Giải bài tập SGK Hóa 11 Nâng cao Bài 21: Hợp chất của cacbon

Khi nung nóng kẽm oxit với than cốc thì tạo thành một chất khí cháy được. Viết phương trình hóa học.

Phương pháp giải

C khử được oxit của các kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học của kim loại

Hướng dẫn giải

Phương trình hóa học:

ZnO + C → Zn + CO   (đk: nhiệt độ)

Làm thế nào để tách riêng từng khí CO và CO₂ ra khỏi hỗn hợp của chúng:

a) Bằng phương pháp vật lí

b) Bằng phương pháp hóa học

Phương pháp giải

- CO₂ bền, ở áp suất cao bị hóa lỏng

2CO₂ ⇋ 2CO + O₂ (tº)

- Dẫn hỗn hợp đi qua dung dịch Ca(OH)₂ dư, CO₂ bị hấp thụ, thu được CO thoát ra

- Lọc kết tủa, hòa tan kết tủa trong dung dịch HCl, dẫn khí tạo thành qua NaHCO₃

Hướng dẫn giải

a) Phương pháp vật lí: nén dưới áp suất cao, CO₂ hóa lỏng, tách riêng được CO₂ và CO ra khỏi nhau.

b) Phương pháp hóa học: dẫn hỗn hợp đi qua dung dịch Ca(OH)₂ dư, CO₂ bị hấp thụ, thu được CO thoát ra.

CO₂ +  Ca(OH)₂  →  CaCO₃ + H₂O

Lọc kết tủa, hòa tan kết tủa trong dung dịch HCl, dẫn khí tạo thành qua NaHCO₃ loại bỏi HCl thu CO₂

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

a) Làm thế nào để loại các tạp chất là hơi nước và CO₂ có trong CO?

b) Làm thế nào để chuyển NaHCO₃ thành Na₂CO₃, Ca(HCO₃)₂ thành CaCO₃ và ngược lại?

Phương pháp giải

- Dẫn hỗn hợp trên vào dung dịch Ca(OH)₂ dư

Hướng dẫn giải

Câu a: Để loại tạp chất là hơi nước và CO₂ có trong khí CO ta dẫn hỗn hợp trên vào dung dịch Ca(OH)_2 dư, CO₂ và H₂O bị hấp thụ, ta thu được CO.

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

Câu b: 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O → 2NaHCO₃

Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + CO₂ + H₂O

CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

Có một hỗn hợp khí gồm cacbon đioxit và lưu huỳnh đioxit. Bằng phương pháp hóa học hãy chứng minh sự có mặt của mỗi khí trong hỗn hợp.

Phương pháp giải

- Dẫn hỗn hợp trên qua dung dịch Br₂ dư

- Dẫn khí còn lại qua dung dịch Ca(OH)₂ dư

Hướng dẫn giải

Chứng minh sự có mặt CO₂, SO₂ trong hỗn hợp:

- Dẫn hỗn hợp trên qua dung dịch Br₂ dư

Nếu dung dịch Br₂ bị mất màu ⇒ hỗn hợp có chứa SO₂.

PTHH: SO₂ + Br₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HBr

- Dẫn khí còn lại qua dung dịch Ca(OH)₂ dư

Nếu thấy có kết tủa trắng ⇒ hỗn hợp có CO₂.

PTHH: CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

Dung dịch nước của chất A làm quỳ tím hóa xanh, còn dung dịch nước của chất B không đổi màu quỳ tím. Trộn lẫn dung dịch của hai chất lại thì xuất hiện kết tủa. A và B có thể là:

A. NaOH và K₂SO₄

B. K₂CO₃ và Ba(NO₃)₂

C. KOH và FeCl₃

D. Na₂CO₃ và KNO₃

Phương pháp giải

- Dung dịch K₂CO₃ làm quỳ tím hóa xanh vì tạo từ bazơ mạnh và axit yếu.

- Dung dịch Ba(NO₃)₂ không làm đổi màu quỳ tím vì tạo từ axit mạnh và bazơ mạnh.

Hướng dẫn giải

Chọn B.

- Dung dịch K₂CO₃ làm quỳ tím hóa xanh vì tạo từ bazơ mạnh và axit yếu.

- Dung dịch Ba(NO₃)₂ không làm đổi màu quỳ tím vì tạo từ axit mạnh và bazơ mạnh.

- Trộn 2 dd trên ta thu được kết tủa là BaCO₃

PTHH: K₂CO₃  +  Ba(NO₃)₂  →  BaCO₃↓  +  2KNO₃

Xác định thành phần phần trăm (về thể tích) của hỗn hợp khí gồm N₂,CO và CO₂, biết rằng khi cho 10 lít (đktc) hỗn hợp khí đó đi qua một lượng dư nước vôi trong, rồi qua đồng (II) oxit dư đốt nóng, thì thu được 10,0g kết tủa và 6,4g đồng. Nếu cũng lấy 10,0 lít (đktc) hỗn hợp khí đó cho đi qua ống đựng đồng (II) axit dư đốt nóng, rồi đi qua một lượng dư nước vôi trong thì thu được bao nhiêu gam kết tủa?

Phương pháp giải

- Tính nCaCO₃ , nCu 

- Phương trình hóa học:

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O  (1)

CuO + CO →  Cu + CO₂      (2)

Tính nCO₂, nCO theo phương trình

→ %VCO₂ = %VCO = ?

→ %VN₂ ?

Cho hỗn hợp qua CuO sau đó cho qua dung dịch Ca(OH)₂ 

→ Tổng số mol CO₂ ?

→ Khối lượng kết tủa thu được ?

Hướng dẫn giải

nCaCO₃ = 0,1 mol; nCu = 0,1 mol

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O  (1)

                  0,1           0,1

CuO + CO →  Cu + CO₂      (2)

             0,1      0,1 mol

Theo pt (1): nCO₂ = nCaCO₃ = 0,1 mol

Theo pt (2): nCO = nCu = 0,1 mol

Trong 10 lít hỗn hợp khí đó có:

0,1 mol khí CO₂; 0,1 mol khí CO

nCO₂ = nCO = 0,1 mol

⇒ \(\% {V_{C{O_2}}} = \% {V_{CO}} = \frac{{0,1.22,4}}{{10}}.100\%  = 22,4\% \)

%VN₂ = 100 - (22,4 + 22,4) = 55,2%

- Cho hỗn hợp qua CuO sau đó cho qua dung dịch Ca(OH)₂ 

PTHH: CuO + CO →  Cu + CO₂    (1')

                         0,1               0,1 mol

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O  (2')

                 (0,1 +0,1)                0,2

Theo pt (1'): nCO₂ = nCO = 0,1 mol

Tổng số mol CO₂ = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol

Khối lượng kết tủa thu được: 0,2.100 = 20 gam