Phản ứng hoá học CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O Cách hoạt động và ứng dụng

Phản ứng hoá học CO2 + Ba(OH)2 là gì?

Khái niệm

Phản ứng giữa CO2 và Ba(OH)2 là một phản ứng hóa học tạo ra muối carbonat bari và nước. Công thức phản ứng được biểu diễn như sau:
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O

Đặc điểm phản ứng

Đây là một phản ứng trung hòa axit, trong đó Ba(OH)2 là một hợp chất bazơ mạnh, còn CO2 là một khí axit. Phản ứng này diễn ra khi hai chất này tương tác với nhau, tạo ra sản phẩm mới.

Phương trình phản ứng CO₂ ra BaCO₃

CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃↓ + H₂O

Điều kiện phản ứng xảy ra khi cho CO₂ tác dụng với Ba(OH)₂

Do ta không biết sản phẩm thu được là muối nào nên phải tính tỉ lệ T:

Ba(OH)₂ + CO₂ → BaCO₃↓ + H₂O                (1)

Ba(OH)₂ + 2CO₂ → Ba(HCO₃)₂       (2)

Đặt T = nCO₂ : nBa(OH)₂

Nếu T ≤ 1: chỉ tạo muối BaCO₃

Nếu T = 2: chỉ tạo muối Ba(HCO₃)₂

Nếu 1 < T < 2: tạo cả muối BaCO₃ và Ba(HCO₃)₂

Hấp thụ CO₂ vào nước vôi trong thấy có kết tủa, thêm Ba(OH)₂ dư vào thấy có kết tủa nữa suy ra có sự tạo cả BaCO₃ và Ba(HCO₃)₂

Hấp thụ CO₂ vào nước vôi trong thấy có kết tủa, lọc bỏ kết tủa rồi đun nóng nước lọc lại thấy kết tủa nữa suy ra có sự tạo cả BaCO₃ và Ba(HCO₃)₂. Nếu không có các dữ kiện trên ta phải chia trường hợp để giải.

Cách hoạt động và ứng dụng

Cách hoạt động của phản ứng

Phản ứng giữa CO2 và Ba(OH)2 là một phản ứng trung hòa axit, tạo ra muối BaCO3 và nước. Công thức phản ứng là:
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O

Ứng dụng của phản ứng

Phản ứng giữa CO2 và Ba(OH)2 có nhiều ứng dụng trong thực tế, chẳng hạn như trong quá trình xử lý khí thải và nước thải. Nó được sử dụng để loại bỏ khí CO2, giúp giảm thiểu lượng khí thải độc hại và ô nhiễm môi trường. Ngoài ra, phản ứng này còn được ứng dụng trong các quá trình sản xuất vật liệu xây dựng, giúp tạo ra các sản phẩm chất lượng cao.

Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1.

V lít khí CO2 (đktc) vào 3 lít Ba(OH)2 0,1M được 39,4 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là?

A. 8,96

B. 2,24

C. 4,48

D. 6,72

Đáp án A

Khi sục CO2 vào 0,3 mol Ba(OH)2 thu được 0,2 mol kết tủa BaCO3. Thì có thể xảy ra 2 trường hợp có kết tủa. Trường hợp 1:

CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O. → n(CO2) = n(BaCO3) = 0,2. → V = 4,48 lít. Trường hợp 2:

CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O

0,2

2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2. 0,2 0,1

→ n(CO2) = 0,2 + 0,2 = 0,4. → V = 8,96 lít

Nên V max = 4,48 lít.

Câu 2.

Phản ứng biểu diễn đúng sự nhiệt phân của muối Bari Cacbonat:

A. BaCO3 BaO + CO

B. 2BaCO3 3BaO + CO2

C. BaCO3 BaO + CO2

D. 2BaCO3 2Ba + CO2 + O2

Đáp án C

Câu 3.

Cho cacbon lần lượt tác dụng với Al, H2O, CuO, HNO3 đặc, H2SO4 đặc, KClO3, CO2 ở điều kiện thích hợp. Số phản ứng mà trong đó cacbon đóng vai trò chất khử là

A. 6. B. 4. C. 7

Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, ta thu được a gam kết tủa. Giá trị của a là 9,85.

Giải thích:

Ta có:

• Số mol CO2 (đktc) dẫn vào: nCO2 = 0,1 mol.
• Số mol OH- trong dung dịch Ca(OH)2 0,1M: nOH- = 1.0,06.2 + 1.0,03.1 = 0,15 mol.
• Số mol Ba2+ có trong dung dịch: nBa2+ = 0,06.1 = 0,06 mol.

Vì 1 < nOH– / nCO2 = 0,3/0,2 = 1,5 < 2, nên phản ứng tạo 2 muối. Do đó:

• Số mol CO32- tạo thành: nCO32- = nOH– – nCO2 = 0,15 mol – 0,1 mol = 0,05 mol.
• Số mol BaCO3 tạo thành: nBaCO3 = 0,05 mol.

Sử dụng khối lượng mol của BaCO3 là 197 g/mol, ta tính được:
m = nBaCO3 * M = 0,05 * 197 = 9,85 gam.

Dẫn từ từ 6,72 lít khí CO2 (ở đktc) vào 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,1M, sau phản ứng thu được dung dịch gồm CaCO3 và Ca(HCO3)2. Đáp án là B.

Giải thích:

Số mol CO2 dẫn vào: nCO2 = 6,72/22,4 = 0,3 mol.
Số mol Ca(OH)2 có trong dung dịch: nCa(OH)2 = 2 * 0,1 = 0,2 mol.
Tỉ lệ: nCO2/nCa(OH)2 = 0,3/0,2 = 1,5.

Vậy sản phẩm sau phản ứng gồm CaCO3 và Ca(HCO3)2.

Câu 4.

Thổi V lít khí CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch Ca(OH)2 1M thu được 12 gam kết tủa. Lọc kết tủa đun nóng dung dịch lại thấy có kết tủa nữa. Tìm V. Đáp án là 6,272 lít.

Giải thích:

Số mol CaCO3 tạo thành: nCaCO3 = 12/100 = 0,12 mol.
Do đun nóng lại thu được thêm kết tủa nên có Ca(HCO3)2.
Số mol Ca(OH)2 có trong dung dịch: nCa(OH)2 = 0,2 mol.

Phản ứng giữa CO2 và Ca(OH)2 tạo thành CaCO3 và H2O:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

Câu 5.

Cho 4,48 lít khí CO2 (đktc) đi qua 150ml dung dịch KOH 1M thu được dung dịch Y. Khối lượng muối thu được khi cô cạn dung dịch Y là:

Đáp án C

nCO2 = 4,48/22,4 = 0,2 (mol)

nKOH = 0,15 mol

Xét tỉ lệ tạo muối:

nKOH/nCO2 = 0,15/0,2 = 0,75 < 1

Tạo muối axit KHCO3; CO2 dư

Phương trình hóa học: CO2 + KOH → KHCO3

nKHCO3 = nKOH = 0,15 (mol)

mKHCO3 = mmuối = 0,15.100 = 15 (g)

Nguồn tham khảo: https://vi.wikipedia.org/wiki/Carbon_dioxide