Cân bằng phương trình hóa học: CO2 + NaOH → Na2CO3 + H2O

1. Phương trình hóa học cần cân bằng: CO2 + NaOH → Na2CO3 + H2O

Phản ứng trao đổi diễn ra như sau: CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

Điều kiện để phản ứng xảy ra: nhiệt độ phòng

Cách thực hiện: Nhỏ dần khí CO2 vào dung dịch NaOH

Hiện tượng khi phản ứng diễn ra: Không có dấu hiệu đặc trưng dễ nhận biết. Thường chỉ cần quan sát chất sản phẩm là natri carbonat Na2CO3 dạng dung dịch trắng và nước H2O không màu, hoặc theo dõi sự biến mất của dung dịch natri hidroxit NaOH và khí CO2 không màu. Phản ứng này thường được dùng để hấp thụ CO2 từ không khí hoặc khí thải nhằm giảm lượng CO2 trong môi trường.

2. Tính chất hóa học của CO2 và NaOH

2.1. Tính chất hóa học của CO2

CO2 là khí không màu, nặng hơn không khí 1,5 lần, ít hòa tan trong nước và chuyển thành rắn (nước đá khô) khi bị làm lạnh đột ngột. Nước đá khô thăng hoa thay vì nóng chảy, được sử dụng rộng rãi để tạo môi trường lạnh và khô, đặc biệt trong bảo quản thực phẩm.

- CO2 không tham gia phản ứng cháy và có thể phân hủy thành CO và O2 khi đạt nhiệt độ cao khoảng 2000 độ C.

- CO2 là oxit axit, hòa tan trong nước tạo ra axit cacbonic (một axit yếu).

CO2 + H2O → H2CO3

- CO2 phản ứng với oxit bazo tạo thành muối.

CO2 + CaO → CaCO3

- CO2 phản ứng với dung dịch kiềm tạo ra muối và nước.

CO2 + KOH → KHCO3

CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O

2.2. Tính chất hóa học của NaOH

NaOH, hay còn gọi là xút ăn da hoặc natri hydroxit, là một hợp chất vô cơ của natri. Khi hòa tan trong nước, NaOH tạo ra dung dịch kiềm mạnh. Do khả năng hấp thụ CO2 từ không khí, NaOH thường được lưu trữ trong bình kín.

- Ảnh hưởng đến chất chỉ thị: dung dịch NaOH làm quỳ tím chuyển sang xanh và thường được sử dụng trong xử lý nước bể bơi để nâng cao độ pH. Ngoài ra, NaOH làm phenolphthalein không màu trở nên đỏ và đổi màu methyl da cam thành vàng.

- Tác dụng với oxit axit: khi dung dịch NaOH phản ứng với các oxit axit từ trung bình đến yếu, tùy thuộc vào tỷ lệ mol của các chất tham gia, muối thu được có thể là muối axit, muối trung hòa, hoặc cả hai loại.

NaOH + CO2 → NaHCO3

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

- Tác dụng với axit: vì NaOH là một bazơ mạnh, nó phản ứng với axit để tạo thành muối tan và nước, và phản ứng này còn được gọi là phản ứng trung hòa.

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O

- Tác dụng với muối: Khi natri hidroxit phản ứng với dung dịch muối, sẽ tạo ra muối mới và bazơ mới. Để phản ứng xảy ra, muối tạo thành cần phải không tan hoặc bazơ tạo thành cần phải không tan.

2NaOH + MgCl2 → 2NaCl + Mg(OH)2

- Tác dụng với một số phi kim: NaOH có thể phản ứng với một số phi kim như Si, C, P, S, và các halogen.

Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2

- Hòa tan các hợp chất kim loại: Dung dịch NaOH có khả năng hòa tan các hợp chất của kim loại lưỡng tính như Al, Zn, Be, Sn, Pb.

2NaOH + 2Al + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2

2NaOH + Al2O3 → 2NaAlO2 + H2O

NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O

Dung dịch thu được có thể chứa ion Na[Al(OH)4], hoặc có thể viết như sau: Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4].

3. Một số bài tập trắc nghiệm ứng dụng liên quan

Bài 1. Trong số các chất dưới đây, chất nào hòa tan trong nước?

A. Al2O3, CaO, P2O5, CuO, CO2

B. CuO, CaO, P2O5, CO, CO2

C. Na2O, CaO, P2O5, SO3, SO2

D. Fe2O3, BaO, SO2, SO3, CO2

Bài 2. Sản phẩm thu được từ quá trình phân hủy canxi cacbonat khi đun nóng là gì?

A. CaO và CO

B. CaO và CO2

C. CaO và SO2

D. CaO và P2O5

Bài 3. Để phân biệt ba khí không màu CO2, O2 và H2 khi chúng được chứa trong ba bình không có nhãn, ta có thể sử dụng:

A. Giấy quỳ tím ẩm

B. Giấy quỳ tím ẩm và que đóm cháy dở còn tàn đỏ

C. Than hồng trên que đóm

D. Dẫn các khí vào nước vôi trong

Bài 4. Trong hơi thở, khí nào làm nước vôi trong bị đục?

A. SO2

B. CO2

C. NO2

D. SO3

Bài 5. Trong số các oxit: Na2O, CO, CaO, P2O5, SO2, có bao nhiêu cặp oxit có thể phản ứng với nhau?

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

Bài 6. Khi hấp thụ hoàn toàn 0,16 mol CO2 vào 2 lít dung dịch Ca(OH)2 nồng độ 0,05M, sẽ thu được kết tủa X và dung dịch Y. Hãy cho biết khối lượng của dung dịch Y thay đổi bao nhiêu so với dung dịch Ca(OH)2 ban đầu?

A. Tăng 3,04 gam

B. Tăng 7,04 gam

C. Tăng 6,04 gam

D. Tăng 5,04 gam

Bài 7. Nếu cho 3,36 lít khí CO2 phản ứng với 200 lít dung dịch NaOH 1M, xác định các sản phẩm thu được sau khi phản ứng kết thúc.

A. Na2CO3

B. NaHCO3

C. Na2CO3 và NaHCO3

D. Không có sản phẩm

Bài 8. Khí nào trong số các khí dưới đây góp phần gây hiệu ứng nhà kính?

A. SO2

B. NH3

C. CO2

D. CH4

Bài 9. Trong các dung dịch có giá trị pH sau, dung dịch nào có tính bazơ mạnh nhất?

A. pH = 7

B. pH = 8

C. pH = 13

D. pH = 14

Bài 10. Để phân biệt các dung dịch: NaOH, NaCl, H2SO4, Na2SO4, Ba(OH)2, cần sử dụng thêm thuốc thử nào sau đây?

A. Phenolphthalein

B. Giấy quỳ tím

C. BaCl2

D. AgNO3

Bài 11. Biết rằng 2,24 lít khí CO2 (ở điều kiện tiêu chuẩn) phản ứng hoàn toàn với 200ml dung dịch NaOH để tạo ra muối. Hãy tính khối lượng muối thu được là bao nhiêu gam?

A. 1M

B. 0,2M

C. 0,5M

D. 1,5M

Bài 12. Thổi V lít khí CO2 (ở điều kiện tiêu chuẩn) vào 100ml dung dịch Ca(OH)2 1M sẽ thu được 6g kết tủa. Sau khi lọc kết tủa và đun nóng dung dịch, thấy có thêm kết tủa xuất hiện. Hãy tính giá trị của V?

A. 3,136 lít

B. 6,272 lít

C. 4,181 lít

D. 7,840 lít

Bài 13. Hỗn hợp khí A gồm CO2 và SO2 có tỉ khối so với H2 là 27. Khi dẫn a mol khí A qua 1 lít dung dịch NaOH 1,5aM, sau phản ứng, cô cạn dung dịch thu được m gam muối khan. Tính m theo a?

A. 105a

B. 68a

C. 52,5a

D. 70a

Bài 14. Khi sục khí CO2 vào dung dịch nước vôi trong, hiện tượng quan sát được là:

A. Xuất hiện kết tủa ngay lập tức, sau đó lượng kết tủa tăng đến một mức cực đại rồi tan hoàn toàn

B. Kết tủa xuất hiện sau một thời gian, lượng kết tủa tăng đến một mức cực đại rồi giảm dần

C. Kết tủa hiện ngay nhưng nhanh chóng tan trở lại

D. Kết tủa xuất hiện ngay và tiếp tục tăng đến một mức ổn định

Bài 15. Khi sục V lít khí CO2 (ở đktc) vào 200ml dung dịch Ca(OH)2 1M, thu được 15 gam kết tủa. Sau khi lọc kết tủa và đun nóng dung dịch còn lại, thấy xuất hiện thêm kết tủa. Giá trị của V là:

A. 5,6

B. 5,6 hoặc 2,24

C. 2,8 hoặc 9,272

D. 2,8

Bài 16. Phát biểu nào dưới đây là không chính xác về kim loại kiềm?

A. Tất cả đều có cấu trúc tinh thể giống nhau: dạng lập phương tâm khối

B. Chúng là những nguyên tố có một electron ở phân lớp p

C. Chúng rất dễ bị oxi hóa

D. Năng lượng ion hóa lần đầu của kim loại kiềm thấp hơn so với các nguyên tố khác trong cùng một chu kỳ

Bài 17. Nhận định nào dưới đây là không chính xác về kim loại kiềm?

A. Có khối lượng riêng thấp

B. Độ dẫn điện không cao

C. Nhiệt độ nóng chảy và sôi đều thấp

D. Có độ cứng cao

Bài 18. Kim loại nào dưới đây không thuộc nhóm kim loại kiềm?

A. Ca

B. K

C. Cs

D. Li

Kết quả