Ba Cuso4 khi tác dụng với nước tạo ra kết tủa BaSO4 và Cu(OH)2 là một phản ứng thú vị trong hóa học, bạn có muốn khám phá chi tiết về phản ứng này không? Tại XETAIMYDINH.EDU.VN, chúng tôi sẽ cung cấp cho bạn thông tin chi tiết về phản ứng này, bao gồm phương trình hóa học, điều kiện phản ứng, hiện tượng và các bài tập vận dụng, giúp bạn hiểu rõ hơn về ứng dụng của nó trong thực tế, cùng với các kiến thức liên quan đến xe tải và vận chuyển hàng hóa. Khám phá ngay để có cái nhìn tổng quan và sâu sắc nhất về chủ đề này nhé!
1. Phương Trình Hóa Học Của Phản Ứng Ba Tác Dụng Với CuSO4
Phương trình hóa học của phản ứng Ba tác dụng với CuSO4 và nước như sau:
Ba + CuSO4 + 2H2O → Cu(OH)2↓ + H2↑ + BaSO4↓
Phản ứng này tạo ra kết tủa Cu(OH)2 (đồng(II) hydroxit) và BaSO4 (bari sulfat), đồng thời giải phóng khí H2 (hiđro).
1.1. Cách Lập Phương Trình Hóa Học
Để lập phương trình hóa học, ta thực hiện các bước sau:
-
Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa, từ đó xác định chất oxi hóa – khử:
Ba⁰ + CuSO₄ + H⁺¹₂O → Cu(OH)₂ + H₂⁰ + Ba⁺²SO₄
Chất khử: Ba; chất oxi hóa: H₂O
-
Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử:
- Quá trình oxi hóa: Ba⁰ → Ba⁺² + 2e
- Quá trình khử: 2H⁺¹ + 2e → H₂⁰
-
Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hóa:
1 x Ba⁰ → Ba⁺² + 2e
1 x 2H⁺¹ + 2e → H₂⁰
-
Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hóa học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế:
Ba + CuSO₄ + 2H₂O → Cu(OH)₂↓ + H₂↑ + BaSO₄↓
1.2. Giải Thích Chi Tiết Phương Trình
Phản ứng trên là một ví dụ điển hình của phản ứng oxi hóa khử, trong đó:
- Bari (Ba) bị oxi hóa từ số oxi hóa 0 lên +2.
- Nước (H₂O) bị khử, với hiđro từ số oxi hóa +1 xuống 0.
- Đồng (Cu) trong CuSO4 chuyển từ dạng ion Cu²⁺ sang kết tủa Cu(OH)₂.
- Ion SO₄²⁻ kết hợp với Ba²⁺ tạo thành kết tủa BaSO₄.
Theo nghiên cứu của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội vào tháng 5 năm 2024, phản ứng này xảy ra mạnh mẽ ở điều kiện thường và có thể được sử dụng để loại bỏ ion Ba²⁺ khỏi dung dịch.
2. Điều Kiện Để Ba Tác Dụng Với CuSO4
2.1. Điều Kiện Phản Ứng
Phản ứng Ba tác dụng với CuSO4 diễn ra ở điều kiện thường. Không cần đun nóng hoặc áp suất cao.
2.2. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng
- Nhiệt độ: Nhiệt độ không ảnh hưởng đáng kể đến phản ứng vì nó xảy ra tốt ở nhiệt độ phòng.
- Nồng độ: Nồng độ dung dịch CuSO4 có thể ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. Nồng độ cao hơn có thể làm tăng tốc độ phản ứng.
- Sự khuấy trộn: Khuấy trộn giúp các chất phản ứng tiếp xúc tốt hơn, tăng hiệu quả phản ứng.
3. Cách Tiến Hành Thí Nghiệm
Để thực hiện thí nghiệm này, bạn cần chuẩn bị:
- Một mẩu bari (Ba) nhỏ.
- Ống nghiệm chứa 1 – 2 mL dung dịch CuSO4 5%.
- Nước cất.
- Dụng cụ bảo hộ: Kính bảo hộ, găng tay.
3.1. Các Bước Thực Hiện
- Chuẩn bị dung dịch: Hòa tan CuSO4 vào nước cất để tạo dung dịch 5%.
- Thực hiện phản ứng: Cho mẩu bari vào ống nghiệm chứa dung dịch CuSO4.
- Quan sát hiện tượng: Theo dõi các hiện tượng xảy ra trong ống nghiệm.
3.2. Lưu Ý An Toàn
- Bari là kim loại hoạt động mạnh, có thể gây bỏng khi tiếp xúc với da.
- Luôn đeo kính bảo hộ và găng tay khi làm thí nghiệm.
- Thực hiện thí nghiệm trong tủ hút để tránh hít phải khí H2.
- Không được ném bari vào nước, vì phản ứng có thể gây nổ.
Theo hướng dẫn an toàn hóa chất của Bộ Y tế, cần xử lý bari và các hợp chất của nó một cách cẩn thận để tránh gây hại cho sức khỏe và môi trường.
4. Hiện Tượng Phản Ứng
Khi cho bari vào dung dịch CuSO4, bạn sẽ quan sát thấy các hiện tượng sau:
- Có khí không màu thoát ra (H2).
- Xuất hiện kết tủa màu xanh lơ (Cu(OH)2).
- Xuất hiện kết tủa trắng (BaSO4).
- Phản ứng tỏa nhiệt.
4.1. Giải Thích Hiện Tượng
- Khí H2: Bari phản ứng với nước trong dung dịch CuSO4, giải phóng khí H2.
- Kết tủa Cu(OH)2: Ion Cu²⁺ từ CuSO4 kết hợp với ion OH⁻ từ nước tạo thành kết tủa Cu(OH)2 màu xanh lơ.
- Kết tủa BaSO4: Ion Ba²⁺ từ bari kết hợp với ion SO₄²⁻ từ CuSO4 tạo thành kết tủa BaSO4 màu trắng.
5. Ứng Dụng Thực Tế Của Phản Ứng
5.1. Trong Phòng Thí Nghiệm
Phản ứng này được sử dụng để:
- Điều chế Cu(OH)2 và BaSO4 trong phòng thí nghiệm.
- Nghiên cứu tính chất của các hợp chất bari và đồng.
- Loại bỏ ion Ba²⁺ khỏi dung dịch.
5.2. Trong Công Nghiệp
- BaSO4 được sử dụng làm chất độn trong sản xuất giấy, cao su và nhựa.
- Cu(OH)2 được sử dụng làm thuốc trừ sâu và chất xúc tác.
5.3. Trong Phân Tích Hóa Học
Phản ứng này có thể được sử dụng trong phân tích định tính để xác định sự có mặt của ion Ba²⁺ và SO₄²⁻ trong mẫu thử.
6. Bài Tập Vận Dụng Liên Quan
Câu 1:
Cho lần lượt các kim loại: Be, Na, K, Ba, Ca, Fe, Ag vào nước. Số phản ứng xảy ra ở điều kiện thường là:
A. 3
B. 5
C. 2
D. 4
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Chỉ có kim loại kiềm và kiềm thổ (trừ Be và Mg) phản ứng với H2O ở điều kiện thường.
→ Các kim loại đề bài có Na, K, Ba và Ca thỏa mãn
→ Có 4 kim loại thỏa mãn
Câu 2:
Hỗn hợp X gồm Ba và Al. Cho m gam X vào nước dư, thu được 1 mol khí. Mặt khác, cho 3m gam X tác dụng hết với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 3,9 mol khí. Giá trị của m là:
A. 43,7
B. 47,75
C. 53,15
D. 103,6
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
3m gam X tác dụng hết với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 3,9 mol khí
→ m gam X tác dụng hết với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 1,3 lít khí
Gọi x = nBa
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2
x → x
2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2
2x ← x → 3x
Do tác dụng với nước chỉ thu được 1 mol H2 mà tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư lại tạo ra 1,3 mol H2 nên sau khi cho hỗn hợp X tác dụng với H2O thì Al vẫn còn dư tạo ra thêm 0,3 mol H2
Al còn dư → 3/2 H2
0,2 mol ← 0,3 mol
Theo phương trình (1) và (2) ta có: nH2 = x + 3x = 1 → x = 0,25
→ m = mBa + mAl pư + mAl còn dư = 137.x + 27.2x + 27.0,2 = 53,15g
Câu 3:
Hòa tan hỗn hợp Na, Ba vào nước dư thu được 800 ml dung dịch A và 0,896 lít H2 (đktc). Giá trị pH của dung dịch A bằng:
A. 10
B. 11
C. 12
D. 13
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
nH2 = 0,04 mol
Gọi R là kí hiệu chung của Na và Ba, hóa trị của chúng là x.
2R + 2xH2O → 2R(OH)x + xH2↑
nOH⁻ = 2nH2 = 0,08 mol
→ pOH = –lg[OH-] = –lg(0,08/0,8) = 1
→ pH = 13
Câu 4:
Chất lỏng Boocđo là hỗn hợp CuSO4 và vôi tôi trong nước theo một tỷ lệ nhất định, chất lỏng này phải hơi có tính kiềm (vì nếu CuSO4 dư sẽ thấm vào mô thực vật gây hại lớn cho cây). Boocđo là một chất diệt nấm cho cây rất hiệu quả nên được các nhà làm vườn ưa dùng, hơn nữa việc pha chế nó cũng rất đơn giản. Để phát hiện CuSO4 dư nhanh, có thể dùng phản ứng hóa học nào sau đây?
A. glycerol tác dụng với CuSO4 trong môi trường kiềm.
B. Sắt tác dụng với CuSO4.
C. amonia tác dụng với CuSO4.
D. Bạc tác dụng với CuSO4.
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Chất lỏng Boocđo gồm những hạt rất nhỏ muối đồng(II) sunfat, bazơ không tan và canxi sunfat.
4CuSO4 + 3Ca(OH)2 → CuSO4.3Cu(OH)2 + 3CaSO4
Để thử nhanh thuốc diệt nấm này tức là phát hiện đồng(II) sunfat dư, người ta dùng đinh sắt: sắt tan ra, có kim loại Cu đỏ xuất hiện.
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓
Câu 5:
Khối lượng tinh thể đồng (II) sunfat ngậm nước (CuSO4.5H2O) cần lấy để pha được 250 ml dung dịch CuSO4 0,15M là:
A. 6,000 g.
B. 9,375 g.
C. 9,755 g.
D. 8,775 g.
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
nCuSO4 = 0,25.0,15 = 0,0375 mol
→ nCuSO4.5H2O = nCuSO4 = 0,0375 mol
→ mCuSO4.5H2O = 0,0375.250 = 9,375 gam
Câu 6:
Cho dung dịch CuSO4 tác dụng vừa đủ với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 33,1 g kết tủa. Số mol CuSO4 và khối lượng chất rắn thu được sau khi nung kết tủa trên đến khối lượng không đổi là:
A. 0,1 mol; 33,1 g.
B. 0,1 mol; 31,3 g.
C. 0,12 mol; 23,3 g.
D. 0,08 mol; 28,2 g.
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
CuSO4 + Ba(OH)2 → Cu(OH)2 + BaSO4
x → x → x mol
→ m↓ = mCu(OH)2 + mBaSO4
→ 33,1 = 98x + 233x → x = 0,1 mol
Cu(OH)2 → CuO + H2O
0,1 → 0,1 mol
m rắn = mCuO + mBaSO4 = 0,1.80 + 233.0,1 = 31,3 gam
Câu 7:
Điện phân (với điện cực trơ) 200 ml dung dịch CuSO4 nồng độ x mol/l, sau một thời gian thu được dung dịch Y vẫn còn màu xanh, có khối lượng giảm 8 gam so với khối lượng ban đầu. Cho 16,8 gam bột sắt vào Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 12,4 gam kim loại. Giá trị của x là:
A. 1,25
B. 2,25
C. 1,50
D. 3,25
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + 2H2SO4 + O2
x → x → 0,5x (mol)
Gọi số mol Cu sinh ra là x mol → số mol O2 là 0,5x mol
→ m giảm = mCu + mO2
→ 8 = 64x + 32.0,5x → x = 0,1 mol
→ Dung dịch Y chứa H2SO4: 0,1 mol và CuSO4 dư y mol
Khi cho 0,3 mol Fe vào dung dịch Y thu được dung dịch chứa FeSO4: 0,1 + y (mol)
→ Hỗn hợp kim loại gồm Fe dư: 0,3 – (0,1 + y) mol và Cu: y mol
→ 56 [0,3 – (0,1 + y)] + 64y = 12,4 → y = 0,15 mol
→ Tổng số mol CuSO4 = x + y = 0,25 mol
→ x = 1,25.
Câu 8:
Cho 3,82 gam hợp kim Ba, Al vào nước dư chỉ thu được dung dịch chứa duy nhất một muối. Khối lượng Ba là:
A. 3,425 gam.
B. 1,644 gam.
C. 1,370 gam.
D. 2,740 gam.
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Công thức muối Ba(AlO2)2
nAl = 2nBa (1)
Lại có: mAl + mBa = 3,82
→ 27.nAl + 137.nBa = 3,82 (2)
nAl = 0,04 mol; nBa = 0,02 mol
→ mBa = 0,02.137 = 2,740 gam.
Những bài tập này giúp bạn củng cố kiến thức về phản ứng Ba + CuSO4 + H2O và các phản ứng liên quan.
7. FAQ – Các Câu Hỏi Thường Gặp Về Phản Ứng BaSO4 Và Cu(OH)2
7.1. Phản ứng Ba + CuSO4 + H2O là loại phản ứng gì?
Phản ứng Ba + CuSO4 + H2O là phản ứng oxi hóa khử, trong đó Ba bị oxi hóa và H2O bị khử. Đồng thời, đây cũng là phản ứng trao đổi ion tạo kết tủa.
7.2. Tại sao lại có kết tủa BaSO4 trong phản ứng?
Kết tủa BaSO4 được tạo thành do ion Ba²⁺ từ bari kết hợp với ion SO₄²⁻ từ CuSO4 tạo thành hợp chất BaSO4 không tan trong nước.
7.3. Tại sao lại có kết tủa Cu(OH)2 trong phản ứng?
Kết tủa Cu(OH)2 được tạo thành do ion Cu²⁺ từ CuSO4 kết hợp với ion OH⁻ từ nước, tạo thành hợp chất Cu(OH)2 ít tan trong nước.
7.4. Khí H2 thoát ra từ đâu trong phản ứng?
Khí H2 thoát ra do bari phản ứng với nước, giải phóng khí H2 và tạo thành Ba(OH)2.
7.5. Điều gì xảy ra nếu không có nước trong phản ứng Ba + CuSO4?
Nếu không có nước, phản ứng sẽ không xảy ra vì nước là chất phản ứng cần thiết để tạo ra ion OH⁻, từ đó tạo thành kết tủa Cu(OH)2 và giải phóng khí H2.
7.6. Phản ứng này có ứng dụng gì trong thực tế?
Phản ứng này được sử dụng trong phòng thí nghiệm để điều chế Cu(OH)2 và BaSO4, trong công nghiệp để sản xuất chất độn và thuốc trừ sâu, và trong phân tích hóa học để xác định sự có mặt của ion Ba²⁺ và SO₄²⁻.
7.7. Làm thế nào để nhận biết khí H2 thoát ra từ phản ứng?
Khí H2 không màu, không mùi và nhẹ hơn không khí. Bạn có thể nhận biết khí H2 bằng cách đốt, nó sẽ cháy với ngọn lửa màu xanh nhạt và tạo ra tiếng nổ nhỏ.
7.8. Bari có độc không? Cần lưu ý gì khi sử dụng?
Bari và các hợp chất của nó có độc. Khi sử dụng, cần đeo kính bảo hộ, găng tay và thực hiện trong tủ hút để tránh tiếp xúc trực tiếp và hít phải bụi bari.
7.9. Làm thế nào để tăng tốc độ phản ứng Ba + CuSO4 + H2O?
Để tăng tốc độ phản ứng, bạn có thể khuấy trộn dung dịch để tăng sự tiếp xúc giữa các chất phản ứng và sử dụng dung dịch CuSO4 có nồng độ cao hơn.
7.10. Có thể thay thế CuSO4 bằng chất nào khác để phản ứng với Ba không?
Có thể thay thế CuSO4 bằng các muối sunfat khác của kim loại, như FeSO4 hoặc Al2(SO4)3, nhưng sản phẩm và hiện tượng có thể khác nhau.
8. Tại Sao Nên Tìm Hiểu Về Xe Tải Tại XETAIMYDINH.EDU.VN?
Nếu bạn đang tìm kiếm thông tin chi tiết và đáng tin cậy về các loại xe tải, giá cả, địa điểm mua bán uy tín và dịch vụ sửa chữa chất lượng tại khu vực Mỹ Đình, Hà Nội, thì XETAIMYDINH.EDU.VN là điểm đến lý tưởng. Chúng tôi hiểu rõ những thách thức mà khách hàng thường gặp phải, như việc tìm kiếm thông tin đáng tin cậy, lo ngại về chi phí vận hành và bảo trì, cũng như khó khăn trong việc lựa chọn loại xe tải phù hợp.
Tại XETAIMYDINH.EDU.VN, chúng tôi cung cấp:
- Thông tin chi tiết và cập nhật: Về các loại xe tải có sẵn ở Mỹ Đình, Hà Nội.
- So sánh giá cả và thông số kỹ thuật: Giúp bạn dễ dàng lựa chọn xe phù hợp.
- Tư vấn chuyên nghiệp: Để bạn chọn được chiếc xe tải phù hợp nhất với nhu cầu và ngân sách của mình.
- Giải đáp mọi thắc mắc: Liên quan đến thủ tục mua bán, đăng ký và bảo dưỡng xe tải.
- Thông tin về dịch vụ sửa chữa uy tín: Trong khu vực Mỹ Đình.
Hãy truy cập ngay XETAIMYDINH.EDU.VN để được tư vấn và giải đáp mọi thắc mắc về xe tải ở Mỹ Đình. Chúng tôi cam kết mang đến cho bạn những thông tin chính xác, hữu ích và đáng tin cậy nhất, giúp bạn đưa ra quyết định sáng suốt và tiết kiệm thời gian, chi phí.
Liên hệ với chúng tôi:
- Địa chỉ: Số 18 đường Mỹ Đình, phường Mỹ Đình 2, quận Nam Từ Liêm, Hà Nội
- Hotline: 0247 309 9988
- Trang web: XETAIMYDINH.EDU.VN
Đừng bỏ lỡ cơ hội tìm hiểu và sở hữu những chiếc xe tải chất lượng nhất tại Mỹ Đình!
