Giải Hóa Học 11 Bài 19: Luyện tập: Tính chất của cacbon, silic và các hợp chất của chúng

Giải bài tập Hóa Học lớp 11 Bài 19: Luyện tập: Tính chất của cacbon, silic và các hợp chất của chúng

Câu hỏi và bài tập (trang 86 sgk Hóa học 11)

Bài 1 trang 86 sgk hóa học 11: Nêu các điểm giống và khác nhau về tính chất giữa cacbon đioxit và silic đioxit ?

Phương pháp giải:

– Giống nhau: đều là oxit axit 

Lấy ví dụ cả 2 chất đều tác dụng được với NaOH

– Khác nhau: Kẻ bảng so sánh sự khác nhau về tính chất vật lí và tính chất hóa học

Lấy ví dụ minh họa

Lời giải:

 

Bài 2 trang 86 sgk hóa học 11: Phản ứng hóa học không xảy ra ở những cặp chất nào sau đây ?

a) C và CO                                   b)CO₂ và NaOH

c) K₂CO₃ và SiO₂                              d) H₂CO₃ và Na₂SiO₃

e) CO và CaO                               g) CO₂ và Mg

h) SiO₂ và HCl                              i) Si và NaOH

Phương pháp giải:

Phản ứng hóa học không xảy ra khi cả 2 chất đều có tính hóa học tương tự nhau;hoặc phản ứng không sinh ra chất kết tủa, chất bay hơi 

Ví du: cùng có tính khử, cùng có tính oxi hóa mạnh sẽ không phản ứng được với nhau

Lời giải:

Không có phản ứng hóa học xảy ra ở các trường hợp sau: a, c, e, h

a) C và CO cùng có tính khử nên không phản ứng với nhau

b) CO₂ + NaOH → NaHCO₃

Hoặc CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

c) K₂CO₃ và SiO₂  không phản ứng được với nhau vì SiO₂ không có tính chất tác dụng với muối

d) H₂CO₃ + Na₂SiO₃ → Na₂CO₃ + H₂SiO₃↓

e) Không phản ứng

g) CO₂ + 2Mg  2MgO + C

h) Không phản ứng

i) Si + 2NaOH + H₂O → Na₂SiO₃ + 2H₂↑

Bài 3 trang 86 sgk hóa học 11: Có các chất sau: CO₂, Na₂CO_3, C, NaOH, Na₂SiO₃, H₂SiO₃. Hãy lập thành một dãy chuyển hóa giữa các chất và viết phương trình hóa học.

Lời giải:

Dãy chuyển hóa giữa các chất:

C → CO₂  $\stackrel{+NaOH}{\to }$  Na₂ CO₃ $\stackrel{+Ba(OH{)}_2}{\to }$ NaOH $\stackrel{+Si{O}_2}{\to }$ Na₂SiO_{3 $\stackrel{+HCl}{\to }$} H₂SiO₃

Các phương trình phản ứng:

C + O_{2 $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$}  CO₂

CO₂ + 2NaOH  →  Na₂ CO₃↓  + H₂O

Na₂ CO₃ + Ba(OH)₂ →  BaCO₃ ↓ + 2NaOH

SiO₂ + 2NaOHđặc, nóng → Na₂SiO₃ + H₂O

Na₂SiO₃ + 2HCl → H₂SiO₃ ↓ + 2NaCl

Bài 4 trang 86 sgk hóa học 11: Cho 5,94 g hỗn hợp K₂CO₃ và Na₂CO₃ tác dụng với dung dịch H₂SO₄ dư thu được 7,74 g hỗn hợp các muối khan K₂SO₄ và Na₂SO₄. Thành phần hỗn hợp đầu là:

A. 3,18 g Na₂CO₃ và 2,76 g K₂CO₃                                   

B. 3,81 g Na₂CO₃ và 2,67 g K₂CO₃                                   

C. 3,02 g Na₂CO₃ và 2,25 g K₂CO₃

D. 4,27 g Na₂CO₃ và 3,82 g K₂CO₃ 

Phương pháp giải:

Gọi x và y lần lượt là số mol của K₂CO₃ và Na₂CO₃

K₂CO₃ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + H₂O + CO₂↑

x                         → x                                    (mol)

Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑

y                           →  y                                   (mol)

Giải hệ phương trình: 

$\{\begin{array}{c}\sum m_{hh}=138x+106y=5,94\\ \sum m_{muoikhan}=174x+142y=7,74\end{array}=>\{\begin{array}{c}x=?\\ y=?\end{array}$

=> m_K2CO3 và m_Na2CO3 =?

Lời giải:

Gọi x và y lần lượt là số mol của K₂CO₃ và Na₂CO₃

K₂CO₃ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + H₂O + CO₂↑

x                         → x                                    (mol)

Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑

y                           →  y                                   (mol)

Giải hệ phương trình: 

$\begin{array}{c}\{\begin{array}{c}\sum m_{hh}=138x+106y=5,94\\ \sum m_{muoikhan}=174x+142y=7,74\end{array}\\ =>\{\begin{array}{c}x=0,02\\ y=0,03\end{array}\\ =>m_{K_{2}C{O}_3}=0,02.138=2,76(g)\\ m_{N{a}_{2}C{O}_3}=5,94-2,76=3,18(g)\end{array}$

Đáp án A

Bài 5 trang 86 sgk hóa học 11: Để đốt cháy 6,80g hỗn hợp X gồm hidro và cacbon monooxit cần 8,96 lít oxi (đo ở đktc). Xác định thành phần phần trăm theo thể tích và theo khối lượng của hỗn hợp X.

Phương pháp giải:

Gọi x và y lần lượt là số mol của CO và 

Viết PTHH: 

2CO         +     O₂       $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$          2CO₂           (1)

          x mol               $\frac{x}{2}$ mol                 x mol

2H₂       +       O₂          $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$        2H₂O                      (2)

y mol             $\frac{y}{2}$ mol                  y mol

Số mol oxi: $\frac{8,96}{22,4}$ = 0,400 (mol)

Theo đầu bài ta có: $\{\begin{array}{c}x+y=0,800\\ 28,0x+2,0y=6,80\end{array}$

Tính ra: x = ?; y= ?

Từ đó tính được thành phần phần trăm theo thể tích và theo số mol

Lời giải:

PTHH : 2CO         +     O₂       $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$          2CO₂           (1)

          x mol               $\frac{x}{2}$ mol                 x mol

2H₂       +       O₂          $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$        2H₂O                      (2)

y mol             $\frac{y}{2}$ mol                  y mol

Số mol oxi: $\frac{8,96}{22,4}$ = 0,400 (mol)

Theo đầu bài ta có: $\{\begin{array}{c}x+y=0,800\\ 28,0x+2,0y=6,80\end{array}$

Tính ra: x = 0,200; y= 0,600

Phần trăm thể tích bằng phần trăm số mol: 75,0% H₂ và 25,0%CO

Phần trăm khối lượng khí hidro: $\frac{0,600.2,0}{6.80}$ x 100% = 17,6%

Phần trăm khối lượng khí CO là 82,4%

Bài 6 trang 86 sgk hóa học 11: Một loại thủy tinh có thành phần hóa học được biểu diễn bằng công thức K₂O.PbO.6SiO₂. Tính khối lượng K₂CO₃, PbCO₃ và SiO₂ cần dùng để có thể sản xuất được 6,77 tấn thủy tinh trên. Coi hiệu suất qua trình là 100%.

Phương pháp giải:

Tính số mol của thủy tinh n = m : M_{K2O.PbO.6SiO2} =?

Từ đó tính được số mol của K₂CO₃, PbCO₃ và SiO₂ cần dùng

Lời giải:

Khối lượng 1 mol phân tử thủy tinh K₂O.PbO.6SiO₂ là 677g

 $m_{K_{2}C{O}_3}$ = $\frac{6,77}{677}$ x 138 = 1,38 (tấn)

$m_{PbC{O}_3}$ = $\frac{6,77}{677}$ x 267 = 2,67 (tấn)

$m_{Si{O}_2}$ = $\frac{6,77}{677}$ x 6 x 60,0 = 3,6 (tấn)

Để nấu được 6,77 tấn thủy tinh trên cần dùng 13,8 tấn K₂CO₃, 2,67 tấn PbCO₃ và 3,6 tấn SiO₂

Lý thuyết luyện tập tính chất của cacbon, silic và các hợp chất của chúng

1.Cacbon

– Cacbon chủ yếu thể hiện tính khử: $\stackrel{0}{C}$+  2CuO $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ 2Cu + $\stackrel{+4}{C{O}_2}$

– Cacbon  thể hiện tính oxi hóa: 3 $\stackrel{0}{C}$+ 4Al $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ $\stackrel{-4}{A{l}_4{C}_3}$

2.Oxit ( CO, CO₂)

a) CO:

– Là oxit trung tính (không tạo muối)

– Có tính khử mạnh: 4$\stackrel{+2}{CO}$ + Fe₃O_{4 $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$} 3Fe + 4$\stackrel{+4}{C{O}_2}$

b) CO₂ :

– Là oxit axit

– Có tính oxi hóa: $\stackrel{+4}{C{O}_2}$ + 2Mg $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ $\stackrel{0}{C}$+ 2MgO

3. H₂CO₃

– H₂CO₃ không bền, phân hủy thành CO₂ và H₂O

– H₂CO₃ là axit yếu, trong dung dịch phân li hai nấc

4.  Muối cacbonat

– Muối cacbonat của kim loại kiềm dễ tan trong nước và bền với nhiệt. Các muối cacbonat khác ít tan và dễ bị nhiệt phân:

CaCO₃ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ CaO + CO₂

– Muối hidrocacbonat dễ tan và ít bị nhiệt phân:

Ca(HCO₃)₂ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ CaCO₃  + CO₂ + H₂O

5. Silic

– Silic thể hiện tính khử : Si + 2F₂ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ SiF₄

– Silic thể hiện tính oxi hóa: Si + 2Mg  →  Mg₂Si

6. SiO₂

– Tan được trong kiềm nóng chảy: SiO₂ + 2NaOH → Na₂SiO₃ + H₂O

– Tác dụng với dung dịch axit HF: SiO₂ + 4HF → SiF₄↑ + 2 H₂O

7. Axit silixic

– H₂SiO₃ là axit ở dạng rắn, ít tan trong nước.

– H₂SiO₃ là axit rất yếu, yếu hơn cả axit cacbonic

8. Muối silicat

– Muối silicat của kim loại kiềm dễ tan trong nước.

– Dung dịch đậm đặc của Na₂SiO₃, K₂SiO₃ được gọi là thủy tinh lỏng, dùng để sản xuất xi măng chịu axit, chất kết dính trong xây dựng….