x + 2y = 0.15 y = 0.05 m = 0.05*106 = 5.3 (gam)

(1)

A. PHẦN LÝ THUYẾT I. CACBON

1. Vị trí - Cấu hình electron nguyên tử - Cấu hình electron nguyên tử 1s²2s²2p²

- Cacbon ở ô thứ 6, chu kỳ 2, nhóm IVA của bảng tuần hoàn - C có 4 electron lớp ngoài cùng

- Các số oxi hóa của C là: -4, 0, +2, +4 2. Tính chất vật lý

- C có ba dạng thù hình chính: Kim cương, than chì và fuleren 3. Tính chất hóa học

- Trong các dạng tồn tại của C, C vô định hình hoạt động hơn cả về mặt hóa học.

- Trong các phản ứng hóa học C thể hiện hai tính chất: Tính oxi hóa và tính khử.

Tuy nhiên tính khử vẫn là chủ yếu của C.

a. Tính khử

 Tác dụng với oxi

 Ở nhiệt độ thường :

0 0 +4

t

2 2

C + O  C O

 Ở nhiệt độ cao C lại khử CO2 theo phản ứng:

0 +4 0 +2

t

C + C O2  2C O

 Tác dụng với hợp chất

⁰

0 +4

t

3 2 2 2

C + 4HNO C O + 4NO + 2H O b. Tính oxi hóa

 Tác dụng với hidro

0 0 -4

t , xt

2 4

C+ 2H C H

 Tác dụng với kim loại

0 0 -4

t

4 3

3C+ 4AlAl C (nhôm cacbua)

BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Câu 1: Nếu tính chất hóa học của cacbon.

Câu 2: Viết phương trình phản ứng khi cho cacbon tác dụng với: Ca, Al, O2, dd HNO3đ, dd H2SO4đ. Xác định vai trò của các chất trong phản ứng?

(2)

II. CACBON MONOXIT 1. Tớnh chất húa học

- Tớnh chất húa học đặc trưng của CO là tớnh khử 2⁺²CO+O₂ →^t

0

2⁺⁴CO₂

+2 0 +4

t

2 3 2

3C O + Fe O 3C O + 2Fe

2. Điều chế

a. Trong phũng thớ nghiệm HCOOH

0

2 4

H SO (đặc), t

 CO + H2O b. Trong cụng nghiệp:

- Khớ than ướt

C + H2O _^¹⁰⁵⁰⁰^C CO + H2

- Khớ lũ gas

C + O2 ^t⁰ CO2

CO2 + C ^t⁰ 2CO

III. CACBON ĐIOXIT 1. Tớnh chất vật lý

- Là chất khớ khụng màu, nặng gấp 1,5 lần khụng khớ.

- CO2 (rắn) là một khối màu trắng, gọi là “nước đỏ khụ”. Nước đỏ khụ khụng núng chóy mà thăng hoa, được dựng tạo mụi trường lạnh khụng cú hơi ẩm.

2. Tớnh chất húa học

- Khớ CO2 khụng chỏy, khụng duy trỡ sự chỏy của nhiều chất.

- CO2 là oxit axit, khi tan trong nước cho axit cacbonic CO2 (k) + H2O (l) _^_^ H2CO3 (dd) - Tỏc dụng với dung dịch kiềm

CO2 + NaOH → NaHCO3

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O Note:

- Tựy vào tỉ lệ phản ứng mà cú thể cho ra cỏc sản phẩm muối khỏc nhau.

3. Điều chế

(3)

a ,Trong phòng thí nghiệm

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O b. Trong công nghiệp

- Khí CO2 được thu hồi từ quá trình đốt cháy hoàn toàn than.

IV. AXIT CACBONIC - MUỐI CACBONAT 1. Axit cacbonic

- Là axit kém bền, chỉ tồn tại trong dung dịch loãng, dễ bị phân hủy thành CO2 và H2O.

- Là axit hai nấc, trong dung dịch phân li hai nấc.

+ -

2 3 3

H CO  H + HCO

- + 2-

3 3

HCO H + CO 2. Muối cacbonat

- Muối cacbonat của các kim loại kiềm, amoni và đa số muối hiđrocacbonat đều tan. Muối cacbonat của kim loại khác thì không tan.

a. Tác dụng với dd axit

NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ + H2O b. Tác dụng với dd kiềm

NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O c. Phản ứng nhiệt phân

MgCO3(r) ^t⁰ MgO(r) + CO2(k)

2NaHCO3(r) ^t⁰ Na2CO3(r) + CO2(k) + H2O(k) BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Câu 1. Hãy dẫn ra 3 phản ứng trong đó CO thể hiện tính khử và 2 phản ứng trong đó CO2

thể hiện tính oxi hóa.

Câu 2: Viết phương trình phản ứng dạng phân tử và ion thu gọn của dung dịch NaHCO3

với từng dung dịch H2SO4 loãng, KOH, Ba(OH)2 dư.

Câu 3: Viết các phương trình của sơ đồ chuyển hóa sau:

a. CO2 → C → CO → CO2 → CaCO3 → Ca(HCO3)2 → CO2. b. CO2 → CaCO3 → Ca(HCO3)2 → CO2 → C → CO → CO2.

c. C → CO2 → NaHCO3 → BaCO3 → Ba(HCO3)2 → Ba(NO3)2 → HNO3. Câu 4: Hoàn thành các PTHH của các phản ứng sau:

(4)

a. NaHCO3 + NaOH 

b. NaHCO3 + HCl 

c. SiO2 + HF 

d. CO2 + NaOH 

e. CO2 + 2NaOH 

f. CO2 + Ca(OH)2 

g. CO2 + 2Ca(OH)2 

h. CO (dư) + Fe2O3  i. CO (dư) + Fe3O4 

Câu 5: Sục 2.24 lít khí CO2 (đktc) vào 150 ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch A. Tính khối lượng các chất tan trong A.

Giải

 CO₂ NaOH

n = 2.24 = 0.1 (mol); n = 0.15*1 = 0.15 (mol) 22.4

 →

2

OH CO

n 0.15

T = = = 1.5

n 0.1



→ tạo hỗn hợp hai muối

 Đặt

3 2 3

NaHCO Na CO

n = x; n = y

CO2 + NaOH → NaHCO3

x x x

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

y 2y y

 Ta có hệ PT:

3

2 3

NaHCO Na CO

m = 0.05*84 = 4.2 (gam) x + y = 0.1 x = 0.05

x + 2y = 0.15 y = 0.05 m = 0.05*106 = 5.3 (gam)

  

  

  

Câu 6: Cho 224 ml khí CO2 (đktc) hấp thụ hết trong 100 ml dung dịch KOH 0,2M. Tính khối lượng của những chất trong dung dịch tạo thành.

Ta có: nCO2= 0,224/22,4= 0,01 mol;

(5)

nKOH= 0,1.0,2= 0,02 mol

→ CO2 tác dụng với KOH tạo muối trung hòa theo PTHH:

CO2+ 2KOH → K2CO3+ H2O 0,01 0,02 0,01 mol

→mK2CO3= 0,01.138= 1,38 gam

Câu 7: Cho 5,6 lít khí CO2 (đktc) sục vào dung dịch NaOH dư thu được dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối. Tính giá trị m.

Đáp số: mNa2CO3 = 0,25 . 106 =26,5g

Câu 8: Sục 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 150 ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch D. Tính khối lượng các chất tan trong dung dịch D.

Đáp số : mNaHCO3 = 0,05 . 84 = 4,2 (g) ; mNa2CO3 = 0,05 . 106 = 5,3 (g) V. SILIC

1. Tính chất vật lý

- Silic có hai dạng thù hình: silic tinh thể và silic vô định hình.

2. Tính chất hóa học

- Silic có các số oxi hóa: -4, 0, +2 và +4 (số oxi hóa +2 ít đặc trưng hơn).

- Trong các phản ứng hóa học, silic vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử.

a. Tính khử

0 +4

2 4

Si+ 2F Si F

0 0 +4

t

2 2

Si+ O Si O

0 +4

2 2 3 2

Si+ 2NaOH + H ONa Si O + 2H  b. Tính oxi hóa

0 0 -4

t

2Mg + SiMg Si2

3. Điều chế

- Khử SiO2 ở nhiệt độ cao

SiO2 + 2Mg ^t⁰ Si + MgO

(6)

VI. HỢP CHẤT CỦA SILIC 1. Silic đioxit

- SiO2 là chất ở dạng tinh thể.

- Tan chậm trong dung dịch kiềm đặc nóng, tan dể trong kiềm nóng chãy.

SiO2 + 2NaOH ^t⁰ Na2SiO3 + H2O - Tan được trong axit HF

SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O Note:

 Người ta dùng dung dịch HF để khắc chử lên thủy tinh.

 HF là axit duy nhất có khả năng ăn mòn thủy tinh

 Không đựng HF bằng lọ thủy tinh.

2. Axit silixic

- H2SiO3 là chất ở dạng keo, không tan trong nước. Khi mất một phần nước tạo thành vật liệu xốp là silicagen. Dùng để hút hơi ẩm trong các thùng đựng hàng hóa.

- Axit silixic là axit yếu, yếu hơn cả axit cacbonic nên bị axit này đẩy ra khỏi dung dịch muối.

Na2SiO3 + CO2 + H2O → Na2CO3 + H2SiO3↓ 3. Muối silicat

- Dung dịch đậm đặc của Na2SiO3 và K2SiO3 được gọi là thủy tinh lỏng.

- Vải tẩm thủy tinh lỏng sẻ khó cháy, ngoài ra thủy tinh lỏng còn được dùng để chế tạo keo dán thủy tinh và sứ.

BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Câu 1: Từ silic đioxit và các chất cần thiết viết phương trình hoá học để điều chế axit silixic.

Câu 2: Viết phương trình hóa học cuả phản ứng mô tả thủy tinh bị axit HF ăn mòn. Biết rằng thành phần chủ yếu của thủy tinh là Na2SiO3 (Na2O.SiO2) và CaSiO3 (CaO.SiO2).

Câu 3: Hoàn thành chuỗi phản ứng sau (ghi rõ điều kiện, nếu có) a. Si  SiO2  Si  Na2SiO3  H2SiO3  SiO2  SiF4. b. SiO2  Si  Na2SiO3  H2SiO3  SiO2  CaSiO3.

c. NH3  NO  NO2  HNO3  CO2  H2SiO3  SiO2  Si  Na2SiO3 → Na2CO3. d. CO2  CSi  SiO2  Na2SiO3  H2SiO3  SiO2  Si  Ca2Si.

e. CaCO3  Ca(HCO3)2  CO2  C  Si  SiO2  Na2SiO3