Phản ứng hóa học: CaCO3 + HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

1. Phương trình phản ứng hóa học:

CaCO3 + HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

2. Phân tích phương trình phản ứng hóa học:

2.1. Điều kiện phản ứng CaCO3 ra CaCl2:

Ở nhiệt độ thường

2.2. Đá vôi tác dụng với HCl có hiện tượng:

Đá với tan dần và có thấy khí không màu thoát ra làm dung dịch sủi bọt.

2.3. Cách tiến hành phản ứng CaCO3 tác dụng với HCl:

Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào ống nghiệm có chứa chất rắn CaCO3.

2.4. Cách viết phương trình ion thu gọn của phản ứng CaCO3 tác dụng với HCl:

Bước 1: Viết phương trình phân tử:

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑

Bước 2: Viết phương trình ion đầy đủ bằng cách: chuyển các chất vừa dễ tan, vừa điện li mạnh thành ion; các chất điện li yếu, chất kết tủa, chất khí để nguyên dưới dạng phân tử.

CaCO3+2H++2Cl−→Ca2++2Cl−+H2O+CO2↑

Bước 3: viết phương trình ion thu gọn từ phương trình ion đầy đủ bằng cách lược bỏ đi các ion giống nhau ở cả 2 vế.

CaCO3+2H+→Ca2++H2O+CO2↑

3. Bài tập vận dụng liên quan:

Câu 1: Cặp chất nào sau đây có thể cùng tồn tại trong cùng một dung dịch?

A. KCl và NaOH

B. AgNO3và NaCl

C. Ba(OH)2 và Na2SO4

D. CaCO3 và HCl

Câu 2: Phản ứng nào sau đây sau phản ứng thu được chất khí?

A. KCl + AgNO3

B. CaCO3+ HCl

C. NaOH + H2SO4

D. BaCl2 + Na2SO4

Câu 3: Dãy muối cacbonat bị nhiệt phân ở nhiệt độ cao:

A. K2CO3, Ba(HCO3)2.

B. Na2CO3, KHCO3.

C. CaCO3, Ca(HCO3)2.

D. MgCO3, K2CO3.

Câu 4: Cho 10 gam CaCO3 vào dung dịch HCl dư, thể tích CO2 thu được ở đktc là:

A. 11,2 lít

B. 1,12 lít

C. 2,24 lít

D. 22,4 lít

Câu 5: Cho dung dịch NaOH vào ống nghiệm đựng dung dịch FeCl3, hiện tượng quan sát được là:

A. Có kết tủa trắng xanh

B. Có khí thoát ra

C. Có kết tủa đỏ nâu

D. Kết tủa màu trắng.

Câu 6: Thổi V lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dd Ca(OH)2 1M thu được 6 gam kết tủa. Lọc kết tủa đun nóng dung dịch lại thấy có kết tủa nữa. Tìm V?

A.  3,136 lít

B. 6,272 lít

C. 2,240 lít

D. 3,360 lít

Câu 7: Cho 18,25 gam muối hiđrocacbon phản ứng hết với dung dịch H2SO4 (dư), thu được dung dịch chứa 15 gam muối sunfat trung hòa. Công thức của muối hiđrocacbon là:

A. KHCO3

B. Mg(HCO3)2

C. NaHCO3

D. Ca(HCO3)2

Câu 8: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 60ml dung dịch HCl 1M vào 200m dung dịch Na2C03 0,2 M và NaOH 0,2M , sau phản ứng thu được số mol CO2 là:

A. 0,03

B. 0,01

C. 0,02

D. 0,015

Câu 9: Dẫn V lít (đktc) khí CO2 qua 200ml dung dịch Ca(OH)2 1M thu được 12 gam kết tủa. Lọc bỏ kết tủa, lấy dung dịch nước lọc đun nóng lại thấy kết tủa nữa. Giá trị của V là:

A. 1,344 lít.

B. 6,272 lít.

C. 3,136 lít.

D. 3,136 lít hoặc 6,272 lít.

Câu 10:

Cho 9,125 gam muối hiđrocacbon phản ứng hết với dung dịch H2SO4 (dư), thu được dung dịch chứa 7,5 gam muối sunfat trung hòa. Công thức của muối hiđrocacbon là:

A. NaHCO3

B. Mg(HCO3)2

C. Ba(HCO3)2

D. Ca(HCO3)2

Câu 11: Phản ứng sản xuất vôi: CaCO3 (r) → CaO (r) + CO2 (k); ∆H > 0 .

Biện pháp kỹ thuật tác động vào quá trình sản xuất vôi để tăng hiệu suất phản ứng là

A. Giảm nhiệt độ

B. Tăng nhiệt độ và giảm áp suất khí CO2.

C. Tăng áp suất.

D. Giảm nhiệt độ và tăng áp suất khí CO2.

Câu 12: Nung nóng một hỗn hợp gồm CaCO3 và MgO tới số lượng không đổi, thì số gam chất rắn còn lại chỉ bằng ⅔ số gam của hỗn hợp trước khi nung. Vậy trong hỗn hợp ban đầu ta thì CaCO3 chiếm phần trăm trong khối lượng là

A. 75,76%

B. 24,24%

C. 66,67%

D. 33,33%

Câu 13: Thành phần chính của đá vôi là:

A. CaSO3

B. CaCl2

C. CaCO3

D. Ca(HCO3)2.

Câu 14: Để loại bỏ lớp cặn trong ấm đun nước lâu ngày, người ta có thể dùng dung dịch nào sau đây?

A. Giấm ăn

B. Nước vôi

C. Muối ăn

D. Cồn 70˚

Câu 15: Sự tạo thạch nhũ trong các hang động đá vôi là quá trình hóa học diễn ra trong hang động hàng trăm triệu năm. Phản ứng hóa học diễn tại quá trình đó là

A. MgCO3 + CO2 + H2O → Mg(HCO3)2.

B. Ca(HCO3) → CaCO3 + CO2 + H2O.

C. CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2.

D. CaO + CO2 → CaCO3.

4. Hướng dẫn lời giải:

Câu 1: Đáp án: A. KCl và NaOH

Cặp chất có thể tồn tại trong cùng một dung dịch phải không phản ứng, tác dụng với nhau.

A đúng vì NaOH và KCl không phản ứng với nhau.

B loại vì AgNO3 và NaCl

AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3

C loại vì C. Ba(OH)2 và Na2SO4

Ba(OH)2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2 NaOH

D loại vì CaCO3 và HCl

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

Câu 2: Đáp án: B. CaCO3+ HCl

Phương trình phản ứng hóa học:

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

A. KCl + AgNO3

KCl + AgNO3 → AgCl + KNO3

B. CaCO3+ HCl

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

C. NaOH + H2SO4

2 NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O

D. BaCl2 + Na2SO4

BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaCl

Câu 3: Đáp án: C. CaCO3, Ca(HCO3)2.

CaCO3 và Ca(HCO3)2 không bị nhiệt phân hủy.

→ loại B,D,C. Chọn C.

Phương trình phản ứng hóa học:

CaCO3 → CaO + CO2↑

Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O

Câu 4: Đáp án: C. 2,24 lít.

Số mol CaCO3 = 10 : 100 = 0,1 mol

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

0,1                                          0,1

Vkhí = n.22,4 = 0,1.22,4 = 2,24 lít.

Câu 5: Đáp án: C. Có kết tủa đỏ nâu.

Cho dung dịch NaOh vào ống nghiệm đựng dung dịch FeCl3 xảy ra phản ứng:

3NaOH + FeCl3 → Fe(OH)3 ↓ + 3NaCl

Fe(OH)3 kết tủa màu đỏ nâu

Câu 6: Đáp án: A. 3,136 lít.

nCaCO3 =6/100 = 0,06 mol

Đó đun nóng lại thu được thêm kết tủa → nên có Ca(HCO3)2

nCaCO3 tạo thêm là 4/100 = 0,04 mol

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

0,06 → 0,06 → 0,06

2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O

0,04 → 0,04

→ nCO2 ở phản ứng 2 là 0,04.2 =0 ,08 mol

→ nCO2= 0,06 + 0,08 = 0,14 mol

→ V = 0,14.22,4 = 3,136 lít

Câu 7: Đáp án: B. Mg(HCO3)2

Gọi Công thức muối hiđrocacbonat là M(HCO3)n.

Phương trình hóa học tổng quát:

2M(HCO3)n + nH2SO4 → M2(SO4)n + 2nCO2 + 2nH2O

2 mol                                 1 mol

Số mol muối hidrocacbonat là: 18,25/(M+61n)

Số mol muối trung hòa tạo thành là: 15/(2M + 96n)

Theo phương trình hóa học ta có: 18,25/(M+61n) = 2. 15/(2M + 96n)

Biến đổi ta được phương trình 3,25M = 39n

Cặp nghiệm phù hợp là: n = 2 và M = 24 (Mg)

Công thức của muối hiđrocacbonat là Mg(HCO3)2.

Câu 8: Đáp án: C. 0,02.

nHCl = 0,06 (mol)

nNa2CO3 = 0,1.0,2 = 0,04 (mol);

nNaHCO3 = 0,1.0,2 = 0,04 (mol)

Khi nhỏ từ từ H+ vào dung dịch hỗn hợp CO32- và HCO3- xảy ra phản ứng:

H+ + CO32- → HCO3- (1)

H+ + HCO3- → CO2 + H2O (2)

=> n­CO2(2) = ∑nH+ – nCO32- = 0,06 – 0,04 = 0,02 (mol)

Câu 9: Đáp án: B. 6,272 lít.

Dung dịch sau phản ứng khi đun nóng có tạo thêm kết tủa => có tạo ra HCO3-

nCa(OH)2 = 0,2 mol;

nCaCO3 = 12/100 = 0,12 mol

Bảo toàn nguyên tố Ca:

nCa(OH)2 = nCaCO3 + nCa(HCO3)2

=> nCa(HCO3)2 = 0,2 – 0,12 = 0,08 mol

=> Bảo toàn nguyên tố C: nCO2 = nCaCO3 + 2nCa(HCO3)2= 0,12 + 0,08.2 = 0,28 mol

=> VCO2 = 0,28.22,4 = 6,272 lít

Câu 10: Đáp án: B. Mg(HCO3)2

Gọi Công thức muối hiđrocacbonat là M(HCO3)n

Phương trình: 2M(HCO3)n + nH2SO4 → M2(SO4)n + 2nCO2 + 2nH2O

Ta thấy:

2 mol M(HCO3)n → 1 mol M2(SO4)n thì khối lượng giảm:

2,61n – 96n = 26n (g)

Vậy x mol M(HCO3)n → M2(SO4)n thì khối lượng giảm:

9,125 – 7,5 = 1,625 (g)

=> x = (1,625.2)/26n = 0,125/n (mol) => M + 61n = (9,125/0,125/n) = 73n => M = 12n

Cặp nghiệm phù hợp là: n = 2 và M = 24 (Mg)

Công thức của muối hiđrocacbonat là Mg(HCO3)2.

Câu 11: Đáp án: B.tăng nhiệt độ và giảm áp suất khí CO2.

Để làm câu hỏi này chú ý đến nguyên lý chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê (Một phản ứng đang ở trạng thái cân bằng k thay đổi các yếu tố nồng độ, nhiệt độ, áp suất, thì cân bằng chuyển dịch theo hướng làm giảm tác động của các yếu tố đó).

Chiều thuận (∆H > 0): phản ứng thu nhiệt →-tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.

Giảm áp suất khí CO2 → cân bằng chuyển dịch theo hướng tăng áp suất của hệ tức theo chiều thuận.

Câu 12: Đáp án: A. 75,76%

CaCO3 → CaO + CO2↑

Giả sử số mol CaCO3 trong hỗn hợp ban đầu là 1 mol.

→ nCO2=nCaCO3= 1 mol

→ mtrước – msau = mCO2 = mtrước – 2/3mtrước

→ mtrước = 3.mCO2 = 3.1.44 = 132g

→ %mCaCO3 = 1.100/132.100 = 75,76%

Câu 13: Đáp án: C. CaCO3

Thành phần chính của đá vôi là CaCO3 có tên gọi là canxi là cacbonat. CaCO3 là chất rắn ở điều kiện thường, không tan trong nước, có màu trắng.

Câu 14: Đáp án: Giấm ăn

Để loại bỏ lớp cặn trong cặn ấm đun nước thường là CaCO3, MgCO3 (có thể do nước sử dụng là nước cứng tạm thời, toàn phần,…). Dùng giấm ăn (có chứa axit yếu là axit axetic CH3COOH) để hòa tan cặn.

2CH3COOH + CaCO3 → (CH3COO)2Ca + CO2 ↑ + H2O

2CH3COOH + MgCO3 → (CH3COO)2Mg + CO2↑ + H2O

Câu 15: Đáp án: B. Ca(HCO3) → CaCO3 + CO2 + H2O.

Phản ứng Ca(HCO3) → CaCO3 + CO2 + H2O giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong các hang động đá vôi, cặn trong ấm đun nước….

Phản ứng Ca(HCO3) → CaCO3 + CO2 + H2O giải thích sự xâm thực đá vôi của nước mưa.