C + CaO → CaC2 + CO ↑ | C ra CaC2 | CaO ra CaC2 | C ra CO

Phản ứng C + CaO hay C ra CaC₂ hoặc CaO ra CaC₂ hoặc C ra CO thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về CaO có lời giải, mời các bạn đón xem:

3C + CaO → CaC₂ + CO ↑

1. Phương trình phản ứng của CaO với C

3C + CaO → CaC₂ + CO ↑

2. Cách lập phương trình hóa học theo phương pháp thăng bằng electron

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa, từ đó xác định chất oxi hóa, chất khử:

 $\stackrel{0}{3C}+\stackrel{+2}{Ca}\stackrel{-2}{O}\to \stackrel{+2}{Ca}\stackrel{-1}{C_2}+\stackrel{+2}{C}\stackrel{-2}{O}$

C vừa là chất khử vừa là chất oxi hóa

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử

- Quá trình oxi hóa: $\stackrel{0}{C}\to \stackrel{+2}{C}+2e$

- Quá trình khử: $\stackrel{0}{C}+1e\to \stackrel{-1}{C}$

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hóa

 $\begin{array}{c}1\times \\ 1\times \end{array}\left|\begin{array}{c}\stackrel{0}{C}\to \stackrel{+2}{C}+2e\\ \stackrel{0}{2C}+2.1e\to \stackrel{-1}{C_2}\end{array}\right.$

Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hóa học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

3C + CaO → CaC₂ + CO ↑

3. Điều kiện để xảy ra phản ứng

- Nhiệt độ: 2000^oC. Điều kiện khác: trong lò điện

4. Hiện tượng phản ứng

- Canxi oxit phản ứng với cacbon thu được canxi cacbua và khí CO thoát ra.

5. Mở rộng kiến thức về CaO

- Công thức hóa học là CaO, tên thông thường là vôi sống, là chất rắn, màu trắng, nóng chảy ở nhiệt độ rất cao (khoảng 2585^oC).

a. Tính chất hóa học

CaO có đầy đủ tính chất hóa học của oxit bazơ.

a) Tác dụng với nước:

CaO _(r)  +  H₂O _(l)  → Ca(OH)_{2 (r)}

Phản ứng của CaO với nước gọi là phản ứng tôi vôi, phản ứng này tỏa nhiều nhiệt.

Chất Ca(OH)₂ tạo thành gọi là vôi tôi, là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước, phần tan tạo thành dung dịch bazơ còn gọi là nước vôi trong.

CaO có tính hút ẩm mạnh nên được dùng để làm khô nhiều chất.

b) Tác dụng với axit tạo thành muối và nước.

Ví dụ: CaO tác dụng với dung dịch axit clohiđric HCl, phản ứng tỏa nhiều nhiệt, sinh ra canxi clorua CaCl₂ tan trong nước.

Phương trình hóa học:

CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O

Nhờ tính chất này, CaO được dùng để khử chua đất trồng trọt, xử lý nước thải của nhiều nhà máy hóa chất, …

c) Tác dụng với oxit axit tạo thành muối.

Ví dụ: Để một mẩu nhỏ CaO trong không khí ở nhiệt độ thường, CaO hấp thụ khí CO₂ để tạo thành canxi cacbonat CaCO₃.

Phương trình hóa học:

CaO_(r) + CO_{2 (k)}  $\stackrel{t^0}{\to }$ CaCO_{3 (r)}

Vì vậy CaO sẽ giảm chất lượng nếu lưu giữ lâu ngày trong tự nhiên.

b. Ứng dụng của canxi oxit

CaO có những ứng dụng chủ yếu sau đây:

- Phần lớn canxi oxit được dùng trong công nghiệp luyện kim và làm nguyên liệu cho công nghiệp hóa học.

- Ngoài ra, canxi oxit còn được dùng để khử chua đất trồng trọt, xử lí nước thải công nghiệp, sát trùng, diệt nấm, khử độc môi trường,…

- Canxi oxit có tính hút ẩm mạnh nên được dùng để làm khô nhiều chất.

c. Sản xuất canxi oxit trong công nghiệp

Nguyên liệu để sản xuất canxi oxit là đá vôi (chứa CaCO₃). Chất đốt là than đá, củi, dầu, khí tự nhiên,…

Các phản ứng hóa học xảy ra khi nung đá vôi:

- Than cháy sinh ra khí CO₂ và tỏa nhiều nhiệt: 

C _(r) + O_{2 (k)} $\stackrel{t^0}{\to }$ CO_{2 (k)}

- Nhiệt sinh ra phân hủy đá vôi ở khoảng trên 900⁰C:

 CaCO_{3 (r)} $\stackrel{t^0}{\to }$ CaO _(r) + CO_{2 (k)}

6. Mở rộng kiến thức về cacbonoxit (CO)

6.1. Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí

- Cấu tạo của CO là C ≡ O (trong đó có 1 liên kết thuộc kiểu cho - nhận).

- CO là chất khí, không màu, không mùi, không vị, tan rất ít trong nước và rất bền với nhiệt, hóa lỏng ở -191,5^oC, hóa rắn ở -205,2^oC.

- CO là khí độc vì nó kết hợp với hemoglobin ở trong máu tạo thành hợp chất bền làm cho hemoglobin mất tác dụng vận chuyển khí O₂.

6.2. Tính chất hóa học

- CO là oxit trung tính (oxit không có khả năng tạo muối) ⇒ không tác dụng với nước, dung dịch bazơ và dung dịch axit ở nhiệt độ thường.

- CO là chất khử mạnh:

+ Tác dụng với các phi kim

Thí dụ:

2CO + O₂ $\stackrel{t^0}{\to }$ 2CO₂ 

CO + Cl₂ → COCl₂ (photgen)

+ CO khử oxit của các kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học của kim loại (phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao).

Thí dụ:

3CO + Fe₂O₃ $\stackrel{t^0}{\to }$ 3CO₂ + 2Fe

CO + CuO $\stackrel{t^0}{\to }$ CO₂ + Cu

Chú ý: Dựa trên các tính chất hóa học này mà CO được ứng dụng để làm nhiên liệu khí, hay dùng trong luyện kim để khử các oxit kim loại.

6.3. Điều chế

a. Trong phòng thí nghiệm

- Đun nóng axit fomic (HCOOH) khi có mặt H₂SO₄ đặc.

Phương trình hóa học:

HCOOH $\stackrel{H_{2}S{O}_{4}dac,t^o}{\to }$ CO + H₂O

b. Trong công nghiệp

- Khí CO được điều chế theo hai phương pháp:

        + Cho hơi nước đi qua than nung đỏ:

          C + H₂O $\stackrel{~1050{}^{o}C}{\rightleftarrows }$ CO + H₂

⇒ Hỗn hợp khí tạo thành được gọi là khí than ướt. Ngoài CO (chiếm khoảng 44%), H₂ còn có các khí khác như CO₂, N₂,…

        + Trong các lò gas, thổi không khí qua than nung đỏ:

Ở phần dưới của lò: C + O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$CO₂↑

Khí CO₂ đi qua lớp than nung đỏ: CO₂ + C $\stackrel{t^o}{\to }$ 2CO

⇒ Hỗn hợp khí thu được gọi là khí lò gas (khí than khô). Trong khí lò gas, CO thường chiếm khoảng 25%, ngoài ra còn có CO₂, N₂,…

7. Một số bài tập minh họa

Câu 1: Quá trình tác dụng giữa cacbon và canxi oxit sẽ tạo thành canxi cacbua hay còn gọi là quá trình sản xuất

A. axetylen

B. canxi xianamit

C. thép

D. đất đèn

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Thành phần chính của đất đèn chính là canxi cacbua

Câu 2: Trong phòng thí nghiệm, oxit nào được dùng làm chất hút ẩm (chất làm khô)?

A. MgO

B. CuO

C. CaO

D. ZnO

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Trong phòng thí nghiệm, oxit được dùng làm chất hút ẩm (chất làm khô) là: CaO

Vì nó tác dụng với nước tạo thành Ca(OH)₂

Phương trình phản ứng: CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Câu 3: Khi đun nấu bằng than tổ ong thường sinh ra khí X không màu, không mùi, bền với nhiệt, hơi nhẹ hơn không khí và dễ gây ngộ độc đường hô hấp. Khí X là

A. N₂.  

B. CO₂.                           

C. CO.                            

D. H₂.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Khi đun nấu than tổ ong sẽ thường sinh ra CO₂ và CO. Trong đó, khí CO là không màu, không mùi, bền với nhiệt, hơi nhẹ hơn không khí và dễ gây ngộ độc đường hô hấp.

Câu 4: CaO dùng làm chất khử chua đất trồng là ứng dụng của tính chất hóa học nào?

A. Tác dụng với oxit axit

B. Tác dụng với oxit bazơ

C. Tác dụng với axit

D. Tác dụng với bazơ

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

CaO dùng làm chất khử chua đất trồng là ứng dụng của tính chất hóa học là tác dụng với axit.

Câu 5: Một hỗn hợp rắn gồm: Canxi và Canxicacbua. Cho hỗn hợp này tác dụng với nước dư nguời ta thu đuợc hỗn hợp khí

A. Khí H₂    

B. Khí H₂ và CH₂

C. Khí C₂H₂ và H₂    

D. Khí H₂ và CH₄

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂ ↑

CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂ ↑

Câu 6: Cacbon chỉ thể hiện tính oxi hóa trong phản ứng hóa học nào sau đây?

A. 2C + O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2CO

B. C + O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ CO₂

C. 3C + CaO $\stackrel{t^o}{\to }$ CaC₂ + CO

D. C + 2H₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ CH₄

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

C tác dụng với H₂ thì C đóng vai trò là chất oxi hóa. Khi tác dụng với oxi thì đóng vai trò là chất khử, khi tác dụng với CaO thì vừa đóng vai trò là chất khử vừa đóng vai trò chất oxi hóa.

Câu 7: CaO là oxit

A. Oxit bazơ

B. Oxit axit

C. Oxit trung tính

D. Oxit lưỡng tính

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

CaO là oxit bazơ.

Câu 8: Để thu được 5,6 tấn vôi sống với hiệu suất phản ứng đạt 95% thì lượng CaCO₃ cần dùng  là

A. 9,5 tấn                      B. 10,5 tấn                  C. 10 tấn                        D. 9,0 tấn

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

CaCO₃ $\stackrel{t^o}{\to }$ CaO + CO₂

100 g →      56g

10 tấn ←     5,6 tấn

Do hiệu suất phản ứng là 95% nên lượng CaCO₃ cần dùng là

$H\%=\frac{m_{lt}}{m_{tt}}.100\%\to m_{tt}=\frac{m_{lt}.100\%}{H\%}=\frac{10.100\%}{95\%}=\mathrm{10,5}$tấn.

Câu 9: Khí X thoát ra khi đốt than trong lò, đốt xăng dầu trong động cơ. Khí này gây ngộ độc hô hấp cho người và vật nuôi, do làm giảm khả năng vận chuyển oxi của máu. Khí X là

A. CO₂.                     

B. SO₂.                     

C. CO.                      

D. Cl₂.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Khí đó chính là CO. Vì:

C + O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ CO₂

CO₂ + C $\stackrel{t^o}{\to }$ 2CO

Khi khí CO đi vào đường hô hấp thì nó sẽ chiếm oxi trong máu.

Câu 10: Tính oxi hóa của cacbon thể hiện ở phản ứng nào trong các phản ứng sau?

A. C + O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ CO₂           

B. C + 2CuO $\stackrel{t^o}{\to }$2Cu + CO₂

C. 3C + 4Al $\stackrel{t^o}{\to }$Al₄C₃

D. C + H₂O $\stackrel{t^o}{\to }$CO + H₂

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Tính oxi hóa của C thể hiện khi tác dụng với hiđro và kim loại.

$3\stackrel{0}{C}+4Al \stackrel{t^o}{\to }A{l}_4{\stackrel{-4}{C}}_3$

 

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• CaO + H2O → Ca(OH)₂
• CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O
• CaO + H₂SO₄ → CaSO₄ ↓ + H₂O
• CaO + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂O
• 3CaO + 2H₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂ ↓ + 3H₂O
• CaO + HF → CaF₂ ↓ + H₂O
• CaO + 2HCOOH → (HCOO)₂Ca + H₂O
• CaO + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Ca + H₂O
• CaO + CO₂ → CaCO₃
• CaO + SO₂ → CaSO₃ ↓
• CaO + O₂ + SO₂ → CaSO₄ ↓
• CaO + SiO₂ → CaSiO₃
• 3CaO + P₂O₅ → Ca₃(PO₄)₂ ↓
• CaO + N₂O₅ → Ca(NO₃)₂
• 5C + 2CaO → 2CaC₂ + CO₂ ↑
• CaO + Cl₂ → CaOCl₂
• CaO + TiO₂ → CaTiO₃
• 2CaO + 2MgO + FeSi → Fe + 2Mg + Ca₂SiO₄
• 2Al + 3CaO → Al₂O₃ + 3Ca
• 2Al + 4CaO → 3Ca + Ca(AlO₂)₂
• 4CaO + 3O₂ + 2Cr₂O₃ → 4CaCrO₄
• 2CaO + ZrSiO₄ → CaSiO₃ + CaZrO₃
• CaO + FeS → FeO + CaS
• CaO + 2LiF → CaF₂ ↓+ Li₂O
• 4CaO + 4HgS → 4Hg + 3CaS + CaSO₄
• 2CaO + MgO + SiO → Mg + Ca₂SiO₄