Bài 19: Luyện tập Tính chất hóa học của cacbon, silic và các hợp chất của chúng
- Cacbon:
+ Đơn chất:
- Các dạng thù hình: Kim cương, than chì, Fuleren,...
- Cacbon chủ yếu thể hiện tính khử: C + 2CuO → 2Cu + CO2
- Cacbon thể hiện tính oxi hóa: C + Al → Al4C3
+ Oxit
- Với CO:
CO là oxit trung tính, (không tạo muối)
Có tính khử mạnh
4CO + Fe3O4 → 3Fe + 4CO2
- Với CO2
CO2 là oxit axit
Có tính oxi hóa
CO2 + 2Mg → C + 2MgO
Tan trong nước tạo dung dịch axit cacbonic
+ Axit: Axit cacbonic (H2CO3)
- Không bền, phân hủy thành CO2 và nước
- Là axit yếu, trong dung dịch phân li thành 2 nấc
+ Muối cacbonat
- Muối cacbonat của kim loại kiềm dễ tan trong nước và bền với nhiệt. Các muối cacbonat khác ít tan và bị nhiệt phân.
CaCO3 → CaO + CO2
- Muối hidrocacbonat dễ tan và dễ bị nhiệt phân
Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O
- Silic:
+ Đơn chất:
- Các dạng thù hình: Silic tinh thể và silic vô định hình
- Silic thể hiện tính khử: Si + 2F2 → SiF4
- Silic thể hiện tính oxi hóa: Si +2Mg → Mg2Si
+ Oxit: SiO2
- Tác dụng với kiềm nóng chảy: SiO2 + NaOH → Na2SiO3 + H2O
- Tác dụng với dung dịch HF: SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O
+ Axit: Axit silixic (H2SiO3)
- Ở dạng rắn, ít tan trong nước
- Là axit rất yếu, yếu hơn cả axit cacbonic
+ Muối: Muối Silicat
- Muối Silicat của kim loại kiềm dễ tan trong nước.
- Dung dịch đậm đặc của Na2SiO3, K2SiO3 được gọi là thủy tinh lỏng, có nhiều ứng dụng trong thực tế.
Bài 1:
Viết Phương trình hóa học hoàn thành dãy chuyển hoá sau: C → CO2 → CO → CO2 → NaHCO3 → Na2CO3
Hướng dẫn:
1) C + O2 → CO2
2) CO2 + C → 2CO
3) 2CO + O2 → 2CO2
4) CO2 + NaOH → NaHCO3
5) 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
Bài 2:
Viết Phương trình hóa học hoàn thành dãy chuyển hoá sau: Si → SiO2 → Na2SiO3 → H2SiO3 → SiO2 → Si
Hướng dẫn:
1) Si + O2 → SiO2
2) SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O
3) Na2SiO3 + CO2 + H2O → Na2CO3 + H2SiO3
4) H2SiO3 → SiO2 + H2O
5) SiO2 + 2Mg → Si + 2MgO
Bài 3:
Bằng phương pháp hoá học, hãy nhận biết các dung dịch đựng trong các lọ mất nhãn sau: HCl, NaOH, Na2CO3, NaNO3, Na3PO4?
Hướng dẫn:
Quì tím: Nhận biết HCl, NaOH
Axit HCl: Nhận biết Na2CO3
Dung dịch AgNO3: Nhận biết Na3PO4
Bài 4:
Khử 16 gam hỗn hợp các oxit kim loại: FeO, Fe2O3, Fe3O4, CuO và PbO bằng khí CO ở nhiệt độ cao, khối lượng chất rắn thu được là 11,2 gam. Tính thể tích khí CO đã tham gia phản ứng ở điều kiện chuẩn?
Hướng dẫn:
Gọi x là số mol CO tham gia phản ứng
→ Số mol CO2 = x mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :
16 + 28x = 11,2 + 44x → x = 0,3
Thể tích CO đã tham gia phản ứng :
V = 0,3.22,4= 6,72 lit
Bài 5:
Cho luồng khí CO dư đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al2O3 nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Tính % khối lượng mỗi oxit trong hỗn hợp đầu?
Hướng dẫn:
Chỉ có CuO bị CO khử nên hỗn hợp chất rắn thu được gồm Cu và Al2O3
Ta có :
\(\begin{array}{l}
\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{80x + 102y = 9,1}\\
{64x + 102y = 8,3}
\end{array}} \right.\\
\Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = 0,05}\\
{y = 0,05}
\end{array}} \right.
\end{array}\)
Khối lượng CuO = 80.0,05=4(g)
→ %CuO= \(\frac{{4.100}}{{9,1}} = 44\% \) ;%Al2O3 = 56%
- Cacbon:
+ Đơn chất:
- Các dạng thù hình: Kim cương, than chì, Fuleren,...
- Cacbon chủ yếu thể hiện tính khử: C + 2CuO → 2Cu + CO2
- Cacbon thể hiện tính oxi hóa: C + Al → Al4C3
+ Oxit
- Với CO:
CO là oxit trung tính, (không tạo muối)
Có tính khử mạnh
4CO + Fe3O4 → 3Fe + 4CO2
- Với CO2
CO2 là oxit axit
Có tính oxi hóa
CO2 + 2Mg → C + 2MgO
Tan trong nước tạo dung dịch axit cacbonic
+ Axit: Axit cacbonic (H2CO3)
- Không bền, phân hủy thành CO2 và nước
- Là axit yếu, trong dung dịch phân li thành 2 nấc
+ Muối cacbonat
- Muối cacbonat của kim loại kiềm dễ tan trong nước và bền với nhiệt. Các muối cacbonat khác ít tan và bị nhiệt phân.
CaCO3 → CaO + CO2
- Muối hidrocacbonat dễ tan và dễ bị nhiệt phân
Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O
- Silic:
+ Đơn chất:
- Các dạng thù hình: Silic tinh thể và silic vô định hình
- Silic thể hiện tính khử: Si + 2F2 → SiF4
- Silic thể hiện tính oxi hóa: Si +2Mg → Mg2Si
+ Oxit: SiO2
- Tác dụng với kiềm nóng chảy: SiO2 + NaOH → Na2SiO3 + H2O
- Tác dụng với dung dịch HF: SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O
+ Axit: Axit silixic (H2SiO3)
- Ở dạng rắn, ít tan trong nước
- Là axit rất yếu, yếu hơn cả axit cacbonic
+ Muối: Muối Silicat
- Muối Silicat của kim loại kiềm dễ tan trong nước.
- Dung dịch đậm đặc của Na2SiO3, K2SiO3 được gọi là thủy tinh lỏng, có nhiều ứng dụng trong thực tế.
Bài 1:
Viết Phương trình hóa học hoàn thành dãy chuyển hoá sau: C → CO2 → CO → CO2 → NaHCO3 → Na2CO3
Hướng dẫn:
1) C + O2 → CO2
2) CO2 + C → 2CO
3) 2CO + O2 → 2CO2
4) CO2 + NaOH → NaHCO3
5) 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
Bài 2:
Viết Phương trình hóa học hoàn thành dãy chuyển hoá sau: Si → SiO2 → Na2SiO3 → H2SiO3 → SiO2 → Si
Hướng dẫn:
1) Si + O2 → SiO2
2) SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O
3) Na2SiO3 + CO2 + H2O → Na2CO3 + H2SiO3
4) H2SiO3 → SiO2 + H2O
5) SiO2 + 2Mg → Si + 2MgO
Bài 3:
Bằng phương pháp hoá học, hãy nhận biết các dung dịch đựng trong các lọ mất nhãn sau: HCl, NaOH, Na2CO3, NaNO3, Na3PO4?
Hướng dẫn:
Quì tím: Nhận biết HCl, NaOH
Axit HCl: Nhận biết Na2CO3
Dung dịch AgNO3: Nhận biết Na3PO4
Bài 4:
Khử 16 gam hỗn hợp các oxit kim loại: FeO, Fe2O3, Fe3O4, CuO và PbO bằng khí CO ở nhiệt độ cao, khối lượng chất rắn thu được là 11,2 gam. Tính thể tích khí CO đã tham gia phản ứng ở điều kiện chuẩn?
Hướng dẫn:
Gọi x là số mol CO tham gia phản ứng
→ Số mol CO2 = x mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :
16 + 28x = 11,2 + 44x → x = 0,3
Thể tích CO đã tham gia phản ứng :
V = 0,3.22,4= 6,72 lit
Bài 5:
Cho luồng khí CO dư đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al2O3 nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Tính % khối lượng mỗi oxit trong hỗn hợp đầu?
Hướng dẫn:
Chỉ có CuO bị CO khử nên hỗn hợp chất rắn thu được gồm Cu và Al2O3
Ta có :
\(\begin{array}{l}
\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{80x + 102y = 9,1}\\
{64x + 102y = 8,3}
\end{array}} \right.\\
\Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = 0,05}\\
{y = 0,05}
\end{array}} \right.
\end{array}\)
Khối lượng CuO = 80.0,05=4(g)
→ %CuO= \(\frac{{4.100}}{{9,1}} = 44\% \) ;%Al2O3 = 56%