a) Phương trình hóa học:
Phản ứng xảy ra trong bình cầu là phản ứng giữa muối sunfit (Na₂SO₃) và axit sunfuric (H₂SO₄):
Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + SO₂↑ + H₂O
b) Vai trò của bông tẩm dung dịch NaOH:
Hấp thụ khí SO₂: Khí SO₂ sinh ra có tính axit, khi đi qua dung dịch NaOH sẽ xảy ra phản ứng trung hòa, tạo thành muối natri sunfit và nước: SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O
Ngăn khí SO₂ thoát ra ngoài: Bông tẩm dung dịch NaOH giúp giữ lại khí SO₂ không cho thoát ra ngoài môi trường, đảm bảo an toàn cho người thực hiện thí nghiệm.
c) Tại sao có thể thu khí SO₂ bằng phương pháp như hình vẽ?
Khí SO₂ nặng hơn không khí: Khí SO₂ có khối lượng mol lớn hơn không khí nên sẽ chìm xuống đáy bình thu khí, đẩy không khí ra ngoài.
Khí SO₂ ít tan trong nước: Khí SO₂ ít tan trong nước nên không bị hòa tan quá nhiều trong nước trong bình thu khí.
Khí SO₂ tác dụng với dung dịch NaOH: Như đã giải thích ở câu b, khí SO₂ tác dụng với dung dịch NaOH, vì vậy bình thu khí không nên chứa nước mà nên chứa dung dịch NaOH để hấp thụ khí SO₂.
d) Có thể thay dung dịch H₂SO₄ bằng dung dịch HCl được không?
Có thể thay thế: Phản ứng giữa muối sunfit và axit clohidric cũng tạo ra khí SO₂: Na₂SO₃ + 2HCl → 2NaCl + SO₂↑ + H₂O
Tuy nhiên, cần lưu ý là khí SO₂ sinh ra có thể hòa tan một phần trong dung dịch HCl đặc, làm giảm hiệu suất thu khí.
đ) Có thể thay Na₂SO₃ bằng K₂SO₃ được không?
Có thể thay thế: Phản ứng giữa muối kali sunfit và axit sunfuric cũng tạo ra khí SO₂: K₂SO₃ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + SO₂↑ + H₂O
Bản chất phản ứng tương tự như khi dùng Na₂SO₃, chỉ khác muối tạo thành là K₂SO₄.