Thí nghiệm 1: Sục từ từ 0,075 mol khí CO2 vào 225 ml dung dịch NaOH 0,5M.
Đây là dạng bài toán quen thuộc về oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm. Để biết sản phẩm tạo thành là muối trung hòa (Na2CO3), muối axit (NaHCO3) hay cả hai muối, chúng ta cần xét tỉ lệ mol giữa NaOH và CO2.

Bước 1: Tính số mol NaOH có trong dung dịch.
Ta có thể tích dung dịch NaOH là 225 ml = 0,225 lít.
Áp dụng công thức tính số mol: \( n = C_M \times V \)
Số mol của NaOH là:
\[ n_{NaOH} = 0,5 \times 0,225 = 0,1125 \text{ (mol)} \]
Bước 2: Lập tỉ lệ mol T.
Ta xét tỉ lệ T = \( \frac{n_{NaOH}}{n_{CO_2}} \).
\[ T = \frac{0,1125}{0,075} = 1,5 \]
Bước 3: Biện luận sản phẩm dựa vào tỉ lệ T.
Chúng ta đã học quy tắc:

• Nếu T ≤ 1: Phản ứng chỉ tạo ra muối axit NaHCO3.
• Nếu T ≥ 2: Phản ứng chỉ tạo ra muối trung hòa Na2CO3.
• Nếu 1 < T < 2: Phản ứng tạo ra cả hai muối NaHCO3 và Na2CO3.

Trong trường hợp này, vì \( T = 1,5 \) nên \( 1 < T < 2 \). Do đó, cả hai phản ứng sau đây đều xảy ra đồng thời. Bước 4: Viết các phương trình hóa học xảy ra.
\[ CO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O \]
\[ CO_2 + NaOH \rightarrow NaHCO_3 \]

Thí nghiệm 2: Sục khí Cl2 dư vào dung dịch FeSO4.
Ở thí nghiệm này, các em cần nhớ lại hai kiến thức quan trọng:
1. Sắt (Fe) là kim loại có nhiều hóa trị, trong hợp chất FeSO4 thì Sắt có hóa trị II.
2. Clo (Cl2) là một phi kim rất hoạt động, có tính oxi hóa mạnh.

Khi sục khí Cl2 vào dung dịch FeSO4, Cl2 sẽ oxi hóa ion Sắt(II) (Fe²⁺) lên ion Sắt(III) (Fe³⁺). Dung dịch sau phản ứng sẽ chứa các ion Fe³⁺, Cl⁻ và SO₄²⁻. Các ion này sẽ kết hợp với nhau tạo thành muối Sắt(III) clorua và Sắt(III) sunfat.

Phương trình hóa học của phản ứng là:
\[ 6FeSO_4 + 3Cl_2 \rightarrow 2Fe_2(SO_4)_3 + 2FeCl_3 \]

Thí nghiệm 3: Hòa tan hỗn hợp KHSO4 và NaHCO3 (tỉ lệ mol 1 : 1) vào nước dư.
Nhiều em sẽ thấy lạ vì đây là phản ứng giữa hai muối. Tuy nhiên, các em hãy chú ý đến bản chất của các chất.
– KHSO4 là một muối axit, nhưng khi tan trong nước, nó phân li mạnh ra ion H⁺. Vì vậy, dung dịch KHSO4 có tính axit mạnh, tương tự như dung dịch HCl hay H2SO4 loãng.
– NaHCO3 là muối của axit yếu (H2CO3), nó có thể tác dụng với axit để giải phóng khí CO2.

Do đó, thực chất đây là phản ứng giữa axit (do KHSO4 tạo ra) và muối cacbonat (cụ thể là hidrocacbonat). Phản ứng sẽ tạo ra muối mới, khí CO2 và nước.

Phương trình hóa học xảy ra:
\[ 2KHSO_4 + 2NaHCO_3 \rightarrow K_2SO_4 + Na_2SO_4 + 2CO_2 \uparrow + 2H_2O \]
(Lưu ý: Phản ứng xảy ra theo tỉ lệ mol 1:1, viết hệ số 2 cho chẵn và dễ cân bằng, bản chất tỉ lệ vẫn là 1:1).

Thí nghiệm 4: Cho hỗn hợp Cu và Fe2O3 (tỉ lệ mol 1 : 1) vào dung dịch HCl dư.
Đây là một bài toán cần phân tích theo thứ tự phản ứng.

Giai đoạn 1: Cho hỗn hợp vào dung dịch HCl dư.
– Đồng (Cu) là kim loại đứng sau Hiđro trong dãy hoạt động hóa học nên không phản ứng với dung dịch HCl.
– Sắt(III) oxit (Fe2O3) là một oxit bazơ nên sẽ tác dụng với axit HCl.
Phương trình hóa học (1):
\[ Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O \]
Như vậy, sau phản ứng (1), trong dung dịch có chứa muối Sắt(III) clorua (FeCl3) và axit HCl còn dư, chất rắn còn lại là Cu chưa tham gia phản ứng.

Giai đoạn 2: Phản ứng giữa các chất sau giai đoạn 1.
Muối Sắt(III) (FeCl3) vừa được sinh ra sẽ tác dụng với kim loại Đồng (Cu) theo quy tắc “kim loại mạnh hơn đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi muối” (áp dụng cho một số cặp kim loại). Cụ thể, Cu sẽ khử ion Fe³⁺ về ion Fe²⁺.
Phương trình hóa học (2):
\[ Cu + 2FeCl_3 \rightarrow CuCl_2 + 2FeCl_2 \]
Đề bài cho tỉ lệ mol Cu và Fe2O3 là 1:1. Từ phương trình (1), 1 mol Fe2O3 tạo ra 2 mol FeCl3. Từ phương trình (2), 1 mol Cu phản ứng vừa đủ với 2 mol FeCl3. Do đó, cả hai phản ứng trên đều xảy ra và các chất tham gia phản ứng vừa hết.

Vậy, các phương trình hóa học xảy ra trong thí nghiệm này là:
\[ Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O \]
\[ Cu + 2FeCl_3 \rightarrow CuCl_2 + 2FeCl_2 \]

Hy vọng phần giải đáp chi tiết này sẽ giúp các em hiểu sâu hơn về bản chất của các phản ứng hóa học và tự tin hơn khi giải các bài tập tương tự. Chúc các em học tốt