Chào các em học sinh thân mến! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau phân tích và giải quyết một bài tập quan trọng về phản ứng trao đổi trong dung dịch, một kiến thức nền tảng trong chương trình Hóa học lớp 9. Bài tập này giúp chúng ta củng cố các điều kiện để phản ứng hóa học xảy ra, đặc biệt là phản ứng giữa bazơ và muối.

Phương pháp giải:

Để xác định dung dịch Ba(OH)2 không phản ứng với dung dịch nào, chúng ta cần nhớ lại điều kiện để phản ứng trao đổi ion trong dung dịch xảy ra. Phản ứng trao đổi chỉ xảy ra khi các chất sản phẩm tạo thành có ít nhất một trong các điều kiện sau:

1. Có chất kết tủa.
2. Có chất khí bay hơi.
3. Có chất điện li yếu (thường là nước) được tạo thành (ví dụ: phản ứng axit – bazơ).

Với các phản ứng giữa bazơ và muối, điều kiện thường gặp nhất là tạo thành chất kết tủa.

Chúng ta sẽ lần lượt xét từng đáp án bằng cách viết phương trình phản ứng (nếu có) và kiểm tra tính tan của các sản phẩm tạo thành dựa trên bảng tính tan.

Lời giải chi tiết:

1. Xét đáp án A: Dung dịch Ba(OH)2 với dung dịch Na2CO3

• Dự đoán sản phẩm: Khi cho Ba(OH)2 tác dụng với Na2CO3, các ion sẽ trao đổi vị trí để tạo thành BaCO3 và NaOH.
  

  \(Ba(OH)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow BaCO_3 \downarrow + 2NaOH\)

• Kiểm tra tính tan của sản phẩm:
  • BaCO3 (Bari cacbonat): Đây là một muối không tan trong nước (kết tủa màu trắng).
  • NaOH (Natri hiđroxit): Đây là một bazơ mạnh, tan tốt trong nước.
• Kết luận: Phản ứng xảy ra vì tạo thành chất kết tủa BaCO3.

2. Xét đáp án B: Dung dịch Ba(OH)2 với dung dịch MgSO4

• Dự đoán sản phẩm: Khi cho Ba(OH)2 tác dụng với MgSO4, các ion sẽ trao đổi vị trí để tạo thành BaSO4 và Mg(OH)2.
  

  \(Ba(OH)_2 + MgSO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + Mg(OH)_2 \downarrow\)

• Kiểm tra tính tan của sản phẩm:
  • BaSO4 (Bari sunfat): Đây là một muối không tan trong nước (kết tủa màu trắng).
  • Mg(OH)2 (Magiê hiđroxit): Đây là một bazơ không tan trong nước (kết tủa màu trắng).
• Kết luận: Phản ứng xảy ra vì tạo thành cả hai chất kết tủa BaSO4 và Mg(OH)2.

3. Xét đáp án C: Dung dịch Ba(OH)2 với dung dịch CuCl2

• Dự đoán sản phẩm: Khi cho Ba(OH)2 tác dụng với CuCl2, các ion sẽ trao đổi vị trí để tạo thành BaCl2 và Cu(OH)2.
  

  \(Ba(OH)_2 + CuCl_2 \rightarrow BaCl_2 + Cu(OH)_2 \downarrow\)

• Kiểm tra tính tan của sản phẩm:
  • BaCl2 (Bari clorua): Đây là một muối tan tốt trong nước.
  • Cu(OH)2 (Đồng(II) hiđroxit): Đây là một bazơ không tan trong nước (kết tủa màu xanh lam).
• Kết luận: Phản ứng xảy ra vì tạo thành chất kết tủa Cu(OH)2.

4. Xét đáp án D: Dung dịch Ba(OH)2 với dung dịch KNO3

• Dự đoán sản phẩm: Khi cho Ba(OH)2 tác dụng với KNO3, các ion sẽ trao đổi vị trí để tạo thành Ba(NO3)2 và KOH.
  

  \(Ba(OH)_2 + 2KNO_3 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + 2KOH\)

• Kiểm tra tính tan của sản phẩm:
  • Ba(NO3)2 (Bari nitrat): Đây là một muối tan tốt trong nước (vì tất cả các muối nitrat đều tan).
  • KOH (Kali hiđroxit): Đây là một bazơ mạnh, tan tốt trong nước.
• Kiểm tra điều kiện khác: Không có chất khí bay hơi và không có chất điện li yếu (nước) được tạo thành.
• Kết luận: Cả hai sản phẩm tạo thành đều tan trong nước và không có chất khí hay nước được tạo ra. Do đó, phản ứng này KHÔNG xảy ra.

Đáp án cuối cùng:

Dựa trên phân tích trên, dung dịch Ba(OH)2 không phản ứng được với dung dịch KNO3.

Vậy, đáp án đúng là D. KNO3.

Giải thích ngắn gọn:

Chúng ta áp dụng quy tắc điều kiện phản ứng trao đổi: chỉ xảy ra khi có kết tủa, chất khí hoặc nước được tạo thành. Bằng cách dự đoán sản phẩm và tra bảng tính tan, chúng ta thấy rằng khi Ba(OH)2 tác dụng với KNO3, cả hai sản phẩm tạo thành (Ba(NO3)2 và KOH) đều tan trong nước, không có chất khí hay nước được tạo thành, nên phản ứng không xảy ra.