Chúng tôi xin giới thiệu phương trình Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 ↓ + H2O gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học của Canxi. Mời các bạn đón xem:
Phương trình Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 ↓ + H2O
1. Phương trình phản ứng hóa học:
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 ↓ + H2O
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng
- Xuất hiện kết tủa trắng CaCO3 trong dung dịch
3. Điều kiện phản ứng
- Không có
4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng
a. 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.
b. 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.
5. Tính chất hóa học
5.1. Tính chất hóa học của Ca(OH)2 (Canxi hidroxit)
- Dung dịch Ca(OH)2 có có tính bazơ mạnh. Mang đầy đủ tính chất của bazơ:
Tác dụng với axit:
Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O
Tác dụng với muối:
Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaOH
Tác dụng với oxit axit:
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O
Chú ý: Khi sục từ từ khí CO2 tới dư vào dung dịch Ca(OH)2 thì
+ Ban đầu dung dịch vẩn đục:
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O
+ Sau đó kết tủa tan dần và dung dịch trong suốt:
CO2 + H2O + CaCO3 → Ca(HCO3)2
5.2. Tính chất hóa học của CO2 (Cacbon dioxit)
Cacbon dioxit (CO2) mang tính chất hóa học tiêu biểu của một 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. Cách thực hiện phản ứng
- Sục khí CO2 qua dung dịch nước vôi trong
7. Bạn có biết
- Tương tự như Ca(OH)2, NaOH, KOH, Ba(OH)2 cũng có khả năng phản ứng với CO2
- 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
8. Bài tập liên quan
Ví dụ 1: Điều nào sai khi nói về CaCO3
A. Là chất rắn, màu trắng, không tan trong nước.
B. Không bị nhiệt phân hủy.
C. Bị nhiệt phân hủy tạo ra CaO và CO2.
D. Tan trong nước có chứa khí cacbonic.
Đáp án B
Hướng dẫn giải:
Phương trình nhiệt phân: CaCO3 → CaO + CO2 ↑
Ví dụ 2: 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.
Đáp án D
Hướng dẫn giải:
- 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
Ví dụ 3: Công dụng nào sau đây không phải của CaCO3:
A. Làm vôi quét tường
B. Làm vật liệu xây dựng
C. Sản xuất ximăng
D. Sản xuất bột nhẹ để pha sơn
Đáp án D
Hướng dẫn giải:
Làm vôi quét tường là vôi tôi Ca(OH)2 bằng cách cho CaO tác dụng với nước.
Ví dụ 4: 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
Đáp án D
Hướng dẫn giải:
Dẫn từ từ CO2 đến dư vào dung dịch Ca(OH)2xảy ra phản ứng:
Phương trình phản ứng xảy ra
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.
Ví dụ 5: 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.
Đáp án A
Hướng dẫn giải:
Khi dẫn từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch Ca(OH)2 thấy có hiện tượng: kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan dần.
Phương trình phản ứng xảy ra
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O
CaCO3↓ + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2
Ví dụ 6: 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
Đáp án A
Hướng dẫn giải:
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 Phương trình phản ứng xảy ra
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)
Ví dụ 7: Sục khí CO2 vào dung dịch 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.
Đáp án A
Hướng dẫn giải:
Sục khí CO2 vào 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.
Phương trình phản ứng xảy ra
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (1)
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2)
Ví dụ 8: Để nhận biết 2 dung dịch chứa: NaOH và Ca(OH)2 đựng trong 2 lọ mất nhãn, có thể dùng hóa chất nào sau đây?
A. Al2O3
B. BaCl2
C. HCl
D. CO2
Đáp án D
Hướng dẫn giải:
Dùng CO2 nhận biết NaOH và Ca(OH)2
CO2 làm đục nước vôi trong, còn NaOH không hiện tượng.
Phương trình phản ứng xảy ra
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
9. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Canxi và hợp chất:
2Ca(OH)2 + 2Cl2 → 2H2O + CaCl2 + Ca(ClO)2
