CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O | CO2 ra BaCO3

Phản ứng CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ + H₂O

1. Phương trình phản ứng CO₂ ra BaCO₃

CO₂+ Ba(OH)₂ → BaCO₃↓+ H₂O

2. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

2.1. Bản chất của CO₂ (Cacbon dioxit)

CO₂ là oxit axit tác dụng được với dung dịch bazo tạo thành muối và nước.

2.2. Bản chất của Ba(OH)₂ (Bari hidroxit)

Ba(OH)₂ là một bazo mạnh mang đầy đủ tính chất hoá học của một bazo nên phản ứng được với các oxit axit.

3. Điều kiện phản ứng xảy ra khi cho CO₂ tác dụng với Ba(OH)₂ 

Do ta không biết sản phẩm thu được là muối nào nên phải tính tỉ lệ T:

Ba(OH)₂ + CO₂ → BaCO₃↓ + H₂O (1)

Ba(OH)₂ + 2CO₂ → Ba(HCO₃)₂ (2)

Đặt T = n_CO2 : n_Ba(OH)2

Nếu T ≤ 1: chỉ tạo muối BaCO₃

Nếu T = 2: chỉ tạo muối Ba(HCO₃)₂

Nếu 1 < T < 2: tạo cả muối BaCO₃ và Ba(HCO₃)₂

Hấp thụ CO₂ vào nước vôi trong thấy có kết tủa, thêm Ba(OH)₂ dư vào thấy có kết tủa nữa suy ra có sự tạo cả BaCO₃ và Ba(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 BaCO₃và Ba(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 BaCO₃.

* Sự tăng giảm khối lượng dung dịch : Khi cho sản phẩm cháy vào bình Ca(OH)₂ hay Ba(OH)₂.

m_{bình tăng} = m_{hấp thụ}

m_{dd tăng} = m_{hấp thụ} - m_{kết tủa}

m_{dd giảm} = m_{kết tủa} – m_{hấp thụ}

4. Tính chất hóa học của CO₂

Khí CO₂ không cháy, không duy trì sự cháy của nhiều chất.

4.1. CO₂ là oxit axit

- CO₂ tan trong nước tạo thành axit cacbonic (là một điaxit rất yếu):

        CO₂ (k) + H₂O (l) ⇔ H₂CO₃ (dd)

- CO₂ tác dụng với oxit bazơ → muối:

        CaO + CO₂ → CaCO₃ (tº)

- CO₂ tác dụng với dung dịch kiềm → muối + (H₂O)

        NaOH + CO₂ → NaHCO₃

        2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

Phản ứng của CO₂ với dung dịch kiềm tạo thành muối nào tuỳ thuộc vào tỉ lệ số mol của 2 chất tham gia phản ứng.

4.2. CO₂ bền, ở nhiệt độ cao bị nhiệt phân một phần và tác dụng được với các chất khử mạnh

        2CO₂ ⇔ 2CO + O₂ (tº)

        CO₂ + 2Mg → 2MgO + C (Đây là nguyên nhân không sử dụng CO₂ để dập tắt các đám cháy kim loại)

        CO₂ + C → 2CO

4.3. CO₂ còn được dùng để sản xuất ure

        CO₂ + 2NH₃ → NH₄O - CO - NH₂ (amoni cacbamat)

        NH₄O - CO - NH₂ → H₂O + (NH₂)₂CO (180ºC; 200at)

5. Bài tập vận dụng

Câu 1. Thổi V lít khí CO₂ (đktc) vào 200ml dung dịch Ca(OH)₂ 1M thu được 12 gam kết tủa. Lọc kết tủa đun nóng dung dịch lại thấy có kết tủa nữa. Tìm V?

A. 3,136 lít

B. 8,960 lít

C. 6,272 lít

D. 4,480 lít

Lời giải:

Đáp án: C

n_CaCO3 = 12/100 = 0,12 mol

Do đun nóng lại thu được thêm kết tủa => nên có Ca(HCO₃)₂

n_Ca(OH)2 = 0,2.1 = 0,2 mol

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

0,12  0,12 ← 0,12 mol

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂

0,16      (0,2 - 0,12) mol

→ n_CO2= 0,12 + 0,16 = 0,28 mol

→ V = 0,28.22,4 = 6,272 lít

Câu 2. V lít khí CO₂ (đktc) vào 1,5 lít Ca(OH)₂0,1M được 19,7 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là?

A. 1,12

B. 2,24

C. 4,48

D. 6,72

Lời giải:

Đáp án: C

Khi sục CO₂ vào 0,15 mol Ba(OH)₂ thu được 0,1 mol kết tủa BaCO₃

Thì có thể xảy ra 2 trường hợp có kết tủa.

Trường hợp 1:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O.

→ n_CO2= n_CaCO3 = 0,1.

→ V = 2,24 lít.

Trường hợp 2:

CO₂ + Ca(OH)₂→ CaCO₃ + H₂O

0,1

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂.

0,1 0,05

→ n_CO2 = 0,1 + 0,1 = 0,2.

→ V = 4,48 lít

Nên V max = 4,48 lít.

Câu 3. Cho 4,48 lít khí CO₂(đktc) đi qua 150ml dung dịch KOH 1M thu được dung dịch Y. Khối lượng muối thu được khi cô cạn dung dịch Y là

A. 30

B. 60

C. 15

D. 40

Lời giải:

Đáp án: C

n_CO2 = 4,48/22,4 = 0,2 (mol)

n_KOH= 0,15.1 = 0,15 (mol)

Xét tỉ lệ tạo muối:

n_KOH/n_CO2 = 0,15/0,2 =0,75  < 1

→ Tạo muối axit KHCO₃; CO₂ dư

Phương trình hóa học

CO₂ + KOH → KHCO₃

→ n_KHCO3 = n_KOH = 0,15 (mol)

→ m_KHCO3 =m_muối= 0,15.100 = 15 (g)

Câu 4. Cho các dung dịch sau: Ba(OH)2, NaHSO4, K2CO3, Ba(HCO3)2. Đổ lần lượt các dung dịch vào nhau. Số phản ứng xảy ra là

A. 8

B. 6

C. 4

D. 5

Lời giải:

Đáp án: B

+) Ba(OH)₂ phản ứng với NaHSO₄, K₂CO₃, Ba(HCO₃)₂

2NaHSO₄ + Ba(OH)₂→ BaSO₄+ Na₂SO₄ + 2H₂O

Ba(OH)₂ + K₂CO₃ → BaCO₃ + 2KOH

Ba(HCO₃)₂ + Ba(OH)₂ → 2BaCO₃ + 2H₂O

+) NaHSO₄ phản ứng với K₂CO₃, Ba(HCO₃)₂

2NaHSO₄ + K₂CO₃ → K₂SO₄ + Na₂SO₄ + H₂O + CO₂

Ba(HCO₃)₂ + 2NaHSO₄→ Na₂SO₄ + BaSO₄ + 2CO₂ + 2H₂O

+) K₂CO₃ phản ứng với Ba(HCO₃)₂

Ba(HCO₃)₂ + K₂CO₃ → BaCO₃ + 2KHCO₃

=> có tất cả 6 phản ứng

Câu 5. Cho dãy các chất: KOH, Ca(NO₃)₂, SO₂, SO₃, NaHSO₄, Na₂SO₃, K₂SO₄. Số chất trong dãy tạo thành kết tủa khi phản ứng với dung dịch BaCl₂là

A. 4

B. 6

C .3

D. 2

Lời giải:

Đáp án: A