Phản ứng giữa Canxi cacbonat (CaCO3) và Acid nitric (HNO3) tạo ra Canxi nitrat (Ca(NO3)2), khí Cacbon điôxít (CO2) và nước (H2O)..
CaCO3 + HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O là phản ứng trung hòa có xuất hiện bọt khí. Hãy cùng tìm hiểu về phản ứng hóa học thú vị này nhé!
1. Phương trình phản ứng CaCO3 thành CO2:
CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O
Phản ứng trên là phản ứng giữa Canxi cacbonat (CaCO3) và axit nitric (HNO3). Khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, các sản phẩm thu được là Canxi nitrat (Ca(NO3)2), khí cacbonic (CO2) và nước (H2O). Đây là một phản ứng trung tính, tỏa nhiệt.
– Điều kiện xảy ra phản ứng CaCO3 + HNO3: Phản ứng diễn ra ở nhiệt độ thường.
– Khi CaCO3 tác dụng với HNO3 có hiện tượng: Khi canxicacbonat (CaCO3) tác dụng với axit nitric (HNO3), chất rắn màu trắng CaCO3 tan dần và sinh ra khí CO2 làm dung dịch bị sủi bọt khí. Hiện tượng này có thể được quan sát bằng cách thêm canxi cacbonat vào axit nitric đậm đặc hoặc dung dịch axit nitric loãng.
2. Tìm hiểu về CaCO3:
2.1. CaCo3 là gì?
Canxi cacbonat là một hợp chất hóa học có công thức hóa học CaCO3. Chất này, thường được tìm thấy ở dạng đá trên khắp thế giới, là thành phần chính trong vỏ sò, ốc sên hoặc sên. Đó là nguyên nhân chính gây ra nước cứng.
Công thức phân tử: CaCO3.
2.2. Tính chất vật lý và cách nhận biết CaCO3:
Tính chất vật lý: Là chất rắn màu trắng, không tan trong nước.
– Nhận biết: Dùng dung dịch axit HCl thấy thoát ra khí không màu, không mùi: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2
2.3. Tính chất hóa học của CaCO3:
– Canxi cacbonat có đầy đủ tính chất hóa học của muối. Nó có khả năng phản ứng với axit mạnh: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2
Tuy nhiên, canxi cacbonat kém bền với nhiệt và có khả năng tan dần trong nước tạo khí CO2 hòa tan: CaCO3 + CO2 + H2O ⇆ Ca(HCO3)2
– Khi đun nóng, Canxi bicacbonat phân hủy thành Canxi cacbonat, CO2 và nước: Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + CO2 + H2O
2.4. Phương pháp điều chế CaCO3:
Hầu hết canxi cacbonat được sử dụng trong công nghiệp được khai thác từ mỏ đá hoặc đá núi. Canxi cacbonat tinh khiết (ví dụ: cấp dược phẩm hoặc cấp dược phẩm), được điều chế từ các mỏ đá (thường là đá cẩm thạch) hoặc có thể được tạo ra bằng cách cho carbon dioxide đi qua dung dịch canxi hydroxit.
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O
2.5. Ứng dụng của CaCO3:
Canxi cacbonat là chất thường được sử dụng trong y học với vai trò bổ sung canxi cho người bị loãng xương, cung cấp canxi cho cơ thể hoặc dùng làm chất khử. Canxi cacbonat là một thành phần tích cực trong vôi nông nghiệp.
Canxi cacbonat được sử dụng rộng rãi làm chất kéo dài trong sơn, đặc biệt là trong sơn nhũ tương xỉn màu, nơi thường có khoảng 30% khối lượng sơn là phấn hoặc đá cẩm thạch.
Canxi cacbonat cũng được sử dụng rộng rãi làm chất độn trong nhựa. Nó cũng được sử dụng rộng rãi trong nhiều loại chất kết dính, chất bịt kín và chất độn trang trí công nghiệp và DIY. Keo dán gạch men thường chứa khoảng 70-80% đá vôi. Chất độn chống nứt trang trí chứa một lượng tương tự đá cẩm thạch hoặc đôlômit.
Là một chất phụ gia thực phẩm, canxi cacbonat được sử dụng trong một số sản phẩm, chẳng hạn như đậu phụ, như một chất bổ sung canxi trong chế độ ăn uống. Hoặc dùng mướp đắng ngâm thạch cao.
Trên đây là một số tính chất và ứng dụng của Canxi cacbonat. Có thể thấy Canxi cacbonat không chỉ có tác dụng trong y học mà còn được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau.
3. Axit Nitric – HNO3 là gì?
Axit nitric là một dung dịch mạnh và ưa nước, được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hóa chất, nó đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất nitrat và nitrit.
Axit nitric có công thức hóa học là HNO3 và còn được gọi là axit nitric khan do tính ăn mòn cao. Nó có thể được tạo ra do quá trình oxy hóa nitơ trong không khí, hoặc do mưa do sấm sét gây ra.
Tuy nhiên, axit nitric cũng có thể được sản xuất từ amoniac và oxy hóa khí amoniac trong không khí. Không chỉ dùng trong công nghiệp, axit nitric còn được dùng trong sản xuất thuốc nổ, phân bón và trong quá trình mạ điện. Tuy nhiên, do tính chất ăn mòn và độc hại nên việc sử dụng axit nitric phải hết sức thận trọng và đúng cách để tránh gây hại cho sức khỏe và môi trường.
3.1. Tính chất vật lý của axit nitric:
Axit nitric là chất lỏng hoặc khí không màu, tan nhanh trong nước (ở nồng độ 65%). Nó có tính ăn mòn cao, dễ cháy và cực kỳ độc hại.
– Nồng độ axit nitric là 86%, nếu để ngoài không khí sẽ xuất hiện khói trắng.
– Tỷ trọng axit nitric tinh khiết: 1511 kg/m3.
– Nhiệt độ đóng băng: -41 độ C.
– Nhiệt độ sôi: 83 độ C
– Dưới tác dụng của ánh sáng, axit nitric bị phân hủy tạo thành khí nitơ đioxit NO (nhiệt độ thường): 4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2
– Cần bảo quản HNO3 trong lọ tối màu, tránh ánh sáng và ở nhiệt độ dưới 0 độ C.
3.2. Tính chất hóa học của HNO3:
Axit nitric là một monoaxit có tính oxi hóa mạnh, có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ. Axit nitric có tính chất của một axit thông thường nên làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ. Phản ứng với bazơ, oxit bazơ, muối cacbonat tạo thành muối nitrat.
2HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O
2HNO3 + Mg(OH)2 → Mg(NO3)2 + 2H2O
2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2
– Phản ứng với các kim loại khác ngoài Au và Pt tạo thành muối nitrat và nước.
Kim loại + HNO3 đặc → muối nitrat + NO + H2O(al)
Kim loại + HNO3 loãng → muối nitrat + NO + H2O
Kim loại + HNO3 loãng nguội → muối nitrat + H2
Mg(rắn) + 2HNO3 loãng nguội → Mg(NO3)2 + H2 (khí)
– Nhôm, sắt, crom bị thụ động hóa bằng axit nitric đặc nguội vì lớp oxit kim loại được tạo ra để bảo vệ chúng khỏi bị oxy hóa thêm.
– Phản ứng với phi kim (các nguyên tố kim loại, trừ silic và halogen) để tạo thành nitơ điôxit, nếu axit nitric đậm đặc, và oxit nitơ với axit loãng và nước, oxit của phi kim.
C + 4HNO3 rắn → 4NO2 + 2H2O + CO2
P rắn + 5HNO3 → 5NO2 + H2O + H3PO4
loãng 3C + 4HNO3 → 3CO2 + 4NO + 2H2O
– Phản ứng với oxit bazơ, bazơ, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa đạt hóa trị cao nhất:
FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O + CO2
3.3. Điều chế axit nitric – HNO:
Trong tự nhiên, axit nitric được tạo ra bởi những trận mưa lớn kèm theo sấm chớp.
– Điều chế axit nitric – HNO3 trong phòng thí nghiệm
Muối natri nitrat kết tinh được phản ứng với axit sunfuric đậm đặc, chưng cất hỗn hợp ở nhiệt độ sôi của axit nitric là 83°C cho đến khi còn lại một chất kết tinh màu trắng.
H2SO4 đậm đặc + NaNO3 (tinh thể) → HNO3 + NaHSO4
– Điều chế axit nitric – HNO3 trong công nghiệp
Axit nitric loãng có thể cô đặc tới 68% axit bằng hỗn hợp azeotropic với 32% nước. Để thu được axit có nồng độ cao hơn, axit sunfuric được chưng cất H2SO4.
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (Pt, 850oC)
2NO + O2 → NO2
4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3
3.4. Ứng dụng của axit nitric – HNO3:
HNO3 là một trong những hóa chất cơ bản quan trọng. Hầu hết axit HNO3 được sản xuất trong công nghiệp được dùng để sản xuất phân đạm NH4NO3… Axit nitric HNO3 còn được dùng để sản xuất thuốc nổ (ví dụ TNT – trinitrotoluene), thuốc nhuộm, dược phẩm…
4. Bài tập áp dụng:
Câu 1: Phát biểu nào sau đây sai?
A. HNO3 phản ứng được với mọi bazơ.
B. HNO3 (loãng hoặc đặc, nóng) phản ứng được với hầu hết các kim loại trừ Au, Pt.
C. Tất cả các muối amoni khi bị nhiệt phân đều sinh ra khí amoni.
D. Hỗn hợp muối nitrat và hợp chất hữu cơ nóng chảy có thể bốc cháy.
CÂU TRẢ LỜI CŨ
Câu 2: Hóa trị và số oxi hóa của N trong phân tử HNO3 là?
A. IV và +5
B. IV và +4
C. V và +5
D. IV và +3
Đáp án A
Câu 3: Hòa tan hết 23,2 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 và CuO có cùng khối lượng trong dung dịch HNO3 chứa vừa đủ 0,77 mol HNO3 thu được dung dịch Y và khí Z gồm NO và NO2. Khối lượng mol trung bình của Z là
A.42.
B.38.
C. 40,67.
D. 35,33.
hướng dẫn giải
mFe3O4=mCuO=23,22=11,6 gam →nFe3O4=0,05mol;nCuO=0,145mol
Dung dịch Y gồm Fe(NO3)3 (0,15 mol) và Cu(NO3)2 (0,145 mol).
→ mY = 242.0,15 + 188.0,145 = 63,56 gam
nH2O=nHNO32=0,385mol”>nH2O=nHNO32=0,385mol
Bảo toàn khối lượng ta có:
mX+mHNO3=mY+mZ+mH2O→23,2+0,77.63=63,56+mZ+0,385.18→mZ=1,22gam”>mX+mHNO3=mY+mZ+mH2O→23,2+0,77.63 =63,56+mZ+ mZ 0,385,18→mZ=1,22 gam
Lưu phần tử N:
0,77 = 0,15.3 + 0,145.2 + nZ
→ nZ = 0,03 mol
→ M¯Z=1.220,03≈40,67″>¯¯¯¯MZ=1.220,03≈40,67
CÂU TRẢ LỜI CŨ
Câu 4: Cho 30,6 gam hỗn hợp gồm Cu, Fe, Zn phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư thu được dung dịch chứa 92,6 gam muối khan (không có muối amoni). Nung hỗn hợp muối đó đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là
A. 38,6.
B. 46,6.
C.84,6.
D. 76,6.
Đáp án A
hướng dẫn giải
30,6 gam hỗn hợp các kim loại (Cu, Fe, Zn) → 92,6 gam muối khan (Cu(NO3)2, Fe(NO3)3, Zn(NO3)2) → m gam chất rắn (CuO, Fe2O3, ZnO).
mmanhydrous = mmetal + mNO3−”>mNO−3
→ 92,6 = 30,6 + 62.nNO3−”>nNO−3
→nNO3−”>nNO−3 = 1 mol → nO=nNO3−2=0,5mol”>nO=nNO−32=0,5mol
→ m = 30,6 + 0,5.16 = 38,6 gam.
Bạn thấy bài viết CaCO3 + HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O có giải quyết đươc vấn đề bạn tìm hiểu không?, nếu không hãy comment góp ý thêm về CaCO3 + HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O bên dưới Blog domanhhung.com có thể chỉnh sửa & cải thiện nội dung tốt hơn cho độc giả nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website Đỗ Mạnh Hùng Blog
Chuyên mục: Kiến thức chung
Source: Đỗ Mạnh Hùng Blog Tổng hợp thông tin
Phản ứng CaCO3 + HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O là một phản ứng trao đổi chất xảy ra giữa Canxi Carbonat và Acid Nitric. Trong quá trình phản ứng, Canxi Carbonat (CaCO3) tác dụng với Acid Nitric (HNO3) tạo ra Canxi Nitrat (Ca(NO3)2), khí Carbon Dioxide (CO2) và nước (H2O). Phản ứng này có thể được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp như sản xuất phân bón hoặc làm sạch các bề mặt bị ăn mòn bởi Canxi Carbonat. Công thức và cấu trúc chất trong phản ứng này có thể được sử dụng để điều chỉnh tỷ lệ các chất tham gia trong quá trình phản ứng.
