Canxi Oxit là gì? Lưu huỳnh dioxit là gì? Chúng có những tính chất vật lý và tính chất hóa học như thế nào? Bài viết dưới đây tổng hợp toàn bộ lý thuyết và bài tập liên quan đến 2 loại hợp chất này.
Lý thuyết canxi oxit (CaO)
Định nghĩa
Canxi oxit có công thức là CaO, còn được biết đến với tên gọi canxia, các tên gọi thông thường khác là vôi sống, vôi nung. Nó là một oxit của canxi, được sử dụng rộng rãi trong đời sống hằng ngày.
Tính chất vật lý
Tính chất vật lý của canxi oxit được thể hiện rõ thông qua bảng tóm tắt sau:
CaO là chất rắn có dạng tinh thể màu trắng, là một chất ăn da và có tính kiềm.
– Nhận biết: Đem hòa tan bari oxit vào nước, tan tốt trong nước, tỏa nhiệt mạnh, sinh ra dung dịch hơi vẩn đục.
CaO + H2O → Ca(OH)2
Tính chất hóa học
Canxi oxit là một oxit bazo nên nó có đầy đủ tính chất của một oxit bazo.
- Tác dụng với nước
CaO + H2O → Ca(OH)2
- Tác dụng với axit tạo thành muối và nước
CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O
- Tác dụng với oxit axit tạo thành muối
CaO + CO2 → CaCO3
- Phản ứng xảy ra khi cho vôi sống vào nước
CaO + H2O → Ca(OH)2
Phương pháp điều chế canxi oxit
Nung đá vôi bằng lò nung vôi thủ công hoặc lò nung vôi công nghiệp. Phản ứng đầu tiên chúng là than chấy tạo khí CO2. C + O2 = CO2 Nhiệt độ sinh ra sẽ phân hủy đá vôi thành vôi sống CaCO3 = CaO + CO2
Nhiệt độ để phân hủy đá vôi sẽ trên 900oC.
Một số ứng dụng
Trong xây dựng: Canxi oxit tác đụng với nước thành vôi tôi Ca(OH)2 được dùng trong các loại vữa để tăng độ liên kết và đông cứng.
Trong công nghiệp: Canxi oxit được dùng trong sản xuất thủy tinh, xi măng và sản xuất kim loại, hợp kim (thép, magie, nhôm…)
Trong môi trường: Nó được dùng trong quá trình xử lý nước và nước thải để giảm độ chua. Đôi khi Canxi oxit được dùng để loại bỏ các tạp chất photphat và các tạp chất khác.
Trong nông nghiệp: Canxi oxit được dùng để cái thiện độ chua của đất…
Trong gốm sứ: Canxi oxit được dùng trong vật liệu gốm nhóm trợ chảy. Canxi oxit là loại trợ chảy cơ bản cho các loại men nung vừa và nung cao, nó bắt đầu hoạt động ở khoảng 1100 °C. Canxi oxit thường làm cho men sau nung cứng hơn, có độ chống trầy xước và ăn mòn tốt hơn.
Một số cảnh báo khi sử dụng sản phẩm
Về da: Canxi oxit gây kích thích hay gây bỏng cho da.
Về tiêu hóa: gây kích thích hệ tiêu hóa nếu dùng với số lượng lớn có thể dẫn tới tử vong.
Về hô hấp: Canxi oxit không những gây kích thích, nguy hiểm mà còn gây viêm phổi.
Về mắt : Có thể sinh ra các tổn thương vĩnh viễn.
Lý thuyết lưu huỳnh đioxit (SO2)
Định nghĩa
Lưu huỳnh dioxit hay còn được gọi là sulfur dioxit, lưu huỳnh oxit, khí SO2. Đây là một hợp chất hóa học có tên gọi khác là lưu huỳnh dioxit, đây là sản phẩm chính khi đốt cháy lưu huỳnh. SO2 được sinh ra nhờ quá trình đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch như than, dầu, hoặc nấu chảy các loại quặng nhôm, sắt, kẽm, chì.
Tính chất vật lý
Khí Sunfuro là chất khí, không màu, nặng hơn không khí, thường có mùi hắc, là khí độc và tan trong nước
Có điểm nóng là -72 độ C và điểm sôi – 10 độ C. Ngoài ra, khí này còn có khả năng làm vẩn đục nước sôi và làm mất màu dung dịch brom và màu cánh hoa hồng.
Tính chất hóa học
- SO2 tác dụng với nước, tác dụng với dung dịch bazo có thể tạo thành 2 loại muối sunfit và hidrosunfit
- Lưu huỳnh dioxit tác dụng với dung dịch bazo có thể tạo thành 2 loại muối sundfit và hidrosunfit
- Lưu huỳnh dioxit tác dụng với oxit bazo tạo thành muối
- SO2 còn vừa là chất khử, vừa là chất oxi hóa
Phương pháp điều chế lưu huỳnh đioxit
Khí này thường được sinh ra nhiều nhất ở các núi lửa khi phun trào và nó có thể giải phóng hàng triệu tấn SO2 .
- Còn trong phòng thí nghiệm:
Na2SO3 + H2SO4 –> Na2SO4 + H2O + SO2
- Trong công nghiệp bằng cách đốt lưu huỳnh:
S + O2 (to) –> SO2
- Đốt pyrit sắt:
FeS2 + 11O2 –> 2Fe2O3 + 8SO2
Ứng dụng của lưu huỳnh đioxit
Khí SO2 có những ứng dụng nhất định trong cuộc sống như:
- Là một chất trang gian để sản xuất ra axit sunfuric
- Nguyên liệu tẩy trắng, giấy, bột, dung dịch đường…
- SO2 dùng làm chất bảo quản cho các loại mứt quả sấy khô, các loại trái cây sấy khô khác do đặc tính chống được vi khuẩn. Là một chất bảo quản giúp duy trì màu sắc của hoa quả và ngăn ngừa sự thối rữa
- Khí SO2 chất khử mùi, nó còn là chất tẩy trắng giấy và các vật liệu tinh tế như quần áo
- Trong xử lý nước thải công nghiệp, nước thải đô thị, SO2 được dùng để xử lý nước có chứa Clo
- Ngoài ra khí sunfuro còn là một chất làm lạnh, nó có thể dễ dàng cô đọng và có nhiệt độ bốc hơi cao
- Sản xuất axit sunfuric H2SO4
- Nguyên liệu tẩy trắng như giấy, bột giấy, dung dịch đường…
- Dùng làm chất bảo quản cho các loại mứt quả sấy khô
- Kháng khuẩn và chống oxy hóa trong sản xuất rượu vang
Tác hại của lưu huỳnh đioxit
Gây giảm tầm nhìn bởi SO2 và các oxit lưu huỳnh khác có thể phản ứng với các hợp chất khác trong khí quyển để tạo thành các hạt mịn làm giảm tầm nhìn.
SO2 gây ô nhiễm bầu không khí và là một trong những chất gây ra mưa axit làm ăn mòn công trình, phá hoại cây cối, hoa màu… Ở nồng độ quá cao, sẽ gây hại thực vật bởi tác động làm hỏng lá, ngăn cản sự phát triển bình thường của cây. Là một oxit axit có khả năng tạo ra mưa axit gây hại cho hệ sinh thái.
Lưu huỳnh dioxit còn có thể gây khó thở, nóng rát trong mũi và cổ họng, đây là nguyên nhân của bệnh viêm phổi, viêm đường hô hấp, viêm mắt.
Không chỉ vậy, SO2 có thể có thể kết hợp các hạt nước nhỏ để tạo thành các hạt H2SO4 nhỏ li ti, xâm nhập qua phổi vào hệ thống bạch huyết.
Còn trong máu, khí sunfuro có thể gây ra rất nhiều phản ứng hóa học để làm giảm dự trữ kiềm , gây rối loạn chuyển hóa đường và protein, gây thiếu vitamin B và C, tạo ra methemoglobine để chuyển Fe2+ thành Fe3+ gây tắc nghẽn mạch máu cũng như làm giảm khả năng vận chuyển oxy của hồng cầu.
Phương pháp giải bài tập
Liên quan đến phần kiến thức canxi oxit và lưu huỳnh dioxit, chương trình Hóa học 9 có những dạng bài tập sau:
Phương pháp chung
1. Bài tập tính theo phương trình phản ứng
- Bước 1: Tính số mol của chất theo đề bài
- Bước 2: Viết phương trình phản ứng xảy ra
- Bước 3: Dựa vào số mol đã có, sử dụng cách tính theo phương trình phản ứng để tính lượng chất đề bài yêu cầu
2. Bài tập hỗn hợp chất
- Bước 1: Gọi x, y lần lượt là số mol của mỗi chất trong hỗn hợp chất
- Bước 2: Dựa vào 2 số liệu (số liệu về khối lượng hỗn hợp chất, số mol hỗn hợp chất, …) đề bài cho để lập hệ 2 ẩn 2 phương trình.
- Bước 3: Giải hệ phương trình bằng cách dùng máy tính casio để giải, hoặc tính giá trị x theo y từ phương trình thứ nhất, sau đó thay vào phương trình thứ 2 để giải phương trình bậc nhất 1 ẩn y ở phương trình thứ 2 Þ x, y và các đại lượng đề bài yêu cầu.
3. Bài tập có chất dư, chất hết
- Bước 1: Tính mol mỗi chất tham gia phản ứng (tính mol X, mol Y)
- Bước 2: Tìm chất phản ứng hết bằng cách so sánh tỉ lệ (mol chất X đề bài cho/hệ số chất X trong phản ứng) với tỉ lệ (mol chất Y đề bài cho/hệ số chất X trong phản ứng), chất nào có giá trị của tỉ lệ nhỏ hơn thì chất đó phản ứng hết.
- Bước 3: Tính lượng các chất khác theo chất phản ứng hết.
- Bước 4: Tính lượng chất dư = lượng chất ban đầu – lượng chất phản ứng.
Hướng dẫn giải bài tập sách giáo khoa
Bài tập về Canxi oxit (CaO)
Bài 1 (trang 9 SGK hóa học 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 các phương trình hóa học.
Hướng dẫn giải:
a) Dùng nước hòa tan hoàn toàn hai chất rắn thu được 2 dung dịch đựng trong 2 ống nghiệm khác nhau (mỗi ống nghiệm chứa 1 dung dịch). Dẫn khí CO2 vào mỗi dung dịch:
Nếu ở dung dịch nào xuất hiện kết tủa (làm dung dịch hóa đục) thì đó là dung dịch Ca(OH)2 Þ chất rắn ban đầu là CaO, nếu không thấy kết tủa xuất hiện Þ chất rắn ban đầu là Na2O.
Các phương trình hóa học đã xảy ra:
Na2O + H2O → 2NaOH
CaO + H2O → Ca(OH)2
2NaOH + CO2 → H2O + Na2CO3
Ca(OH)2 + CO2 → H2O + CaCO3 ¯
b) Sục hai chất khí không màu vào hai ống nghiệm chứa nước vôi Ca(OH)2 trong. Ống nghiệm nào bị vẩn đục Þ khí ban đầu là CO2, khí còn lại là O2.
Bài 2 (trang 9 SGK hóa học 9)
Hãy nhận biết từng chất trong mỗi nhóm chất sau bằng phương pháp hóa học.
a) CaO, CaCO3; b) CaO, MgO.
Viết phương trình hóa học
Hướng dẫn giải:
a) Lấy mỗi chất cho ống nghiệm hoặc cốc chứa sẵn nước,
– Ở ống nghiệm nào thấy chất rắn tan và nóng lên, chất cho vào là CaO.
– Ở ống nghiệm nào không thấy chất rắn tan và không nóng lên Þ chất cho vào là CaCO3
CaO + H2O → Ca(OH)2
b) Lấy mỗi chất cho ống nghiệm hoặc cốc chứa sẵn nước,
– Ở ống nghiệm nào thấy chất rắn tan và nóng lên, chất cho vào là CaO.
– Ở ống nghiệm nào không thấy chất rắn tan và không nóng lên Þ chất cho vào là MgO.
CaO + H2O → Ca(OH)2
Bài tập về lưu huỳnh dioxit (SO2)
Bài 1 (trang 11 SGK hóa học 9)
Hướng dẫn giải:
(1) S + O2 → SO2 (điều kiện nhiệt độ)
(2) SO2 + CaO → CaSO3
(3) SO2 + H2O → H2SO3
(4) H2SO3 + Na2O → Na2SO4 + H2O
(5) Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + H2O
(6) SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
Bài 2 (trang 11 SGK hóa học 9)
Hãy nhận biết từng chất trong mỗi nhóm chất sau bằng phương pháp hóa học
a) Hai chất rắn màu trắng là CaO và P2O5
b) Hai chất khí không màu là SO2 và O2
Viết các phương trình hóa học.
Hướng dẫn giải:
a) Cho nước vào hai ống nghiệm có chứa CaO và P2O5. Sau đó cho quỳ tím vào mỗi dung dịch:
– Dung dịch nào làm đổi màu quỳ tím thành xanh là dung dịch Ca(OH)2 Þ chất ban đầu là CaO.
– Dung dịch nào làm đổi màu quỳ tím thành đỏ là dung dịch H3PO4 Þ chất ban đầu là P2O5
CaO + H2O → Ca(OH)2
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
b) Dẫn lần lượt từng khí vào dung dịch nước vôi trong, nếu có kết tủa xuất hiện thì khí dẫn vào là SO2
SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O
Nếu không có hiện tượng gì thì khí dẫn vào là khí O2. Để xác định là khí O2 ta dùng que đóm còn than hồng, que đóm sẽ bùng cháy trong khí oxi.
Tổng kết
Bài viết trên tổng hợp toàn bộ lý thuyết và bài tập về canxi oxit và lưu huỳnh dioxit. Hi vọng thông qua bài viết này, congthuctoanlyhoa.com đã có thể giúp bạn củng cố kiến thức, tự tin giải quyết các bài tập trong chương trình học.