Thực hiện chuỗi PTHH sau:
C–>CO2–>Ca(HCO3)2–>CaCO3–>CO2
| …
C–>CO2–>Ca(HCO3)2–>CaCO3–>CO2
| ^
| |
\–>CO–>CO2–>Na2CO3
Chúng ta sẽ đi lần lượt từng bước trong chuỗi phản ứng.
Bước 1: Từ Cacbon (C) tạo ra Cacbon đioxit (CO2)
Để chuyển từ Cacbon sang Cacbon đioxit, ta có thể đốt cháy Cacbon trong không khí hoặc trong oxi.
Phương trình hóa học:
C + O2 –(nhiệt)–> CO2
Giải thích: Cacbon là một phi kim. Khi tác dụng với oxi ở nhiệt độ cao, Cacbon sẽ bị oxi hóa tạo thành hợp chất oxit của Cacbon là Cacbon đioxit.
Bước 2: Từ Cacbon đioxit (CO2) tạo ra Canxi hidrocacbonat (Ca(HCO3)2)
Để tạo ra Canxi hidrocacbonat từ Cacbon đioxit, ta cho Cacbon đioxit sục qua dung dịch Canxi hidroxit (nước vôi trong) theo tỉ lệ mol phù hợp hoặc cho tác dụng với dung dịch Canxi oxit.
Phương trình hóa học:
CO2 + Ca(OH)2 –> Ca(HCO3)2
(Lưu ý: Phản ứng này xảy ra khi CO2 dư sục vào dung dịch Ca(OH)2. Nếu Ca(OH)2 dư hoặc tỉ lệ mol 1:1, ta sẽ thu được muối Canxi cacbonat CaCO3.
CO2 + Ca(OH)2 –> CaCO3 + H2O)
Giải thích: Cacbon đioxit là một oxit axit. Khi tác dụng với dung dịch bazơ là Canxi hidroxit, nó có thể tạo ra muối trung hòa (nếu CO2 không dư) hoặc muối axit (nếu CO2 dư). Ở đây, đề bài yêu cầu tạo ra muối axit là Canxi hidrocacbonat.
Bước 3: Từ Canxi hidrocacbonat (Ca(HCO3)2) tạo ra Canxi cacbonat (CaCO3)
Để chuyển Canxi hidrocacbonat thành Canxi cacbonat, ta có thể đun nóng dung dịch Canxi hidrocacbonat.
Phương trình hóa học:
Ca(HCO3)2 –(nhiệt)–> CaCO3 + CO2 + H2O
Giải thích: Canxi hidrocacbonat là một muối axit không bền với nhiệt. Khi đun nóng, nó sẽ phân hủy thành muối trung hòa Canxi cacbonat, nước và giải phóng khí Cacbon đioxit.
Bước 4: Từ Canxi cacbonat (CaCO3) tạo ra Cacbon đioxit (CO2)
Để tạo ra Cacbon đioxit từ Canxi cacbonat, ta nung Canxi cacbonat ở nhiệt độ cao.
Phương trình hóa học:
CaCO3 –(nhiệt)–> CaO + CO2
Giải thích: Canxi cacbonat là một muối cacbonat của kim loại kiềm thổ, nó kém bền với nhiệt. Khi nung nóng ở nhiệt độ cao, Canxi cacbonat bị phân hủy tạo thành Canxi oxit và khí Cacbon đioxit.
Bây giờ, chúng ta sẽ xem xét các phản ứng phụ:
Phản ứng phụ 1: Từ Cacbon đioxit (CO2) tạo ra Cacbon monoxit (CO)
Để tạo ra Cacbon monoxit từ Cacbon đioxit, ta cho Cacbon đioxit tác dụng với Cacbon ở nhiệt độ cao.
Phương trình hóa học:
CO2 + C –(nhiệt)–> 2CO
Giải thích: Đây là phản ứng khử Cacbon đioxit thành Cacbon monoxit. Cacbon ở đây đóng vai trò là chất khử, làm giảm số oxi hóa của Cacbon trong CO2.
Phản ứng phụ 2: Từ Cacbon monoxit (CO) tạo ra Cacbon đioxit (CO2)
Để chuyển từ Cacbon monoxit sang Cacbon đioxit, ta đốt cháy Cacbon monoxit trong không khí hoặc cho tác dụng với các chất oxi hóa mạnh.
Phương trình hóa học:
2CO + O2 –(nhiệt)–> 2CO2
Giải thích: Cacbon monoxit là một oxit không tạo muối, có tính khử. Khi tác dụng với oxi, nó bị oxi hóa thành Cacbon đioxit.
Phản ứng phụ 3: Từ Cacbon đioxit (CO2) tạo ra Natri cacbonat (Na2CO3)
Để tạo ra Natri cacbonat từ Cacbon đioxit, ta cho Cacbon đioxit tác dụng với dung dịch Natri hidroxit (NaOH).
Phương trình hóa học:
CO2 + 2NaOH –> Na2CO3 + H2O
(Lưu ý: Nếu tỉ lệ mol CO2:NaOH là 1:1, ta sẽ thu được Natri hidrocacbonat NaHCO3.
CO2 + NaOH –> NaHCO3)
Giải thích: Cacbon đioxit là một oxit axit. Khi tác dụng với dung dịch bazơ mạnh là Natri hidroxit, nó tạo ra muối là Natri cacbonat và nước.
Như vậy, chúng ta đã hoàn thành chuỗi phản ứng theo yêu cầu của đề bài. Các em về nhà ôn tập lại các phương trình và cách viết nhé! Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi cô.
lĐáp án:
C+O2—>(t°)CO2
2CO2+Ca(OH)2–>Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2–>(t°)CaCO3+H2O+CO2
CaCO3–>(t°)CaO+CO2
CO2+C–>(t°)2CO
2CO+O2—>(t°)2CO2
CO2+2NaOH–>Na2CO3+H2O
CaCl2+Na2CO3–>CaCO3+NaCl
Giải thích các bước giải:
Đáp án:
C +O2 = CO2
CO2 + Ca(OH)2 = Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)= CaCO3 + CO2 + H2O
CaCO3 = CaO + CO2
CO2 + C = 2CO
2CO + O2 = 2 CO2
CO2 + Na2O =Na2CO3
Giải thích các bước giải: