Phản ứng NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O: Công thức, cơ chế và ứng dụng

Phản ứng NaOH + H2SO4

Phản ứng NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O là một trong những phản ứng hóa học cơ bản được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp cũng như trong thí nghiệm. Dưới đây là những thông tin cơ bản về phản ứng này:

Công thức phản ứng

Công thức phản ứng NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O là:

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O

Cơ chế phản ứng

Phản ứng NaOH + H2SO4 là phản ứng trao đổi axit-bazo. Trong đó, NaOH là một bazo mạnh, còn H2SO4 là một axit mạnh. Khi tác dụng với nhau, NaOH sẽ trung hòa H2SO4 để tạo ra muối Na2SO4 và nước H2O.

Cơ chế phản ứng NaOH + H2SO4 cụ thể như sau:

Bước 1: NaOH phân li ra thành ion Na+ và OH-.

NaOH → Na+ + OH-

Bước 2: H2SO4 phân li ra thành ion H+ và HSO4-.

H2SO4 → H+ + HSO4-

Bước 3: Ion H+ trong axit H2SO4 tác dụng với ion OH- trong bazơ NaOH để tạo thành nước H2O.

H+ + OH- → H2O

Bước 4: Ion HSO4- trong axit H2SO4 tác dụng với ion Na+ trong bazơ NaOH để tạo thành muối Na2SO4.

Na+ + HSO4- → NaHSO4

NaHSO4 + NaOH → Na2SO4 + H2O

Vậy, phản ứng NaOH + H2SO4 tạo ra muối Na2SO4 và nước H2O.

Ứng dụng phản ứng NaOH + H2SO4

Phản ứng NaOH + H2SO4 được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp để sản xuất muối và acid sulfuric. Ngoài ra, phản ứng này còn được sử dụng trong thí nghiệm để kiểm tra tính chất axit-bazo của các chất và tính nồng độ của chúng.

Ứng dụng phản ứng NaOH + H2SO4

Phản ứng NaOH + H2SO4 được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực, bao gồm:

• Trong công nghiệp hóa chất, phản ứng này được sử dụng để sản xuất muối sunfat natri (Na2SO4) và nước.
• Trong phòng thí nghiệm, phản ứng NaOH + H2SO4 thường được sử dụng để chuẩn độ các dung dịch axit và bazơ.
• Trong y học, dung dịch NaOH và H2SO4 được sử dụng để làm sạch các thiết bị y tế.

Bài tập vận dụng

Câu 1:

Cho 5,85 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe tác dụng với dung dịch HNO3 thu được dung dịch Y và 5,04 gam chất rắn Z. Giá trị của X là:

• A. 6,85 gam
• B. 5,85 gam
• C. 4,81 gam
• D. 2,70 gam
• Đáp án: C

Câu 2:

Cho 25 gam hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3 tác dụng với H2 dư thu được hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 là 17,2. Khối lượng chất rắn còn lại là:

• A. 19,5 gam
• B. 17,5 gam
• C. 12,5 gam
• D. 10,0 gam
• Đáp án: B

Câu 3:

Trong các phát biểu sau, phát biểu nào đúng?

1. Khi đun nóng muối cacbonat, ta thu được muối clorua và khí cacbon đioxit.
2. Cho 5,6 gam bột sắt tác dụng với 100 ml dung dịch HCl 2M. Hỗn hợp khí sinh ra có tỉ khối so với H2 bằng 29. Thể tích (đktc) của khí đó là 4,48 lít.
3. Khi cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch AlCl3, ta thu được kết tủa Al(OH)3 và khí H2.
4. Trong phản ứng Fe + HCl → FeCl2 + H2, số mol H2 sinh ra bằng số mol Fe phản ứng.
5. Đáp án: 4

Câu 4:

Dung dịch có số mol chất tan lớn nhất

Bài toán yêu cầu chúng ta phải tìm dung dịch có số mol chất tan là lớn nhất từ bốn dung dịch đã cho:

Danh sách các dung dịch

• Dung dịch HCl 1M, thể tích 0,5 lít
• Dung dịch H2SO4 0,5M, thể tích 0,2 lít
• Dung dịch NaOH 2M, thể tích 0,1 lít
• Dung dịch NH4OH 1M, thể tích 100 ml

Để tìm dung dịch có số mol chất tan cao nhất, chúng ta cần tính toán số mol của mỗi dung dịch đã cho. Sử dụng công thức:

Số mol = n/V

trong đó:

• n là số mol chất tan
• V là thể tích dung dịch (lít)

Tính số mol chất tan của từng dung dịch ta có:

• Dung dịch HCl: n = 0,5 x 1 = 0,5 mol
• Dung dịch H2SO4: n = 0,2 x 0,5 = 0,1 mol
• Dung dịch NaOH: n = 0,1 x 2 = 0,2 mol
• Dung dịch NH4OH: n = 0,1 x 1 = 0,1 mol

Như vậy, dung dịch có số mol chất tan lớn nhất là dung dịch NaOH với số mol là 0,2 mol.

Nguồn tham khảo: https://vi.wikipedia.org/wiki/Acid_sulfuric