Bài 19: Luyện tập Tính chất hóa học của cacbon, silic và các hợp chất của chúng

Tóm tắt lý thuyết

Cacbon Silic
Đơn chất
  • Các dạng thù hình: Kim cương, than chì, Fuleren,…
  • Cacbon chủ yếu thể hiện tính khử:

C + 2CuO 2Cu + CO2

  • Cacbon thể hiện tính oxi hóa:

C + Al Al4C3

  • Các dạng thù hình: Silic tinh thể và silic vô định hình
  • Silic thể hiện tính khử:

Si + 2F2 SiF4

  • Silic thể hiện tính oxi hóa:

Si +2Mg Mg2Si

Oxit CO và CO2

Với CO:

  • CO là oxit trung tính, (không tạo muối)
  • Có tính khử mạnh
  • 4CO + Fe3O4 3Fe + 4CO2

Với CO2

  • CO2 là oxit axit
  • Có tính oxi hóa
  • CO2 + 2Mg C + 2MgO
  • Tan trong nước tạo dung dịch axit cacbonic
SiO2

  • Tác dụng với kiềm nóng chảy

SiO2 + NaOH Na2SiO3 + H2O

  • Tác dụng với dung dịch HF

SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O

Axit Axit cacbonic (H2CO3)

  • Không bền, phân hủy thành CO2 và nước
  • Là axit yếu, trong dung dịch phân li thành 2 nấc
Axit silixic (H2SiO3)

  • Ở dạng rắn, ít tan trong nước
  • Là axit rất yếu, yếu hơn cả axit cacbonic
Muối Muối cacbonat

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

CaCO3 CaO + CO2

  • Muối hidrocacbonat dễ tan và dễ bị nhiệt phân

Ca(HCO3)2 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.

Bài tập minh họa



Bài 1:

Viết Phương trình hóa học hoàn thành dãy chuyển hoá sau: \(C \to C{O_2} \to CO \to C{O_2} \to NaHC{O_3} \to N{a_2}C{O_3}\)

Hướng dẫn:

1) C + O2 CO2

2) CO2 + C 2CO

3) 2CO + O2 2CO2

4) CO2 + NaOH NaHCO3

5) 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O

Bài 2:

Viết Phương trình hóa học hoàn thành dãy chuyển hoá sau: \(Si \to Si{O_2} \to N{a_2}Si{O_3} \to {H_2}Si{O_3} \to Si{O_2} \to Si\)

Hướng dẫn:

1) Si + O2 SiO2

2) SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O

3) Na2SiO3 + CO2 + H2O → Na2CO3 + H2SiO3

4) H2SiO3 SiO2 + H2O

5) SiO2 + 2Mg Si + 2MgO

Bài 3:

Bằng phương pháp hoá học, hãy nhận biết các dung dịch đựng trong các lọ mất nhãn sau: HCl, NaOH, Na2CO3, NaNO3, Na3PO4?

Hướng dẫn:

  • Quì tím: Nhận biết HCl, NaOH
  • Axit HCl: Nhận biết Na2CO3
  • Dung dịch AgNO3: Nhận biết Na3PO4

Bài 4:

Khử 16 gam hỗn hợp các oxit kim loại: FeO, Fe2O3, Fe3O4, CuO và PbO bằng khí CO ở nhiệt độ cao, khối lượng chất rắn thu được là 11,2 gam. Tính thể tích khí CO đã tham gia phản ứng ở điều kiện chuẩn?

Hướng dẫn:

Gọi x là số mol CO tham gia phản ứng

→ Số mol CO2 = x mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :

16 + 28x = 11,2 + 44x → x = 0,3

Thể tích CO đã tham gia phản ứng :

V = 0,3.22,4= 6,72 lit

Bài 5:

Cho luồng khí CO dư đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al2O3 nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Tính % khối lượng mỗi oxit trong hỗn hợp đầu?

Hướng dẫn:

Chỉ có CuO bị CO khử nên hỗn hợp chất rắn thu được gồm Cu và Al2O3

Ta có : \(\left\{ \begin{array}{l} 80x + 102y = 9,1\\ 64x + 102y = 8,3 \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} x = 0,05\\ y = 0,05 \end{array} \right.\)

Khối lượng CuO = 80.0,05=4(g)

→ %CuO= \(\frac{{4.100}}{{9,1}} = 44\%\) ;%Al2O3 = 56%