Tailieumoi.vn xin giới thiệu phương trình CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂O + CO₂↑ 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 CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂O + CO₂↑

1. Phương trình phản ứng hóa học:

    CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂O + CO₂↑

2. Hiện tượng nhận biết phản ứng

- Chất rắn màu trắng Canxi cacbonat (CaCO3) tan dần và sinh ra khí Cacbonic (CO2) làm sủi bọt dung dịch.

3. Điều kiện phản ứng

- Không có

4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

4.1. Bản chất của CaCO₃ (Canxi cacbonat)

CaCO₃ là muối cacbonat mang đầy đủ tính chất hoá học của muối nên tác dụng được với axit mạnh.

4.2. Bản chất của HNO₃ (Axit nitric)

HNO₃ là một monoaxit mạnh tác dụng với bazo, oxit bazo, muối cacbonat tạo thành các muối nitrat.

5. Tính chất hóa học

5.1. Tính chất hóa học của CaCO₃ (Canxi cacbonat)

- Mang đầy đủ tính chất hóa học của muối:

Tác dụng với axit mạnh:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

Kém bền với nhiệt:

CaCO₃ -^to→ CaO + CO₂

CaCO₃ tan dần trong nước có hòa tan khí CO₂.

CaCO₃ + CO₂ + H₂O ⇆ Ca(HCO₃)₂

→ Khi đun nóng:

Ca(HCO₃)₂ -^to→ CaCO₃↓ + CO₂ + H₂O

5.2. Tính chất hóa học của HNO₃ (Axit nitric)

a. Axit nitric là một trong những axit mạnh nhất:

Axit nitric được xếp hạng trong danh sách những axit mạnh nhất.  Đây là một axit khan – một monoaxit mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ với hằng số cân bằng axit (pKa) = -2.

Axit nitric phân li hoàn toàn thành các ion H+ và NO3- trong dung dịch loãng. Dung dịch HNO3 làm quỳ tím chuyển đỏ.

HNO3 có tác dụng với oxit bazơ, bazơ và muối của axit yếu hơn tạo ra muối nitrat. 

Ví dụ: 

CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O

CaCO3 + 2HNO3  → Ca(NO3)2 + H2O + CO2

Ba(OH)2 + 2HNO3  → Ba(NO3)2 + 2H2O

Axit nitric tác dụng với oxit bazơ, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa lên hóa trị cao nhất:

Ví dụ:

FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O + CO2

b. Axit nitric có tính oxi hóa:

Axit nitric cũng là 1 trong những axit có tính oxi hóa mạnh. Nó có thể bị khử đến các sản phẩm khác nhau của nitơ, phụ thuộc vào nồng độ axit mạnh hay yếu của chất khử. Cùng tìm hiểu tính oxi hóa của axit nitric thông qua 3 phản ứng:

Một là,Tác dụng với kim loại

Hai là, Tác dụng với phi kim 

Ba là, Tác dụng với hợp chất

Tác dụng với kim loại

Axit nitric có khả năng oxi hóa hầu hết các kim loại tạo ra muối nitrat, ngay cả kim loại có tính khử yếu (Cu, Ag)…, ngoại trừ Pt và Au. Lúc này, kim loại bị oxi hóa đến mức cao nhất. Sản phẩm của phản ứng này sẽ là NO2(+4) đối với HNO3 đặc và NO(+2) đối với HNO3 loãng. Nhôm, sắt và crom thụ động với axit nitric đặc nguội vì lớp màng oxit bền được tạo ra bảo vệ chúng không bị oxy hóa tiếp. Đây cũng là lý do bình nhôm hoặc sắt được dùng để đựng HNO3 đặc.

Phương trình phản ứng:

Kim loại + HNO3 đặc → muối nitrat + NO + H2O (nhiệt độ)

Kim loại + HNO3 loãng → muối nitrat + NO + H2O

Kim loại + HNO3 loãng lạnh → muối nitrat + H2

Mg(rắn) + 2HNO3 loãng lạnh → Mg(NO3)2 + H2 (khí)

Ví dụ: 

Cu + 4HNO3 đặc  → Cu(NO3)2 + 2NO2(↑) + 2H2O

3Cu + 8HNO3 loãng  → 3Cu(NO3)2 + 2NO (↑) + 4H2O

Tác dụng với phi kim

Khi được đun nóng, HNO3 đặc có khả năng oxi hóa được các phi kim như S, C, P… (các nguyên tố á kim, ngoại trừ halogen và silic). Sản phẩm tạo thành là nito dioxit (nếu là axit nitric đặc) và oxit nito (với axit loãng và nước).

Ví dụ: 

S + 6HNO3 đặc → H2SO4 + 6NO2(↑) + 2H2O (nhiệt độ)

C + 4HNO3 đặc → 4NO2 + 2H2O + CO2

P + 5HNO3 đặc → 5NO2 + H2O + H3PO4

3C + 4HNO3 loãng → 3CO2 + 4NO + 2H2O

Tác dụng với hợp chất

Là một trong những axit cực mạnh, axit nitric (HNO3) đặc có khả năng oxi hóa – phá hủy nhiều hợp chất vô cơ, hữu cơ khác nhau.. Vải, giấy, mùn cưa,… đều bị phá hủy hoặc bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc. Vì vậy, sẽ vô cùng nguy hiểm nếu để axit nitric (HNO3) tiếp xúc với cơ thể người.

Ví dụ: 

3H2S + 2HNO3 (>5%) → 3S (↓) + 2NO + 4H2O

PbS + 8HNO3 đặc → PbSO4(↓)  + 8NO2 + 4H2O

HNO3 hòa tan Ag3PO4, không tác dụng với HgS.

6. Cách thực hiện phản ứng

- Cho CaCO₃ tác dụng với dung dịch axit HNO₃

7. Bạn có biết

Tương tự như CaCO₃, các muối cacbonat tan trong dung dịch HNO₃ tạo thành muối mới và giải phóng khí CO2

8. Bài tập liên quan

Ví dụ 1: Để điều chế Ca từ CaCO₃ cần thực hiện ít nhất mấy phản ứng ?

A. 2    

B. 3    

C. 4    

D. 5

Đáp án A

Hướng dẫn giải:

Phản ứng (1): CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

Phản ứng (2): CaCl₂ → Ca + Cl₂ ↑

Ví dụ 2: Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, kim loại Ca thuộc nhóm

A. IA.    

B. IIIA.    

C. IVA.    

D. IIA.

Đáp án D

Hướng dẫn giải:

Canxi là một kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA

Ví dụ 3: Cấu hình electron lớp ngoài cùng của kim loại Ca là:

A. 1s¹    

B. 2s¹

C. 4s²    

D. 3s²

Đáp án C

Hướng dẫn giải:

Cấu hình electron của Ca: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

Ví dụ 4: Khi cho chất rắn CaCO₃ tác dụng với dung dịch axit HNO₃ xảy ra hiện tượng gì

A. Xuất hiện kết tủa trắng

B. Xuất hiện khí

C. chất rắn màu trắng tan, sinh ra khí CO₂

D. Không thấy hiện tượng gì

Đáp án C

Hướng dẫn giải:

Khi cho chất rắn CaCO₃ tác dụng với dung dịch axit HNO₃ xảy ra hiện tượng: chất rắn màu trắng tan, sinh ra khí CO₂

CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O

Ví dụ 5: Phản ứng nào dưới đây không xảy ra

A. CO₂ + dung dịch Na₂CO₃ →

B. Fe₂O₃+ C →

C. CaCO₃ + HNO₃ →

D. CO₂ + H₂O + BaSO₄ →

Đáp án D

Hướng dẫn giải:

Phương trình phản ứng

A.  CO₂ + H₂O + Na₂CO₃ → 2 NaHCO₃

B. 2 Fe₂O₃ + 3 C → 4 Fe + 3 CO₂

C. CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O

Ví dụ 6: Cho 10 gam CaCO₃ tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO₃ loãng dư thu được V lít khí CO₂ (đktc). Giá trị V của là

A. 5,60.

B. 2,24.

C. 3,36.

D. 4,48.

Đáp án B

Hướng dẫn giải:

Phương trình phản ứng hóa học

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O (1)

n_CaCO3 = 0,1 (mol)

=> n_CO2 = 0,1(mol)

=> V_CO2(đktc) = 2,24(l)

Ví dụ 7: Cho hổn hợp C và S vào dung dịch HNO₃đặc thu được hổn hợp khí X và dung dịch Y. Thành phần của X là

A. SO₂ và NO₂.

B. CO₂ và SO₂.

C. CO₂ và NO₂.

D. SO₂ và NO.

Đáp án C

Hướng dẫn giải:

Phương trình phản ứng xảy ra

C + 4HNO₃ đặc → CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

S + 6HNO₃ đặc → H₂SO₄ + 6NO₂ + 2H₂O.

Ví dụ 8: Trong các cặp chất cho dưới đây, cặp chất nào có thể cùng tồn tại trong một dung dịch?

A. NaCl và CuSO₄.

B. NH₃ và AgNO₃.

C. CaCO₃ và HNO₃.

D. NaHSO₄ và NaHCO₃.

Đáp án A

Hướng dẫn giải:

Phương trình phản ứng xảy ra

B. AgNO₃ + H₂O + 3NH₃ → NH₄NO₃ + (Ag(NH₃)₂)OH

C. CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂+ CO₂ + H₂O

D. NaHCO₃ + NaHSO₄→ H₂O + Na₂SO₄+ CO₂

Ví dụ 9: Cho 2,7 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng với dung dịch HNO₃ dư, thu được 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí NO và NO₂có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Tổng khối lượng muối nitrat sinh ra là :

A. 66,75 gam.

B. 13,55 gam.

C. 6,775 gam.

D. 3,335 gam.

Đáp án B

Hướng dẫn giải:

n_{hỗn hợp khí} = 2,24/ 22,4 = 0,1 mol

Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí là: 20. 2 = 40 (gam/mol)

Gọi số mol của NO; NO2 lần lượt là a, b mol

Ta có hệ phương trình:

a + b = 0,1

(30x + 46y)/(x + y) = 40

=> x = 0,0375

y = 0,0645

=> Số mol e trao đổi là: 3x + y = 0,175 (mol)

=> m_muối tạo thành sau phản ứng là: m_Fe + m_NO3- = 2,7 + 0,175.62 = 13,55 gam

Ví dụ 10: Axít HNO₃ đặc nóng phản ứng được với nhóm chất nào sau đây:

A. Mg(OH)₂, CuO, NH₃, CO₂, Au, C, FeSO₄

B. Mg(OH)₂, CuO, NH₃, H₂SO₄, Mg, C, Fe₂O₃, Fe₃O₄

C. Mg(OH)₂, CuO, NH₃, Pt, Ag, C, Fe₂O₃, Fe₃O₄

D. Mg(OH)₂, CuO, NH₃, Ag, C, Fe₂O₃, Fe₃O₄

Đáp án D

Hướng dẫn giải:

Loại A vì Au không phản ứng

Loại B vì H₂SO₄ không phản ứng

Loại C vì có Pt không phản ứng

D. Mg(OH)₂, CuO, NH₃, Ag, C, Fe₂O₃, Fe₃O₄

Phương trình phản ứng minh họa

Mg(OH)₂ + 2 HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + 2 H₂O

3 CuO + 10 HNO₃ → NO + 3 Cu(NO₃)₃ + 5 H₂O

NH₃ + HNO₃ → NH₄NO₃

3Ag + 4HNO₃ → 3AgNO₃ + NO + 2H₂O

C + 4HNO₃ → CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

Fe₂O₃ + 6HNO₃ → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

3Fe₃O₄ + 28HNO₃ → 9Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 14H₂O

Ví dụ 11: Cho các chất sau: Fe(OH)₃, Fe₃O₄, FeSO₄, Fe(NO₃)₂. Số chất tác dụng với dung dịch HCl là

A. 4.

B. 2.

C. 3.

D. 1.

Đáp án C

Hướng dẫn giải:

Các chất tác dụng được với dung dịch HCl là: Fe(OH)₃, Fe₃O₄, Fe(NO₃)₂ → có 3 chất

Phương trình phản ứng hóa học xảy ra

Fe(OH)₃ + 3HCl → FeCl₃ + 3H₂O

Fe₃O₄ + 8HCl → FeCl₂ + 2FeCl₃ + 4H₂O

9Fe(NO₃)₂ + 12HCl → 5Fe(NO₃)₃ + 4FeCl₃ + 3NO + 6H₂O

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

CaCO₃ + H₂SO₄ → H₂O + CO₂ ↑ + CaSO₄↓

CaCO₃ + H₂CO₃ → Ca(HCO₃)₂

3CaCO₃ + 2H₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂ ↓ + 3H₂O + 3CO₂↑

CaCO₃ + 2HBr → H₂O + CO₂ ↑ + CaBr₂

CaCO₃ + 2HF → H₂O + CO₂ ↑ + CaF₂

CaCO₃ + 2HI → H₂O + CO₂ ↑ + CaI₂

CaCO₃ + H₂S → H₂O + CaS + CO₂↑