Trang chủ
Sách ID
Khóa học miễn phí
Luyện thi ĐGNL và ĐH 2023
Phản ứng nào sau đây không đúng
Trong công nghiệp CO được điều chế bằng phương pháp nào?
Ứng dụng nào sau đây không sử dụng tính bán dẫn của Si?
Dãy chất nào sau đây có thể tác dụng với cacbon ?
Cho các nhận xét sau, nhận xét nào không đúng ?
Cho các câu nhận xét sau, câu nhận xét không đúng là:
A. Cacbon monooxit [CO]
I. Tính chất vật lí
- Là chất khí không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí, rất ít tan trong nước, hóa lỏng ở -191,5oC, hóa rắn ở -205,2oC, rất bền với nhiệt.
- Khí CO rất độc.
II. Tính chất hóa học
- CO là oxit trung tính không tạo muối: không tác dụng với nước, axit và dung dịch kiềm ở điều kiện thường.
- Tính khử
Khi đốt nóng, khí CO cháy trong oxi hoặc trong không khí, cho ngọn lửa màu lam nhạt và tỏa nhiều nhiệt nên được sử dụng làm nhiên liệu.
Ở nhiệt độ cao, khí CO khử được nhiều oxit kim loại nên được dùng trong luyện kim để khử các oxit kim loại.
III. Điều chế
1. Trong phòng thí nghiệm
Khí CO được điều chế bằng cách đun nóng axit fomic [HCOOH] khi có mặt $H_2SO_4$ đặc:
$HCOOH\xrightarrow{{{H_2}S{O_4}đặc,{t^o}}}CO{\text{ }} + {\text{ }}{H_2}O$
2. Trong công nghiệp
- Khí CO được sản xuất bằng cách cho hơi nước đi qua than nung đỏ, tạo thành khí than ướt, chứa trung bình khoảng 44% CO, còn lại là các khí khác như $CO_2$, $H_2$, $N_2$, ...
$C{\text{ }} + {\text{ }}{H_2}o\overset { \sim {{1050}^o}C} \leftrightarrows CO{\text{ }} + {\text{ }}{{\text{H}}_2}$
- Khí CO còn được sản xuất trong các lò gas bằng cách thổi không khí qua than nung đỏ: cacbon cháy thành cacbon đioxit, khi đi qua lớp than nung đỏ, $CO_2$ bị khử thành khí CO, thu được khí lò gas [khí than khô] trong đó CO thường chiếm khoảng 25%, ngoài ra còn có $N_2$, $CO_2$ và một lượng nhỏ các khí khác.
$C{O_2} + C\xrightarrow{{{t^o}}}2CO$
B. Cacbon đioxit [$CO_2$]
I. Tính chất vật lí
- Là chất khí không màu, nặng gấp 1,5 lần không khí, tan không nhiều trong nước: Ở điều kiện thường, 1 lít nước hòa tan được 1 lít khí $CO_2$.
- Ở nhiệt độ thường, dưới áp suất 60 atm, khí $CO_2$ sẽ hóa thành chất lỏng không màu, linh động.
- Ở trạng thái rắn, $CO_2$ tạo thành một khối trắng, gọi là “nước đá khô”, không nóng chảy mà thăng hoa, được dùng để tạo môi trường lạnh không có hơi ẩm.
II. Tính chất hóa học
Khí $CO_2$ không cháy và không duy trì sự cháy của nhiều chất, nên người ta thường dùng những bình tạo khí $CO_2$ để dập tắt các đám cháy.
$CO_2$ là oxit axit, khi tan trong nước tạo thành dung dịch axit cacbonic:
$C{O_2}[k]{\text{ }} + {\text{ }}{H_2}O{\text{ }}\left[ l \right]{\text{ }} \rightleftarrows {\text{ }}{H_2}C{O_3}\left[ {dd} \right]$
III. Điều chế
1. Trong phòng thí nghiệm
$CO_2$ được điều chế bằng cách cho dung dịch HCl tác dụng với đá vôi:
$CaC{O_3} + {\text{ }}2HCl \to {\text{ }}C{O_2} \uparrow {\text{ }} + {\text{ }}CaC{l_2} + {\text{ }}{H_2}O$
2. Trong công nghiệp
- Khí $CO_2$được thu hồi từ quá trình đốt cháy hoàn toàn than để cung cấp năng lượng cho các quá trình sản xuất khác.
- Khí $CO_2$ được thu hồi từ quá trình chuyển hóa khí thiên nhiên, các sản phẩm dầu mỏ, ... ; quá trình nung vôi; quá trình lên men rượu từ đường glucozơ.
C. Axit cacbonic và muối cacbonat
I. Axit cacbonic [$H_2CO_3$]
Axit cacbonicrất kém bền, chỉ tồn tại trong dung dịch loãng, dễ bị phân hủy thành $CO_2$ và $H_2O$. Trong dung dịch, axit này phân li hai nấc thành các ion $H^+$ và $HCO_3^-$ và chỉ tạo thành một lượng rất nhỏ ${\text{CO}}_3^{2 - }$:
${H_2}C{O_3} \rightleftarrows {H^ + } + {\text{ }}HCO_3^ - $
$HCO_3^ - \rightleftarrows {H^ + } + {\text{ CO}}_3^{2 - }$
Axit cacbonic tạo ra hai loại muối: Muối cacbonat chứa ion ${\text{CO}}_3^{2 - }$ [$Na_2CO_3$, $CaCO_3$, ...]; muối hiđrocacbonat chứa ion $HCO_3^ - $ [$NaHCO_3$, $Ca[HCO_3]_2$,...].
II. Muối cacbonat
1. Tính chất
a. Tính tan
Muối cacbonat của kim loại kiềm, amoni và đa số các muối hiđrocacbonat dễ tan trong nước. Muối cacbonat của kim loại khác không tan trong nước.
b. Tác dụng với axit
Muối cacbonat, cũng như muối hiđrocacbonat, tác dụng dễ dàng với dung dịch axit, cho khí $CO_2$ thoát ra.
c. Tác dụng với dung dịch kiềm
Các muối hiđrocacbonat tác dụng dễ dàng với dung dịch kiềm.
d. Phản ứng nhiệt phân
Muối cacbonat trung hòa của kim loại kiềm bền với nhiệt. Muối cacbonat trung hòa của kim loại khác, cũng như muối hiđrocacbonat, bị nhiệt phân hủy.
2. Ứng dụng
$CaCO_3$ là thành phần chính của mỏ đá vôi, của vỏ nghêu sò, thạch nhũ … . $CaCO_3$ là nguyên liệu cơ bản để nung thành vôi, cement, các nhà máy vôi, cement đều ở gần nơi có nhiều đá vôi,
Muối $Na_2CO_3$ được dùng làm chất phụ gia trong xà phòng làm chất chữa cháy…
$NaHCO_3$ [Nabica] là thuốc chữa bệnh bao tử.
$NH_4HCO_3$ là bột nở để làm bánh bao, bánh tiêu, bánh mì.
Trong phòng thí nghiệm, CO được điều chế bằng cách cho H2SO4 đặc vào HCOOH và đun nóng
HCOOH + H2SO4→CO+H2O
Đáp án A
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
A. CaO, CuO, ZnO, Fe3O4.
B. CuO, FeO, PbO, Fe3O4.
C. MgO, Fe3O4, CuO, PbO.
D. CuO, FeO, Al2O3, Fe2O3.
Xem đáp án » 13/09/2019 19,842
Cacbon monoxit vô cùng độc hại và nguy hiểm nhưng con người ít cảm nhận được. Chỉ với nồng độ một phần một nghìn đã có thể gây nguy hiểm cho tính mạng con người. Do đó, trong bài viết dưới đây sẽ hướng dẫn điều chế CO trong phòng thí nghiệm an toàn dành cho học sinh.
Khí CO là gì?
Khí CO hay còn gọi là khí than được sinh ra trong quá trình đốt than. Người ta tìm hiểu được thành phần chủ yếu của nó có tên gọi hoá học là cacbon monoxit. Bên cạnh đó sẽ có một lượng nhỏ những khí oxit nitơ, hydrogen sulfide, sulfur dioxide và khí marsh gas…
Khí CO hay còn được gọi với các tên cacbon monoxit
Chính vì thành phần chính như thế nên loại khí này còn được gọi là khí oxit cacbon. Loại khí này thuộc loại không màu, không mùi và không vị nên con người khó nhận ra. Tuy nhiên độc tính của khí CO rất cao lại dễ bắt cháy. Khi sự cháy không hoàn toàn xảy ra thì nó là sản phẩm chính cùng với các hợp chất cacbon.
Tính chất vật lý và hoá học trong CO
Để củng cố thêm kiến thức về chất khí này thì cần hiểu rõ về tính chất của nó.
Tính chất vật lý
Cacbon monoxit sẽ có công thức phân tử CO theo dạng C≡O. Trong đó có một liên kết theo dạng cho nhận với phân tử khối 28.
Tính chất hoá học
CO được nhận định là một loại khí độc trong hoá học và nhẹ hơn không khí. Đặc biệt nó ít tan trong nước và gây ảnh hưởng nghiêm trọng nếu con người hít phải. Phân tử cacbon monoxit này có liên kết ba cực bền vững. Do đó khi ở nhiệt độ thường rất trơ. Và nó chỉ hoạt động được trong điều kiện nhiệt độ cao.
Khí CO có liên kết 3 vô cùng bền vững
Hơn nữa đây còn là hoạt chất khử mạnh thuộc dòng oxit trung tính. Vậy nên không hề có khả năng tạo muối. Tất nhiên, nó cũng sẽ không tác động với dung dịch axit và dung dịch bazơ khi ở nhiệt độ thường. Cũng bởi thuộc loại oxit trung tính nên không tác dụng với nước, axit hay bazo.
CO có khả năng tác dụng với phi kim để sản sinh ra CO2. Ví dụ:
2CO + O2 → 2CO2 [Điều kiện xảy ra phản ứng là nhiệt độ khoảng 700 độ C]
CO + Cl2 → COCl2 [Chất này có tên hoá học là photgen]
Trong dãy hoạt động hoá học của kim loại, cacbon monoxit còn có khả năng khử oxit của các kim loại đứng sau Al. Tuy nhiên phản ứng chỉ xảy ra khi ở nhiệt độ cao. Khi đó sẽ có được công thức phản ứng hoá học như sau:
3CO + Fe2O3 → 3CO2 + 2Fe
CO + CuO → CO2 + Cu
||Xem thêm: Chất không có khả năng làm xanh nước quỳ tím là chất nào?
Phương thức điều chế CO trong phòng thí nghiệm
Trước khi bắt tay vào điều chế CO trong phòng thí nghiệm phải đảm bảo phòng đó đầy đủ chức năng. Có như thế mới theo dõi được phản ứng xảy ra đầy đủ.
Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm
Hóa chất: HCOOH, H2SO4 đặc.
Dụng cụ thí nghiệm: Bình kíp, ống dẫn khí, bình đựng chất lỏng, bình tam giác và bông.
Điều chế co trong phòng thí nghiệm
Cách thức tiến hành và phương trình
– Lắp dụng cụ theo đúng thứ tự và chức năng.
– Trong phòng thí nghiệm khi điều chế CO từ HCOOH. Chất điều chế là một loại chất lỏng nên sẽ thu được khí CO có lẫn cả hơi nước.
– Khi đó sẽ có phương trình hoá học dưới đây:
HCOOH → CO + H2O
Để có được khí CO tinh khiết thì cần đến chất dẫn là H2SO4 đặc. Lúc đó hơi nước sẽ được hấp thụ tại bình chứa H2SO4 đặc và tạo ra CO tinh khiết.
||Tham khảo: Khí Nito Là Gì? Điều Chế N2 Trong Phòng Thí Nghiệm
Ứng dụng của khí cacbon monoxit trong công nghiệp
Mặc dù là một chất khí độc hại nhưng chúng cũng được ứng dụng trong một số ngành công nghiệp. Chủ yếu được đưa vào sử dụng như nguyên liệu khí đốt. Bởi vì khi cháy trong oxi sẽ toả ra nhiều nhiệt với ngọn lửa màu xanh lam.
– Loại chất này là khí công nghiệp được ứng dụng trong sản xuất hoá chất.
– Tại các xưởng sản xuất công nghiệp khí này được dùng làm chất đốt.
– Trong ngành công nghiệp luyện kim khí CO dùng để sản xuất kim loại trong lò cao.
– Ngành công nghiệp chế biến thực phẩm lại sử dụng khí cacbon monoxit xử lý phần cơ để giữ lại màu đỏ cơ thịt.
Trong chế biến thuỷ sản CO được sử dụng để giữ lại màu đỏ cho phần cơ
Những tác hại của khí CO với sức khoẻ
Khi nhắc đến khí CO mọi người đều biết nó vô cùng nguy hại. Độc tính trên nó rất cao. Vậy loại khí này mang đến những ảnh hưởng thế nào đến sức khoẻ con người?
Khi hít phải một lượng lớn khí CO vào cơ thể sẽ dẫn đến tình trạng thiếu oxi trong máu. Trường hợp hít khí độc trong thời gian dài thì nguy cơ tử vong cực cao. Và sẽ đặc biệt độc hại đối với hệ thần kinh. Chỉ cần có khoảng 0.01% CO trên khí quyển cũng đã đe doạ tính mạng.
Cơ chế gây độc sẽ bắt đầu từ phổi hít khí CO từ mũi. Tiếp đó nhanh chóng khuếch tán khí đến phế nang, mao mạch phổi rồi đi vào máu. Sau đó tiếp xúc với lửa sắt trong heme có áp lực cực lớn, gấp 240 lần oxi. Vì có liên kết bền vững hơn oxi rất nhiều nên nhân heme không thể liên kết với oxy.
Thường triệu chứng ngộ độc sẽ phát tác với cảm giác bần thần, nhức đầu, buồn nôn. Sau thời gian ngắn sẽ dần khó thở rồi đi vào hôn mê sâu. Trường hợp ngộ độc khi ngủ hay say rượu sẽ rơi vào hôn mê từ từ rồi ngưng thở. Chính vì vậy nên rất khó để phát hiện và xử lý.
Những triệu chứng khi ngộ độc khí CO
Do đó, muốn không ngộ độc khí CO thì không chạy máy phát điện trong nhà kín, không sưởi ấm bằng lò than. Nhất là không nên ngủ khi xe hơi đang nổ máy mà không di chuyển.
||Bài viết khác: Điều Chế Clo Trong Phòng Thí Nghiệm | Phương trình, sơ đồ
Trên đây là toàn bộ quy trình điều chế CO trong phòng thí nghiệm. Bên cạnh đó còn cung cấp những thông tin về tính chất cũng như vấn đề liên quan. Hy vọng qua bài viết mọi người có cho mình những kiến thức để phòng tránh và ứng dụng trong đời sống.
||Bài viết liên quan khác: