Các oxit của Cacbon – Cacbon oxit (CO) và Cacbon đioxit (CO2)

Hai oxit của cacbon khá quen thuộc với tất cả chúng ta là cacbon oxit (CO) và cacbon đioxit (CO2). Vậy chúng có gì giống nhau hay không? Tính chất vật lý và hóa học của hai oxit này có gì giống và khác nhau? Ứng dụng của chúng như thế nào? Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu những vấn đề này trong bài viết này. Mời các bạn cùng theo dõi nhé!

I. CACBON OXIT

Cacbon oxit ( cacbon monoxit ) có công thức phân tử là : CO. Phân tử khối của CO là 28 .

1. Tính chất vật lý của cacbon oxit

Cacbon oxit ( CO ) là chất khí không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí ( dCO / kk = 28/29 ) và ít tan trong nước. Cacbon oxit là chất khí độc .

2. Tính chất hóa học của cacbon oxit

a) CO là oxit trung bình

Ở điều kiện kèm theo thông thường, CO không phản ứng với nước, axit và bazơ .

b) CO là chất khử

Ở điều kiện kèm theo nhiệt độ cao, CO khử được nhiều oxit sắt kẽm kim loại tạo thành sắt kẽm kim loại và khí CO2 .
CO + CuO ( t ° ) → Cu + CO2
4CO + Fe3O4 ( t ° ) → 3F e + 4CO2
CO cháy trong oxi hoặc không khí với ngọn lửa màu xanh. Phản ứng tỏa nhiều nhiệt .
2CO + O2 ( t ° ) → 2CO2

3. Ứng dụng của cacbon oxit

Khí cacbon oxit có nhiều ứng dụng trong công nghiệp như dùng làm nguyên vật liệu, chất khử oxit sắt kẽm kim loại trong lò cao … Bên cạnh đó, CO còn được dùng làm nguyên vật liệu trong công nghiệp và nhiều ứng dụng quan trọng khác .

Ứng dụng của CO trong khử oxit sắt trong lò cao

II. CACBON ĐIOXIT

Cacbon đioxit ( tên thường gọi là khí cacbonic ) có công thức phân tử là CO2. Khối lượng phân tử của CO2 là 44 .

1. Tính chất vật lý cacbon đioxit

Cacbon đioxit ( CO2 ) là chất khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí ( dCO2 / kk = 44/29 ). CO2 không duy trì sự sống và sự cháy. Khí CO2 hoàn toàn có thể bị nén và làm lạnh để hóa rắn, gọi là nước đá khố ( hay tuyết cacbonic ). Nước đá khô dùng để dữ gìn và bảo vệ thực phẩm .

Khí cacbonic

2. Tính chất hóa học của cacbon đioxit

a) Tác dụng với nước

Khí CO2 phản ứng với nước tạo thành dung dịch axit yếu H2CO3 làm đổi màu quỳ tím sang đỏ. Tuy nhiên H2CO3 là axit kém bền nên dễ bị phân hủy thành CO2 và H2O .
CO2 + H2O ⇔ H2CO3

b) Tác dụng với bazơ

Khí CO2 công dụng với dung dịch bazơ tạo thành muối và nước .

• Tỉ lệ số mol nCO2 : nNaOH = 1 : 1

CO2 + NaOH → NaHCO3

• Tỉ lệ số mol nCO2 : nNaOH = 1 : 2

CO2 + 2N aOH → Na2CO3 + H2O
Tùy vào tỉ lệ số mol giữa CO2 và NaOH mà phản ứng tạo ra muối axit hay muối trung hòa hoặc hỗn hợp cả 2 muối .

c) Tác dụng với oxit bazơ

Khí CO2 tính năng với oxit axit tạo thành muối cacbonat .
CO2 + Na2O → Na2CO3
CO2 + CaO → CaCO3

Như vậy, CO2 có đầy đủ tính chất hóa học của oxit axit.

3. Ứng dụng của cacbon đioxit

Khí CO2 có nhiều ứng dụng trong đời sống cũng như sản xuất như :

• Sử dụng để chữa cháy
• Bảo quản thực phẩm
• Sản xuất nước giải khát có gaz, soda
• Sản xuất phân bón

Ứng dụng của CO2

III. Giải bài tập về các oxit của cacbon

Câu 1. Hãy viết các PTHH của CO với:

a ) Khí O2
b ) CuO
Cho biết loại phản ứng, điều kiện kèm theo phản ứng, vai trò của CO và ứng dụng của mỗi phản ứng .

Bài làm:

a ) Phản ứng của CO với O2
2CO + O2 ( t ° ) → 2CO2
⇒ Đây là phản ứng hóa hợp và phản ứng oxi hóa – khử, xảy ra khi có nhiệt độ. CO là chất khử. Phản ứng này tỏa nhiều nhiệt nên CO có ứng dụng làm nguyên vật liệu .
b ) Phản ứng của CO với CuO
CO + CuO ( t ° ) → Cu + CO2
⇒ Đây là phản ứng oxi hóa – khử, xảy ra ở nhiệt độ cao. CO là chất khử. Phản ứng này dùng để điều chế sắt kẽm kim loại bằng cách dùng CO khử oxit sắt kẽm kim loại ở nhiệt độ cao .

Câu 2. Hãy viết PTHH của CO2 với các dung dịch NaOH và Ca(OH)2 trong các trường hợp sau đây:

a ) Tỉ lệ số mol CO2 và NaOH = 1 : 1
b ) Tỉ lệ số mol CO2 và Ca ( OH ) 2 = 2 : 1

Bài làm:

a ) CO2 + NaOH → NaHCO3
b ) 2CO2 + Ca ( OH ) 2 → Ca ( HCO3 ) 2

Câu 3. Có hỗn hợp 2 khí là CO và CO2. Nêu phương pháp hóa học để chứng minh sự có mặt của hai khí đó. Viết các PTHH xảy ra.

Bài làm:

– Đầu tiên, dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch nước vôi trong dư. Nếu nước vôi trong bị vẫn đục thì chứng tỏ trong hỗn hợp khí có CO2 .
CO2 + Ca ( OH ) 2 → CaCO3 + H2O
– Tiếp tục dẫn khí đã qua nước vôi trong qua ống thủy tinh đựng CuO ( có màu đen ), nung nóng. Sau một thời hạn nếu Open màu đỏ ( Cu ) và khí sinh ra làm đục nước vôi trong thì chứng tỏ trong hỗn hợp khí khởi đầu có CO .
CO + CuO ( t ° ) → Cu + CO2

Câu 4. Trên bề mặt các hố nước vôi tôi để lâu ngày thường có lớp màng chất rắn. Hãy giải thích hiện tượng trên và viết PTHH.

Bài làm:

Trong không khí có nhiều khí CO2. Khí CO2 tiếp xúc với mặt phẳng nước vôi trong sẽ có phản ứng tạo thành CaCO3 không tan. Sau một thời hạn, mặt phẳng những hố nước vôi trong sẽ có một lớp màng chất rắn CaCO3 Open .
CO2 + Ca ( OH ) 2 → CaCO3 ↓ + H2O

Câu 5. Hãy xác định thành phần phần trăm % về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp CO và CO2, cho biết các số liệu thực nghiệm sau:

• Dẫn 16 lít khí hỗn hợp CO và CO2 qua dung dịch nước vôi trong dư thu được khí A.
• Đốt cháy hoàn toàn khí A cần 2 lít khí O2.

Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện kèm theo nhiệt độ và áp suất .

Bài làm:

Dẫn hỗn hợp khí qua nước vôi trong dư, CO2 có phản ứng, khí A thu được là CO :
CO2 + Ca ( OH ) 2 dư → CaCO3 + H2O
Đốt cháy trọn vẹn khí A ( CO ) cần dùng 2 lít O2 :
2CO + O2 ( t ° ) → 2CO2
Do những thể tích khí đo ở cùng điều kiện kèm theo nhiệt độ và áp suất nên ta có :
Thể tích khí CO là :

• VCO = 2VO2 = 4 lít.
• VCO2 = Vhh – VCO = 16 – 4 = 12 lít.

Thành phần % theo thể tích của những chất khí trong hỗn hợp là :
% CO = ( 4/16 ) x 100 = 25 %
% CO2 = 100 – 25 = 75 %

5
/
5

(

1
bầu chọn
)

Source: https://dvn.com.vn
Category: Hỏi Đáp