nồng độ 8,55%. Công thức của oxit trên là

A. Na2O.

B. CaO.

C. BaO.

D. K2O.

Hướng dẫn giải

Gọi công thức hóa học của oxit là MO

MO + H2O → M(OH)2

Ta có: $m_{M{\left(OH\right)}_2}=\frac{8,55.200}{100}=17,1gam$

Theo phương trình, ta có: 

$\to n_{MO}=n_{M{\left(OH\right)}_2}=\frac{15,3}{M+16}=\frac{17,1}{M+34}\to M=137$ (g/mol)

→ kim loại M là Ba

→ công thức oxit là BaO

Đáp án C