Bài 28: Các oxit của cacbon Học theo Sách giáo khoa
I. CACBON OXIT (CO) 1. Tính chất vật lí
CO là chất khí, không màu, không mùi, hơi nhẹ hơn không khí, rất độc, ít tan trong nước.
2. Tính chất hóa học
a) CO là oxit trung tính: Ở điều kiện thường, không phản ứng với nước, kiềm và axit.
b) CO là chất khử: Ở nhiệt độ cao, cacbon oxit khử được nhiều oxit kim loại ở nhiệt độ cao và cháy trong oxi.
Phương trình hóa học: CO + CuO to Cu + CO2↑ CO cháy trong oxi, ngọn lửa màu xanh, tỏa nhiều nhiệt.
Phương trình hóa học: 2CO + O2 to
2CO2
3. Ứng dụng: dùng làm nhiên liệu, chất khử….Ngoài ra còn được dùng làm nguyên liệu trong công nghiệp hóa học.
II. CACBON ĐIOXIT (CO2) 1. Tính chất vật lí
CO2 là chất khí, không màu, không mùi, nặng hơn không khí, không duy trì sự sống và sự cháy. Nước đá khô (tuyết cacbonic) là CO2 bị nén và làm lạnh thì hóa rắn dùng bảo quản thực phẩm.
2. Tính chất hóa học: CO2 là một oxit axit.
a) Tác dụng với nước tạo thành axit cacbonic:
Phương trình hóa học: CO2 + H2O H2CO3
b) Tác dụng với dung dịch bazơ tan tạo thành muối và nước:
Phương trình hóa học:
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O CO2 + NaOH → NaHCO3
Tùy thuộc vào tỉ lệ mol mà có thể tạo thành muối axit hay muối trung hòa hoặc hỗn hợp hai muối: muối axit và muối trung hòa.
c) Tác dụng với oxit bazơ tan tạo thành muối:
Phương trình hóa học: CO2 + CaO → CaCO3↓ Kết luận: CO2 có những tính chất của oxit axit.
3. Ứng dụng: CO2 dùng để chữa cháy, bảo quản thực phẩm. CO2 còn được dùng trong sản xuất nước giải khát có gas, sản xuất sođa, phân đạm,...
Bài tập
Bài 1 trang 83 VBT Hóa học 9: Hãy viết phương trình hoá học của CO với:
a) khí O2 ; b) CuO.
Cho biết: loại phản ứng; điều kiện phản ứng; vai trò của CO và ứng dụng của mỗi phản ứng đó.
Lời giải:
PTHH Loại phản
ứng
Vai trò của CO
Ứng dụng
a) 2CO + O2 to
2CO2↑ Oxi hóa – khử
Chất khử
Phản ứng này tỏa nhiều nhiệt nên được dùng trong luyện gang, thép.
b) CO + CuO to Cu + CO2↑ Oxi hóa – khử
Chất khử
Điều chế kim loại đồng.
Bài 2 trang 83 VBT Hóa học 9: Hãy viết phương trình hoá học của CO2 với dung dịch NaOH, dung dịch Ca(OH)2 trừơng trường hợp:
a) Tỉ lệ số mol
CO2 NaOH
n : n = 1 : 1 b) Tỉ lệ số mol
2 2
CO Ca (OH)
n : n = 2 : 1 Lời giải:
a) Sản phẩm của phản ứng là: NaHCO3.
Phương trình hóa học: CO2 + NaOH → NaHCO3
b) Sản phẩm của phản ứng là: Ca(HCO3)2
Phương trình hóa học: 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
Bài 3 trang 83 VBT Hóa học 9: Có hỗn hợp hai khí CO và CO2. Nêu phương pháp hoá học để chứng minh sự có mặt của hai khí đó. Viết các phương trình hoá học.
Lời giải:
Chứng minh sự có mặt của CO2 và CO bằng cách: dùng nước vôi trong và CuO.
Khí CO2 làm vẩn đục nước vôi trong, CO làm CuO màu đen chuyển thành màu đỏ (Cu).
Phương trình hóa học:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
CO + CuO to Cu + CO2↑
Bài 4 trang 84 VBT Hóa học 9: Trên bề mặt các hố nước tôi vôi lâu ngày thường có lớp màng chất rắn. Hãy giải thích hiện tượng này và viết phương trình hoá học.
Lời giải:
Màng rắn đó là: CaCO3 vì trong nước tôi vôi có chứa Ca(OH)2 và trong không khí có khí CO2 nên xảy ra phản ứng tạo kết tủa CaCO3.
Phương trình hóa học:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
Bài 5 trang 84 VBT Hóa học 9: Hãy xác định thành phần % về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp CO và CO2, biết các số liệu thực nghiệm sau:
- Dẫn 16 lít hỗn hợp CO và CO2 qua nước vôi trong dư thu được khí A.
- Để đốt cháy hoàn toàn khí A cần 2 lít khí oxi.
Các thể tích khí được đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.
Lời giải:
Khí A là khí CO vì CO không phản ứng với nước vôi trong dư.
Phương trình hóa học:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O 2CO + O2
to
2CO2
Theo phương trình, thể tích khí CO là V(CO) = 2.2
1 = 4 lít
% thể tích mỗi khí trong hỗn hợp:
2
CO
CO
%V 4 .100 25%
16
%V 100% 25% 75%
Bài tập bổ sung
Bài 1 trang 84 VBT Hóa học 9: Không nên ủ lò than trong phòng kín. Hãy giải thích và viết phương trình hóa học.
Lời giải:
Không nên ủ lò than trong phòng kín vì than cháy trong điều kiện thiếu không khí sẽ tạo ra một loại khí cực độc là CO
Phương trình hóa học:
C + O2 to
CO2
C + CO2 to
2CO
Bài 2 trang 84 VBT Hóa học 9: Hãy ghép một chữ A, B, C, D với số 1, 2, 3, 4 hoặc 5 cho phù hợp.
Thí nghiệm Dự đoán hiện tượng
A Dẫn khí CO dư qua CuO nung nóng. Cho khí tạo thành sục vào nước vôi trong.
1 Xuất hiện vẩn đục trắng.
B Dẫn khí CO2 vào bình đựng nước vôi trong dư.
2 Xuất hiện chất rắn màu đỏ. Nước vôi trong vẩn đục.
C Dẫn hỗn hợp khí CO và CO2 qua bình đựng nước vôi trong dư rồi qua ống nghiệm đựng CuO nung nóng
3 Nước vôi trong vẩn đục.
Xuất hiện chất rắn màu đỏ ở trong ống nghiệm.
D Dẫn hỗn hợp khí CO và CO2 qua than nóng đỏ. Thu khí tạo thành và đốt ở đầu ống dẫn có vuốt nhọn.
4 Xuất hiện vẩn đục xanh.
5 Cháy với ngọn lửa màu xanh.
Lời giải:
Đáp án: A – 2 ; B – 1 ; C – 3 ; D – 5 Thí nghiệm A
CO + CuO to Cu + CO2↑ CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O Thí nghiệm B
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O Thí nghiệm C
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O CO + CuO to Cu + CO2↑ Thí nghiệm D
C + CO2 to
2CO 2CO + O2
to
2CO2
Bài 2 trang 84 VBT Hóa học 9: Dẫn 0,336 lít khí CO2 (đktc) vào bình đựng 100ml dung dịch KOH 0,1M
a) Sản phẩm thu được sau phản ứng là:
A. KHCO3
B. K2CO3
C. K2CO3 và KOH D. KHCO3 và K2CO3
Hãy giải thích và viết phương trình hóa học, nếu có.
b) Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch sau phản ứng. Coi thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể và khí CO2 hòa tan vào nước không đáng kể.
Lời giải:
a) CO2
0,336
n 0,015 mol
22, 4
; nKOH = 0,1.0,1 = 0,01 mol Đáp án là A vì
CO2 KOH
n n
Phương trình hóa học: KOH + CO2 → KHCO3
b) Nồng độ mol của các chất trong dung dịch sau phản ứng:
Theo phương trình:
KHCO3 KOH
n n 0,01 mol (do CO2 dư)
M (KHCO )3
C 0,01 0,1M
0,1
