Bài 19: Luyện tập tính chất của cacbon, silic và các hợp chất của chúng

Nội dung lý thuyết

I. KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG

 CacbonSilic
Đơn chất

Các dạng thù hình: kim cương, than chì, fuluren,...

Chủ yếu thể hiện tính khử.

\(\overset{0}{Cu}\)  +  2CuO  \(\underrightarrow{t^o}\)  Cu  +  \(\overset{+4}{C}O_2\)

Ngoài ra còn thể hiện tính oxi hóa.

Các dạng thù hình: silic tinh thể và silic vô định hình.

Thể hiện cả tính khử và tính oxi hóa.

Tính khử:  \(\overset{0}{Si}\)   +   2F2    \(\underrightarrow{t^o}\)     \(\overset{+4}{Si}F_4\)

Tính oxi hóa: \(\overset{0}{Si}\)   +  2Mg   \(\underrightarrow{t^o}\)  \(Mg_2\overset{-4}{Si}\)

Oxit

CO 

  • là oxit trung tính (không tạo muối).
  • có tính khử mạnh:

4\(\overset{+2}{C}O\)  +  Fe3O4    \(\underrightarrow{t^o}\)   3Fe   +  \(\overset{+4}{C}O_2\)

SiO2

  • Tác dụng với kiềm nóng chảy.

SiO2   +   NaOH    \(\underrightarrow{t^o}\)   Na2SiO3   +   H2O

  • Tác dụng với dung dịch axit HF.

SiO2    +   4HF     →   SiF4   +   2H2O

CO2

  • là oxit axit.
  • tan trong nước tạo ra dung dịch axit cacbonic.
  • có tính oxi hóa:

\(\overset{+4}{C}O_2\)   +   2Mg  \(\underrightarrow{t^o}\)   \(\overset{0}{C}\)   +   2MgO

Axit

Axit cacnobic H2CO3

  • không bền, bị phân hủy thành COvà H2O.
  • là axit yếu, trong dung dịch phân li hai nấc.

Axit silixic H2SiO3

  • ở dạng rắn, ít tan trong nước.
  • là axit rất yếu, yếu hơn cả axit cacbonic.
Muối

Muối cacnobat

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

CaCO3    \(\underrightarrow{t^o}\)    CaO   +   CO2 

  • Muối hidrocacbonat dễ tan và bị nhiệt phân:

Ca(HCO3)2   \(\underrightarrow{t^o}\)  CaCO3 + CO2  +  H2O

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, có nhiều ứng dụng trong thực tế.

II. BÀI TẬP

Bài 1. Để đốt cháy 68 gam hỗn hợp hiđro và cacbon monooxit cần 89,6 lít oxi (đktc). Xác định thành phần phần trăm theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu.

Lời giải

a có: nO \(\dfrac{89,6}{22,4}\)  = 4 mol     

Gọi x và y lần lượt là số mol của hidro và cacbon  monooxit trong 68 gam hỗn hợp ban đầu

 2CO    +   O2      →   2CO 

2H   +    O2    →    2H2O  

Ta có hệ phương trình: \(\left\{{}\begin{matrix}2x+28y=68\\\dfrac{1}{2}x+\dfrac{1}{2}y=4\end{matrix}\right.\)  ⇔ \(\left\{{}\begin{matrix}x=6\\y=2\end{matrix}\right.\)

Vì là chất khí nên %V = %n

➜ %VH2 = \(\dfrac{6}{6+2}\).100% = 75% ⇔ %VCO  =  100 - 75 = 25%

Bài 2. Cho 1,344 lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hết vào 2 lít dung dịch X chứa NaOH 0,04M và Ca(OH)2 0,02M thu được m gam kết tủa. Xác định giá trị của m.

Lời giải

nCO2 = 1,344/22,4 = 0,06 mol

nNaOH = 0,04.2 = 0,08 mol; nCa(OH)2 = 0,02.2 = 0,04 mol 

nOH- = 0,08 + 0,04.2 = 0,16 mol

T=  \(\dfrac{nOH^-}{nCO_2}\) = \(\dfrac{0,16}{0,06}\) = \(\dfrac{8}{3}\) => tạo ra muối CO32-

Phương trình phản ứng:

CO2   +   2OH-   →   2CO32-   +  H2O

                                                            0,06                      →  0,12

Ca2+   +   CO32-    →   CaCO3

                                                                  0,04                        →     0,04

Khối lượng kết tủa thu được = 0,04.100 = 4 gam.

Bài 3. Khi phân hủy 4,84 gam hỗn hợp NaHCO3 và KHCO3 thì thu được 0,56 lít khí CO2 (đktc). Xác định thành phần phần trăm mỗi muối trong hỗn hợp đầu và khối lượng hỗn hợp muối thu được sau phản ứng.

Lời giải

Gọi a là số mol của NaHCO3 và b là số mol của KHCO3.

Phương trình hóa học:

2NaHCO3     \(\underrightarrow{t^o}\)    Na2CO3   +   CO2   +   H2O

2KHCO3    \(\underrightarrow{t^o}\)    K2CO3   +   CO2   +   H2O

nCO2 = \(\dfrac{0,56}{22,4}\) = 0,025 mol

Theo đề bài ta có hệ phương trình \(\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{a}{2}+\dfrac{b}{2}=0,025\\84a+100b=4,84\end{matrix}\right.\) => a = 0,01 và b = 0,04

%mNaHCO3 = \(\dfrac{0,01.84}{4,84}.100\%\) = 17,36%.

%mKHCO3 = \(\dfrac{0,04.100}{4,84}.100\%\) = 82,64%.

Khối lượng muối sau phản ứng = mNa2CO3  +  mK2CO3 = 0,005.106  +  0,02. 138 = 3,29 gam.

Trong quá trình học tập, nếu có bất kỳ thắc mắc nào, các em hãy để lại câu hỏi ở mục hỏi đáp để cùng thảo luận và trả lời nhé. Chúc các em học tốt!