Hóa học 11 Bài 19: Luyện tập: Tính chất của cacbon, silic và các hợp chất của chúng
A. Lý thuyết Luyện tập: Tính chất của cacbon, silic và các hợp chất của chúng
I. Cacbon
1. Đơn chất
– Chất rắn, không tan trong nước, có 4 dạng thù hình: Kim cương, than chì, Fuleren, than vô định hình.
– Tính khử:
– Tính oxi hóa:
2. Oxit
a. Cacbon monooxit (CO)
– CO là oxit trung tính. Không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, ít tan trong nước, rất độc.
– Hoá tính quan trọng là tính khử ở nhiệt độ cao:
b. Cacbon đioxit (CO2)
– Khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí, dễ hóa lỏng, không duy trì sự cháy và sự sống. Ở trạng thái rắn, CO2 gọi là nước đá khô.
– CO2 là một oxit axit.
CO2 + H2O → H2CO3
CO2 + NaOH → NaHCO3
– Tính oxi hóa:
3. Axit cacbonic
– Là axit rất yếu và kém bền.
H2CO3 → CO2↑ + H2O
– Trong nước, điện li yếu:
H2CO3 → HCO3– + H+
HCO3– → CO32- + H+
4. Muối cacbonat
– Tính tan: Muối axit đa số dễ tan (trừ NaHCO3 hơi ít tan). Muối trung hoà không tan trong nước (trừ cacbonat của kim loại kiềm và amoni).
– Tác dụng với axit:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
– Tác dụng với dung dịch kiềm:
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O
– Thủy phân trong nước tạo môi trường kiềm:
CO32- + H2O → HCO3– + OH–
HCO3– + H2O → H2CO3 + OH–
– Dễ bị nhiệt phân hủy:
2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
CaCO3 → CaO + CO2
II. Silic
1. Đơn chất
– Silic là chất rắn có 2 dạng thù hình: Si vô định hình, Si tinh thể.
– Si là phi kim yếu, tương đối trơ.
– Tính khử:
– Tính oxi hóa:
2. Silic đioxit (SiO2)
– Dạng tinh thể, không tan trong nước, nhiệt độ nóng chảy là 1713oC, tồn tại trong tự nhiên ở dạng cát và thạch anh.
– Tan chậm trong kiềm hoặc cacbonat kim loại kiềm nóng chảy:
– Tác dụng với HF (dùng để khắc thủy tinh).
SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O
3. Axit silixic (H2SiO3)
– Là chất keo, không tan trong nước. Khi sấy khô, axit silixic mất 1 phần nước tạo Silicagen (được dùng để hút ẩm):
– H2SiO3 là axit rất yếu, yếu hơn H2CO3:
Na2SiO3 + CO2 + H2O → Na2CO3 + H2SiO3↓
4. Muối silicat
– Muối silicat của kim loại kiềm tan trong nước và bị thủy phân mạnh tạo môi trường kiềm:
Na2SiO3 + 2H2O → 2NaOH + H2SiO3↓
B. Trắc nghiệm Luyện tập: Tính chất của cacbon, silic và các hợp chất của chúng
Bài 1: Thổi khí CO2 vào bình nước vôi trong cho tới dư, sau phản ứng:
A. thu được muối duy nhất CaCO3.
B. thu được muối duy nhất Ca(HCO3)2.
C. thu được hỗn hợp 2 muối CaCO3 và Ca(HCO3)2.
D. không thu được muối.
Đáp án: B
Bài 2: Nhiệt phân hoàn toàn 40g một quặng đôlômit có lẫn tạp chất trơ sinh ra 8,96lít CO2 đktc. Tính độ tinh khiết của quặng trên:
A. 84% B. 50%
C. 40% D. 92%
Đáp án: D
Quặng đôlômit: MgCO3.CaCO3 (0,2) –toC→ CaO + MgO + 2CO2 (0,4 mol)
Độ tinh khiết = [(0,2.184)/40]. 100% = 92%
Bài 3: Hỗn hợp X gồm Na2CO3; NaHCO3 và KHCO3 cho phản ứng với dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 25g kết tủa. Nếu cho X vào dung dịch HCl dư thì được bao nhiêu lít CO2 đktc:
A. 2,8 lít B. 5,6 lít
C. 4,48 lít D. 3,36 lít
Đáp án: B
Bảo toàn C ta có: nCO32- + nHCO3– = nCaCO3 = 0,25 mol
X + HCl → CO2
nCO2 = nCO32- + nHCO3– = 0,25 mol ⇒ V = 5,6 lít
Bài 4: Cho từ từ 200ml dung dịch HCl 1M vào dung dịch chứa Na2CO3 được dung dịch X và 1,12 lít CO2 đktc. Cho nước vôi trong dư vào dung dịch X được m gam kết tủa. Tìm m:
A. 10g B. 7,5g
C. 5g D. 15g
Đáp án: A
Cho từ H+ vào CO32- xảy ra phản ứng theo thứ tự:
H+ + CO32- → HCO3– (1)
H+ + HCO3– → CO2 + H2O (2)
nH+ = nCO2 + nHCO3– (1) = 0,2 mol
⇒ nHCO3– (1) = 0,15 mol
nHCO3– dư = nHCO3– (1) – nHCO3– (2) = 0,15 – 0,05 = 0,1 mol
nCaCO3 = nHCO3– dư = 0,1 mol ⇒ m = 10 gam
Bài 5: Khí nào sau đây gây cảm giác chóng mặt, buồn nôn khi sử dụng bếp than ở nơi thiếu không khí ?
A. CO. B. CO2.
C. SO2. D. H2S.
Đáp án: A
Bài 6: Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ thu được 15,68 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm CO, CO2 và H2. Cho toàn bộ X tác dụng với CuO (dư) nung nóng, thu được hỗn hợp rắn Y. Hòa tan hoàn toàn Y bằng dung dịch HNO3 loãng (dư) được 8,96 lit khí NO (sản phẩm khử duy nhất, (đktc)). Thành phần phần trăm thể tích khí CO trong X là
A. 57,15%. B. 14,28%. C. 28,57%. D. 18,42%.
Đáp án: C
Y: 
⇒ nCu = 3/2nNO = 0,6 mol
⇒ nCO + nH2 = n[O] CuO = nCu = 0,6 mol. Gọi nCO = x mol; nH2 = y mol
⇒ x + y = 0,6 (1) ⇒ nCO2 = 0,7 – 0,6 = 0,1 mol
Bảo toàn C và H ta có: nH2 = nH2O = n[O] H2O = 2nCO2 + nCO
⇒ y = 2.0,1 + x ⇒ y – x = 0,2 mol (2)
Từ (1)(2) ⇒ x = 0,2; y = 0,4
%VCO = 0,2 : 0,7.100% = 28,57%
Bài 7: Dẫn khí CO đi qua 20 gam CuO nung nóng thu được chất rắn X và khí CO2. Hấp thụ hoàn toàn khí CO2 sinh ra bằng 300 ml dung dịch Ba(OH)2 1M thì thu được 39,4 gam kết tủa. Cho chất rắn X vào dung dịch AgNO3 dư thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 43,2. B. 47,2. C. 86,4. D. 64,8.
Đáp án: B
nBa(OH)2 = 0,3 mol
CO + CuO → CO2 + Cu
nCO2 = nBaCO3 = 0,2 mol
Chú ý: Trường hợp CO2 dư không thể xảy ra vì nCuO = 0,25
Chất rắn X gồm 0,2 mol Cu và 0,05 mol CuO
⇒ kết tủa gồm 0,4 mol Ag + 0,05 mol CuO; m = 108.0,4 + 80.0,05 = 47,2 (gam)
Bài 8: Nung nóng 50 gan NaOH với 40 gam cát khô (chứa SiO2 và tạp chất trơ) đến khi phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan X vào nước dư thu được dung dịch Y và một phần cặn không tan. Hấp thụ 2,24 lít khí CO2 vào dung dich Y, thu được 5,85 gam kết tủa. hàm lượng SiO2 trong cát là
A. 90%. B. 96%. C. 75%. D. 80%.
Đáp án: A
Bài 9: Nhiệt phân hết 4,84g X gồm KHCO3 và NaHCO3 đến phản ứng hoàn toàn được 0,56 lít khí đktc. Tìm phần trăm khối lượng của NaHCO3 trong X:
A. 16,02% B. 17,36%
C. 18,00% D. 14,52%
Đáp án: B
nKHCO3 + nNaHCO3 = 2nCO2 = 0,05 mol
Từ khối lượng hỗn hợp ⇒ nNaHCO3 = 0,01 mol
⇒ %mNaHCO3 = 17,36%
Bài 10: Ở nhiệt độ cao, cacbon monooxit (CO) có thể khử tất cả các oxit trong dãy nào sau đây ?
A. CaO, CuO, ZnO, Fe3O4.
B. CuO, FeO, PbO, Fe3O4.
C. MgO, Fe3O4, CuO, PbO.
D. CuO, FeO, Al2O3, Fe2O3.
Đáp án: B
CO khử được các oxit của kim loại sau Al
Bài 11: Cho các sơ đồ sau :
RO + CO → R + CO2
R + 2HCl → RCl2 + H2
RO có thể là oxit nào sau đây ?
A. CuO, ZnO, FeO B. ZnO, FeO, MgO
C.MgO, FeO, NiO D. FeO,ZnO, NiO
Đáp án: D
Bài 12: Phản ứng nào sau đây không xảy ra ?
A. CO2 + dung dịch BaCl2
B. SO2 + CaCO3 (trong dung dịch)
C. CO2 + dung dịch Na2CO3
D. CO2 + dung dịch NaClO
Đáp án: A
Bài 13: Phản ứng nào sau đây không đúng ?
A. SiO2 + Na2CO3 → Na2SiO3 + CO2
B. Na2SiO3 + CO2 + H2O → Na2CO3 + H2SiO3
C. Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2
D. SiO2 + 2NaOH (loãng) → Na2SiO3 + H2O
Đáp án: D
Bài 14: Người ta thường dùng cát (SiO2) làm khuôn đúc kim loại. Để làm sạch hoàn toàn những hạt cát bám trên bè mặt vật dụng làm bằng kim loại có thể dùng dung dịch nào sau đây ?
A. dung dịch HCl B. dung dịch HF
C. dung dịch NaOH loãng D. dung dịch H2SO3
Đáp án: B
Bài 15: Nhiệt phân hoàn toàn 25,9 gam muối hidrocacbonat của một kim loại R có hóa trị II không đổi. Khí thoát ra được hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch nước vôi trong dư thu được 20 gam kết tủa. Kim loại R là
A. Cu B. Mg C. Ba D. Ca.
Đáp án: C
R(HCO3)2 → 2CaCO3
0,1 ← 0,2 (mol)
⇒ R(HCO3)2 = 25,9 : 0,1 = 259 ⇒ R = 137 (Ba)