Tailieumoi.vn xin giới thiệu phương trình Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ ↓ + H₂O gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học của Canxi. Mời các bạn đón xem:

Phương trình Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ ↓ + H₂O

1. Phương trình phản ứng hóa học:

    Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ ↓ + H₂O

2. Hiện tượng nhận biết phản ứng

- Xuất hiện kết tủa trắng CaCO₃ trong dung dịch

3. Điều kiện phản ứng

- Không có

4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

a. Bản chất của CO₂ (Cacbon dioxit)

CO₂ mang tính chất hoá học tiêu biểu của một oxit axit nên phản ứng được với dung dịch bazo tạo thành muối và nước.

b. Bản chất của Ca(OH)₂ (Canxi hidroxit)

Ca(OH)₂ là dung dịch kiềm của một oxit bazo mạnh và có tính bazo trung bình-mạnh nên tác dụng được với oxit axit.

5. Tính chất hóa học

5.1. Tính chất hóa học của Ca(OH)2 (Canxi hidroxit)

- Dung dịch Ca(OH)2 có có tính bazơ mạnh. Mang đầy đủ tính chất của bazơ:

Tác dụng với axit:

Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O

Tác dụng với muối:

Ca(OH)₂ + Na₂CO3 → CaCO₃↓ + 2NaOH

Tác dụng với oxit axit:

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O

Chú ý: Khi sục từ từ khí CO₂ tới dư vào dung dịch Ca(OH)₂ thì

    + Ban đầu dung dịch vẩn đục:

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O

    + Sau đó kết tủa tan dần và dung dịch trong suốt:

CO₂ + H₂O + CaCO₃ → Ca(HCO₃)₂

5.2. Tính chất hóa học của CO2 (Cacbon dioxit)

Cacbon dioxit (CO2) mang tính chất hóa học tiêu biểu của một oxit axit.

- CO2 tan trong nước tạo thành axit cacbonic (là một điaxit rất yếu)              

• • CO2 + H2O ↔ H2CO3

- CO2 tác dụng với oxit bazơ → muối.                                                   

• • CaO + CO2 → CaCO3 (t0)

- CO2 tác dụng với dung dịch bazơ → muối + H2O        

• • NaOH + CO2→NaHCO3
  • 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

CO2 bền, ở nhiệt độ cao thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh

• • CO2+ 2Mg → 2MgO+ C
  • CO2 + C → 2CO

Lưu ý: Được dùng để giải thích CO2 không dùng để dập tắt các đám cháy kim loại.

6. Mở rộng bài toán CO₂ tác dụng với kiềm

Xét bài toán sục CO₂ sục vào dung dịch kiềm.

- Phương trình hóa học:

CO₂ + 2OH^- → CO₃^2-+ H₂O (1)

CO₂ + OH^- → HCO₃^- (2)

- Xét tỉ lệ: $T=\frac{n_{O{H}^{-}}}{n_{C{O}_2}}$

+ Nếu T $\ge$ 2 : chỉ tạo muối CO₃^2-

Bảo toàn nguyên tố C → $n_{C{O}_2}=n_{C{O}_3^{2-}}$

+ Nếu T $\le$ 1 : chỉ tạo muối HCO₃^-

Bảo toàn nguyên tố H → $n_{O{H}^{-}}=n_{HC{O}_3^{-}}$

+ Nếu 1 < T < 2 : tạo cả muối HCO₃^- và CO₃^2-

Bảo toàn nguyên tố → $n_{C{O}_3^{2-}}=n_{O{H}^{-}}-n_{C{O}_2};n_{HC{O}_3^{-}}=n_{C{O}_2}-n_{C{O}_3^{2-}}$

- Để giải tốt bài toán này cần phối hợp thuần thục bảo toàn nguyên tố và bảo toàn khối lượng:

+  m_muối = $m_{KL}+m_{C{O}_3^{2-}}+m_{HC{O}_3^{-}}$ = m _{muối cacbonat} + m _{muối hidrocacbonat} (muối nào không có thì cho bằng 0).

- Nếu cation của dung dịch kiềm là $B{a}^{2+},C{a}^{2+}$ thì so sánh với số mol $C{O}_3^{2-}$ với số mol cation $B{a}^{2+},C{a}^{2+}$ để suy ra số mol kết tủa.

+ Trường hợp: $n_{C{O}_3^{2-}}>n_{M^{2+}}\Rightarrow n_{\downarrow }=n_{M^{2+}}$

+ Trường hợp: $n_{C{O}_3^{2-}}<n_{M^{2+}}\Rightarrow n_{\downarrow }=n_{C{O}_3^{2-}}$

- Nếu sau phản ứng, tiến hành cô cạn dung dịch thu được kết tủa thì dung dịch chứa hỗn hợp muối HCO₃^- và CO₃^2-.

Ví dụ: $Ca{\left(HC{O}_3\right)}_2\stackrel{t^o}{\to }CaC{O}_3\downarrow +C{O}_2+H_{2}O$

7. Cách thực hiện phản ứng

- Sục khí CO₂ qua dung dịch nước vôi trong

8. Bạn có biết

- Tương tự như Ca(OH)₂, NaOH, KOH, Ba(OH)₂ cũng có khả năng phản ứng với CO₂

- Đặt T = nCO₂ : nCa(OH)₂

Nếu T ≤ 1: chỉ tạo muối CaCO₃

Nếu T = 2: chỉ tạo muối Ca(HCO₃)₂

Nếu 1 < T < 2: tạo cả muối CaCO₃ và Ca(HCO₃)₂

9. Bài tập liên quan

Ví dụ 1: Điều nào sai khi nói về CaCO₃

A. Là chất rắn, màu trắng, không tan trong nước.

B. Không bị nhiệt phân hủy.

C. Bị nhiệt phân hủy tạo ra CaO và CO₂.

D. Tan trong nước có chứa khí cacbonic.

Đáp án B

Hướng dẫn giải:

Phương trình nhiệt phân: CaCO₃ → CaO + CO₂ ↑

Ví dụ 2: Hãy chọn phản ứng giải thích sự xâm thực của nước mưa với đá vôi và sự tạo thành thạch nhũ trong các hang động

A. Do phản ứng của CO₂ trong không khí với CaO thành CaCO₃

B. Do CaO tác dụng với SO₂ và O₂ tạo thành CaSO₄

C. Do sự phân huỷ Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + H₂O + CO₂

D. Do quá trình phản ứng thuận nghịch CaCO₃ + H₂O + CO₂ ⇄ Ca(HCO₃)₂ xảy ra trong 1 thời gian rất lâu.

Đáp án D

Hướng dẫn giải:

- Phản ứng thuận giải thích sự xâm thực của nước mưa có chứa CO₂ đối với đá vôi

- Phản ứng nghịch giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong các hang động

Ví dụ 3: Công dụng nào sau đây không phải của CaCO₃:

A. Làm vôi quét tường    

B. Làm vật liệu xây dựng

C. Sản xuất ximăng    

D. Sản xuất bột nhẹ để pha sơn

Đáp án D

Hướng dẫn giải:

Làm vôi quét tường là vôi tôi Ca(OH)₂ bằng cách cho CaO tác dụng với nước.

Ví dụ 4: Dẫn từ từ CO₂ đến dư vào dung dịch Ca(OH)₂, hiện tượng quan sát được là

A. có kết tủa, lượng kết tủa tăng dần, kết tủa không tan

B. không có hiện tượng gì trong suốt quá trình thực hiện

C. lúc đầu không thấy hiện tượng, sau đó có kết tủa xuất hiện

D. có kết tủa, lượng kết tủa tăng dần, sau đó kết tủa tan

Đáp án D

Hướng dẫn giải:

Dẫn từ từ CO₂ đến dư vào dung dịch Ca(OH)₂xảy ra phản ứng:

Phương trình phản ứng xảy ra

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

CO₂ + CaCO₃ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

Hiện tượng quan sát được: Dung dịch xuất hiện kết tủa trắng tăng dần đến cực đại, sau đó kết tủa tan dần đến hết.

Ví dụ 5:  Khi dẫn từ từ khí CO₂ đến dư vào dung dịch Ca(OH)₂ thấy có hiện tượng

A. kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan dần.

B. không có hiện tượng.

C. kết tủa trắng xuất hiện.

D. bọt khí và kết tủa trắng.

Đáp án A

Hướng dẫn giải:

Khi dẫn từ từ khí CO₂ đến dư vào dung dịch Ca(OH)₂ thấy có hiện tượng: kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan dần.

Phương trình phản ứng xảy ra

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O

CaCO₃↓ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

Ví dụ 6: Hấp thụ hoàn toàn 0,672 lít CO₂ (đktc) vào 2 lít Ca(OH)₂ 0,01M thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 1g.

B. 1,5g

C. 2g

D. 2,5g

Đáp án A

Hướng dẫn giải:

n_CO2  = 0,672/22,4 = 0,03 (mol)

n_Ca(OH)2 = 2.0,01 = 0.02 (mol)

Xét tỉ lệ:

1 < n_CO2/n_Ca(OH)2= 0,03/0,02 = 1,5 < 2

→ Phản ứng tạo hai muối là CaCO₃và Ca(HCO₃)₂, khi đó cả CO₂ và Ca(OH)₂ đều hết

Gọi x, y lần lượt là số mol của CaCO₃ và Ca(HCO₃)₂ ta có:

Các Phương trình phản ứng xảy ra

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O(1)

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂ (2)

Theo phương trình phản ứng (1):

n_CO2= n_Ca(OH)2 = n_CaCO3 = x (mol)

Theo phương trình phản ứng (2):

n_CO2 = 2n_Ca(HCO3)2 = 2y (mol)

n_Ca(OH)2= n_Ca(HCO3)2 = y (mol)

Từ đó ta có hệ phương trình sau:

x + 2y = 0,03 (3)

x + y = 0,02 (4)

Giải hệ phương trình (3), (4) ta được:

→ x = y = 0, 01(mol) →x = y= 0,01 (mol)

m_{Kết tủa}= m_CaCO3 = 0,01.100 = 1(g)

Ví dụ 7: Sục khí CO₂ vào dung dịch 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.

Đáp án A

Hướng dẫn giải:

Sục khí CO₂ vào dung dịch nước vôi trong, Có kết tủa ngay, lượng kết tủa tăng dần qua một cực đại rồi sau đó tan trở lại hết.

Phương trình phản ứng xảy ra

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O (1)

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂ (2)

Ví dụ 8: Để nhận biết 2 dung dịch chứa: NaOH và Ca(OH)₂ đựng trong 2 lọ mất nhãn, có thể dùng hóa chất nào sau đây?

A. Al₂O₃

B. BaCl₂

C. HCl

D. CO₂

Đáp án D

Hướng dẫn giải:

Dùng CO₂ nhận biết NaOH và Ca(OH)₂

CO₂ làm đục nước vôi trong, còn NaOH không hiện tượng.

Phương trình phản ứng xảy ra

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

10. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Canxi và hợp chất:

Ca(OH)₂ + 2CO₂ → Ca(HCO₃)₂

Ca(OH)₂ + Cl₂ → CaOCl₂ + H₂O

2Ca(OH)₂ + 2Cl₂ → 2H₂O + CaCl₂ + Ca(ClO)₂

6Ca(OH)₂ + 6Cl₂ → 6H₂O + 5CaCl₂ + Ca(ClO₃)₂

Ca(OH)₂ + SO₂ → H₂O + CaSO₃↓

Ca(OH)₂ + 2SO₂ → Ca(HSO₃)₂

2Ca(OH)₂ + 4NO₂ → Ca(NO₃)₂ + Ca(NO₂)₂ + 2H₂O