Giải bài tập SBT Hóa 9 Bài 28: Các oxit của cacbon

Có 4 lọ đựng 4 khí riêng biệt: oxi, hiđro, clo và cacbon đioxit. Dựa vào tính chất của các chất, làm thế nào để nhận biết được mỗi khí trên ?

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất vật lí và hóa học khác nhau để nhận biết (dùng những hiện tượng đặc trưng).

Hướng dẫn giải

- Bình nào có khí màu vàng lục là khí Cl₂.

- Lần lượt cho 3 khí còn lại lội qua dd Ca(OH)₂ dư, khí nào cho kết tủa trắng là CO₂.

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

- Trong 2 khí còn lại, khí nào làm bùng cháy tàn đóm đỏ là oxi, khí còn lại là H₂.

So sánh tính chất hoá học của CO và CO₂. Cho các thí dụ minh hoạ.

Phương pháp giải

Xem lại lí thuyết các oxit của cacon

Hướng dẫn giải

Giống nhau: CO và CO₂ là oxit.

Khác nhau: CO2 là oxit axit : CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O.

CO là oxit trung tính.

CO₂ là chất oxi hoá: C + CO₂ → 2CO.

CO là chất khử: 2CO + O₂ → 2CO₂.

Một em học sinh làm thí nghiệm như sau: Cho một mẩu giấy quỳ tím vào ống nghiệm đựng nước cất, sau đó sục khí CO₂ vào ống nghiệm. Màu của giấy quỳ tím có biến đổi không ? Nếu đun nóng nhẹ ống nghiệm thì màu của giấy quỳ tím biến đổi ra sao ? Hãy giải thích và viết các phương trình hoá học, nếu có.

Phương pháp giải

Xem lại tính chất hóa học của CO₂

Hướng dẫn giải

Khí CO₂ tan một phần vào nước tạo thành dung dịch H₂CO₃ làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ. Khi đun nóng nhẹ, độ tan của CO₂ trong nước giảm, CO₂) bay ra khỏi dung dịch, giấy quỳ trở lại màu tím ban đầu.

Có những khí sau:

A. Cacbon đioxit 

B. Clo 

C. Hiđro  

D. Cacbon oxit   

E. Oxi

Hãy cho biết, khí nào

a) có thể gây nổ khi đốt cháy với oxi.

b) có tính chất tẩy màu khi ẩm.

c) làm đổi màu dung dịch quỳ tím.

d) làm bùng cháy tàn đóm đỏ

Phương pháp giải

Xem tính chất hóa học của các hợp chất.

Hướng dẫn giải

a) Khí có thể gây nổ khi đốt cháy với oxi là khí H₂.

2H₂ + O₂ → 2H₂O

b) Khí có tính chất tẩy màu khi ẩm là khí Cl₂.

Cl₂ + H₂O → HClO + HCl

c) Khí làm đổi màu dung dịch quỳ tím là khí cacbon đioxit.

H₂O + CO₂ → H₂CO₃

d) Khí làm bùng cháy tàn đóm đỏ là khí oxi.

Nung nóng 19,15 gam hỗn hợp CuO và PbO với một lượng cacbon vừa đủ trong môi trường không có oxi để oxit kim loại bị khử hết. Toàn bộ lượng khí sinh ra được dẫn vào dung dịch Ca(OH)₂ dư, phản ứng xong người ta thu được 7,5 gam chất kết tủa màu trắng.

a) Viết phương trình hoá học của các phản ứng đã xảy ra

b) Xác định thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu.

c) Tính khối lượng cacbon cần dùng cho phản ứng khử các oxit (Cho biết Cu : 64 ; Pb : 207.)

Phương pháp giải

Lập hệ phương trình hai ẩn là số mol của 2 oxit. Tính toán theo phương trình hóa học.

Hướng dẫn giải

a) Phương trình hóa học:

2CuO + C → 2Cu + CO₂

2PbO + C → 2Pb + CO₂

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

b) ta có:

nCaCO₃ = 7,5/100 = 0,075

nCuO = x; nPbO = y

Ta có các phương trình: 80x + 223y = 19,15 (I)

x/2 + y/2 = 0,075 (l)

Giải phương trình (I), (II), ta được: X =0,1 ; Y=0,05

mCuO = 8g; mPbO = 11,15g

Vậy CuO chiếm 8/19,15 x 100% = 41% khối lượng hỗn hợp đầu, còn PbO chiếm: 59%

c) mC_{cần dùng} = 0,075.12 = 0,9 (gam)

Người ta cần dùng 7,84 lít khí CO (đktc) để khử hoàn toàn 20 gam hỗn hợp CuO và Fe₂O₃ ở nhiệt độ cao.

a) Viết các phương trình hoá học.

b) Xác định thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp trước và sau phản ứng.

Phương pháp giải

Lập và giải hệ phương trình 2 ẩn là số mol của hai oxit.

Hướng dẫn giải

a) Ta có phương trình hóa học:

CuO + CO t^o→ Cu + CO₂

Fe₂O₃ + 3CO t^o→ 2Fe + 3CO₂

b) Số mol CO = 7,84 : 22,4 = 0,35 mol

nCuO = x; nFe₂O₃ = y

Ta có phương trình:

x + 3y = 0,35

80x + 160y = 20

⇒ x = 0,05; y = 0,1

%m_CuO = \(\frac{{80.0,05}}{{20}}.100\%  = 20\% \)

%mFe₂O₃ = 100% - 20% = 80%

Vậy phần phần trăm theo khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp lần lượt là 20% và 80%.

Quá trình nào sau đây không sinh ra khí cacbonic ?

A. Đốt cháy khí đốt tự nhiên.

B. Sản xuất vôi sống.

C. Quá trình hô hấp của người và động vật.

D. Quang hợp của cây xanh.

Phương pháp giải

Xem chu trình của C trong tự nhiên (SGK).

Hướng dẫn giải

Quá trình quang hợp của cây xanh sinh ra khí O₂

→ Đáp án D

Hàm lượng khí CO₂ trong khí quyển của hành tinh chúng ta gần như là không đổi là vì

A. CO₂ không có khả năng tác dụng với các chất khí khác trong không khí.

B. Trong quá trình quang hợp, cây xanh hấp thụ khí CO₂, mặt khác một lượng CO₂ được sinh ra do đốt cháy nhiên liệu, sự hô hấp của ngưòi và động vật...

C. CO₂ hoà tan trong nước mưa.

D. CO₂ bị phân hủy bởi nhiệt.

Phương pháp giải

Xem lại lí thuyết các oxit của cacbon.

Hướng dẫn giải

Hàm lượng khí CO₂ trong khí quyển của hành tinh chúng ta gần như là không đổi là vì trong quá trình quang hợp, cây xanh hấp thụ khí CO₂, mặt khác một lượng CO₂ được sinh ra do đốt cháy nhiên liệu, sự hô hấp của ngưòi và động vật...

→ Đáp án B

Khí cacbon monooxit (CO) nguy hiểm là do có khả năng kết hợp với hemoglobin trong máu làm mất khả năng vận chuyển oxi của máu. Trong trường hợp nào sau đây, con người có thể bị tử vong do ngộ độc CO ?

A. Dùng bình gas để nấu nướng ở ngoài trời.

B. Đốt bếp lò trong nhà không được thông gió

C. Nổ (chạy) máy ôtô trong nhà xe đóng kín.

D. Cả trường hợp B và C.

Phương pháp giải

Xem lại lí thuyết về tính chất của CO

Hướng dẫn giải

Khí cacbon monooxit (CO) nguy hiểm là do có khả năng kết hợp với hemoglobin trong máu làm mất khả năng vận chuyển oxi của máu. 

Con người có thể bị tử vong do ngộ độc CO khi đốt bếp lò trong nhà không được thông gió hoặc nổ (chạy) máy ôtô trong nhà xe đóng kín.

→ Đáp án D

Khí CO và CO₂ bị coi là chất làm ô nhiễm môi trường vì

A. Nồng độ (%V) CO cho phép trong không khí là 10-20 phần triệu, nếu đến 50 phần triệu sẽ có hại cho não.

B. CO₂ tuy không độc nhưng gây hiệu ứng nhà kính làm Trái Đất nóng lên.

C. CO₂ cần cho cây xanh quang hợp nên không gây ô nhiễm.

D. Cả hai nguyên nhân A và B.

Phương pháp giải

Xem lại lí thuyết tính chất oxit của cacbon.

Hướng dẫn giải

Khí CO và CO₂ bị coi là chất làm ô nhiễm môi trường vì nồng độ (%V) CO cho phép trong không khí là 10-20 phần triệu, nếu đến 50 phần triệu sẽ có hại cho não và CO₂ tuy không độc nhưng gây hiệu ứng nhà kính làm Trái Đất nóng lên

→ Đáp án D

Cacbon và oxi phản ứng theo phương trình hoá học sau: C + O₂ ⟶ CO₂

Nếu cho 1,20 gam cacbon phản ứng với 1,68 lít khí oxi (đktc) thì lượng tối đa cacbon đioxit sinh ra là:

A. 1,8 lít     

B. 1,68 lít      

C. 1,86 lít    

D. 2,52 lít

Phương pháp giải

Tính toán theo phương trình hóa học.

Hướng dẫn giải

Ta có:

nC = 1,2 : 12 = 0,1 (mol)

nO₂ = 1,68 : 22,4 = 0,075 (mol)

Phương trình hóa học : 

     C      +    O₂        ⟶   CO₂

0,075 mol   0,075 mol    0,075 mol

Số mol C dư nên tính số mol CO₂ và O₂.

Theo phương trình hóa học trên, số mol CO₂ là 0,075 mol

⇒ VCO₂ = 1,68(l)

Khí CO sinh ra thường có lẫn một phần khí CO₂. Hãy giới thiệu hai phương pháp hoá học có thể thu được khí CO trong phòng thí nghiệm và viết các phương trình hoá học.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học khác nhau giữa hai khí. 

Hướng dẫn giải

- Dẫn hỗn hợp khí CO và CO₂ đi qua dung dịch NaOH hoặc Ca(OH)₂. Khí ra khỏi dung dịch kiềm là khí CO vì khí CO₂ đã tác dụng với dung dịch NaOH hoặc Ca(OH)₂.

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

- Hoặc dẫn hỗn hợp khí qua canxi oxit (CaO), khí đi ra là khí CO.

Qua thí nghiệm ở hình vẽ 3.4, em hãy viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra. Phản ứng hoá học này thuộc loại phản ứng nào ?

Phương pháp giải

Xem lại lí thuyết tính chất hóa học của C.

Hướng dẫn giải

Phương trình hóa học: 2CuO + C t^o→ CO₂ + 2Cu

Phản ứng này là phản ứng oxi hóa - khử.

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O