CO2 + NaOH → Na2CO3 + H2O là phản ứng CO2 ra Na2CO3, được Pgdphurieng.edu.vn biên soạn, phương trình sẽ xuất hiện trong nội dung các bài học Hóa học, cũng như các dạng bài tập về CO2 tác dụng với dung dịch kiềm. Hoàn thành được chuỗi phản ứng NaOH ra Na2CO3 .
1. Phương trình phản ứng CO2 tác dụng NaOH
CO2+ 2NaOH → Na2CO3 + H2O
2. Dạng bài toán CO2 tác dụng KOH, NaOH
Bài toán CO2, SO2 dẫn vào dung dịch NaOH, KOH
Khi cho CO2 (hoặc SO2) tác dụng với dung dịch NaOH đều xảy ra 3 khả năng tạo muối:
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O (1)
CO2 + NaOH → NaHCO3 (2)
Đặt T = nNaOH/nCO2
Nếu T = 2 : chỉ tạo muối Na2CO3
Nếu T = 1 : chỉ tạo muối NaHCO3
Nếu 1 < T < 2 : tạo cả muối NaHCO3 và Na2CO3
Như vậy để xảy ra phương trình phản ứng (1) thì T = 2
Có những bài toán không thể tính T. Khi đó phải dựa vào những dữ kiện phụ để tìm ra khả năng tạo muối.
Hấp thụ CO2 vào NaOH dư (KOH dư) chỉ tạo muối trung hòa Na2CO3 (K2CO3)
Hấp thụ CO2 vào NaOH chỉ tạo muối Na2CO3, Sau đó thêm BaCl2 vào thấy kết tủa. Thêm tiếp Ba(OH)2 dư vào thấy xuất hiện thêm kết tủa nữa → Tạo cả 2 muối Na2CO3 và NaHCO3
Chất hấp thụ vào bình NaOH tăng:
mbình tăng = mdd tăng = m chất hấp thụ (CO2 + H2O có thể có)
Trong trường hợp không có các dữ kiện trên thì chia trường hợp để giải.
3. Cách tiến hành phản ứng CO2 tác dụng với NaOH
Sục khí CO2 từ từ vào dung dịch NaOH
4. Một số câu hỏi liên quan
- Từ các phản ứng của các oxide và hydroxide: Na2O, NaOH, Al2O3, Al(OH)3, SO3, H2SO4 với các dung dịch HCl, KOH
- Nhỏ từ từ cho đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3 hiện tượng xảy ra là
- Cho dung dịch NaOH vào dung dịch chất X thu được kết tủa màu nâu đỏ chất X là
- Nếu cho dung dịch NaOH vào dung dịch FeCl3 thì xuất hiện
5. Tính chất hóa học của NaOH
5.1. Làm đổi màu chất chỉ thị
Dung dịch NaOH làm quỳ tím chuyển thành màu xanh.
Dung dịch NaOH làm phenolphthalein không màu chuyển sang màu đỏ, đổi màu methyl da cam thành màu vàng.
5.2. Natri hidroxit tác dụng với oxit axit
Khi tác dụng với axit và oxit axit trung bình, yếu thì tùy theo tỉ lệ mol các chất tham gia mà muối thu được có thể là muối axit, muối trung hòa hay cả hai.
Phản ứng với oxit axit: NO2, SO2, CO2…
Ví dụ:
NaOH + CO2 → NaHCO3
2NaOH + CO2→ Na2CO3 + H2O
3NaOH + P2O5 → Na3PO4↓ + 3H2O
5.3. Natri hidroxit tác dụng với axit
Là một bazơ mạnh nên tính chất đặc trưng của NaOH là tác dụng với axit tạo thành muối tan và nước. Phản ứng này còn gọi là phản ứng trung hòa.
Ví dụ:
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
3NaOH + H3PO4→ Na3PO4 + 3H2O
2NaOH + H2CO3 → Na2CO3 + 2H2O
5.4. Natri hidroxit tác dụng với muối
Natri hidroxit tác dụng với dung dịch muối tạo thành muối mới và bazơ mới.
Điều kiện để có phản ứng xảy ra: Muối tạo thành phải là muối không tan hoặc bazơ tạo thành phải là bazơ không tan.
Ví dụ:
2NaOH + MgCl2 → 2NaCl + Mg(OH)2
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3+ 3NaCl
5.5. Natri hidroxit tác dụng với một số phi kim
Natri hidroxit tác dụng với một số phi kim như Si, C, P, S, Halogen
Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2↑
C + NaOH nóng chảy → 2Na + 2Na2CO3 + 3H2↑
5.6. Dung dịch NaOH có khả năng hoà tan một hợp chất của kim loại
Dung dịch NaOH có khả năng hoà tan một hợp chất của kim loại lưỡng tính Al, Zn, Be Sn Pb
Ví dụ: Al, Al2O3, Al(OH)3
2NaOH + 2Al + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑
2NaOH + Al2O3→ 2NaAlO2 + H2O
NaOH + Al(OH)3→ NaAlO2 + 2H2O
Chất được tạo ra trong dung dịch có thể chứa ion Na[Al(OH)4], hoặc có thể viết
Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]
Tương tự, NaOH có thể tác dụng với kim loại Be, Zn, Sb, Pb, Cr và oxit và hiđroxit tương ứng của chúng.
5. Bài tập vận dụng minh họa
Câu 1. Dãy các chất nào sau đây tan trong nước?
A. Al2O3, CaO, P2O5, CuO, CO2
B. CuO, CaO, P2O5, CO, CO2
C. Na2O, CaO, P2O5, SO3, SO2
D. Fe2O3, BaO, SO2, SO3, SO2
Câu 2. Sản phẩm của phản ứng phân hủy canxicacbonat bởi nhiệt là :
A. CaO và CO
B. CaO và CO2
C. CaO và SO2
D. CaO và P2O5
Câu 3. Để nhận biết 3 khí không màu: SO2, O2, H2 đựng trong 3 lọ mất nhãn ta dùng:
A . Giấy quỳ tím ẩm
B . Giấy quỳ tím ẩm và dùng que đóm cháy dở còn tàn đỏ
C . Than hồng trên que đóm
D . Dẫn các khí vào nước vôi trong
Câu 4. Trong hơi thở, Chất khí làm đục nước vôi trong là:
A. SO2
B. CO2
C. NO2
D. SO3
Câu 5. Cho các oxit: Na2O, CO, CaO, P2O5, SO2. Có bao nhiêu cặp chất tác dụng được với nhau?
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
Câu 6: Hấp thụ hoàn toàn 0,16 mol CO2 vào 2 lít dd Ca(OH)2 0,05 M thu được kết tủa X và dd Y. Cho biết khổi lượng dd Y tăng hay giảm bao nhiêu so với dd Ca(OH)2 ban đầu?
A. 3.04 gam
B. 7,04 gam
C. 6,04 gam
D. 5,04 gam
Câu 7. Cho 3,36 lít khí CO2 tác dụng với 200l dung dịch NaOH 1M. Xác định sản phẩm thu được sau khi kết thúc phản ứng.
A. Na2CO3
B. NaHCO3
C. Na2CO3 và NaHCO3
D. Không tạo ra sản phẩm
Câu 8. Khí nào dưới đây gây hiệu ứng nhà kính?
A. SO2
B. NH3
C. CO2
D. CH4
Câu 9. Dung dịch bazo có độ bazo mạnh nhất trong các dung dịch có giá trị pH sau:
A. pH = 7
B. pH = 8
C. pH = 13
D. pH = 14
Câu 10. Cho các dung dịch: NaOH, NaCl, H2SO4, Na2SO4, Ba(OH)2. Chỉ dùng thêm một thuốc thử nào sau đây để nhận biết?
A. Phenolphtalein.
B. Quỳ tím.
C. BaCl2.
D. AgNO3.
Câu 11. Biết rằng 2,24 lít khí CO2 (ở đktc) tác dụng vừa đủ vơi 200ml NaOH tạo thành muối trung hiểu. Tính khối lượng muối thu được bao nhiêu gam?
A. 1M
B. 0,2M
C. 0,5M
D. 1,5M
Câu 12. Thổi V lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dd Ca(OH)2 1M thu được 6g kết tủa. Lọc kết tủa đun nóng dd lại thấy có kết tủa nữa. Tìm V?
A. 3,136 lít
B. 6,272 lít
C. 4,181 lít
D. 7,840 lít
Câu 13. A là hh khí gồm CO2, SO2, d(A/H2) = 27. Dẫn a mol hh khí A qua bình đựng 1 lít dung dịch NaOH 1,5aM. Sau phản ứng cô cạn cẩn thận dung dịcd thu được m gam muối khan. Tìm m theo a?
A. 105a
B. 68a
C. 52,5a
D. 70a
Câu 14. Sục khí CO2 vào dd 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.
Câu 15. Sục V lít (đktc) CO2 vào 200 ml dung dịch Ca(OH)2 1M, thu được 15 gam kết tủa. Lọc bỏ kết tủa lấy dung dịch đun nóng lại có kết tủa nữa. Giá trị của V là
A. 5,6.
B. 5,6 hoặc 2,24
C. 2.8 hoặc 9,272.
D. 2.8.
Câu 16. Nhận định nào sau đây không đúng về kim loại kiềm?
A. Đều có cấu tạo mạng tinh thể giống nhau: lập phương tâm khối
B. Là những nguyên tố mà nguyên tử có 1 e ở phân lớp p
C. Dễ bị oxi hóa
D. Năng lượng ion hóa thứ nhất của các nguyên tử kim loại kiềm thấp hơn so với các nguyên tố khác trong cùng chu kì.
Câu 17. Phát biểu nào sau đây không đúng về kim loại kiềm
A. Khối lượng riêng nhỏ
B. Độ dẫn điện thấp
C. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp
D. Độ cứng thấp
Câu 18. Đặc điểm nào sau đây không là đặc điểm chung cho các kim loại nhóm IA?
A. số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử
B. số oxi hoá của các nguyên tố trong hợp chất
C. cấu tạo mạng tinh thể của các đơn chất
D. bán kính nguyên tử
Câu 19. Kim loại nào sau đây không phải kim loại kiềm
A. Ca
B. K
C. Cs
D. Li
Câu 20. Trong tự nhiên, kim loại kiềm không tồn tại ở dạng tự do vì
A. Thành phần của chúng trong tự nhiên rất nhỏ
B. Đây là những kim loại hoạt động rất mạnh
C. Đây là các kim loại chỉ điều chế được bằng phương pháp điện phân
D. Đây là những kim loại dễ tan trong nước
6. Đáp án hướng dẫn giải
| 1 A | 2 B | 3 A | 4 B | 5 C |
| 6 A | 7 C | 8 C | 9 D | 10 A |
| 11 A | 12 A | 13 A | 14 A | 15 A |
| 16 B | 17 B | 18 D | 19 A | 20 B |
Câu 1.
Phương trình phản ứng hóa học
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
0,1 0,1 0,1
2CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2
0,16 – 0,1 → 0,06
=> n↓ = 0,04 mol
n↓ = 0,04 mol => m ↓ = 4g < 0,16 . 44 = 7,04g
=> mdd tăng = 7,04 – 4 = 3,04g.
Câu 2.
nCO2 = 0,15 mol, nNaOH = 0,2 mol
Tỉ lệ số mol T = nNaOH/nCO2 = 0,2/0,15 = 1,33 => 1< T < 2
Vậy sản phẩm thu được sau phản ứng gồm Na2CO3 và NaHCO3
Câu 3.
Để nhận biết 3 khí không màu: SO2, O2, H2 đựng trong 3 lọ mất nhãn ta dùng lần lượt Giấy quỳ tím ẩm và dùng que đóm cháy dở còn tàn đỏ
Giấy quỳ tím ẩm thì nhận biết được SO2do SO2 tan trong nước tạo dung dịch axit làm quỳ hóa đỏ
Phương trình phản ứng hóa học
SO2+ H2O → H2SO3
Dùng que đóm cháy dở còn tàn đỏ nhận biết được khí O2 vì Oxi là chất duy trì sự sống và sự cháy nên sẽ quan sát được hiện tượng là tàn đóm bùng cháy
Câu 4.
Để nhận biết được sự có mặt của khí cacbonic trong hơi thở, ta lấy một cốc chứa nước vôi trong và thổi hơi thở liên tục vào cốc. Tiến hành quan sát, ta thấy ly nước vôi có hiện tượng vẩn đục. Vậy trong hơi thở của ta có khí cacbonic, khí này đã làm đục nước vôi trong.
Phương trình phản ứng hóa học
CO2+ Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
kết tủa trắng
Câu 5.
Trích mẫu thử và đánh số thứ tự
Sử dụng quỳ tím để nhận biết các chất ta nhận biết được các nhóm sau:
Nhóm I: Quỳ tím hóa xanh => NaOH, Ba(OH)2
Nhóm II: Quỳ tím không đổi màu => NaCl, Na2SO4
Nhóm III: Quỳ tím hóa đỏ => H2SO4
Dùng dung dịch H2SO4 vừa nhận biết ở nhóm III ra cho vào từng dung dịch của nhóm I ta thấy
+ Xuất hiện kết tủa trắng => Ba(OH)2
Phương trình phản ứng hóa học
H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + H2O
+ Không hiện tượng gì là NaOH
Dùng Ba(OH)2 vừa nhận biết được cho vào từng dung dịch của nhóm II:
+ Xuất hiện kết tủa trắng chính là Na2SO4
Phương trình phản ứng hóa học
Ba(OH)2 + Na2SO4→ BaSO4 + 2NaOH
+ Không hiện tượng => NaCl
Câu 6.
Ta có nCO2 = 2,24/22,4 = 0,1mol
nNaOH= 0,2.1 = 0,2 mol
Lập tỉ lệ: nCO2/1= nNaOH/2
Sau phản ứng, CO2 và NaOH hết. Các chất được tính theo CO2 (hoặc NaOH)
Sản phẩm tạo thành muối trung hòa → là Na2CO3
Phương trình hóa học của phản ứng:
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
0,1 0,2
Khối lượng Na2CO3 tạo thành: mNa2CO3 = 0,1.106 = 10,6 gam
Câu 7.
nCO2 = 0,15 mol
T = nNaOH/nCO2 = 0,2/0,15 = 1,33
Tạo 2 muối là NaHCO3: a mol; Na2CO3: b mol
Phương trình ion thu gọn là:
CO2 + 2OH– → CO32- + H2O
CO2 + OH– → HCO3–
Bảo toàn nguyên tố Na → a + 2b = 0,2 (1)
Bảo toàn nguyên tố C: a + b = 0,15 (2)
Giải (1), (2) a = 0,1; b = 0,05 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
mCO2 + mNaOH = mmuối + mH2O
=> 0,15.44 + 0,2.40 – 0,05.18 = 13,7 gam
Câu 8.
nCO2 = 0,02 mol; nNaOH = 0,02 mol; nKOH = 0,03 mol
Tổng số mol nOH– = nNaOH + nKOH = 0,05 mol => nOH-/nCO2 = 2,5 >2
Do đó dung dịch sau phản ứng chứa các ion Na+, K+, CO32- và H+ dư
Phương trình ion thu gọn
CO2 + 2OH– → CO32- + H2O
Có nH2O = nCO2 = 0,02 mol
Theo định luật bảo toàn khối lượng
mCO2 + mNaOH + mKOH = mrắn + mH2O
mrắn = mCO2 + mNaOH + mKOH – mH2O = 3 gam
Câu 10.
Số mol Ca(OH)2 = 0,2.1 = 0,2 mol
nCaCO3 = 12/100 = 0,12 mol
Vì đun nóng lại thu được kết tủa nên dung dịch thu được 2 muối: CaCO3; Ca(HCO3)2.
Phương trình phản ứng hóa học
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
0,12 ← 0,12 ← 0,12 mol
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2.
0,16 (0,2 – 0,12) mol
→ n(CO2) = 0,12 + 0,16 = 0,28.
→ V = 6,272 lít.
Câu 11.
Sản phẩm tạo thành muối trung hòa → là Na2CO3
Phương trình hóa học của phản ứng:
CO2 + 2NaOH → Na2CO3+ H2O
0,1 → 0,2 → 0,2
Số mol CO2: 2,24/22,4 = 0,1 mol
Nồng độ mol dung dịch NaOH đã dùng: CMNaOH= 0,2/0,2 = 1 M
Câu 12.
nCaCO3 = 6/100 = 0,06 mol
Do đun nóng lại thu được thêm kết tủa => nên có Ca(HCO3)2
nCaCO3tạo thêm là 4/100 = 0,04 mol
Phương trình phản ứng hóa học
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
0,06 → 0,06 → 0,06
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2→ CaCO3 + CO2 + H2O
0,04 → 0,04
→ nCO2 ở phản ứng 2 là 0,04.2 = 0 ,08 mol
→ nCO2= 0,06 + 0,08 = 0,14 mol
→ V = 0,14.22,4 = 3,136 lít
Câu 13.
Gọi CT chung của 2 oxit MO2
d(A/H2) = 27 → MMO2 =27.2 = 54 → M = 22(g)
nNaOH= 1,5a.1 = 1,5a mol
Ta có: T = nNaOH:nCO2 = 1,5a/a = 1,5 → tạo cả muối NaHMO3 và Na2MO3
Phương trình phản ứng hóa học tổng quát
MO2 + 2NaOH→ Na2MO3 + H2O
0,75a 1,5a → 0,75a
MO2 + Na2MO3 + H2O → 2NaHMO3
0,25a → 0,25a 0,5a
→ Số mol muối Na2MO3 và NaHMO3 sau phản ứng lần lượt là: 0,5a; 0,5a
Sau phản ứng thu được khối lượng muối khan là:
m = mNa2MO3 + mNaHMO3 = 0,5a.(23.2 + 22 + 48) + 0,5.a(24 + 22 + 48) = 105a
Câu 14.
Sục CO2 vào nước vôi trong tạo kết tủa CaCO3.
Đến khi Ca(OH)2 hết, CO2 dư thì CO2 trong nước hoà tan kết tủa tạo muối Ca(HCO3)2.
Phương trình phản ứng hóa học
CO2 + Ca(OH)2→ CaCO3+ H2O
CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2
Có kết tủa ngay, lượng kết tủa tăng dần qua một cực đại rồi sau đó tan trở lại hết.
Câu 15.
Vì sau khi lọc bỏ kết tủa, cho dung dịch NaOH lại xuất hiện kết tủa
⇒ Phản ứng tạo ra dung dịch Ca(HCO3)2
Đặt nCaCO3= a mol;
nCa(HCO3)2 = b mol
Phương trình phản ứng hóa học
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
a → a → a
Phương trình hóa học:
Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO3)2
b → b → b
Theo đề ta có hệ phương trình sau
a + b = 0,2.1
100a = 15
a = 0,15; b = 0,05
VCO2 = 22,4.(a + 2b) = 22,4.(0,15 + 0,05.2) = 5,6 (lít)