Hoá học 11 Bài 16: Hợp chất của cacbon

Lý thuyết10 Trắc nghiệm18 BT SGK 312 FAQ

Nội dung bài Hợp chất của cacbon tìm hiểu về Tính chất vật lí của CO và CO_2;Tính chất vật lí, tính chất hóa học của muối cacbonat (nhiệt phân, tác dụng với axit). Cách nhận biết muối cacbonat bằng phương pháp hoá học. Giúp học sinh hiểu được: CO có tính khử (tác dụng với oxit kim loại), CO₂ là một oxit axit, có tính oxi hóa yếu (tác dụng với Mg, C).

YOMEDIA

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Cacbon monoxit

1.2. Cacbon đioxit

1.3. Axit cacbonic và muối cacbonat

2. Bài tập minh hoạ

3. Luyện tập Bài 16 Hóa học 11

3.1. Trắc nghiệm

3.2. Bài tập SGK và Nâng cao

4. Hỏi đáp về Bài 16 Chương 3 Hóa học 11

Tóm tắt lý thuyết

1.1. CACBON MONOXIT

1.1.1. Tính chất vật lý

Là chất khí không màu, không mùi, không vị
Hơi nhẹ hơn không khí, ít tan trong nước
Hóa lỏng ở -191,5⁰C, hóa rắn ở -205,5⁰C, rất bền với nhiệt
CO là khí rất độc

1.1.2. Tính chất hóa học

CO là oxít không tạo muối (oxít trung tính)

Ở t^O thường, không tác dụng với H₂O, axít, kiềm.

Tính khử

CO cháy trong oxi hoặc không khí: 2CO + O₂ 2CO₂

Tác dụng với nhiều oxít kim loại (đứng sau Al)

3CO + Fe₂O₃ 3CO₂ + 2Fe

1.1.3. Điều chế

Trong Phòng thí nghiệm

HCOOH CO + H₂O

Trong công nghiệp

Sơ đồ lò gas

Hình 1: Sơ đồ lò gas

C + H₂O CO + H₂ (khí than ướt)
CO₂ + C 2CO (khí than khô)

1.2. CACBON ĐIOXIT

1.2.1. Tính chất vật lý

Chất khí, không màu, nặng gấp 1,5 lần không khí
Tan không nhiều trong nước
Ở trạng thái rắn, CO₂ tạo thành một khối trắng gọi là "nước đá khô". Nước đá khô không nóng chảy mà thăng hoa, dùng để tạo môi trường lạnh, không có hơi ẩm.

1.2.2. Tính chất hóa học

CO₂ là khí không duy trì sự sống và sự cháy.

CO₂là oxít axít

Tan trong nước tạo H₂CO₃.

CO_2(k) + H₂O_(l) \(\leftrightarrows\)H₂CO₃ (dd).

Tác dụng với dung dịch bazơ:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O (Nhận biết CO₂)

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂

1.2.3. Điều chế

Trong Phòng thí nghiệm

CaCO₃ +2HCl→ CaCl₂+CO₂+ H₂O.

Trong Công nghiệp

CaCO₃ CaO + CO₂

1.3. AXIT CACBONIC VÀ MUỐI CACBONAT

1.3.1. Axít cacbonic

H₂CO₃ là axít 2 nấc rất yếu, kém bền phân huỷ thành CO₂ và H₂O.

H₂CO₃ \(\leftrightarrows\)H⁺ + HCO₃^-

HCO₃^- \(\leftrightarrows\) H⁺ + CO₃ ^2-

Tác dụng với dd kiềm → muối
- Trung hoà: Na₂CO₃, CaCO₃…
- Axít: NaHCO₃, Ca(HCO₃)₂…

1.3.2. Muối cacbonat

Tính chất

Tính tan
- Muối cacbonat của kim loại kiềm, amoni và đa số các muối hidrocacbonat đều tan trong nước
- Muối cacbonat của kim loại khác không tan trong nước
Tác dụng với axít (Nhận biết muối cacbonat)

NaHCO₃+ HCl → NaCl + CO₂+ H₂O

HCO₃^- + H⁺ →CO₂ + H₂O

Na₂CO₃ + 2HCl → NaCl+CO₂ + H₂O

CO₃^2- + 2H⁺ → CO₂ + H₂O

Video 1: Phản ứng giữa NaHCO₃ và dung dịch HCl

Tác dụng với dd kiềm

Muối hidrocacbonat tác dụng với dd kiềm.

NaHCO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

HCO₃^- + OH^- → CO₃^2- + H₂O

Phản ứng nhiệt phân
- Muối cacbonat tan: Không bị nhiệt phân.
- Muối cacbonat ko tan oxít kim loại + CO₂.

VD: Mg CO_3(r) MgO_(r) + CO_2(k)

Muối hidrocacbonat CO₃^2- + CO₂ + H₂O.

VD: 2 NaHCO_3(r) Na₂CO_3(r) + CO₂ + H₂O

Video 2: Thí nghiệm nhiệt phân muối Natri hidrocacbonat

1.3.3. Ứng dụng

CaCO₃ là chất bột màu trắng, nhẹ, được dùng làm chất độn trong một số ngành công nghiệp.

Bài tập minh họa

Bài 1:

Cho khí CO đi qua ống chứa 0,04 mol X gồm FeO và Fe₂O₃ đốt nóng, ta nhận được 4,784 gam chất rắn Y (gồm 4 chất), khí đi ra khỏi ống dẫn qua dung dịch Ba(OH)₂ dư thì thu được 9,062 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng FeO trong hỗn hợp X là:

Hướng dẫn:

\({n_{C{O_2}}} = {n_{BaC{O_3}}} = 0,046{\rm{ }}(mol)\)

Bảo toàn nguyên tố C ta có : \({n_{CO}} = {n_{C{O_2}}} = 0,046(mol)\)

Bảo toàn khối lượng :

\(\begin{array}{l} {\rm{ }}{m_{hh}} + {m_{CO}} = {m_Y} + {m_{C{O_2}}}\\ \Leftrightarrow {m_{hh}} = {m_Y} + {m_{C{O_2}}} - {m_{CO}}\\ \Leftrightarrow {m_{hh}} = 4,784 + 0,046.44 - 0,046.28 = 5,52(gam) \end{array}\)

Gọi số mol của FeO và Fe₂O₃ lần lượt là x và y :

\(\left\{ \begin{array}{l} x + y = 0,04\\ 72{\rm{x}} + 160y = 5,52 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} x = 0,01{\rm{ }}(mol)\\ y = 0,03{\rm{ }}(mol) \end{array} \right.\)

\(\% {m_{FeO}} = \frac{{0,01.72}}{{5,52}}.100 = 13,04\)

Bài 2:

Cho V lít hỗn hợp khí (ở đkc) gồm CO và H₂ phản ứng với một lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO và Fe₃O₄ nung nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,48gam. Giá trị của V là

Hướng dẫn:

m chất rắn giảm = m hỗn hợp khí tăng

CO \(\overset{O^{2-}}{\rightarrow}\)CO₂\(\nearrow\)

H₂ \(\overset{O^{2-}}{\rightarrow}\) H₂O\(\nearrow\)

1 mol hỗn hợp (CO, H₂) phản ứng \(\Rightarrow\) m chất rắng giảm 16g

\(\Rightarrow\) n(CO, H₂)phản ứng =\(\frac{16}{16}=1 mol\)

\(nO^{2-}=\frac{0,48}{16}=0,03\)

n(CO + H₂)=0,03

V = 0,672 (lít)

3. Luyện tập Bài 16 Hóa học 11

Sau bài học cần nắm:

Tính chất vật lí của CO và CO2
Tính chất vật lí, tính chất hóa học của muối cacbonat (nhiệt phân, tác dụng với axit).
Cách nhận biết muối cacbonat bằng phương pháp hoá học.