Hỗn hợp chất co2 và h2o còn lại là gì năm 2024
Dung dịch X đặc nguội có thể tham gia phản ứng oxi hóa - khử được với bao nhiêu chất trong số các chất sau: CaCO3, Fe(OH)2, Fe2O3, Cu, FeS2, Fe, Cr, Fe(NO3)2, Al, Ag, Fe3O4 ? Show
A 6. B 4. C 5. D 7 Carbon dioxit (CO2) là một hợp chất hóa học được biết đến rộng rãi, có nhiều trong khí quyển trái đất. Vậy cacbon dioxide là gì? Cùng Monkey tìm hiểu tính chất, cách điều chế, ứng dụng và bài tập chi tiết về loại hợp chất quen thuộc này. Định nghĩa cacbon dioxit là gì?Cacbon dioxit hay cacbonic oxit (còn được biết đến với nhiều tên gọi khác như thán khí, anhydride carbonic, khí cacbonic) là một hợp chất hóa học ở dạng khí có trong khí quyển Trái Đất trong điều kiện bình thường. Cacbon dioxit bao gồm một nguyên tử cacbon và hai nguyên tử oxy. Khi ở dạng rắn, cacbon đioxit còn được gọi là băng khô hoặc đá khô.
Trong phân tử CO2, mỗi nguyên tử cacbon đưa 4 electron tham gia liên kết. Trong mỗi liên kết C-O, cacbon đưa ra 2 electron, oxy thiếu 2 electron. Vì vậy, mỗi liên kết C-O cần dùng chung 4 electron tạo thành 1 liên kết đôi. (gồm 1 liên kết π và 1 liên kết σ bền). Đây là liên kết cộng hóa trị có cực, nhưng do có cấu tạo thẳng nên CO2 là phân tử không có cực. Carbon dioxide (CO2) thu được từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm:
Tính chất vật lý của cacbon dioxitXuất hiện ở xung quanh chúng ta, cacbon dioxit có những tính chất vật lý nào nổi bật?
Tính chất hóa học của cacbon dioxitCacbon dioxit (CO2) mang tính chất hóa học tiêu biểu của một oxit axit. Cacbon dioxit tan trong nước tạo thành axit cacbonic (là một điaxit rất yếu)Để chứng minh điều này, người ta làm thí nghiệm cho một mẩu giấy quỳ tím vào ống nghiệm đựng nước, rồi sục khí CO2 vào ống nghiệm. Đun nóng dung dịch thu được, người ta quan sát được hiện tượng giấy quỳ tím ban đầu chuyển đỏ, sau đó chuyển tím sau khi đun nóng. Phản ứng này dẫn đến kết luận: CO2 phản ứng với nước tạo thành dung dịch axit, khiến quỳ tím chuyển đỏ. H2CO3 không bền, dễ phân hủy thành CO2 và H2O, khi đun nóng sẽ lại làm quỳ đỏ chuyển tím. Phương trình: CO2 (k)+ H2O (l) ↔ H2CO3 (dd) Cacbon đioxit tác dụng với dung dịch bazơTác dụng với dung dịch bazơ là một trong những phản ứng chứng minh tính chất hóa học quan trọng của cacbon đioxit. CO2 phản ứng với dung dịch bazơ tạo thành muối và nước theo phương trình như sau: CO2(k) + 2NaOH(dd) → Na2CO3(dd) + H2O(l) 1mol 2mol CO2(k) + NaOH(dd) → NaHCO3(dd) 1mol 1mol Phản ứng có thể tạo ra muối trung hòa, muối axit, hoặc hỗn hợp 2 muối tùy thuộc vào tỉ lệ số mol giữa CO2 và NaOH. Cacbon đioxit tác dụng với oxit bazơCO2 mang tính chất hóa học đặc trưng của một một oxit axit vì khi phản ứng với oxit bazơ tạo thành muối. Phương trình: CO2(k) + CaO(dd) → CaCO3(dd) Điều chế cacbon dioxitCacbon dioxit được điều chế bằng cách nào? Ở phần này chúng ta cùng tìm hiểu hai phương pháp điều chế CO2 phổ biến trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. Điều chế cacbon dioxit trong phòng thí nghiệmTrong phòng thí nghiệm, CO2 thường được điều chế từ CaCO3 và dung dịch HCl. Tuy nhiên, phương pháp này thu được sản phẩm còn lẫn một chút khí hiđro clorua và hơi nước. Phương trình điều chế: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O Để thu khí CO2 tinh khiết, người ta cho hỗn hợp khí và hơi qua bình đựng dung dịch NaHCO3 dư, khi đó khí hiđro clorua sẽ bị giữ lại. Người ta tiếp tục cho hỗn hợp còn lại đi qua bình đựng H2SO4 đặc hoặc P2O5, khi đó hơi nước sẽ bị hấp thụ và thu được sản phẩm CO2 tinh khiết. Điều chế cacbon dioxit trong công nghiệpTrong công nghiệp, CO2 được sản xuất bằng cách đốt cháy hoàn toàn than cốc trong không khí theo phương trình: C + O2 → CO2 Hoặc có thể nhiệt phân đá vôi để tạo ra cacbon dioxit theo phương trình: CaCO3 → CaO + CO2 (ở 1000 oC) Bên cạnh đó, người ta có thể thu khí CO2 từ quá trình hô hấp của người hay động vật, từ quá trình lên men bia rượu và quá trình đốt cháy nhiên liệu:
Xem thêm:
Ứng dụng của cacbon dioxitVới những đặc điểm vật lý và tính chất hóa học của mình, cacbon dioxit là hợp chất hóa học được ứng dụng rộng rãi hiện nay trong đời sống con người và nhiều ngành quan trọng như: Công nghiệp, y tế, công nghệ thực phẩm. Ứng dụng của CO2 trong công nghiệpCacbon dioxit là hợp chất quan trọng được ứng dụng rộng rãi, đặc biệt là trong công nghiệp. Vậy những ứng dụng này là gì?
Ứng dụng của CO2 trong y tếBên cạnh ngành công nghiệp, CO2 cũng đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực y tế, cụ thể là:
Ứng dụng của CO2 trong đời sốngTrong đời sống, cacbon dioxit dưới dạng đá khô (hay còn gọi đá khói) được sử dụng tạo hiệu ứng sương mù, xuất hiện nhiều trong các sự kiện: Cưới hỏi, chương trình game show,… Chú ý: Trong quá trình sử dụng đá khô, cần đeo găng tay để tránh bị “bỏng lạnh” và không nên chứa loại đá này trong các thùng kín vì áp suất do băng khô gây ra có thể gây nổ thùng. Ứng dụng của CO2 trong công nghệ thực phẩmTrong ngành công nghệ thực phẩm, CO2 cũng đóng vai trò rất quan trọng, điển hình như:
Khí CO2 có độc không và những lưu ý khi sử dụngTheo thống kê, con người đã thải ra bầu khí quyển ngày càng nhiều khí CO2. Chủ yếu khí cacbon dioxit này được tạo ra bởi hoạt động đốt than đá và khí tự nhiên của các nhà máy điện, sản xuất phân bón, xi măng cùng các quy trình công nghiệp khác. CO2 không phải là khí độc, nhưng nếu xuất hiện với nồng độ cao sẽ làm giảm oxy trong không khí, gây ra các tác hại trực tiếp đến môi trường sống và sức khỏe con người. Ảnh hưởng đến môi trườngViệc gia tăng nồng độ khí cacbon đioxit vào môi trường làm gia tăng trầm trọng hiệu ứng nhà kính. Hiện tượng này làm trái đất nóng lên, ảnh hưởng và đe dọa trực tiếp đến sự sống của con người và sinh vật trên trái đất. Khi nồng độ khí cacbon dioxit tăng nhanh sẽ làm giảm quá trình tổng hợp protein. Khi côn trùng ăn thực vật thiếu protein sẽ có tỉ lệ chết cao hơn, gây hại cho hệ sinh thái. Ảnh hưởng đến sức khỏe con ngườiNồng độ khí carbon dioxide cao sẽ làm giảm nồng độ oxy trong không khí, gây ra các tác hại nguy hiểm đến sức khỏe con người như mệt mỏi, khó thở, kích thích thần kinh, tăng nhịp tim cùng nhiều rối loạn khác. Khi CO2 quá cao trong không khí – mặc dù không phải là hiện tượng hít phải khí độc nhưng ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe và thậm chí có thể gây tử vong cho con người. Ngoài ra, việc da có tiếp xúc trực tiếp với khí carbon dioxide đông lạnh (đá khô) sẽ gây “bỏng lạnh” - tê cứng bộ phận cơ thể. Cách xử lý khi bị ngộ độc CO2Ngoài hiện tượng tức ngực, các triệu chứng ban đầu của ngộ độc CO2 có thể bao gồm: Nhức đầu, mệt mỏi, chóng mặt, buồn ngủ, hoặc buồn nôn. Đau ngực đột ngột có thể xảy ra ở những người có tiền sử bị đau thắt ngực. Thời gian phơi nhiễm kéo dài, các triệu chứng có thể xấu đi, kèm nôn mửa, ngất, mất ý thức và suy nhược cơ… Các triệu chứng bị ngộ độc CO2 rất khác nhau tùy theo từng trường hợp. Ngộ độc CO2 có thể xảy ra sớm hơn ở những người như: Trẻ nhỏ, người cao tuổi, người bị bệnh phổi hoặc tim, những người vị trí trên cao, người hút thuốc lá... Vậy có thể xử lý bằng cách nào khi phát hiện người bị ngộ độc CO2?
Bảo quản khí CO2Để đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng khí CO2, chúng ta cần lưu ý cách bảo quản và vận chuyển hợp chất hóa học này. Lưu ý khi sử dụng khí CO2
Lưu ý khi bảo quản và vận chuyển khí CO2
Bài tập về cacbon dioxit SGK Hóa học 9 kèm lời giảiSau khi đã hiểu rõ cacbon dioxit (CO2) là gì, tính chất, cách điều chế, ứng dụng của hợp chất hóa học này, cùng vận dụng để giải một số bài tập cơ bản sau. Bài tập 1 (trang 87 SGK Hóa 9)Hãy viết phương trình hóa học của CO2 với dung dịch NaOH, dung dịch Ca(OH)2 trong trường hợp:
Gợi ý đáp án: Phương trình hóa học của CO2 với:
CO2 + NaOH → NaHCO3
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2↓ Bài tập 2 (trang 87 SGK Hóa 9)Có hỗn hợp hai khí CO và CO2. Nêu phương pháp hóa học để chứng minh sự có mặt của hai khí đó. Viết các phương trình hóa học. Gợi ý đáp án:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
CO + CuO → Cu + CO2. Bài tập 3 (trang 87 SGK Hóa 9)Trên bề mặt hồ nước tôi vôi lâu ngày thường có lớp màng chất rắn. Hãy giải thích hiện tượng này và viết phương trình hóa học. Gợi ý đáp án: Do Ca(OH)2 tác dụng với khí CO2 trong không khí tạo nên lớp CaCO3 rất mỏng trên bề mặt nước vôi. Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 ↓ + H2O Với những thông tin quan trọng như cacbon dioxit là gì, tính chất, cách điều chế, ứng dụng và bài tập của hợp chất này, hy vọng bài viết trên đã cung cấp cho bạn những kiến thức bổ ích. Ngoài ra, các bạn có thể tham khảo thêm nhiều tài liệu hữu ích hỗ trợ ôn tập môn Hóa học khác trên website của Monkey và đừng quên chia sẻ nếu thấy bài viết hữu ích! |