CACBON MONOOXIT (CO)
I.Tính chất vật lí
- Cacbon monooxit là chất khí, không màu, không mùi, không vị,độc, hơi nhẹ hơn không khí, tan rất ít trong nước
- Thl : - 191,5oC Thr : - 205,2oC
II.Tính chất hoá học
1.Cacbon monooxit là oxit không tạo muối (oxit trung tính)
Không tác dụng với nước, axit và dd kiềm ở điều kiện thường.
2.Tính khử
- Khí CO cháy với ngọn lửa màu lam nhạt và toả nhiều nhiệt.
CO + O2 →(to) CO2
- Khử oxi kim loại
CO + Fe2O3 →(to) CO2 + Fe
III.Điều Chế
1.Trong phòng thí nghiệm
\[HCOOH\xrightarrow{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}d,{{t}^{0}}}CO+{{H}_{2}}O\]
2. Trong công nghiệp
PP khí than ướt: Cho hơi H2O qua than nóng đỏ.
\[C+{{H}_{2}}O\overset{-{{1050}^{0}}C}{leftrightarrows}CO+{{H}_{2}}\]
PP khí lò gas: \[C{{O}_{2}}+C\xrightarrow{{{t}^{0}}}2CO\]
CACBON ĐIOXIT (CO2)
I. Tính chất vật lí
- Cacbon đi oxit là chất khí không màu, nặng gấp 1,5 lần không khí, tan ít trong nước
- CO2 là chất gây lên hiệu ứng nhà kính, làm cho Trái Đất bị nóng lên.
II. Tính chất hoá học
- CO2 không cháy, không duy trì sự cháy của nhiều chất =>dùng để dập tắt đám cháy
- CO2 là oxit axit tác dụng với nước tạo axit 2 nấc rất yếu và kém bền.
\[C{{O}_{2(k)}}+{{H}_{2}}O\rightleftarrows {{H}_{2}}C{{O}_{3(\text{dd})}}\]
III.Điều Chế
1.Trong phòng thí nghiệm
CaCO3 + HCl → CO2↑ + CaCl2 + H2O
2. Trong công nghiệp
- Đốt cháy hoàn toàn than, dầu mỏ, khí thiên nhiên trong O2 hoặc KK.
- Từ qúa trình nung vôi, lên men, nguồn tự nhiên
AXIT CACBONIC VÀ MUỐI CACBONAT
I.Axit cacbonic
- Là một axit yếu, kém bền.
\[{{H}_{2}}C{{O}_{3}}\rightleftarrows HCO_{3}^{-}+{{H}^{+}}\]
\[HCO_{3}^{-}\rightleftarrows CO_{3}^{-}+{{H}^{+}}\]
\[\Rightarrow \] Axit cacbonat tạo ra 2 muối: muối hiđro cacbonat (HCO3-) và muối cacbonat (CO32-).
II.Muối Cacbonat
1.Tính chất
- Tính tan: Muối của kim loại kiềm, amoni và đa số các muối hiđrocaconat dễ tan trong nước. Còn lại không tan
- Tác dụng với axit tạo khí CO2.
Ví dụ
NaHCO3 + HCl → CO2↑ + H2O + NaCl
HCO3- + H+ → CO2↑ + H2O
- Muối hidro cacbonat tác dụng với dd kiềm.
Ví dụ
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O
HCO3- + OH- → H2O
- Phản ứng nhiệt phân.
Ví dụ:
\[CaC{{O}_{3}}\xrightarrow{{{t}^{0}}}CaO~~\text{ }+~\text{ }C{{O}_{2}}\uparrow \]
\[NaHC{{O}_{3}}~~~\xrightarrow{{{t}^{0}}}\text{ }~N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}~~\text{ }+~\text{ }C{{O}_{2}}\uparrow \text{ }+\text{ }{{H}_{2}}O\]
- Muối cacbonat dễ bị nhiệt phân trừ muối của kiềm
- Muối hiđrocacbonat bị nhiệt phân.
2.Ứng dụng
- CaCO3: sản xuất vôi, chất độn
- Na2CO3: Dùng CN thuỷ tinh, đồ gốm, bột giặt
- NaHCO3: CN thực phẩm, dược phẩm
Bài 1 (Trang 75- SGk)
Làm thế nào để loại hơi nước và khí CO2 có lẫn trong khí CO ? Viết các phương trình hóa học?
Hướng dẫn giải:
Khí CO2 phản ứng với nước vôi trong, hơi nước bị giữ lại khi qua CaCl2 khan, còn CO thì không. Do đó, hỗn hợp khí qua nước vôi trong rồi qua bình đựng CaCl2 khan thì thu được CO.
Ngoài ra, có thể dùng hóa chất khác nếu CO không có phản ứng với chất đó và chất đó giữ lại CO2, hơi nước.
Bài 2 (Trang 75 – SGk)
Có ba chất gồm CO, HCl và SO2 đựng trong ba bình riêng biệt. Trình bày phương pháp hóa học để nhận biết từng chất khí. Viết các phương trình hóa học.
Hướng dẫn giải:
Có thể thực hiện như sau:
Cho hai giọt dung dịch phenolphtalein vào dung dịch Ca(OH)2 ta thu được dung dịch A có màu hồng.
Dẫn ba chất khí đó lần lượt vào ba ống nghiệm riêng biệt.
Nhỏ vài giọt dung dịch A vào trong ba ống nghiệm đựng CO, HCl, SO2
Nếu có kết tủa trắng và dung dịch mất màu, đó là ống nghiệm đựng SO2.
Nếu dung dịch A mất màu, đó là ống nghiệm đựng HCl.
Nếu màu dung dịch không thay đổi, đó là ống nghiệm đựng CO.
Ngoài ra có thể sử dụng các thuốc thử khác vẫn có thể nhận biết được từng lọ đựng khí.
Bài 3 (Trang 75 – SGk)
Điều nào sau đây không đúng cho phản ứng của khí CO và O2?
A. Phản ứng thu nhiệt.
B. Phản ứng tỏa nhiệt.
C. Phản ứng kèm theo sự giảm thể tích.
D. Phản ứng không xảy ra ở điều kiện thường.
Hướng dẫn giải:
Chọn A
Bài 4 (Trang 75 – SGk)
a) Khi đun nóng dung dịch canxi hidrocacbonat thì có kết tủa xuất hiện. Tổng các hệ số tỉ lượng trong phương trình hóa học của phản ứng là:
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
b) Khi cho dư khí CO2 vào dung dịch chứa kết tủa caxi cacbonat, thì kết tủa sẽ tan.
Tổng các hệ số tỉ lượng trong phương trình hóa học của phản ứng là:
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
Hướng dẫn giải:
a) Chọn A
Ca (HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O.
b) Chọn A
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca (HCO3)2
Bài 5 (Trang 75 – SGK)
Cho 224,0 ml CO2 (dktc) hấp thụ hết trong 100,0ml dung dịch kali hidroxit 0,200 M. Tính khối lượng của những chất có trong dung dịch tạo thành.
Hướng dẫn giải:
\[{{n}_{C{{O}_{2}}}}=\frac{0,224}{22,4}=0,0100\,(mol)\]
nKOH = 1,00 x 0,200 = 0,0200 (mol)
2 KOH + CO2 → K2CO3 + H2O
\[\frac{{{n}_{KOH}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}=\text{ }\frac{0,0200}{0,0100}=2,00\]
Trong dung dịch sau phản ứng chỉ có K2CO3: \[{{m}_{{{K}_{2}}C{{O}_{3}}}}=\text{ }0,01.\text{ }138\text{ }=\text{ }1,38\text{ }\left( g \right)\]
Bài 6 (Trang 75 – SGK)
Nung 52,65 g CaCO3 ở 1000C và cho toàn bộ lượng khí thoát ra hấp thụ hết vào 500,0 ml dung dịch NaOH 1,800M. Hỏi thu được những muối nào? Muối khối lượng là bao nhiêu? Biết rằng hiệu suất phản ứng nhiệt phân CaCO3 là 95%.
Hướng dẫn giải:
\[CaC{{O}_{3}}\xrightarrow{{{t}^{0}}}CaO+C{{O}_{2}}\]
\[{{n}_{C{{O}_{2}}}}={{n}_{CaC{{O}_{3}}}}=52,65/100~=\text{ }0,5265\text{ }\left( mol \right)\]
Vì phản ứng trên có h = 95 % nên \[{{n}_{CaC{{O}_{3}}}}\] thực tế thu được:
\[{{n}_{CaC{{O}_{3}}}}=\text{ }0,5265\text{ }.95/100\text{ }=\text{ }0,5\text{ }mol\]
Ta có nNaOH = 0,5000 x 1,800 = 0,900 (mol)
Tỉ lệ số mol giữa NaOH và CO2 : \[1<\text{ }\frac{{{n}_{NaOH}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}=\text{ }\frac{0,9000}{0,5002}<2\]
Do đó, phản ứng tạo thành hỗn hợp hai muối: NaHCO3 và Na2CO3
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
0,4500 mol 0,9000 mol 0,4500 mol
Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3
0,05020 mol 0,05020 mol 0,1004 mol
Từ đó tính ra được khối lượng NaHCO3 là 8,434 g và khối lượng của Na2CO3 là 42,38 g
