CaCO3 + HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O | CaCO3 ra CO2

Phản ứng CaCO₃ + HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O

1. Phương trình phản ứng CaCO₃ ra CO₂

CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O

2. Điều kiện phản ứng xảy ra

Nhiệt độ thường

3. Khi có CaCO₃ tác dụng HNO₃ có hiện tượng

Chất rắn màu trắng CaCO₃ tan dần và sinh ra khí CO₂ làm sủi bọt dung dịch.

4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

4.1. Bản chất của CaCO₃ (Canxi cacbonat)

CaCO₃ là muối cacbonat mang đầy đủ tính chất hoá học của muối nên tác dụng được với axit mạnh.

4.2. Bản chất của HNO₃ (Axit nitric)

HNO₃ là một monoaxit mạnh tác dụng với bazo, oxit bazo, muối cacbonat tạo thành các muối nitrat.

5. Mở rộng kiến thức về CaCO₃

5.1. Tính chất vật lí & nhận biết

- Tính chất vật lí: Là chất rắn màu trắng, không tan trong nước.

- Nhận biết: sử dụng dung dịch axit HCl, thấy thoát ra khí không màu, không mùi:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

5.2. Tính chất hóa học

- Mang đầy đủ tính chất hóa học của muối:

Tác dụng với axit mạnh:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

Kém bền với nhiệt:

CaCO₃ -^to→ CaO + CO₂

CaCO₃ tan dần trong nước có hòa tan khí CO₂.

CaCO₃ + CO₂ + H₂O ⇆ Ca(HCO₃)₂

→ khi đun nóng:

Ca(HCO₃)₂ -^to→ CaCO₃↓ + CO₂ + H₂O

5.3. Điều chế

Đa số cacbonat canxi được sử dụng trong công nghiệp là được khai thác từ đá mỏ hoặc đá núi. Cacbonat canxi tinh khiết (ví dụ loại dùng làm thuốc hoặc dược phẩm), được điều chế từ nguồn đá mỏ (thường là cẩm thạch) hoặc nó có thể được tạo ra bằng cách cho khí cacbonic qua dung dịch canxi hidroxit.

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O

5.4. Ứng dụng

+ CaCO3 được xem như là chất phụ gia cho ngành sản xuất sản phẩm thức ăn chăn nuôi cho gia súc. Bên cạnh đó, Canxi cacbonat cũng là nguồn dinh dưỡng cần thiết cho quá trình hình thành trứng và sự phát triển của xương đối với các loại gia cầm.

+ CaCO3 được sử dụng như 1 loại phân bón giúp cây trồng phát triển, ổn định độ pH cho đất, cung cấp chất dinh dưỡng cho cây.

+ Ngoài ra, CaCO3 còn được sử dụng như chất phụ gia cho ngành sản xuất thuốc trừ sâu bởi loại khoáng này khá thân thiện với môi trường.

6. Tính chất hóa học của HNO₃

- Axit nitric là một dung dịch nitrat hydro có công thức hóa học HNO₃ . Đây là một axit khan, là một monoaxit mạnh, có tính oxy hóa mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ, có hằng số cân bằng axit (pKa) = −2.

- Axit nitric là một monoproton chỉ có một sự phân ly nên trong dung dịch, nó bị điện ly hoàn toàn thành các ion nitrat NO₃− và một proton hydrat, hay còn gọi là ion hiđroni.

H₃O+ HNO₃ + H₂O → H₃O+ + NO3-

- Axit nitric có tính chất của một axit bình thường nên nó làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

- Tác dụng với bazo, oxit bazo, muối cacbonat tạo thành các muối nitrat

2HNO₃ + CuO → Cu(NO₃)₂ + H₂O

2HNO₃ + Mg(OH)₂ → Mg(NO₃)₂ + 2H₂O

2HNO₃ + CaCO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂O + CO₂

- Axit nitric tác dụng với kim loại: Tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrat và nước .

Kim loại + HNO_{3 đặc} → muối nitrat + NO + H₂O ( t^o)

Kim loại + HNO_{3 loãng} → muối nitrat + NO + H₂O

Kim loại + HNO_{3 loãng lạnh} → muối nitrat + H₂

Mg(rắn) + 2HNO_{3 loãng lạnh} → Mg(NO₃)₂ + H₂ (khí)

- Nhôm, sắt, crom thụ động với axit nitric đặc nguội do lớp oxit kim loại được tạo ra bảo vệ chúng không bị oxy hóa tiếp.

- Tác dụng với phi kim (các nguyên tố á kim, ngoại trừ silic và halogen) tạo thành nito dioxit nếu là axit nitric đặc và oxit nito với axit loãng và nước, oxit của phi kim.

C + 4HNO_{3 đặc} → 4NO₂ + 2H₂O + CO₂

P + 5HNO_{3 đặc} → 5NO₂ + H₂O + H₃PO₄

3C + 4HNO_{3 loãng} → 3CO₂ + 4NO + 2H₂O

- Tác dụng với oxit bazo, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa lên hóa trị cao nhất:

FeO + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

FeCO₃ + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O + CO₂

- Tác dụng với hợp chất:

3H₂S + 2HNO₃ (>5%) → 3S_{kết tủa} + 2NO + 4H₂O

PbS + 8HNO_{3 đặc} → PbSO_{4 kết tủa} + 8NO₂ + 4H₂O

Ag₃PO₄ tan trong HNO₃, HgS không tác dụng với HNO₃.

- Tác dụng với nhiều hợp chất hữu cơ: Axit nitric có khả năng phá hủy nhiều hợp chất hữu cơ, nên sẽ rất nguy hiểm nếu để axit này tiếp xúc với cơ thể người.

7. Bài tập vận dụng

Câu 1. Phản ứng nào dưới đây không xảy ra

A. CO₂ + dung dịch Na₂CO₃ →

B. Fe₂O₃+ C →

C. CaCO₃ + HNO₃ →

D. CO₂ + H₂O + BaSO₄ →

Lời giải:

Đáp án: D

Câu 2. Cho 10 gam CaCO₃ tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO₃ loãng dư thu được V lít khí CO₂ (đktc). Giá trị V của là

A. 5,60.

B. 2,24.

C. 3,36.

D. 4,48.

Lời giải:

Đáp án: B

Giải thích:

Phương trình phản ứng hóa học

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O (1)

n_CaCO3 = 0,1 (mol)

=> n_CO2 = 0,1(mol)

=> V_CO2(đktc) = 2,24(l)

Câu 3. Cho hổn hợp C và S vào dung dịch HNO₃đặc thu được hổn hợp khí X và dung dịch Y. Thành phần của X là

A. SO₂ và NO₂.

B. CO₂ và SO₂.

C. CO₂và NO₂.

D. SO₂ và NO.

Lời giải:

Đáp án: C

Giải thích:

Phương trình phản ứng xảy ra

C + 4HNO₃ đặc → CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

S + 6HNO₃ đặc → H₂SO₄ + 6NO₂ + 2H₂O.

Câu 4. Trong các cặp chất cho dưới đây, cặp chất nào có thể cùng tồn tại trong một dung dịch?

A. NaCl và CuSO₄.

B. NH₃ và AgNO₃.

C. CaCO₃ và HNO₃.

D. NaHSO₄ và NaHCO₃.

Lời giải:

Đáp án: A

Giải thích:

B. AgNO₃ + H₂O + 3NH₃ → NH₄NO₃ + (Ag(NH₃)₂)OH

C. CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂+ CO₂ + H₂O

D. NaHCO₃ + NaHSO₄→ H₂O + Na₂SO₄+ CO₂

Câu 5. Cho 2,7 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng với dung dịch HNO₃ dư, thu được 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí NO và NO₂có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Tổng khối lượng muối nitrat sinh ra là :

A. 66,75 gam.

B. 13,55 gam.

C. 6,775 gam.

D. 3,335 gam.

Lời giải:

Đáp án: B

Giải thích: