Ba(OH)2 tác dụng với SO2 tạo ra kết tủa trắng BaSO3 và nước, đây là một phản ứng trao đổi điển hình đã được cân bằng chi tiết tại Xe Tải Mỹ Đình (XETAIMYDINH.EDU.VN). Ngoài ra, bài viết còn cung cấp các ví dụ minh họa và bài tập liên quan đến Ba(OH)2. Cùng khám phá chi tiết về phản ứng hóa học thú vị này và những ứng dụng thực tế của nó trong đời sống và công nghiệp, đồng thời tìm hiểu về các loại xe tải chuyên dụng cho ngành hóa chất và vật liệu xây dựng.
1. Phản Ứng Hóa Học Giữa Ba(OH)2 và SO2 Diễn Ra Như Thế Nào?
Phản ứng giữa Ba(OH)2 (Bari Hydroxit) và SO2 (Lưu huỳnh đioxit) tạo ra BaSO3 (Bari Sunfit) kết tủa và H2O (nước). Đây là một phản ứng trao đổi ion, trong đó ion Ba2+ từ Ba(OH)2 kết hợp với ion SO32- được tạo ra khi SO2 hòa tan trong nước.
Phương trình hóa học đầy đủ:
Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 ↓ + H2O
- Ba(OH)2: Bari Hydroxit, một bazơ mạnh, thường được sử dụng trong các thí nghiệm hóa học và trong một số quy trình công nghiệp.
- SO2: Lưu huỳnh đioxit, một khí độc hại, là một trong những nguyên nhân gây ra mưa axit và ô nhiễm không khí. SO2 được thải ra từ các nhà máy nhiệt điện, các hoạt động đốt nhiên liệu hóa thạch và các quá trình công nghiệp khác.
- BaSO3: Bari Sunfit, một chất rắn màu trắng, không tan trong nước.
- H2O: Nước, sản phẩm phụ của phản ứng.
Alt Text: Thí nghiệm phản ứng giữa dung dịch Ba(OH)2 và khí SO2 tạo thành kết tủa trắng BaSO3 trong ống nghiệm, minh họa phản ứng hóa học.
Cơ chế phản ứng:
- SO2 hòa tan trong nước tạo thành axit sunfurơ (H2SO3): SO2 + H2O ⇌ H2SO3
- Axit sunfurơ phản ứng với Ba(OH)2 tạo ra BaSO3 và H2O: H2SO3 + Ba(OH)2 → BaSO3 ↓ + 2H2O
Điều kiện phản ứng:
- Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ phòng.
- SO2 cần được dẫn vào dung dịch Ba(OH)2.
- Phản ứng xảy ra nhanh chóng và dễ dàng nhận biết bằng sự xuất hiện của kết tủa trắng BaSO3.
Ứng dụng của phản ứng:
- Nhận biết SO2: Phản ứng này được sử dụng để nhận biết khí SO2 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp.
- Loại bỏ SO2: Trong một số quy trình công nghiệp, phản ứng này được sử dụng để loại bỏ SO2 khỏi khí thải, giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
- Điều chế BaSO3: Phản ứng này có thể được sử dụng để điều chế BaSO3 trong phòng thí nghiệm.
Lưu ý:
- SO2 là một khí độc hại, cần được xử lý cẩn thận trong phòng thí nghiệm.
- Ba(OH)2 là một bazơ mạnh, có thể gây ăn mòn da và mắt, cần sử dụng bảo hộ khi làm việc với chất này.
2. Tại Sao Phản Ứng Ba(OH)2 + SO2 Được Xem Là Phản Ứng Trao Đổi?
Phản ứng giữa Ba(OH)2 và SO2 được xem là phản ứng trao đổi (hay còn gọi là phản ứng trao đổi ion) vì có sự trao đổi các ion giữa hai chất phản ứng để tạo thành hai chất mới. Cụ thể, ion Ba2+ từ Ba(OH)2 và ion SO32- (hình thành từ SO2 khi hòa tan trong nước) đã trao đổi vị trí để tạo thành BaSO3 kết tủa và H2O.
Giải thích chi tiết:
- Ba(OH)2 phân ly trong nước: Ba(OH)2 → Ba2+ + 2OH-
- SO2 hòa tan trong nước tạo H2SO3: SO2 + H2O ⇌ H2SO3
- H2SO3 phân ly: H2SO3 ⇌ 2H+ + SO32-
- Phản ứng trao đổi ion: Ba2+ + SO32- → BaSO3 (kết tủa)
Như vậy, có thể thấy rõ ràng rằng ion Ba2+ và ion SO32- đã trao đổi để tạo thành sản phẩm mới là BaSO3, một chất không tan (kết tủa). Đây chính là đặc điểm của phản ứng trao đổi.
So sánh với các loại phản ứng khác:
- Phản ứng hóa hợp: Hai hay nhiều chất kết hợp thành một chất mới.
- Phản ứng phân hủy: Một chất bị phân tách thành hai hay nhiều chất mới.
- Phản ứng thế: Một nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử thay thế một nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác trong phân tử.
- Phản ứng oxi hóa khử: Có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử.
Phản ứng Ba(OH)2 + SO2 không thuộc các loại phản ứng trên, mà là phản ứng trao đổi, dựa trên sự trao đổi ion giữa các chất phản ứng.
Ví dụ khác về phản ứng trao đổi:
- AgNO3 + NaCl → AgCl ↓ + NaNO3
- HCl + NaOH → NaCl + H2O
Alt Text: Sơ đồ minh họa sự trao đổi ion giữa Ba(OH)2 và SO2 trong phản ứng tạo thành BaSO3 kết tủa và nước.
3. Điều Kiện Cần Thiết Để Phản Ứng Ba(OH)2 và SO2 Xảy Ra Hoàn Toàn?
Để phản ứng giữa Ba(OH)2 và SO2 xảy ra hoàn toàn, cần đảm bảo các điều kiện sau:
- Đảm bảo SO2 được hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ba(OH)2:
- Dẫn khí SO2 từ từ vào dung dịch Ba(OH)2.
- Khuấy đều dung dịch trong quá trình dẫn khí SO2.
- Sử dụng dung dịch Ba(OH)2 có nồng độ phù hợp. Nồng độ quá cao có thể làm chậm quá trình hấp thụ SO2, trong khi nồng độ quá thấp có thể không đủ để phản ứng hết với SO2.
- Tránh dư SO2:
- Nếu SO2 dư, BaSO3 kết tủa có thể bị hòa tan tạo thành Ba(HSO3)2 (Bari hiđrosunfit), làm giảm hiệu suất phản ứng và gây khó khăn cho việc quan sát kết tủa.
- Phương trình phản ứng khi SO2 dư: BaSO3 + SO2 + H2O → Ba(HSO3)2
- Để tránh dư SO2, nên sử dụng lượng SO2 vừa đủ hoặc kiểm soát tốc độ dẫn khí SO2 vào dung dịch.
- Nhiệt độ:
- Phản ứng xảy ra tốt nhất ở nhiệt độ phòng.
- Nhiệt độ quá cao có thể làm giảm khả năng hòa tan của SO2 trong nước, làm chậm phản ứng.
- Sử dụng Ba(OH)2 chất lượng:
- Ba(OH)2 phải là chất tinh khiết, không lẫn tạp chất.
- Ba(OH)2 nên được bảo quản kín để tránh tác dụng với CO2 trong không khí, tạo thành BaCO3, làm giảm hiệu quả phản ứng.
- Môi trường phản ứng:
- Phản ứng nên được thực hiện trong môi trường không có các chất khí hoặc ion có thể phản ứng với Ba(OH)2 hoặc SO2, gây ảnh hưởng đến kết quả phản ứng.
Tóm tắt các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng:
| Yếu tố | Ảnh hưởng | Cách khắc phục |
|---|---|---|
| SO2 | Dư SO2 có thể hòa tan kết tủa BaSO3. | Kiểm soát lượng SO2, dẫn khí từ từ, khuấy đều. |
| Nhiệt độ | Nhiệt độ cao làm giảm khả năng hòa tan của SO2. | Thực hiện phản ứng ở nhiệt độ phòng. |
| Ba(OH)2 | Ba(OH)2 kém chất lượng hoặc bị nhiễm bẩn làm giảm hiệu quả phản ứng. | Sử dụng Ba(OH)2 tinh khiết, bảo quản kín. |
| Môi trường | Các chất khí hoặc ion khác có thể gây ảnh hưởng đến phản ứng. | Thực hiện phản ứng trong môi trường sạch, không có tạp chất. |
Lưu ý:
Việc đảm bảo các điều kiện trên sẽ giúp phản ứng xảy ra nhanh chóng, hoàn toàn và cho kết quả chính xác, giúp bạn dễ dàng quan sát hiện tượng và thực hiện các thí nghiệm liên quan.
Alt Text: Hình ảnh minh họa các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng giữa Ba(OH)2 và SO2, bao gồm lượng khí SO2, nhiệt độ và chất lượng Ba(OH)2.
4. Hiện Tượng Quan Sát Được Khi Thực Hiện Phản Ứng Ba(OH)2 và SO2 Là Gì?
Hiện tượng dễ nhận thấy nhất khi thực hiện phản ứng giữa Ba(OH)2 và SO2 là sự xuất hiện của kết tủa trắng. Khi dẫn khí SO2 vào dung dịch Ba(OH)2, dung dịch sẽ trở nên vẩn đục do sự hình thành của các hạt BaSO3 không tan. Nếu tiếp tục dẫn khí SO2, lượng kết tủa sẽ tăng lên cho đến khi phản ứng kết thúc.
Mô tả chi tiết:
- Ban đầu: Dung dịch Ba(OH)2 trong suốt, không màu.
- Khi dẫn khí SO2:
- Dung dịch bắt đầu trở nên vẩn đục.
- Xuất hiện các hạt rắn màu trắng lơ lửng trong dung dịch.
- Nếu để yên, các hạt rắn này sẽ lắng xuống đáy ống nghiệm, tạo thành một lớp kết tủa trắng.
- Khi phản ứng hoàn tất:
- Lượng kết tủa trắng đạt tối đa.
- Dung dịch phía trên kết tủa trở nên trong suốt hơn.
Giải thích hiện tượng:
- SO2 khi hòa tan trong nước tạo thành H2SO3, axit này tác dụng với Ba(OH)2 tạo thành BaSO3, một chất không tan trong nước, do đó tạo thành kết tủa.
- Phản ứng xảy ra nhanh chóng, do đó kết tủa xuất hiện ngay khi SO2 được dẫn vào dung dịch Ba(OH)2.
- Màu trắng của kết tủa BaSO3 là do chất này hấp thụ và phản xạ ánh sáng đồng đều trên toàn bộ dải quang phổ nhìn thấy.
Lưu ý:
- Nếu dẫn quá nhiều SO2, kết tủa BaSO3 có thể tan một phần do tạo thành Ba(HSO3)2, làm giảm lượng kết tủa quan sát được.
- Nếu Ba(OH)2 không tinh khiết hoặc bị nhiễm bẩn, màu sắc của kết tủa có thể khác, ví dụ như hơi vàng hoặc xám.
Ứng dụng của hiện tượng:
Hiện tượng kết tủa trắng khi cho SO2 tác dụng với Ba(OH)2 được sử dụng để nhận biết khí SO2 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. Đây là một phương pháp đơn giản, nhanh chóng và hiệu quả để xác định sự có mặt của SO2 trong một mẫu khí.
Alt Text: Hình ảnh ống nghiệm chứa dung dịch Ba(OH)2 sau khi phản ứng với SO2, cho thấy rõ hiện tượng kết tủa trắng BaSO3.
5. Bari Sunfit (BaSO3) Tạo Thành Từ Phản Ứng Có Tính Chất Gì Đặc Biệt?
Bari Sunfit (BaSO3) là một hợp chất hóa học có một số tính chất đặc biệt, làm cho nó trở nên hữu ích trong một số ứng dụng nhất định. Dưới đây là một số tính chất quan trọng của BaSO3:
- Tính chất vật lý:
- Trạng thái: Chất rắn ở nhiệt độ phòng.
- Màu sắc: Màu trắng.
- Độ tan: Thực tế không tan trong nước (rất ít tan).
- Khối lượng mol: 217.34 g/mol.
- Cấu trúc tinh thể: Có cấu trúc tinh thể đặc trưng.
- Tính chất hóa học:
- Tính khử: BaSO3 có tính khử, có thể bị oxi hóa thành BaSO4 (Bari Sulfat) bởi các chất oxi hóa mạnh như clo, brom, hoặc axit nitric.
- Ví dụ: BaSO3 + Cl2 + H2O → BaSO4 + 2HCl
- Phản ứng với axit: BaSO3 phản ứng với axit mạnh tạo thành SO2, muối bari và nước.
- Ví dụ: BaSO3 + 2HCl → BaCl2 + SO2 ↑ + H2O
- Phản ứng với SO2 dư: Như đã đề cập ở trên, BaSO3 có thể phản ứng với SO2 dư trong môi trường nước để tạo thành Ba(HSO3)2 (Bari Hiđrosunfit), một chất tan trong nước.
- BaSO3 + SO2 + H2O → Ba(HSO3)2
- Kém bền nhiệt: BaSO3 không bền ở nhiệt độ cao và có thể bị phân hủy.
- Tính khử: BaSO3 có tính khử, có thể bị oxi hóa thành BaSO4 (Bari Sulfat) bởi các chất oxi hóa mạnh như clo, brom, hoặc axit nitric.
- Ứng dụng:
- Sản xuất giấy: BaSO3 được sử dụng trong sản xuất giấy như một chất làm trắng và tăng độ непрозрачности.
- Chất khử clo: BaSO3 có thể được sử dụng để khử clo dư trong nước hoặc trong các quá trình công nghiệp.
- Phân tích hóa học: BaSO3 được sử dụng trong một số phương pháp phân tích hóa học.
- Ngành dệt nhuộm: Đôi khi được sử dụng trong quá trình nhuộm vải.
- Độc tính:
- BaSO3 có độc tính nhất định, mặc dù không cao như các hợp chất bari tan khác. Cần tránh tiếp xúc trực tiếp với da và mắt, và tránh hít phải bụi của BaSO3.
So sánh BaSO3 và BaSO4:
| Tính chất | BaSO3 (Bari Sunfit) | BaSO4 (Bari Sulfat) |
|---|---|---|
| Độ tan | Rất ít tan trong nước. | Thực tế không tan trong nước (còn ít tan hơn BaSO3). |
| Tính chất hóa học | Có tính khử, phản ứng với axit tạo SO2. | Rất bền, khó phản ứng, không có tính khử. |
| Ứng dụng | Sản xuất giấy, chất khử clo, phân tích hóa học. | Chụp X-quang (cản quang), sản xuất sơn, nhựa, cao su. |
Lưu ý:
Khi làm việc với BaSO3, cần tuân thủ các biện pháp an toàn lao động để tránh gây hại cho sức khỏe.
Alt Text: Bảng so sánh các tính chất vật lý, hóa học và ứng dụng của BaSO3 (Bari Sunfit).
6. Làm Thế Nào Để Nhận Biết Khí SO2 Bằng Dung Dịch Ba(OH)2?
Dung dịch Ba(OH)2 là một thuốc thử hiệu quả để nhận biết khí SO2 (Lưu huỳnh đioxit) dựa trên phản ứng đặc trưng tạo thành kết tủa trắng BaSO3. Dưới đây là quy trình chi tiết và các lưu ý quan trọng:
Quy trình thực hiện:
- Chuẩn bị:
- Dung dịch Ba(OH)2 có nồng độ khoảng 0.1M (hoặc nồng độ khác tùy thuộc vào mục đích thí nghiệm).
- Ống nghiệm hoặc bình chứa khí SO2.
- Ống dẫn khí hoặc pipet.
- Tiến hành:
- Dẫn khí SO2 từ từ vào ống nghiệm chứa dung dịch Ba(OH)2. Có thể sử dụng ống dẫn khí hoặc pipet để dẫn khí SO2 vào dung dịch một cách cẩn thận.
- Quan sát hiện tượng xảy ra trong ống nghiệm.
- Hiện tượng:
- Nếu có khí SO2, dung dịch Ba(OH)2 sẽ trở nên vẩn đục ngay lập tức do sự hình thành của kết tủa trắng BaSO3.
- Phương trình phản ứng: Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 ↓ + H2O
- Kết luận:
- Sự xuất hiện của kết tủa trắng BaSO3 chứng tỏ có khí SO2 trong mẫu khí.
Các yếu tố ảnh hưởng và lưu ý:
- Nồng độ Ba(OH)2:
- Nồng độ Ba(OH)2 ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng và lượng kết tủa tạo thành.
- Nồng độ quá thấp có thể làm phản ứng xảy ra chậm và khó quan sát kết tủa.
- Nồng độ quá cao có thể gây khó khăn trong việc kiểm soát phản ứng.
- Lượng SO2:
- Nếu dẫn quá nhiều SO2, kết tủa BaSO3 có thể tan một phần do tạo thành Ba(HSO3)2 (tan trong nước), làm giảm lượng kết tủa quan sát được.
- Phương trình phản ứng khi SO2 dư: BaSO3 + SO2 + H2O → Ba(HSO3)2
- Do đó, nên dẫn SO2 từ từ và quan sát kỹ hiện tượng.
- Chất lượng Ba(OH)2:
- Ba(OH)2 phải là chất tinh khiết, không lẫn tạp chất.
- Ba(OH)2 dễ bị tác dụng với CO2 trong không khí tạo thành BaCO3, làm giảm hiệu quả phản ứng. Do đó, nên bảo quản Ba(OH)2 kín.
- Các chất khí khác:
- Nếu trong mẫu khí có các chất khí khác có thể phản ứng với Ba(OH)2 (ví dụ như CO2), kết quả có thể bị sai lệch.
- Trong trường hợp này, cần loại bỏ các chất khí gây nhiễu trước khi thực hiện phản ứng với Ba(OH)2.
- An toàn:
- SO2 là khí độc, cần thực hiện thí nghiệm trong tủ hút hoặc nơi thoáng khí.
- Ba(OH)2 là chất ăn mòn, cần sử dụng bảo hộ (găng tay, kính bảo hộ) khi làm việc.
Ví dụ minh họa:
Giả sử bạn muốn kiểm tra xem một mẫu khí thải từ một nhà máy có chứa SO2 hay không. Bạn có thể thực hiện như sau:
- Lấy một lượng mẫu khí thải vào một ống nghiệm.
- Dẫn khí thải từ từ vào một ống nghiệm khác chứa dung dịch Ba(OH)2.
- Nếu dung dịch Ba(OH)2 trở nên vẩn đục và có kết tủa trắng xuất hiện, điều này chứng tỏ mẫu khí thải có chứa SO2.
Ưu điểm của phương pháp:
- Đơn giản, dễ thực hiện.
- Nhanh chóng, cho kết quả ngay lập tức.
- Độ nhạy cao, có thể phát hiện SO2 ngay cả ở nồng độ thấp.
Alt Text: Sơ đồ thí nghiệm nhận biết khí SO2 bằng dung dịch Ba(OH)2, minh họa quá trình dẫn khí và hiện tượng kết tủa.
7. Các Ứng Dụng Thực Tế Của Phản Ứng Giữa Ba(OH)2 và SO2 Trong Đời Sống Và Công Nghiệp?
Phản ứng giữa Ba(OH)2 và SO2, mặc dù đơn giản, nhưng lại có một số ứng dụng quan trọng trong đời sống và công nghiệp, đặc biệt liên quan đến việc kiểm soát ô nhiễm môi trường và phân tích hóa học.
- Xử lý khí thải công nghiệp:
- SO2 là một trong những khí thải gây ô nhiễm môi trường, góp phần vào hiện tượng mưa axit và các vấn đề sức khỏe.
- Phản ứng giữa Ba(OH)2 và SO2 được sử dụng để loại bỏ SO2 khỏi khí thải của các nhà máy nhiệt điện, nhà máy hóa chất và các cơ sở công nghiệp khác.
- Khí thải được dẫn qua một hệ thống chứa dung dịch Ba(OH)2, SO2 sẽ phản ứng với Ba(OH)2 tạo thành BaSO3 kết tủa, giúp làm sạch khí thải trước khi thải ra môi trường.
- Phân tích hóa học:
- Phản ứng này được sử dụng để định tính và định lượng SO2 trong các mẫu khí hoặc dung dịch.
- Định tính: Như đã đề cập ở trên, sự xuất hiện của kết tủa trắng khi cho SO2 tác dụng với Ba(OH)2 là một dấu hiệu để nhận biết SO2.
- Định lượng: Lượng SO2 có thể được xác định bằng cách đo lượng BaSO3 kết tủa tạo thành hoặc bằng phương pháp chuẩn độ.
- Sản xuất giấy:
- BaSO3 được sử dụng trong sản xuất giấy như một chất làm trắng và tăng độ đục của giấy.
- BaSO3 giúp cải thiện chất lượng giấy và làm cho giấy trở nên sáng hơn.
- Ngăn ngừa ăn mòn:
- Trong một số trường hợp, Ba(OH)2 được sử dụng để trung hòa axit trong môi trường, giúp ngăn ngừa ăn mòn kim loại.
- Khi có mặt SO2, Ba(OH)2 sẽ phản ứng với SO2 tạo thành BaSO3, giúp loại bỏ SO2 khỏi môi trường và giảm nguy cơ ăn mòn.
- Nghiên cứu khoa học:
- Phản ứng giữa Ba(OH)2 và SO2 được sử dụng trong các nghiên cứu khoa học liên quan đến hóa học môi trường, phân tích hóa học và xử lý khí thải.
- Phản ứng này giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cơ chế phản ứng, tính chất của các chất và các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng.
Ví dụ cụ thể:
- Một nhà máy nhiệt điện sử dụng than làm nhiên liệu thải ra một lượng lớn SO2. Để giảm thiểu ô nhiễm môi trường, nhà máy này đã xây dựng một hệ thống xử lý khí thải sử dụng dung dịch Ba(OH)2. Khí thải được dẫn qua hệ thống này, SO2 phản ứng với Ba(OH)2 tạo thành BaSO3 kết tủa, giúp loại bỏ phần lớn SO2 khỏi khí thải trước khi thải ra môi trường.
- Một phòng thí nghiệm muốn xác định hàm lượng SO2 trong một mẫu khí thải. Các nhà khoa học sẽ dẫn mẫu khí thải qua dung dịch Ba(OH)2 và đo lượng BaSO3 kết tủa tạo thành. Từ đó, họ có thể tính toán được hàm lượng SO2 trong mẫu khí thải.
Lưu ý:
Việc sử dụng Ba(OH)2 để xử lý khí thải SO2 cần được thực hiện một cách cẩn thận để tránh gây ra các vấn đề môi trường khác. BaSO3 kết tủa cần được xử lý và tiêu hủy đúng cách để tránh gây ô nhiễm đất và nước.
Alt Text: Hình ảnh minh họa các ứng dụng của phản ứng giữa Ba(OH)2 và SO2 trong xử lý khí thải công nghiệp và phân tích hóa học.
8. Bài Tập Vận Dụng Về Phản Ứng Giữa Ba(OH)2 và SO2 (Có Lời Giải Chi Tiết)?
Để giúp bạn hiểu rõ hơn về phản ứng giữa Ba(OH)2 và SO2, dưới đây là một số bài tập vận dụng có lời giải chi tiết:
Bài tập 1:
Dẫn 4.48 lít khí SO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch Ba(OH)2 1M. Tính khối lượng kết tủa thu được.
Lời giải:
- Tính số mol SO2:
- n(SO2) = V/22.4 = 4.48/22.4 = 0.2 mol
- Tính số mol Ba(OH)2:
- n(Ba(OH)2) = V CM = 0.2 1 = 0.2 mol
- Viết phương trình phản ứng:
- Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 ↓ + H2O
- So sánh số mol:
- n(SO2) = n(Ba(OH)2) = 0.2 mol
- Vậy phản ứng xảy ra hoàn toàn.
- Tính khối lượng kết tủa BaSO3:
- n(BaSO3) = n(SO2) = 0.2 mol
- M(BaSO3) = 217.34 g/mol
- m(BaSO3) = n M = 0.2 217.34 = 43.468 g
Đáp số: Khối lượng kết tủa BaSO3 thu được là 43.468 gam.
Bài tập 2:
Hấp thụ hoàn toàn 6.72 lít khí SO2 (đktc) vào 400 ml dung dịch Ba(OH)2 0.5M. Tính khối lượng các chất sau phản ứng.
Lời giải:
- Tính số mol SO2:
- n(SO2) = V/22.4 = 6.72/22.4 = 0.3 mol
- Tính số mol Ba(OH)2:
- n(Ba(OH)2) = V CM = 0.4 0.5 = 0.2 mol
- Xét tỉ lệ:
- n(SO2) / n(Ba(OH)2) = 0.3 / 0.2 = 1.5
- Vì 1 < tỉ lệ < 2, nên phản ứng tạo ra cả BaSO3 và Ba(HSO3)2.
- Viết các phương trình phản ứng:
- Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 ↓ + H2O (1)
- BaSO3 + SO2 + H2O → Ba(HSO3)2 (2)
- Đặt ẩn và giải hệ phương trình:
- Gọi x là số mol BaSO3 tạo thành từ (1), y là số mol BaSO3 phản ứng ở (2).
- Ta có hệ phương trình:
- x + y = 0.2 (bảo toàn Ba)
- x + 2y = 0.3 (bảo toàn S)
- Giải hệ phương trình, ta được: x = 0.1 mol, y = 0.1 mol
- Tính khối lượng các chất:
- m(BaSO3) = n M = 0.1 217.34 = 21.734 g
- n(Ba(HSO3)2) = y = 0.1 mol
- M(Ba(HSO3)2) = 337.49 g/mol
- m(Ba(HSO3)2) = n M = 0.1 337.49 = 33.749 g
Đáp số: Khối lượng BaSO3 là 21.734 gam, khối lượng Ba(HSO3)2 là 33.749 gam.
Bài tập 3:
Sục khí SO2 vào dung dịch chứa 0.1 mol Ba(OH)2. Để thu được lượng kết tủa lớn nhất thì cần tối thiểu bao nhiêu mol SO2?
Lời giải:
Để thu được lượng kết tủa lớn nhất, SO2 cần phản ứng vừa đủ với Ba(OH)2 theo phương trình:
Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 ↓ + H2O
Theo phương trình, tỉ lệ mol giữa Ba(OH)2 và SO2 là 1:1.
Vậy, để phản ứng hết 0.1 mol Ba(OH)2, cần tối thiểu 0.1 mol SO2.
Đáp số: Cần tối thiểu 0.1 mol SO2.
Bài tập 4:
Cho 2.24 lít khí SO2 (đktc) tác dụng với 100 ml dung dịch Ba(OH)2 1.5M. Sau phản ứng, lọc bỏ kết tủa, cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam chất rắn?
Lời giải:
- Tính số mol SO2:
- n(SO2) = V/22.4 = 2.24/22.4 = 0.1 mol
- Tính số mol Ba(OH)2:
- n(Ba(OH)2) = V CM = 0.1 1.5 = 0.15 mol
- Viết phương trình phản ứng:
- Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 ↓ + H2O
- So sánh số mol:
- Ba(OH)2 dư sau phản ứng.
- Số mol Ba(OH)2 dư: 0.15 – 0.1 = 0.05 mol
- Chất rắn thu được sau khi cô cạn là Ba(OH)2 khan:
- M(Ba(OH)2) = 171.34 g/mol
- m(Ba(OH)2) = n M = 0.05 171.34 = 8.567 g
Đáp số: Khối lượng chất rắn thu được là 8.567 gam.
Bài tập 5:
Sục V lít khí SO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch Ba(OH)2 1M thu được 15.16 gam kết tủa. Tính giá trị của V.
Lời giải:
- Tính số mol Ba(OH)2:
- n(Ba(OH)2) = V CM = 0.1 1 = 0.1 mol
- Tính số mol BaSO3:
- n(BaSO3) = m/M = 15.16/217.34 = 0.07 mol
- Xét 2 trường hợp:
- Trường hợp 1: Ba(OH)2 dư, SO2 hết.
- n(SO2) = n(BaSO3) = 0.07 mol
- V(SO2) = n 22.4 = 0.07 22.4 = 1.568 lít
- Trường hợp 2: SO2 dư, BaSO3 bị hòa tan một phần.
- Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 ↓ + H2O
- BaSO3 + SO2 + H2O → Ba(HSO3)2
- Số mol SO2 phản ứng: n(SO2) = n(Ba(OH)2) + n(Ba(HSO3)2) = 0.1 + (0.1 – 0.07) = 0.13 mol
- V(SO2) = n 22.4 = 0.13 22.4 = 2.912 lít
- Trường hợp 1: Ba(OH)2 dư, SO2 hết.
Đáp số: V = 1.568 lít hoặc V = 2.912 lít.
Hy vọng những bài tập này sẽ giúp bạn củng cố kiến thức về phản ứng giữa Ba(OH)2 và SO2.
Alt Text: Hình ảnh minh họa các bài tập vận dụng về phản ứng giữa Ba(OH)2 và SO2 với các dạng bài khác nhau.
9. Các Loại Xe Tải Thường Được Sử Dụng Để Vận Chuyển Ba(OH)2 và SO2?
Việc vận chuyển Ba(OH)2 và SO2 đòi hỏi các loại xe tải chuyên dụng để đảm bảo an toàn và tuân thủ các quy định về vận chuyển hàng hóa nguy hiểm. Dưới đây là các loại xe tải thường được sử dụng:
1. Vận chuyển Ba(OH)2:
- Xe tải thùng: Ba(OH)2 thường được vận chuyển dưới dạng chất rắn đóng bao hoặc chất lỏng trong thùng phuy. Xe tải thùng là lựa chọn phổ biến để vận chuyển số lượng lớn Ba(OH)2. Thùng xe cần đảm bảo kín, chống thấm nước và có khả năng chịu được hóa chất.
- Xe tải ben: Trong một số trường hợp, Ba(OH)2 dạng bột có thể được vận chuyển bằng xe tải ben có bạt che kín để tránh phát tán bụi ra môi trường.
- Xe tải chuyên dụng chở hóa chất: Các loại xe này được thiết kế đặc biệt để vận chuyển hóa chất nguy hiểm, với các tính năng an toàn như hệ thống chống cháy nổ, hệ thống thông gió và hệ thống cảnh báo rò rỉ.
2. Vận chuyển SO2:
- Xe bồn chở khí hóa lỏng: SO2 thường được vận chuyển dưới dạng khí hóa lỏng trong các bồn chứa chuyên dụng chịu áp lực cao. Các xe bồn này phải đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt về vật liệu chế tạo, van an toàn và hệ thống kiểm soát áp suất.
- Xe tải chở container khí: SO2 cũng có thể được vận chuyển trong các container khí chuyên dụng. Các container này cần được kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ để đảm bảo an toàn.
Yêu cầu chung đối với xe tải vận chuyển Ba(OH)2 và SO2:
- Giấy phép vận chuyển hàng nguy hiểm: Xe tải và người điều khiển phải có giấy phép vận chuyển hàng nguy hiểm do cơ quan
