Bài tập về tính chất của cacbon, cacbonmono oxit và cacbonic

VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 11 bài viết Bài tập về tính chất của cacbon, cacbonmono oxit và cacbonic, nhằm giúp các em học tốt chương trình Hóa học 11.

Nội dung bài viết Bài tập về tính chất của cacbon, cacbonmono oxit và cacbonic:
a) Phản ứng cháy của cacbon + Nếu thiếu O2: C + O2 = CO2; C(dư) + CO2 → 2CO. Hỗn hợp khí A thu được sau phản ứng gồm CO, CO2. Nếu thừa O2: C + O2 = CO2. Hỗn hợp khí A thu được sau phản ứng gồm CO2 và O2 dư b) Khi cho hơi nước đi qua than nung đỏ, xảy ra đồng thời hai phản ứng: C + H2O = CO + H2; C + 2H2O → CO2 + 2H2. Hỗn hợp khí B thu được sau phản ứng gồm CO, CO2, H2. Nếu đốt cháy hỗn hợp khí B thì CO và H2 cháy theo phản ứng: 2CO + O2 = 2CO2; 2H2 + O2 = 2H2O. Nếu đưa hỗn hợp khí B qua ống sứ đựng oxit kim loại đứng sau Al thì CO và H2 tham gia phản ứng khử M2On: nCO + M2On = 2M + nCO2; nH2 + M2On = 2M + nH2O. Nếu Fe2O3 tác dụng với CO và H2 thì số oxi hóa của sắt giảm dần từ Fe3+ đến Fe theo các phản ứng: 3Fe2O3 + CO → 4Fe3O4 + CO2; Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2; FeO + CO → Fe + CO2.
Hoặc: 3Fe2O3 + H2 → 2Fe3O4 + H2O; Fe3O4 + H2 → 3FeO + H2O; FeO + H2 → Fe + H2O; Nhận xét: Gọi X là hỗn hợp chất rắn ban đầu, Y là hỗn hợp chất rắn thu được sau phản ứng. Nếu bài toán cho khử hoàn toàn Fe2O3 bằng CO hoặc H2 thì chỉ viết một phản ứng: Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2; Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O. Nếu cho hỗn hợp khí A hoặc B phản ứng với dung dịch kiềm thì chỉ có CO2 phản ứng: CO2 + OH- = HCO3-; CO2 + 2OH- → CO32- + H2O. Để xác định được sản phẩm gồm những muối nào ngoài trường hợp bài toán cho dung dịch kiềm lấy dư hoặc CO2 dư, các trường hợp khác đều phải xét tỉ lệ mol của CO2 và kiềm ta mới viết được phương trình phản ứng.
Ví dụ 1: Hoà tan một hợp kim Ba – K chứa 63,72% Ba (về khối lượng) vào nước thu được 200ml dung dịch X và 4,48 lít khí (đktc). Cho khí CO2 hấp thụ từ từ vào 1/2X. Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến thiên số mol kết tủa theo số mol CO2 bị hấp thụ sau đây: 0,025 mol; 0,05 mol; 0,1 mol; 0,15 mol; 0,175 mol.
Giải: Ta nhận thấy số mol kết tủa tăng dần theo số mol CO2 cho tới giá trị 0,05 mol; sau đó không đổi cho tới nCO2 = 0,15 mol vì lúc đó phản ứng (6) chưa xảy ra. Nếu tiếp tục tăng thể tích khí CO2 thì phản ứng (6) xảy ra và kết tủa BaCO3 tan dần. Ví dụ 2: Hấp thụ hết 5,6 lít CO2 (đktc) vào dung dịch chứa 0,1 mol NaOH và 0,15 mol Ba(OH)2, kết thúc phản ứng lọc bỏ kết tủa rồi cô cạn nước lọc và nung đến khối lượng không đổi thì còn lại bao nhiêu gam chất rắn khan ? Ví dụ 3: Hấp thụ hết V lít CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch X chứa Ba(OH)2 1M và NaOH 1M. Sau phản ứng hoàn toàn thu được 19,7 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là? A. 8,96. B. 11,2. C. 6,72. D. 13,44. Giải: Vì giá trị lớn nhất của V nên xảy ra trường hợp tạo thêm muối Ba(HCO3)2. Đáp án C.
Ví dụ 4: Cho hơi nước đi qua than nung đỏ thu được hỗn hợp khí X gồm CO, H2 và CO2. Chia X thành hai phần bằng nhau. Cho phần 1 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy có 7,5 gam kết tủa xuất hiện. Dẫn phần 2 đi qua ống đựng bột CuO dư, nung nóng thì khối lượng chất rắn trong ống giảm 4 gam. Tính khối lượng của khí H2 trong hỗn hợp X. Ví dụ 5: Cho luồng khí CO đi qua hỗn hợp X gồm Fe2O3, CuO, Al2O3 và ZnO nung nóng, sau một thời gian thu được chất rắn Y, có khối lượng giảm 4,8 gam. Cho Y phản ứng hết với dung dịch HNO3, sinh ra V lít NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Giá trị của V là A. 4,48 B. 3,36 C. 5,6 D. 6,72.
Ví dụ 6: Cho luồng khí CO đi qua hỗn hợp X gồm Fe3O4, Al2O3, MgO và CuO nung nóng, sau một thời gian thu được hỗn hợp rắn Y, có khối lượng giảm 4 gam so với khối lượng của X. Cho Y phản ứng hết với lượng dư dung dịch HNO3, sinh ra 4,48 lít NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Khối lượng của Fe3O4 chứa trong X là A. 23,2 gam B. 46,4 gam C. 34,8 gam D. 17,4 gam. Đáp án A. Ví dụ 7: Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng. Sau một thời gian thu được 10,44 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Hòa tan hết X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được 4,368 lít NO2 (sản phẩm khử duy nhất ở điều kiện chuẩn). Giá trị của m là A. 10,8 B. 24 C. 12 D. 16.
Ví dụ 8: A là hỗn hợp khí gồm SO2 và CO2 có tỉ khối so với H2 là 27. Dẫn a mol hỗn hợp khí A qua bình đựng 1 lít dung dịch NaOH 1,5a M, sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được m gam muối. Biểu thức liên hệ giữa m và a là A. m = 89,5a B. m = 105a C. m = 141a D. m = 116a. Giải: Cho a = 1 mol rồi gọi x, y lần lượt là số mol SO2 và CO2. SO2 là oxit mạnh hơn nhiều so với CO2 nên SO2 phản ứng hết rồi mới đến CO2. Cô cạn dung dịch sau phản ứng: 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O. Đáp án A. Ví dụ 9: Sục V lít CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch X gồm Ba(OH)2 1M và NaOH 1M. Sau phản ứng thu được 19,7 gam kết tủa, giá trị của V là: A. 5,6 và 1,2 B. 2,24 và 11,2 C. 2,24 và 4,48 D. 6,72 và 4,48.
Ví dụ 10: Cho cacbon (C) lần lượt tác dụng với Al, H2, CuO, HNO3 đặc, H2SO4 đặc, KClO3, CO2 ở điều kiện thích hợp. Số phản ứng mà trong đó C đóng vai trò là chất khử? A.4 B. 7 C.5 D. 6. Ví dụ 11: Sục khí CO2 vào các dung dịch riêng biệt chứa các chất: NaAlO2, NaOH dư, Na2CO3, NaClO, CaOCl2, Ca(HCO3)2, CaCl2. Số phản ứng hoá học đã xảy ra là? Ví dụ 12: Cho 32,48 gam MxOy phản ứng hoàn toàn với CO ở nhiệt độ cao. Cho hỗn hợp khí sau phản ứng vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 110,32 gam kết tủa. Công thức MxOy là: A. Fe2O3. B. Fe3O4 C. FeO. D. CuO.