Phản ứng CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2
1. Phương trình phản ứng CaCO3 ra Ca(HCO3)2
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2
2. Điều kiện phản ứng CaCO3 tác dụng với CO2
Nhiệt độ thường
3. Bản chất của CaCO3 (Canxi cacbonat) trong phản ứng
CaCO3 là muối cacbonat phản ứng được với nước có hòa tan CO2 để tạo thành Ca(HCO3)2 tan trong nước. (Chú ý: Đây là phản ứng thuận nghịch tạo thạch nhũ trong hang động)
4. Mở rộng kiến thức về CaCO3
4.1. Tính chất vật lí & nhận biết
- Tính chất vật lí: Là chất rắn màu trắng, không tan trong nước.
- Nhận biết: sử dụng dung dịch axit HCl, thấy thoát ra khí không màu, không mùi:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2
4.2. Tính chất hóa học
- Mang đầy đủ tính chất hóa học của muối:
Tác dụng với axit mạnh:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2
Kém bền với nhiệt:
CaCO3 -to→ CaO + CO2
CaCO3 tan dần trong nước có hòa tan khí CO2.
CaCO3 + CO2 + H2O ⇆ Ca(HCO3)2
→ khi đun nóng:
Ca(HCO3)2 -to→ CaCO3↓ + CO2 + H2O
4.3. Điều chế
Đa số cacbonat canxi được sử dụng trong công nghiệp là được khai thác từ đá mỏ hoặc đá núi. Cacbonat canxi tinh khiết (ví dụ loại dùng làm thuốc hoặc dược phẩm), được điều chế từ nguồn đá mỏ (thường là cẩm thạch) hoặc nó có thể được tạo ra bằng cách cho khí cacbonic qua dung dịch canxi hidroxit.
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O
5. 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.
6. Câu hỏi vận dụng
Câu 1. Cho phương trình hóa học sau: CaCO3 + CO2+ H2O ⇌ Ca(HCO3)2
Phương trình hóa học trên là phản ứng
A. tạo thạch nhũ trong hang động
B. tạo macma
C. tạo muối CaCl2
D. tạo kết tủa xanh lam
Lời giải:
Đáp án: A
Câu 2. Quá trình tạo thành thạch nhũ trong các hang động đá vôi kéo dài hàng triệu năm. Quá trình này được giải thích bằng phương trình hóa học nào sau đây ?
A. Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O
B. Mg(HCO3)2 → MgCO3 + CO2 + H2O
C. CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2
D. CaCO3 + 2H+ → Ca2+ + CO2 + H2O
Lời giải:
Đáp án: A
Giải thích:
Quá trình tạo thạch nhũ trong hang động là do: Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O.
phản ứng nghịch: CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 giải thích sự xâm thực của nước mưa
Câu 3. Phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình tạo thạch nhũ trong các hang động đá vôi là
A. CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2
B. Ca(OH)2+ CO2 → CaCO3 + H2O
C. Ca(HCO3)2→ CaCO3+ CO2 + H2O
D. Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO3)2
Lời giải:
Đáp án: C
Câu 4. Dẫn luồng khí CO qua hỗn hợp gồm Fe2O3, CuO, MgO, Al2O3 (nung nóng). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn là
A. Al2O3, Cu, MgO, Fe.
B. Al, Fe, Cu, Mg.
C. Al2O3, Cu, Mg, Fe.
D. Al2O3, Fe2O3, Cu, MgO.
Lời giải:
Đáp án: A
Câu 5. Dung dịch Ca(OH)2 phản ứng với tất cả các chất trong dãy chất nào sau đây?
A. NaCl, HCl, Na2CO3, KOH
B. H2SO4, NaCl, KNO3, CO2
C. KNO3, HCl, KOH, H2SO4
D. HCl, CO2, Na2CO3, H2SO4
Lời giải:
Đáp án D
Dung dịch Ca(OH)2 phản ứng được với : HCl, CO2, Na2CO3, H2SO4
Phương trình phản ứng:
Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O
Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaOH
Ca(OH)2 + H2SO4 → CaSO4 + 2H2O
Câu 6. Hãy chọn phản ứng giải thích sự xâm thực của nước mưa với đá vôi và sự tạo thành thạch nhũ trong các hang động
A. Do phản ứng của CO2 trong không khí với CaO thành CaCO3
B. Do CaO tác dụng với SO2 và O2 tạo thành CaSO4
C. Do sự phân huỷ Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + CO2
D. Do quá trình phản ứng thuận nghịch CaCO3 + H2O + CO2 ⇄ Ca(HCO3)2 xảy ra trong 1 thời gian rất lâu.
Lời giải:
Đáp án: D
- Phản ứng thuận giải thích sự xâm thực của nước mưa có chứa CO2 đối với đá vôi
- Phản ứng nghịch giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong các hang động.
Xem thêm các phương trình hóa học khác:
P2O5 + KOH → K3PO4 + H2O | P2O5 ra K3PO4
SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O | SO2 ra CaSO3
Ca(OH)2 + Cl2 → CaOCl2 + H2O | Ca(OH)2 ra CaOCl2
