Phản ứng CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
1. Phương trình phản ứng CO2 tác dụng Ca(OH)2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
kết tủa trắng
2. Điều kiện phản ứng CO2 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2
Không có
3. Cách tiến hành phản ứng cho CO2 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2
Sục khí CO2 qua dung dịch nước vôi trong Ca(OH)2.
4. Hiện tượng Hóa học CO2 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2
Xuất hiện kết tủa trắng Canxi cacbonat (CaCO3) làm đục nước vôi trong.
5. Bản chất của các chất tham gia phản ứng
5.1. Bản chất của CO2 (Cacbon dioxit)
CO2 mang tính chất hoá học tiêu biểu của một oxit axit nên phản ứng được với dung dịch bazo tạo thành muối và nước.
5.2. Bản chất của Ca(OH)2 (Canxi hidroxit)
Ca(OH)2 là dung dịch kiềm của một oxit bazo mạnh và có tính bazo trung bình-mạnh nên tác dụng được với oxit axit.
6. Bài toán CO2 dẫn vào dung dịch Ca(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.
7. Bài tập vận dụng (có đáp án)
Câu 1. Dẫn 4,48 lít khí CO2 (ở đktc) qua 250ml dung dịch NaOH 1M. Cô cạn dụng dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan. Tính giá trị của m?
A. 31,5 g
B. 21,9 g
C. 25,2 g
D. 17,9 gam
Lời giải:
Đáp án: D
Giải thích:
nCO2= 0,2 mol
nNaOH = 0,25 mol
Ta thấy: 1< T < 2 nên tạo ra 2 muối NaHCO3 và Na2CO3
Gọi x và y lần lượt là số mol của NaHCO3 và Na2CO3
Ta có các phương trình phản ứng
CO2 + NaOH → NaHCO3 (1)
x ← x ← x (mol)
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 (2)
y ← 2y ← y (mol)
Theo bài ra và phương trình phản ứng ta có hệ phương trình như sau
nCO2 = x + y = 0,2 (3)
nNaOH = x + 2y = 0,25 (4)
Giải hệ phương trình ta có x = 0,15 (mol) và y = 0,05 (mol)
Khối lượng muối khan thu được:
mNaHCO3 + mNa2CO3 = 84.0,15 + 106.0,05 = 17,9 gam
Câu 2. Hấp thụ hoàn toàn 15,68 lít khí CO2(đktc) vào 500ml dung dịch NaOH có nồng độ C mol/lít. Sau phản ứng thu được 65,4 gam muối. Tính C.
A. 1,5M
B. 3M
C. 2M
D. 1M
Lời giải:
Đáp án: C
Giải thích:
nCO2 = 0,7 mol
Gọi số mol của muối NaHCO3và Na2CO3 lần lượt là x và y
Ta có các phương trình phản ứng hóa học:
CO2+ NaOH → NaHCO3 (1)
x ← x ← x (mol)
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 (2)
y ← 2y ← y (mol)
Theo bài ra và phương trình phản ứng ta có hệ phương trình như sau
nCO2= x + y = 0,7 (3)
Khối lượng của muối là:
84x + 106y = 65.4 (4)
Giải hệ từ (3) và (4) ta được: x = 0,4 (mol) và y = 0,3 (mol)
Từ phương trình phản ứng ta có: n = x + 2y = 0,4 + 2.0,3 = 1 (mol)
Vậy nồng độ của 500ml ( tức 0,5 l) dung dịch NaOH là C = n/V = 1/0,5 = 2M
Câu 3. 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 4. Để phòng nhiễm độc CO, là khí không màu, không mùi, rất độc người ta sử dụng mặt nạ với chất hấp phụ là
A. đồng (II) oxit và mangan oxit
B. đồng (II) oxit và magie oxit.
C. đồng (II) oxit và than hoạt tính.
D. than hoạt tính.
Lời giải:
Đáp án: D
Giải thích:
Để phòng nhiễm độc CO, là khí không màu, không mùi, rất độc người ta dùng chất hấp thụ là than hoạt tính.
Vì CuO và MnO có phản ứng với CO nhưng ở nhiệt độ cao MgO không phản ứng với CO
Câu 5. Từ các sơ đồ phản ứng sau:
2X1 + 2X2 → 2X3 + H2↑
X3 + CO2 → X4
X3 + X4 → X5+ X2
2X6 + 3X5 + 3X2 → 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6KCl
Các chất thích hợp tương ứng với X3, X5, X6 lần lượt là
A. KHCO3, K2CO3, FeCl3.
B. KOH, K2CO3, Fe2(SO4)3.
C. KOH, K2CO3, FeCl3.
D. NaOH, Na2CO3, FeCl3.
Lời giải:
Đáp án: C
Giải thích:
2X1 + 2X2 → 2X3 + H2↑
2K + 2H2O → 2KOH + H2↑
X3 + CO2 → X4
KOH + CO2 → KHCO3
X3 + X4 → X5 + X2
KOH + KHCO3 → K2CO3 + H2O
2X6 + 3X5 + 3X2 → 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6KCl
FeCl3 + K2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6KCl
Vậy X3, X5, X6 lần lượt là KOH; K2CO3, FeCl3.
Câu 6. Cho hỗn hợp gồm Na2O, CaO, MgO, Al2O3 vào một lượng nước dư, thu được
dung dịch X và chất rắn Y. Sục khí CO2 đến dư vào dung dịch X, thu được kết tủa là
A. MgO.
B. Mg(OH)2.
C. Al(OH)3.
D. CaCO3.
Lời giải:
Đáp án: C
Giải thích:
Na2O + H2O → 2Na+ + 2OH-
CaO + H2O → Ca2+ + 2OH-
Al2O3 + 2OH- →2AlO2- + H2O
Vậy dung dịch X có chứa Na+, Ca2+, AlO2-, OH- (có thể dư)
Khi sục CO2 dư vào dd X:
CO2 + OH- → HCO3-
CO2+ AlO2- + H2O → Al(OH)3↓ + HCO3-
Vậy kết tủa thu được sau phản ứng là Al(OH)3
Câu 7. Cho dãy các chất: KOH, Ca(NO3)2, SO3, NaHSO4, Na2SO3, K2SO4. Số chất trong
dãy tạo thành kết tủa khi phản ứng với dung dịch BaCl2 là
A. 6.
B. 4.
C. 3.
D. 2
Lời giải:
Đáp án: B
Giải thích:
Các chất tạo kết tủa với dung dịch BaCl2 là: SO3, NaHSO4, Na2SO3, K2SO4
SO3 + H2O → H2SO4
BaCl2 + H2SO4→ BaSO4↓ + 2HCl
BaCl2 + 2NaHSO4 → BaSO4↓ + 2HCl + Na2SO4
BaCl2 + Na2SO3 → 2NaCl + BaSO3↓
BaCl2 + K2SO4 → 2KCl + BaSO4↓
Câu 8. Dẫn từ từ CO2 đến dư vào dung dịch Ca(OH)2, hiện tượng quan sát được là
A. có kết tủa, lượng kết tủa tăng dần, kết tủa không tan
B. không có hiện tượng gì trong suốt quá trình thực hiện
C. lúc đầu không thấy hiện tượng, sau đó có kết tủa xuất hiện
D. có kết tủa, lượng kết tủa tăng dần, sau đó kết tủa tan
Lời giải:
Đáp án: D
Giải thích:
Dẫn từ từ CO2 đến dư vào dung dịch Ca(OH)2xảy ra phản ứng:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2
Hiện tượng quan sát được: Dung dịch xuất hiện kết tủa trắng tăng dần đến cực đại, sau đó kết tủa tan dần đến hết.
Câu 9. Khi dẫn từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch Ca(OH)2 thấy có hiện tượng
A. kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan dần.
B. không có hiện tượng.
C. kết tủa trắng xuất hiện.
D. bọt khí và kết tủa trắng.
Lời giải:
Đáp án: A
Câu 10. Hấp thụ hoàn toàn 0,672 lít CO2 (đktc) vào 2 lít Ca(OH)2 0,01M thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 1g.
B. 1,5g
C. 2g
D. 2,5g
Lời giải:
Đáp án: A
Giải thích:
nCO2 = 0,672/22,4 = 0,03 (mol)
nCa(OH)2 = 2.0,01 = 0.02 (mol)
Xét tỉ lệ:
1 < nCO2/nCa(OH)2= 0,03/0,02 = 1,5 < 2
→ Phản ứng tạo hai muối là CaCO3và Ca(HCO3)2, khi đó cả CO2 và Ca(OH)2 đều hết
Gọi x, y lần lượt là số mol của CaCO3 và Ca(HCO3)2 ta có:
Các phản ứng:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O(1)
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2)
Theo phương trình phản ứng (1):
nCO2= nCa(OH)2 = nCaCO3 = x (mol)
Theo phương trình phản ứng (2):
nCO2 = 2nCa(HCO3)2 = 2y (mol)
nCa(OH)2= nCa(HCO3)2 = y (mol)
Từ đó ta có hệ phương trình sau:
x + 2y = 0,03 (3)
x + y = 0,02 (4)
Giải hệ phương trình (3), (4) ta được:
→ x = y = 0, 01(mol) →x = y= 0,01 (mol)
mKết tủa= mCaCO3 = 0,01.100 = 1(g)
Câu 11. Sục khí CO2 vào dd nước vôi trong, hiện tượng xảy ra:
A. Có kết tủa ngay, lượng kết tủa tăng dần qua một cực đại rồi sau đó tan trở lại hết.
B. Một lúc mới có kết tủa, lượng kết tủa tăng dần qua một cực đại rồi lại giảm.
C. Có kết tủa ngay, nhưng kết tủa tan trở lại ngay sau khi xuất hiện.
D. Có kết tủa ngay, lượng kết tủa tăng dần đến một giá trị không đổi.
Lời giải:
Đáp án: A
Giải thích:
Sục khí CO2vào dung dịch nước vôi trong, Có kết tủa ngay, lượng kết tủa tăng dần qua một cực đại rồi sau đó tan trở lại hết.
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (1)
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2)
Câu 12. Hấp thụ hoàn toàn V lít (đktc) CO2 vào 200 ml dd hỗn hợp (Ba(OH)2 1,2M và NaOH 2M), phản ứng hoàn toàn thu được 27,58 gam kết tủa. Giá trị V là:
A. 3,136
B. 2,24 hoặc 15,68
C. 17,92
D. 3,136 hoặc 16,576.
Lời giải:
Đáp án: D
Giải thích:
nNaOH = 0,2 mol; nBa(OH)2 = 0,1 mol; nBaCO3 = 0,08 mol
nBaCO3= 0,08 mol < nBa(OH)2 = 0,1 mol
Nên có 2 trường hợp
Trường hợp 1: Chưa có sự hòa tan kết tủa
nCO2 = nBaCO3= 0,08 mol => V = 0,08.22,4 = 1,792 lít
Trường hợp 2: Đã có sự hòa tan kết tủa
=> nCO2 = nOH – nCO32- = (nNaOH + 2nBa(OH)2) - nBaCO3= 0,32 mol
=> V = 0,32.22,4 = 7,168 lít
Câu 12. Thuốc thử để nhận biết dung dịch Ca(OH)2 là:
A. Na2CO3
B. KCl
C. NaOH
D. NaNO3
Lời giải:
Đáp án: A
Câu 14. Nhóm các dung dịch có pH > 7 là:
A. HCl, NaOH
B. H2SO4, HNO3
C. NaOH, Ca(OH)2
D. BaCl2, NaNO3
Lời giải:
Đáp án: C
Giải thích:
A. Sai vì HCl là axit pH < 7
B. Sai vì H2SO4, HNO3 là axit pH < 7
C. Đúng NaOH, Ca(OH)2 là dung dịch kiềm pH > 7
D. BaCl2, NaNO3 có môi trường trung hòa nên pH = 7
Câu 15. Để phân biệt hai dung dịch NaOH và Ba(OH)2 đựng trong hai lọ mất nhãn ta dùng thuốc thử:
A. Quỳ tím
B. HCl
C. NaCl
D. H2SO4
Lời giải:
Đáp án: D
Giải thích:
Để phân biệt hai dung dịch NaOH và Ba(OH)2 đựng trong hai lọ mất nhãn ta dùng thuốc thử H2SO4
Mẫu thử nào xuất hiện kết tủa trắng, thì chất ban đầu là Ba(OH)2
Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 + H2O
Câu 16. NaOH có tính chất vật lý nào sau đây?
A. Natri hiđroxit là chất rắn không màu, ít tan trong nước
B. Natri hiđroxit là chất rắn không màu, hút ẩm mạnh, tan nhiều trong nước và tỏa nhiệt
C. Natri hiđroxit là chất rắn không màu, hút ẩm mạnh và không tỏa nhiệt
D. Natri hiđroxit là chất rắn không màu, không tan trong nước, không tỏa nhiệt.
Lời giải:
Đáp án: B
Giải thích:
NaOH có tính chất vật lý
Natri hiđroxit là chất rắn không màu, hút ẩm mạnh, tan nhiều trong nước và tỏa nhiệt
Câu 17. Cặp chất cùng tồn tại trong dung dịch (không tác dụng được với nhau) là:
A. NaOH, KNO3
B. Ca(OH)2, HCl
C. Ca(OH)2, Na2CO3
D. NaOH, MgCl2
Lời giải:
Đáp án: A
Giải thích:
B. Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O
C. Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaOH
D. NaOH + MgCl2 → Mg(OH)2 + 2NaCl
Câu 18. Phải dùng bao nhiêu lit CO2 (đktc) để hòa tan hết 20 g CaCO3 trong nước, giả sử chỉ có 50% CO2 tác dụng. Phải thêm tối thiểu bao nhiêu lit dd Ca(OH)2 0,01 M vào dung dịch sau phản ứng để thu được kết tủa tối đa. Tính khối lượng kết tủa:
A. 4,48 lit CO2, 10 lit dung dịch Ca(OH)2, 40 g kết tủa.
B. 8,96 lit CO2, 10 lit dung dịch Ca(OH)2, 40 g kết tủa.
C. 8,96 lit CO2, 20 lit dung dịch Ca(OH)2, 40 g kết tủa.
D. 4,48 lit CO2, 12 lit dung dịch Ca(OH)2, 30 g kết tủa.
Lời giải:
Đáp án: C
Giải thích:
nCaCO3 = 20/100 = 0,2 mol
Phương trình hóa học
CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2
x……….x………………………..x
Phương trình hóa học ta có
nCO2 lý thuyết = x = nCaCO3 = 0,2 mol
=> nCO2 tt = nCO2 lt/50%.100% = 0,4 mol
V CO2 tt = 0,4.22,4 = 8,96 lít
Ta có phương trình phản ứng hóa học
Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 → 2CaCO3 + 2H2O
x……….x………………………..x
Vậy tối thiểu cần là x = 0,2 mol ⇒ VCa(OH)2 = 0,2/0,01 = 20 lít
nCaCO3 = 2x = 0,4 mol
⇒ m↓ = 0,4.100 = 40g
Câu 19. Cho 1,12 lit khí sunfurơ (đktc) hấp thụ vào 100 ml dd Ba(OH)2 có nồng độ aM thu được 6,51 g ↓ trắng, trị số của a là:
A. 0,3
B . 0,4
C. 0,5
D. 0,6
Lời giải:
Đáp án: B
Giải thích:
Ta có 0,05 mol SO2 + 0,1.a Ba(OH)2 → 0,03 mol BaSO3
SO2+ Ba(OH)2 → BaSO3 + H2O (1)
BaSO3 + SO2 + H2O → Ba(HSO3)2 (2)
Theo phương trình (1) nSO2 = 0,1.a mol, nBaSO3 = 0,1.a mol
Theo phương trình (2) nBaSO3 =0,1a - 0,03 mol => nSO2 = 0,2a - 0,03 mol
Tổng số mol SO2 là: nSO2 = 0,1a + 0,1a - 0,03 = 0,05 → a = 0,4M
Câu 20. Sục V lít CO2 (đktc) vào dung dịch Ca(OH)2 dư đến khi phản ứng kết thúc thu được 20 gam kết tủa. Giá trị V là
A. 5,6 lít.
B. 4,48 lít.
C. 3,36 lít.
D. 2,24 lít.
Lời giải:
Đáp án: B
nCaCO3 = 20: 100 = 0,2 mol. Vì Ca(OH)2 dư nên chỉ có phản ứng tạo muối trung hòa.
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
Mol 0,2 ← 0,2
=> VCO2 = 0,2.22,4 = 4,48 lít
Câu 21. Sục V lít khí CO2 (đktc) vào 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,05M, thu được 7,5 gam kết tủa. Gía trị V là
A. 1,68 lít
B. 2,88 lít
C. 2,24 lít và 2,8 lít
D. 1,68 lít và 2,8 lít
Lời giải:
Đáp án: D
Ta có : ;
ta thấy : ≠ => có 2 trường hợp
TH1 : chỉ xảy ra phản ứng tạo CaCO3 và Ca(OH)2 dư
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
0,075 0,075
=> VCO2 = 0,075.22,4 = 1,68 lít
TH2 : xảy ra 2 phản ứng tạo muối CaCO3 và Ca(HCO3)2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
0,075 0,075
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
0,05 0,025
=> tổng nCO2 = 0,075 + 0,05 = 0,125 mol
=> VCO2 = 0,125.22,4 = 2,8 lít
CÁCH KHÁC : Sử dụng phương pháp đồ thị
Dựa vào đồ thị => = 0,075 mol hoặc = 0,125 mol
=> = 0,075.22,4 = 1,68 lít hoặc = 0,125.22,4 = 2,8 lít
Xem thêm các phương trình hóa học khác:
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 | CaCO3 ra Ca(HCO3)2
CaO + CO2 → CaCO3 | CaO ra CaCO3
KOH + CO2 → KHCO3 l KOH ra KHCO3
