CO2 + KOH → K2CO3 + H2O | CO2 ra K2CO3 | KOH ra K2CO3
Sinx.edu.vn xin giới thiệu phương trình CO2 + KOH → K2CO3 + H2O là phản ứng trao đổi. Bài viết này cung cấp đầy đủ thông tin về phương trình hóa học đã được cân bằng, điều kiện các chất tham gia phản ứng, hiện tượng (nếu có), ... Mời các bạn đón xem:
Phản ứng CO2 + KOH → K2CO3 + H2O
1. Phương trình phản ứng CO2 tác dụng KOH
CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O
2. Bài toán CO2 dẫn vào dung dịch KOH
Khi cho CO2 (hoặc SO2) tác dụng với dung dịch KOH đều xảy ra 3 khả năng tạo muối:
CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O (1)
CO2 + KOH → KHCO3 (2)
Đặt T = nKOH/nCO2
Nếu T = 2 : chỉ tạo muối K2CO3
Nếu T = 1 : chỉ tạo muối KHCO3
Nếu 1 < T < 2 : tạo cả muối KHCO3 và K2CO3
Như vậy để xảy ra phương trình phản ứng (1) thì T = 2
Có những bài toán không thể tính T. Khi đó phải dựa vào những dữ kiện phụ để tìm ra khả năng tạo muối.
Hấp thụ CO2 vào NaOH dư (KOH dư) chỉ tạo muối trung hòa Na2CO3 (K2CO3)
Hấp thụ CO2 vào NaOH chỉ tạo muối Na2CO3, Sau đó thêm BaCl2 vào thấy kết tủa. Thêm tiếp Ba(OH)2 dư vào thấy xuất hiện thêm kết tủa nữa → Tạo cả 2 muối Na2CO3 và NaHCO3
Chất hấp thụ vào bình NaOH tăng:
mbình tăng = m dd tăng = m chất hấp thụ(CO2 + H2O có thể có)
Trong trường hợp không có các dữ kiện trên thì chia trường hợp để giải.
3. Cách thực hiện phản ứng
Dẫn khí CO2 vào ống nghiệm chứa KOH và vài giọt chất chỉ thị.
4. Hiện tượng nhận biết phản ứng
Quan sát sự chuyển màu của chỉ thị phù hợp trước và sau phản ứng.
5. Bản chất của các chất tham gia phản ứng
5.1. Bản chất của CO2 (Cacbon dioxit)
CO2 là oxit axit tác dụng với dung dịch bazo tạo thành muối và nước.
5.2. Bản chất của KOH (Kali hidroxit)
KOH là một bazo mạnh phản ứng được với oxit axit.
6. Mở rộng kiến thức về CO2
6.1. Tính chất vật lý
- Là chất khí không màu, nặng gấp 1,5 lần không khí.
- Tan ít trong nước.
- CO2 khi bị làm lạnh đột ngột là thành phần chính của nước đá khô. Nước đá khô không nóng chảy mà thăng hoa nên được dùng để làm môi trường lạnh và khô, rất tiện lợi để bảo quản thực phẩm.
6.2. Tính chất hóa học
Khí CO2 không cháy, không duy trì sự cháy của nhiều chất.
a. CO2 là oxit axit
- CO2 tan trong nước tạo thành axit cacbonic (là một điaxit rất yếu):
CO2 (k) + H2O (l) ⇔ H2CO3 (dd)
- CO2 tác dụng với oxit bazơ → muối:
CaO + CO2 → CaCO3 (tº)
- CO2 tác dụng với dung dịch kiềm → muối + (H2O)
NaOH + CO2 → NaHCO3
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
Phản ứng của CO2 với dung dịch kiềm tạo thành muối nào tuỳ thuộc vào tỉ lệ số mol của 2 chất tham gia phản ứng.
b. CO2 bền, ở nhiệt độ cao bị nhiệt phân một phần và tác dụng được với các chất khử mạnh
2CO2 ⇔ 2CO + O2 (tº)
CO2 + 2Mg → 2MgO + C (Đây là nguyên nhân không sử dụng CO2 để dập tắt các đám cháy kim loại)
CO2 + C → 2CO
c. CO2 còn được dùng để sản xuất ure
CO2 + 2NH3 → NH4O - CO - NH2 (amoni cacbamat)
NH4O - CO - NH2 → H2O + (NH2)2CO (180ºC; 200at)
6.3. Điều chế
- Quá trình hô hấp của người và động vật:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
- Quá trình lên men bia rượu:
C6H12O6 → 2CO2 + 2C2H5OH
- Quá trình đốt cháy nhiên liệu:
CxHy + (x + y/4)O2 → xCO2 + y/2 H2O
- Trong công nghiệp:
C + O2 → CO2 (đốt cháy hoàn toàn than cốc trong không khí)
CaCO3 → CaO + CO2 (1000ºC)
- Trong phòng thí nghiệm:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
6.4. Ứng dụng
Khí co2 được dùng để làm lạnh, bảo quản thực phẩm, tạo ra nước soda và nhiều sản phẩm khác. Ngoài ra CO2 có vai trò trong quá trình quang hợp của thực vật và trong chu trình phát thải cacbon của Trái Đất. Khí co2 có tác dụng vô cùng trò quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ trái đất, tạo ra sự chuyển hóa của các chất hữu cơ và tham gia vào nhiều quá trình công nghiệp khác.
7. Tính chất hoá học của KOH
KOH là một bazo mạnh có khả năng làm thay đổi màu sắc các chất chỉ thị như khiến quỳ tím chuyển sang màu xanh, còn dung dịch phenolphtalein không màu thành màu hồng.
7.1. Tác dụng với oxit axit
Ở điều kiện nhiệt độ phòng, KOH tác dụng với SO2, CO2,...
KOH + SO2 → K2SO3 + H2O
KOH + SO2 → KHSO3
7.2. Tác dụng với axit
-
Tác dụng với axit tạo thành muối và nước
KOH(dd) + HCl(dd) → KCl(dd) + H2O
-
Tác dụng với các axit hữu cơ để tạo thành muối và thủy phân este, peptit
RCOOR1 + KOH → RCOOK + R1OH
7.3. Tác dụng với kim loại
KOH tác dụng với kim loại mạnh tạo thành bazo mới và kim loại mới.
KOH + Na → NaOH + K
7.4. Tác dụng với muối
KOH tác dụng với muối để tạo thành muối mới và axit mới
2KOH + CuCl2 → 2KCl + Cu(OH)2↓
7.5. KOH điện li mạnh
KOH là một bazo mạnh, trong nước phân ly hoàn toàn thành ion K+ và OH-
7.6. KOH phản ứng với một số oxit kim loại mà oxit, hidroxit của chúng lưỡng tính
KOH phản ứng được với một số oxit kim loại mà oxit, hidroxit của chúng lưỡng tính như nhôm, kẽm,…
2KOH + 2Al + 2H2O → 2KAlO2 + 3H2↑
2KOH + Zn → K2ZnO2 + H2↑
7.7. Phản ứng với một số hợp chất lưỡng tính
KOH + Al(OH)3 → KAlO2 + 2H2O
2KOH + Al2O3 → 2KAlO2 + H2O
8. Bạn có biết
- KOH phản ứng với CO2 tùy theo tỉ lệ về số mol mà sản phẩm thu được có thể là muối cabonat trung hòa hoặc muối axit hoặc hỗn hợp cả hai muối.
- KOH phản ứng với CO2 chỉ thu được muối K2CO3 khi T = 
.
9. Bài tập vận dụng
Câu 1. Để nhận biết 2 khí CO2 và O2 người ta sử dụng hóa chất nào sau đây?
A. dung dịch nước vôi trong
B. quỳ tím
C. dung dịch NaNO3
D. Nước
Lời giải:
Đáp án: A
Câu 2. Cho 2,24 lít khí CO2 tác dụng với 100 ml dung dịch KOH 1M. Xác định sản phẩm thu được sau khi kết thúc phản ứng thu được m gam muối. Tính khối lượng muối thu được.
A. 10 gam
B. 12 gam
C. 20 gam
D. 15 gam
Lời giải:
Đáp án: A
Giải thích:
nCO2 = 2,24/22,4 = 0,1 mol
nKOH = 0,1 mol
Xét tỉ lệ T = nKOH/nCO2 = 0,1/0,1 = 1
Nếu T = 1 : chỉ tạo muối KHCO3
CO2 + KOH → KHCO3 (2)
nKHCO3 = nCO2 = 0,1 mol => mKHCO3 = 0,1.100 = 10 gam
Câu 3. Cho 3,36 lít khí CO2 tác dụng với 200 ml dung dịch KOH 1M. Xác định sản phẩm thu được sau khi kết thúc phản ứng.
A. K2CO3
B. KHCO3
C. K2CO3 và KHCO3
D. Không tạo ra sản phẩm
Lời giải:
Đáp án: C
Giải thích:
nCO2 = 3,36/22,4 = 0,15 mol
nKOH = 0,2 mol
Xét tỉ lệ T = nKOH/nCO2 = 0,2/0,15 = 1,3
1 < 1,3 < 2 : tạo cả muối KHCO3 và K2CO3
Câu 4. Cặp chất nào dưới đây có thể tồn tại trong cùng 1 dung dịch
A. NaCl; AgNO3
B. Ba(NO3)2, H2SO4
C. KOH; CuCl2
D. NaCl; HCl
Lời giải:
Đáp án: D
Câu 5. Dãy chỉ gồm các oxit axit là:
A. CO, CO2, MnO2, Al2O3, P2O5
B. CO2, SO2, NO2, SO3, P2O5
C. FeO, Mn2O7, SiO2, CaO, Fe2O3
D. K2O, CaO, H2O, H2O2, ZnO
Lời giải:
Đáp án: B
Giải thích:
A loại do có MnO2, Al2O3
C loại do có FeO, CaO, Fe2O3
D loại do có K2O, caO, ZnO
=> Đáp án B
Câu 6. Dãy chất nào sau đây gồm các bazơ không bị nhiệt phân hủy?
A. Mg(OH)2, Ba(OH)2, Fe(OH)2
B. NaOH, Ba(OH)2, Al(OH)3
C. KOH, Ca(OH)2, LiOH
D. Zn(OH)2, Al(OH)3, Cu(OH)2
Lời giải:
Đáp án: C
Giải thích:
A chỉ có Ba(OH)2không bị phân hủy
B sai do có Al(OH)3 bị phân hủy
C đúng
D sai do cả 3 chất đều bị phân hủy
Câu 7. Cặp dung dịch nào sau đây phản ứng với nhau tạo ra chất khí?
A. NH4Cl và AgNO3.
B. KOH và H2SO4.
C. Ba(OH)2 và NH4Cl.
D. Na2CO3và KOH.
Lời giải:
Đáp án: C
Giải thích:
A. NH4Cl + AgNO3 → AgCl ↓ + NH4NO3
B. 2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O
C. Ba(OH)2 + 2NH4Cl → BaCl2 + 2NH3 ↑ + 2H2O
D. Na2CO3 không phản ứng với KOH
Câu 8. 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.
Lời giải:
Đáp án: A
Giải thích:
Hiện tượng: Ban đầu xuất hiện kết tủa trắng, sau đó kết tủa trắng tan dần tạo dung dịch trong suốt.
Phương trình hóa học: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ trắng + H2O
CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2
Câu 9. Thổi V lít khí CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch Ca(OH)21M thu được 12 gam kết tủa. Lọc kết tủa đun nóng dd lại thấy có kết tủa nữa. Tìm V?
A. 3,136 lít
B. 6,272 lít
C. 4,181 lít
D. 7,840 lít
Lời giải:
Đáp án: B
Giải thích:
nCaCO3 = 12/100 = 0,12 mol
nCa(OH)2 = 0,2 mol
Do đun nóng lại thu được thêm kết tủa => nên có Ca(HCO3)2
nCaCO3 tạo thêm là 8/100 = 0,08 mol
Phương trình hóa học
CO2+ Ca(OH)2 → CaCO3+ H2O
0,12 → 0,12 → 0,12
2CO2+ Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2→ CaCO3 + CO2 + H2O
0,08 → 0,08
→ nCO2 ở phản ứng 2 là 0,08.2 = 0 ,16 mol
→ nCO2= 0,12 + 0,16 = 0,28 mol
→ V = 0,28.22,4 = 6,272 lít
Câu 10. Cho các dung dịch: NaOH, NaCl, H2SO4, Na2SO4, Ba(OH)2. Chỉ dùng thêm một thuốc thử nào sau đây để nhận biết?
A. Phenolphtalein.
B. Quỳ tím.
C. BaCl2.
D. AgNO3.
Lời giải:
Đáp án: B
Giải thích:
Dùng quì tím nhận biết được dung dịch NaOH làm quì tím chuyển sang màu xanh, dung dịch H2SO4 làm quì tím chuyển sang màu đỏ.
Sau đó cho dùng dung dịch H2SO4 vừa nhận vào 3 mẫu còn lại;
Xuất hiện kết tủa trắng là Ba(OH)2
Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 + H2O
Không hiện tượng là NaCl và Na2SO4
Cho dung dịch Ba(OH)2 vừa nhận biết đc vào 2 mẫu còn lại:
Xuất hiện kết tủa trắng là Na2SO4
Na2SO4 + Ba(OH)2 → NaOH + BaSO4