Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O là phản ứng nhiệt phân và nằm trong giáo án nước cứng, bài được biên soạn bao gồm chi tiết các chất tham gia phản ứng, cân bằng phương trình hóa học. và một số giả thuyết liên quan, mời các bạn theo dõi:
1. Các chất tham gia phản ứng:
1.1. Canxi bicacbonat (Ca(HCO .)3)2):
– Định nghĩa: Canxi bicacbonat là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học Ca(HCO3)2. Hợp chất này không tồn tại dưới dạng chất rắn mà chỉ tồn tại trong dung dịch nước chứa các ion, với hai ion Ca.2+ và HCO3–.
– Nhận biết Canxi hiđrocacbonat: dùng dung dịch axit HCl, thấy thoát ra khí không màu, không mùi
Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2 CĂN NHÀ2O + 2CO2
– Điều chế canxi bicacbonat: quét CO2 đến dư vào dung dịch Ca(OH)2
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
– Tính chất hóa học:
Phản ứng với axit mạnh: Ca(HCO .)3)2 + BẠN BÈ2SO4 → CaSO4 + 2H2O + 2CO2
Phản ứng với dung dịch bazơ: Ca(HCO .)3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3 + 2 CĂN NHÀ2Ô
Ca(HCO3)2 + 2NaOH → CaCO3 + Nà2khí CO3 + 2H2O
Phân hủy theo nhiệt độ: Ca(HCO3)2 –to lớn→ CaCO3 + BẠN BÈ2O + CO2
1.2. Canxi cacbonat (CaCO3)
– Định nghĩa: Canxi cacbonat là hợp chất hóa học có công thức hóa học CaCO .3. Chất này thường được tìm thấy ở dạng đá trên khắp thế giới, là thành phần chính trong vỏ của các loài sò, ốc hay vỏ ốc. Đó là nguyên nhân chính gây ra nước cứng. Canxi cacbonat là chất rắn màu trắng, không tan trong nước.
– Nhận biết: dùng dung dịch axit HCl, thấy thoát ra khí không màu, không mùi
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + BẠN BÈ2O + CO2
– Điều chế canxi cacbonat: Hầu hết canxi cacbonat được sử dụng trong công nghiệp được khai thác từ mỏ đá hoặc đá núi. Canxi cacbonat tinh khiết (ví dụ loại dược phẩm hoặc dược phẩm), được điều chế từ đá mỏ (thường là đá cẩm thạch) hoặc có thể được tạo ra bằng cách cho cacbon đioxit đi qua dung dịch canxi hydroxit: Ca(OH) )2 + CO2 → CaCO3+2Ô
– Tính chất hóa học: Canxi cacbonat mTính chất hóa học đầy đủ của muối:
Phản ứng với axit mạnh: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + BẠN BÈ2O + CO2
Kém bền với nhiệt: CaCO3 –to lớn→ CaO + CO2
CaCO3 hòa tan trong nước với CO hòa tan2.
CaCO3 + CO2 + BẠN BÈ2O ⇆ Ca(HCO3)2
Khi đun nóng: Ca(HCO3)2 –to lớn→ CaCO3+ CO2 + BẠN BÈ2Ô
2. Điều kiện phản ứng:
Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ
3. Phản ứng nhiệt phân và phương pháp giải bài tập nhiệt phân:
3.1. Phản ứng nhiệt phân:
Nhiệt phân là sự phân hủy các hợp chất hóa học dưới tác dụng của nhiệt độ cao. Các chất tham gia phản ứng nhiệt phân thường là các hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ như axit, bazơ, muối, thủy tinh, polime, chất béo, v.v.
Thực chất của phản ứng này là pCó thể cắt các liên kết không bền trong hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ bằng nhiệt độ. Trong quá trình thực hiện phản ứng nhiệt phân, chất đó sẽ được đưa vào môi trường có nhiệt độ xác định. Nhiệt sẽ làm đứt gãy các liên kết trong phân tử, làm chất này bị phân hủy thành chất khác.
Khí hoặc hơi có thể được giải phóng trong phản ứng nhiệt phân để tạo thành khói hoặc hơi nước mà chúng ta có thể quan sát được. Các chất mới được tạo thành còn lại có thể là chất lỏng hoặc chất rắn tùy thuộc vào bản chất của các chất phản ứng.
Phản ứng nhiệt phân được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như luyện kim, luyện thép, gốm sứ hay xử lý chất thải. Phản ứng này cũng được sử dụng để sản xuất các sản phẩm hữu cơ như chất dẻo và sợi nhân tạo.
Quá trình nhiệt phân cũng có thể có tác động tiêu cực đến môi trường do khí thải và chất thải được tạo ra. Do đó, quá trình nhiệt phân thường được thiết kế để đạt hiệu quả tối đa với tác động môi trường tối thiểu.
Ví dụ về phản ứng nhiệt phân:
CaCO3 → CaO + CO2 (môi trường nhiệt độ cao)
Ghi chú:
Phản ứng nhiệt phân có thể là phản ứng oxi hóa – khử hay không
– Phản ứng điện phân nóng chảy không thuộc phản ứng nhiệt phân vì nó bị phân hủy dưới tác dụng của dòng điện một chiều.
3.2. Phương pháp giải nhiệt phân muối Hiđrocacbonat và muối Cacbonat:
Nhiệt phân muối của hiđrocacbonat (HCO .)3-)
Nhận xét: Tất cả các muối hiđrocacbonat đều kém bền nhiệt và bị phân hủy khi đun nóng.
Phản ứng:
2M(HCO3)N → Mỹ2(CO3)N + nCO2 + n2Ô
Ví dụ: 2NaHCO3 → Na2khí CO3 + CO2 + BẠN BÈ2Ô
Nhiệt phân muối cacbonat (CO32-)
Nhận xét: Các muối cacbonat không tan (trừ muối amoni) bị nhiệt phân hủy.
Phản ứng:
Hoa Kỳ2(CO3)N → Mỹ2ÔN + CO2
Ví dụ: CaCO3 → CaO + CO2
Ghi chú:
Các phản ứng nhiệt phân muối cacbonat và hiđrocacbonat không thuộc phản ứng oxi hóa – khử.
FeCO . phản ứng nhiệt phân muối3Trong không khí xảy ra phản ứng:
FeCO3 → FeO + CO2
4FeO + O2→ 2Fe2Ô3
4. Một số bài tập ứng dụng liên quan:
Câu hỏi 1. Nhiệt phân hoàn toàn 81g Ca(HCO3)2 thu được V lít CO . khí ga2 (đktc). Giá trị của V là:
A. 5,6.
B. 33,6.
C.11.2.
D. 22,4.
TRẢ LỜI DỄ DÀNG
NCa(HCO3)2 = 81: 162 = 0,5 mol
Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + BẠN BÈ2Ô
0,5 → 0,5 → 0,5 mol
CaCO3 → CaO + CO2
0,5 → 0,5 mol
=> nCO2 = 0,5 + 0,5 = 1 mol
=> RÚTCO2 = 1,22,4 = 22,4 lít
Câu 2. Hỗn hợp rắn A gồm Ca(HCO3); CaCO3; NaHCO3; Na2khí CO3. Nung A đến khối lượng không đổi được chất rắn B gồm:
A.CaCO3 và Na2Ô.
B. CaO và Na2Ô.
C.CaCO3 và Na2khí CO3.
D. CaO và Na2khí CO3.
TRẢ LỜI DỄ DÀNG
Ca(HCO3)2 → CaO + 2CO2 + BẠN BÈ2Ô
CaCO3 → CaO + CO2
2NaHCO3 → Na2khí CO3 + CO2 + BẠN BÈ2Ô
Câu 3. Chất nào sau đây được dùng để làm mềm nước cứng vĩnh cửu?
A.Na2khí CO3 và Na3PO4
B.Na2VÌ THẾ4 và Na3PO4.
C. HCl và Na2khí CO3.
D. HCl và Ca(OH)2.
Câu 4. Nhiệt phân hoàn toàn 16,2 gam Ca(HCO .)3)2được V lít CO2 trong dktc. Giá trị của V là
A. 2,24
B. 3,36
C. 4,48
D. 5,6
ĐÁP ÁN C
Ca(HCO3)2 → CaO + 2CO2+2Ô
→ nCO2 = 2nCa(HCO3)2 = 2,16.2162 = 0,2mol→V = 4,48
Câu 5. Trong một cốc nước có chứa 0,01 mol Na+; 0,02 mol Ca2+; 0,01 mol Mg2+; 0,05 mol HCO3– và 0,02 mol Cl-. Nước trong cốc là:
A. Nước mềm
B. Nước cứng tạm thời
C. Nước cứng vĩnh cửu
D. Nước cứng hoàn toàn
Câu 6. Thổi V lít khí CO2 (dktc) vào 100ml dung dịch Ca(OH)2 1M thu được 6g kết tủa. Lọc bỏ kết tủa rồi đun nóng dung dịch lại thấy có kết tủa nữa. Tìm v?
A. 3,136 lít
B. 6,272 lít
C. 1,568 lít
D. 4,704 lít
Đáp án A
NCaCO3 = 6/100 = 0,06 mol
Do đun lại thu được nhiều kết tủa => nên có Ca(HCO3)2
nCaCO3 thêm vào là 4/100 = 0,04 mol
khí CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + BẠN BÈ2Ô
0,06 → 0,06 → 0,06
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO .)3)2
Ca(HCO3)2→ CaCO3 + CO2 + H2Ô
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 7. Hấp thụ 3,36 lít khí CO . hoàn toàn2 (dktc) vào 100ml dung dịch Ba(OH)2 1M thì thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 1,97.
B. 3,94.
C. 19,7.
D. 9,85.
TRẢ LỜI DỄ DÀNG
NCO2 = 3,36/22,4 = 0,15 (mol);
NBa(OH)2 = 0,1.1 = 0,1 (mol)
Ta có: 1 < nCO2/NBa(OH)2 = 0,15/0,1 =1,5 < 2
=> Tạo 2 muối BaCO3 và Ba(HCO3)2 cả CO2 và Ba(OH)2 Tất cả phản ứng
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3+2Ô
a ← a ← a (mol)
2CO2 + Ba(HCO3)2 → Ba(HCO3)2
2b b ← b (mol)
Chúng ta có:
NBa(OH)2 = a + b = 0,1
NCO2 = a + 2b = 0,15
một = 0,05
b = 0,05
=> mBaCO3 = 0,05.197 = 9,85 (g)
câu 8. Nung m gam hỗn hợp X gồm FeCO3 và BaCO3 trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được chất rắn Y và V lít CO2 (dktc). Hòa tan Y trong H2O dư thu được dung dịch Z và 8 gam chất rắn không tan. Hấp thụ hết V lít CO2 vào Z thu được 9,85 gam kết tủa. Khối lượng FeCO3 và BaCO3 trong hỗn hợp ban đầu là bao nhiêu?
A. 11,6 gam, 29,77 gam
B. 23,2 gam, 29,77 gam
C. 23,2 gam, 32,45 gam
D. 11,6 gam, 24,67 gam
Đáp án A
4FeCO3 + Ô2 → 2Fe2Ô3 + 4CO2
x………………→ 0,5x……. x
BaCO3 → Túi + CO2
y ………….. →.. y……y
NCO2 = x + y
Chất rắn Y gồm: Fe2Ô3 và Bảo
Y + GIỜ2O dư: Chất rắn không tan là Fe2Ô3
→ 160.0,5x = 8 → x = 0,1 mol → nCO2 = 0,1 + y
Bảo + PHỤ ĐỀ2O → Ba(OH)2
y.…………..→……..y
Dung dịch Z là dung dịch Ba(OH)2
Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + BẠN BÈ2Ô
y……. →…… y…… y
→ Số mol CO2 dư để hòa tan BaCO . kết tủa3 là: (0,1 + y) – y = 0,1 mol
khí CO2 + BaCO3 + BẠN BÈ2O → Ba(HCO3)2
0,1…→……0,1 .…………..0,1
NBaCO3 = y – 0,1 = 9,85/197 = 0,05 mol → y = 0,15 mol
tôiFeCO3 = 0,1116 = 11,6 gam
tôiBaCO3 = 0,15.197 = 29,77g
Câu 9. Phát biểu nào sau đây về muối cacbonat là đúng? Tất cả các muối cacbonat đều
A. nhiệt phân tạo ra oxit kim loại và khí cacbonic
B. không tan trong nước
C. tan trong nước.
D. là nhiệt phân trừ muối cacbonat của kim loại kiềm
TRẢ LỜI DỄ DÀNG
Các muối cacbonat của kim loại kiềm, amoni và hầu hết các muối hiđrocacbonat đều dễ tan trong nước. muối của kim loại không tan trong nước, ví dụ như BaCO3; KCO3.
+ Muối cacbonat trung hòa của kim loại kiềm bền nhiệt. Muối cacbonat trung hòa của kim loại khác cũng như muối hiđrocacbonat bị nhiệt phân hủy.
Ví dụ: BaCO3 → Túi + CO2 Đẹp
2KHCO3 → CZK2khí CO3 + CO2 + H2O
bạn 10. Khi thêm từ từ K . giải pháp2khí CO3 vào dung dịch HCl và khuấy đều, hiện tượng xảy ra là
A. khí xuất hiện ngay khi K . được đưa ra2khí CO3đi vào
B. Sau một thời gian có khí bay ra, dung dịch trong suốt
C. không có khí thoát ra
D. có khí thoát ra và xuất hiện kết tủa
Đáp án A
Phương trình hóa học: K2khí CO3 + 2HCl → 2KCl + CO2 + BẠN BÈ2Ô.
Khi thêm từ từ K . giải pháp2khí CO3 vào dung dịch HCl và khuấy đều, hiện tượng xảy ra là có khí K . được thêm vào2khí CO3 đi vào
