Cân bằng phương trình phản ứng sau: CO2 + NaOH → Na2CO3 + H2O

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

Phản ứng trao đổi: CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

Điều kiện phản ứng: nhiệt độ phòng

Cách thực hiện: Cho khí CO2 vào từ từ vào dung dịch NaOH

Hiện tượng phản ứng: Không có dấu hiệu đặc biệt để nhận biết. Thường chỉ cần quan sát sản phẩm cuối cùng là muối natri carbonat Na2CO3 dạng dung dịch trắng và nước H2O không màu, hoặc chất tham gia là dung dịch natri hidroxit NaOH và khí CO2 không màu biến mất. Phản ứng này thường được áp dụng để hấp thụ CO2 từ không khí hoặc khí thải nhằm giảm lượng CO2 trong môi trường.

2. Đặc điểm hóa học của CO2 và NaOH

2.1. Đặc điểm hóa học của CO2

CO2 là khí không màu, nặng hơn không khí khoảng 1,5 lần, ít tan trong nước và khi lạnh đột ngột chuyển thành dạng rắn gọi là đá khô. Đá khô không nóng chảy mà thăng hoa, thường dùng để tạo môi trường lạnh và khô, rất hữu ích trong bảo quản thực phẩm.

- CO2 không hỗ trợ cháy và có thể bị phân hủy ở nhiệt độ cao 2000 độ C thành CO và O2.

- CO2 là một oxit axit, khi hòa tan trong nước sẽ tạo thành axit cacbonic, một axit yếu

CO2 + H2O → H2CO3

- CO2 phản ứng với oxit bazơ tạo ra muối

CO2 + CaO → CaCO3

- CO2 phản ứng với dung dịch kiềm để 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 natri hydroxit, xút hoặc xút ăn da, là một hợp chất vô cơ của natri. Khi hòa tan trong nước, NaOH tạo ra dung dịch bazơ mạnh. NaOH có khả năng hấp thụ CO2 từ không khí, vì vậy thường được bảo quản trong bình kín.

- Thay đổi màu sắc của chất chỉ thị: dung dịch NaOH làm quỳ tím chuyển sang màu xanh và thường được dùng để điều chỉnh pH trong nước bể bơi; ngoài ra, dung dịch NaOH cũng làm phenolphthalein từ không màu chuyển sang đỏ và làm methyl da cam chuyển thành màu vàng.

- Phản ứng với oxit axit: Khi dung dịch NaOH phản ứng với oxit axit có tính axit trung bình hoặc yếu, tùy vào tỉ lệ mol của các chất tham gia, muối thu được có thể là muối axit, muối trung hòa, hoặc cả hai.

NaOH + CO2 -> NaHCO3

2NaOH + CO2 -> Na2CO3 + H2O

- Phản ứng với axit: Vì NaOH là một bazơ mạnh, nó phản ứng với axit để tạo ra muối hòa tan và nước, phản ứng này còn được gọi là phản ứng trung hòa.

2NaOH + H2SO4 -> Na2SO4 + 2H2O

- Phản ứng với muối: Natri hidroxit phản ứng với dung dịch muối tạo ra muối mới và bazơ mới. Điều kiện để phản ứng xảy ra là muối mới phải không tan hoặc bazơ mới phải không tan.

2NaOH + MgCl2 -> 2NaCl + Mg(OH)2

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

Si + 2NaOH + H2O -> Na2SiO3 + 2H2

- Hòa tan 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, và Pb.

2NaOH + 2Al + 2H2O -> 2NaAlO2 + 3H2

2NaOH + Al2O3 -> 2NaAlO2 + H2O

NaOH + Al(OH)3 -> NaAlO2 + 2H2O

Dung dịch tạo ra có thể chứa ion Na[Al(OH)4] hoặc phản ứng có thể viết là Al(OH)3 + NaOH -> Na[Al(OH)4].

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

Bài 1. Dãy các chất nào sau đây 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 khi canxi cacbonat phân hủy bằng nhiệt là gì?

A. CaO và CO

B. CaO và CO2

C. CaO và SO2

D. CaO và P2O5

Bài 3. Để phân biệt 3 khí không màu: CO2, O2, H2 trong 3 lọ không có nhãn, chúng ta sử dụng phương pháp nào?

A. Giấy quỳ tím ẩm

B. Giấy quỳ tím ẩm kết hợp với que đóm đang cháy dở còn tàn đỏ

C. Than hồng trên que đóm

D. Dẫn các khí vào nước vôi trong

Bài 4. Chất khí nào trong hơi thở 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 khả năng phản ứng với nhau?

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

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

A. 3,04 gam

B. 7,04 gam

C. 6,04 gam

D. 5,04 gam

Bài 7. Khi 3,36 lít khí CO2 phản ứng với 200 lít dung dịch NaOH 1M, sản phẩm nào sẽ được hình thành sau khi phản ứng kết thúc?

A. Na2CO3

B. NaHCO3

C. Na2CO3 và NaHCO3

D. Không có sản phẩm nào

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 số các dung dịch sau đây, dung dịch bazơ nào có độ 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, bạn chỉ cần sử dụng một loại thuốc thử nào dưới đây?

A. phenolphtalein

B. quỳ tím

C. BaCl2

D. AgNO3

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

A. 1M

B. 0,2M

C. 0,5M

D. 1,5M

Bài 12. Khi thổi V lít khí CO2 (ở điều kiện tiêu chuẩn) vào 100ml dung dịch Ca(OH)2 1M, thu được 6g kết tủa. Sau khi lọc kết tủa và đun nóng dung dịch, vẫn thấy có thêm kết tủa. 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 chứa CO2 và SO2 có tỷ số khối lượng với H2 là 27. Dẫn a mol hỗn hợp khí A qua 1 lít dung dịch NaOH 1,5aM. Sau phản ứng, cô cạn dung dịch cẩn thận và thu được m gam muối khan. Tính m theo a?

A. 105a

B. 68a

C. 52,5a

D. 70a

Bài 14. Khi cho khí CO2 vào dung dịch nước vôi trong, hiện tượng quan sát được là gì?

A. Kết tủa xuất hiện ngay lập tức, sau đó tăng dần đến một cực đại rồi tan hết

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

C. Kết tủa xuất hiện ngay nhưng sau đó tan ngay lập tức

D. Kết tủa xuất hiện ngay và tăng dần đến một giá trị ổn định

Bài 15. Khi sục V lít khí CO2 (ở điều kiện tiêu chuẩn) 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, có thêm kết tủa xuất hiện. Tìm giá trị của V?

A. 5,6

B. 5,6 hoặc 2,24

C. 2,8 hoặc 9,272

D. 2,8

Bài 16. Nhận xét nào dưới đây là sai về kim loại kiềm?

A. Chúng đều có cấu trúc mạng tinh thể giống nhau: lập phương tâm khối

B. Chúng là những nguyên tố có nguyên tử chứa 1 electron ở phân lớp p

C. Chúng dễ bị oxi hóa

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

Bài 17. Nhận xét nào dưới đây là không đúng về kim loại kiềm?

A. Khối lượng riêng của chúng nhỏ

B. Chúng có độ dẫn điện thấp

C. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của chúng thấp

D. Chúng có độ cứng thấp

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

A. Ca

B. K

C. Cs

D. Li

Kết quả