CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O

1. Phương trình phản ứng CO2 ra BaCO3 

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

Phản ứng không có điều kiện đặc biệt.

Vì không biết sản phẩm thu được là muối nào, ta phải tính tỉ lệ T theo các phản ứng sau:

Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3↓ + H2O (1)

Ba(OH)2 + 2CO2 → Ba(HCO3)2 (2)

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

Nếu chúng ta hòa tan CO2 vào dung dịch nước vôi thấy xuất hiện kết tủa, sau đó thêm đồng loạt Ba(OH)2 vào và lại thấy có kết tủa tiếp, từ đó suy ra sự tồn tại của cả BaCO3 và Ba(HCO3)2.

Nếu không có thông tin đó, chúng ta sẽ phải xem xét nhiều tình huống khác nhau để giải quyết vấn đề.

Khi khó khăn trong việc tính toán T, chúng ta dựa vào các thông tin phụ để xác định khả năng tạo ra muối.

Nếu ta hấp thụ CO2 vào nước vôi dư, chỉ có thể tạo muối BaCO3.

Sự tăng giảm khối lượng dung dịch: Khi cho sản phẩm cháy vào bình Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2.

mbình tăng = mhấp thụ

mdd tăng = mhấp thụ – mkết tủa

Mdd giảm bằng sự kết tủa trừ đi sự hấp thụ.

Tóm lại, phản ứng có thể tạo ra cả BaCO3 và Ba(HCO3)2, hoặc chỉ tạo ra một trong hai muối phụ thuộc vào tỉ lệ T và điều kiện phản ứng. Nếu không có đủ dữ kiện, ta có thể sử dụng các dữ kiện phụ để suy ra khả năng tạo ra muối. Ngoài ra, sự thay đổi khối lượng bình và dung dịch cũng có thể giúp xác định sản phẩm của phản ứng.

3. Cách thực hiện phản ứng:

Quá trình trung hòa axit này có thể được sử dụng để xác định hàm lượng CO2 trong không khí. Ngoài ra, phản ứng trung hòa axit này còn được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác. Ví dụ, trong sản xuất thực phẩm, quá trình trung hòa axit này được sử dụng để tạo ra các sản phẩm có độ pH phù hợp. Trong xử lý nước thải, quá trình trung hòa axit này cũng được sử dụng để điều chỉnh độ pH của nước thải trước khi đưa vào quá trình xử lý tiếp theo.

Ngoài ra, trung hòa axit cũng được áp dụng trong phòng thí nghiệm để chuẩn độ axit và kiểm tra độ pH của các dung dịch. Ví dụ, trong quá trình chuẩn độ axit bằng NaOH, ta cũng sử dụng phương pháp trung hòa axit để xác định lượng axit cần chuẩn độ.

Vì thế, phương pháp trung hòa axit bằng CO2 và dung dịch Ba(OH)2 dư đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ lĩnh vực hóa học đến lĩnh vực sản xuất và xử lý nước thải.

4. Hiện tượng nhận biết phản ứng:

Bạn có biết

Trong phản ứng giữa CO2 và Ba(OH)2, sản phẩm cuối cùng được tạo ra sẽ phụ thuộc vào tỉ lệ số mol giữa chúng. Tức là, tỉ lệ số mol CO2 và Ba(OH)2 sẽ xác định sản phẩm là muối trung hòa, axit hay hỗn hợp hai muối.

Ví dụ, khi tỉ lệ số mol CO2 và Ba(OH)2 là 1:1, phản ứng sẽ tạo ra muối trung hòa BaCO3 và H2O. Tuy nhiên, khi tỉ lệ số mol là 2:1, phản ứng sẽ tạo ra hỗn hợp hai muối Ba(HCO3)2. Điều này có thể được giải thích thông qua cách CO2 và Ba(OH)2 tương tác với nhau.

Tương tác này có thể tạo ra nhiều kết quả khác nhau, phụ thuộc vào tỉ lệ số mol giữa CO2 và Ba(OH)2. Nếu tỉ lệ số mol không đạt sự trung hòa, phản ứng sẽ tạo ra axit.

Các sản phẩm này có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Ví dụ, muối trung hòa BaCO3 được áp dụng trong việc sản xuất giấy, thuốc lá, thực phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân. Trong khi đó, hỗn hợp hai muối Ba(HCO3)2 được áp dụng trong việc sản xuất bột nướng và các sản phẩm nước giải khát.

Những kiến thức này sẽ giúp bạn hiểu sâu hơn về phản ứng giữa CO2 và Ba(OH)2, và cách sử dụng các sản phẩm tạo ra từ phản ứng này.

5. Ví dụ minh họa:

A. không có hiện tượng gì.

B. xuất hiện kết tủa trắng.

C. xuất hiện kết tủa sau đó kết tủa tan.

D. ban đầu không có hiện tượng gì sau đó xuất hiện kết tủa.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Trong phản ứng hoá học giữa CO2 và Ba(OH)2 theo phương trình: CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O, ta có thể quan sát một hiện tượng đặc trưng là sự xuất hiện của một chất kết tủa màu trắng. Chất kết tủa này được hình thành thông qua quá trình trao đổi ion giữa các chất trong phản ứng. Bên cạnh đó, phản ứng này còn có các ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất hóa chất, chế tạo các chất sử dụng trong ngành dệt, giấy và da, cũng như trong sản xuất thuốc diệt côn trùng và thuốc trừ bệnh cây trồng.

Ví dụ 2: Khi sục từ từ khí CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 dư, sản phẩm muối thu được là

A. BaCO3

B. Ba(HCO3)2

C. Ban đầu tạo BaCO3 sau đó khí CO2 dư thì thu được Ba(HCO3)2

D. Ban đầu tạo Ba(HCO3)2 sau đó khí CO2 dư thì thu được BaCO3

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Khi tiếp xúc khí CO2 với dung dịch Ba(OH)2 dư, chỉ tạo ra một muối duy nhất là BaCO3. Tuy nhiên, để hiểu rõ hơn quá trình phản ứng này, chúng ta cần phân tích chi tiết về cơ chế của nó.

Đầu tiên, xem xét phía của dung dịch Ba(OH)2. Khi tiếp xúc với dung dịch nước, Ba(OH)2 sẽ tan thành các ion Ba2+ và OH-. Trong khi đó, khí CO2 sẽ phản ứng với nước để tạo thành H2CO3. H2CO3 là một axit yếu, do đó sẽ phân huỷ thành H+ và HCO3-. Tiếp tục phân huỷ HCO3-, chúng ta thu được ion CO32- và H2O.

Tiếp theo, các ion OH- sẽ tương tác với CO2 để hình thành ion HCO3-. Sau đó, các ion HCO3- sẽ liên kết với ion Ba2+ để tạo thành chất kết tủa là BaCO3. Các chất kết tủa được tạo ra do dung dịch chứa tỷ lệ ion Ba2+ cao hơn lượng CO2 có thể tham gia phản ứng.

Do đó, phương trình hóa học cho quá trình này có thể được biểu diễn như sau:

CO2 + Ba(OH)2 → H2O + Ba(HCO3)2

Ba(HCO3)2 → BaCO3 + CO2 + H2O

Phản ứng này có nhiều ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày. Ví dụ, nó được áp dụng để tách khí CO2 trong các quá trình sản xuất công nghiệp. Ngoài ra, muối BaCO3 kết tủa cũng được sử dụng trong việc sản xuất xi măng và các vật liệu xây dựng khác.

Ví dụ 3: Khi cho 2,24 lít khí CO2 ở điều kiện tiêu chuẩn tác dụng hoàn toàn với dung dịch Ba(OH)2, ta thu được m gam muối trung hòa. Hãy tìm giá trị của m.

A. 13

B. 19,7

C. 25,9

D. 39,4

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Đáp án đúng là: B

Ta có số mol CO2 ban đầu là 0.1 mol.

Theo phương trình hóa học: CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O

Mỗi mol CO2 tác dụng với một mol Ba(OH)2. Vậy số mol Ba(OH)2 cần để tác dụng với 0.1 mol CO2 là 0.1 mol.

Do đó, ta có:

Số mol Ba(OH)2 = 0.1 mol

Số mol BaCO3 tạo thành = 0.1 mol

Khối lượng của BaCO3 tạo thành = số mol BaCO3 * khối lượng phân tử BaCO3 = 0.1 * 197 = 19.7 gam.

Vậy khối lượng của BaCO3 tạo thành là 19.7 gam.

Câu 4. Dãy các chất đều phản ứng được với dung dịch Ba(OH)2 là:

A. Al, SO2, H2SO4 , CuCl2

B. Al2O3, CO2, HCl, KCl

C. MgO, CO2, H2SO4 , CuCl2

D. MgO, SO2, H2SO4, CuCl2

Đáp án A

A đúng

Phương trình phản ứng hóa học xảy ra

2 Al + Ba(OH)2 + 2 H2O → Ba(AlO2)2 + 3 H2

Ba(OH)2 + SO2 → H2O + BaSO3↓

Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4+ 2H2O

CuCl2 + Ba(OH)2 → Cu(OH)2 + BaCl2

B sai vì KCl không phản ứng

C sai vì MgO không phản ứng

D sai vì MgO không phản ứng

Câu 5. Hãy dung xen kẽ cacbon tác dụng với nhôm, nước, đồng(II) oxit, axit nitric đặc, axit sulfuric đặc, clorat kali, và khí CO2 dưới điều kiện thích hợp. Số phản ứng mà trong đó cacbon đóng vai trò chất khử là

A. 6.

B. 4.

C. 7.

D. 5.

Đáp án A: C thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa → H2O, CuO, HNO3 đặc, H2SO4 đặc, KClO3 , CO2

Phương trình phản ứng hóa học xảy ra

C + 2H2O → CO2+ 2H2

2CuO + C → 2Cu + CO2

C + 4HNO3 → CO2 + 4NO2 + 2H2O

C + 2H2SO4→ 2SO2 + CO2 + 2H2O

2KClO3+ 3C → 2KCl + 3CO2

Câu 6. Sau khi sục 2,24 lít CO2 (đktc) vào 1 lít dung dịch hỗn hợp Ba(OH)2 0,06M và NaOH 0,03M, thu được một lượng kết tủa có giá trị là a gam.

A. 19,7

B. 9,85

C. 7,88

D. 13,79

Đáp án B

Ta có :

nCO2 = 0,1 mol ;

nOH- = 1.0,06.2 + 1.0,03.1 = 0,15 mol

nBa2+ = 0,06.1 = 0,06 mol

Mà 1 < nOH- / nCO2 = 0,3/0,2 = 1,5 < 2

=> Phản ứng tạo 2 muối

=> nCO32- = nOH- – nCO2 = 0,15 mol < 0,06 mol

=> nBaCO3 = 0,05 mol

=> m = 197.0,05 = 9,85 gam