Tính chất hóa học của CO2
Tính chất CO2
Tính chất hóa học của CO2 được VnDoc biên soạn hướng dẫn bạn đọc tìm hiểu, giải đáp các thắc mắc về tính chất hóa học của khí carbon dioxide cũng như cách điều chế CO2, từ đó vận dụng giải các dạng câu hỏi bài tập liên quan. Mời các bạn tham khảo.
I. Tính chất vật lý của CO2
Trong điều kiện bình thường CO2 là khí không màu, không mùi và có vị chua nhẹ hòa tan tốt ở trong nước, nặng gấp 1,524 lần không khí.
Khí CO2 không tham gia phản ứng cháy và hóa lỏng tại nhiệt độ -78 độ C. Ngoài ra, CO2 có thể bị phân hủy tại nhiệt độ cao 2000 độ C thành CO và O2.
II. Tính chất hóa học của CO2
- CO2 là oxit axit
CO2 tan trong nước tạo thành axit cacbonic (là một điaxit rất yếu)
CO2 + H2O ↔ H2CO3
- CO2 tác dụng với oxit bazơ → muối.
CaO + CO2 → CaCO3 (t0)
- CO2 tác dụng với dung dịch bazơ → muối + H2O
NaOH + CO2 → NaHCO3
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
- CO2 bền, ở nhiệt độ cao thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh
CO2 + 2Mg → 2MgO + C
CO2 + C → 2CO
Lưu ý: Được dùng để giải thích CO2 không dùng để dập tắt các đám cháy kim loại.
III. Điều chế cacbon đioxit
CO2 được tạo ra từ nhiều nguyên nhân khác nhau như
1. Quá trình hô hấp của người và động vật
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
2. Quá trình lên men bia rượu
C6H12O6 → 2CO2 + 2C2H5OH
3. Quá trình đốt cháy nhiên liệu
CxHy + (x + y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O
4. Trong công nghiệp
C + O2 → CO2 (đốt cháy hoàn toàn than cốc trong không khí)
CaCO3 → CaO + CO2 (10000C)
5. Trong phòng thí nghiệm
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
IV. Dạng bài tập CO2 tác dụng với dung dịch kiềm
1. Bài toán CO2 dẫn vào dung dịch NaOH, KOH
Khi cho CO2 (hoặc SO2) tác dụng với dung dịch NaOH đều xảy ra 3 khả năng tạo muối:
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O (1)
CO2 + NaOH → NaHCO3 (2)
Đặt T = nNaOH/nCO2
- Nếu T = 2: chỉ tạo muối Na2CO3
- Nếu T ≤ 1: chỉ tạo muối NaHCO3
- Nếu 1 < T < 2: tạo cả muối NaHCO3 và Na2CO3
2. Bài toán CO2 dẫn vào dung dịch Ca(OH)2, Ba(OH)2
Do ta không biết sản phẩm thu được là muối nào nên phải tính tỉ lệ T:
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O (1)
Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO3)2 (2)
Đặt T = nCO2 : nCa(OH)2
- Nếu T ≤ 1: chỉ tạo muối CaCO3
- Nếu T = 2: chỉ tạo muối Ca(HCO3)2
- Nếu 1 < T < 2: tạo cả muối CaCO3 và Ca(HCO3)2
Hấp thụ CO2 vào nước vôi trong thấy có kết tủa, thêm NaOH dư vào thấy có kết tủa nữa suy ra có sự tạo cả CaCO3 và Ca(HCO3)2
Hấp thụ CO2 vào nước vôi trong thấy có kết tủa, lọc bỏ kết tủa rồi đun nóng nước lọc lại thấy kết tủa nữa suy ra có sự tạo cả CaCO3 và Ca(HCO3)2.
Nếu không có các dữ kiện trên ta phải chia trường hợp để giải.
* Khi những bài toán không thể tính T ta dựa vào những dữ kiện phụ để tìm ra khả năng tạo muối.
Hấp thụ CO2 vào nước vôi dư thì chỉ tạo muối CaCO3.
Ví dụ mình họa
Bài 1: Hấp thụ hoàn toàn 0,16 mol CO2 vào 2 lít dd Ca(OH)2 0,05 M thu được kết tủa X và dd Y. Cho biết khổi lượng dd Y tăng hay giảm bao nhiêu so với dd Ca(OH)2 ban đầu?
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
nCa(OH)2 = 0,05.2 = 0,1 mol
T = nCO2 : nCa(OH)2 = 0,16/0,1 = 1,6 → 1 < T < 2 → tạo cả muối CaCO3 và Ca(HCO3)2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
0,1……….0,1…………0,1
→ Số mol CO2 dùng để hòa tan kết tủa là: 0,16 – 0,1 = 0,06 mol
CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2
0,06 → 0,06
→ Số mol kết tủa còn lại là: 0,1 – 0,06 = 0,04 mol
→ m ↓ = mCaCO3 = 0,04.100 = 4g
→ mdd tăng = mCO2 - mCaCO3 = 0,16.44 - 4 = 3,04g
Bài 2: Thổi V lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dd Ca(OH)2 1M thu được 6g kết tủa. Lọc kết tủa đun nóng dd lại thấy có kết tủa nữa. Tìm V?
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Dd sau phản ứng đun nóng lại có kết tủa → có Ca(HCO3)2 tạo thành
nCaCO3 = 6/100 = 0,06 mol
BTNT Ca: 0,1 = nCaCO3 + nCa(HCO3)2 = 0,06 + nCa(HCO3)2 → nCa(HCO3)2 = 0,04 mol
BTNT C: nCO2 = nCaCO3 + 2nCa(HCO3)2 = 0,06 + 2.0,04 = 0,14 mol
→ V = 0,14. 22,4 = 3,136 lít
Bài 3. Cho 0,448 lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,5M. Thu được dung dịch X, cô cạn X thu được m gam chất rắn. Tìm giá trị của m.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
nCO2 = 0,448/22,4 = 0,02 (mol)
nNaOH= 0,1.0,5 = 0,05 (mol)
Ta thấy: nNaOH/nCO2= 0,05/0,02 = 2,5 > 2 → Sau phản ứng thu được Na2CO3 và NaOH dư
Phương trình hóa học: CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
Ban đầu: 0,02 0,05 (mol)
Phản ứng: 0,02 → 0,04 → 0,02 (mol)
Sau phản ứng còn: 0 0,01 0,02 (mol)
Vậy chất rắn sau khi cô cạn có chứa: 0,02 mol Na2CO3 và 0,01 mol NaOH dư
→ mchất rắn = 0,02.106 + 0,01.40 = 2,52 gam
Để tham khảo đầy đủ chi tiết nội dung dạng bài tập CO2 tác dụng với dung dịch kiềm mời các bạn ấn vào link tại: Chuyên đề: CO2 tác dụng với dung dịch kiềm.
-------------------------------------
Để có kết quả học tập tốt và hiệu quả hơn, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Chuyên đề Toán 9, Giải SBT Vật Lí 9, Chuyên đề Sinh học 9, Chuyên đề Hóa học 9. Tài liệu học tập lớp 9 mà VnDoc tổng hợp biên soạn và đăng tải.
Ngoài ra, VnDoc.com đã thành lập group chia sẻ tài liệu học tập THCS miễn phí trên Facebook: Luyện thi lớp 9 lên lớp 10. Mời các bạn học sinh tham gia nhóm, để có thể nhận được những tài liệu mới nhất.
