Giải bài tập SBT Hóa 11 Bài 15: Cacbon

Trong những nhận xét dưới đây, nhận xét nào không đúng?

A. Kim cương là cacbon hoàn toàn tinh khiết, trong suốt, không màu, không dẫn điện.

B. Than chì mềm do có cấu trúc lớp, các lớp lân cận liên kết với nhau bằng lực tương tác yếu.

C. Than gỗ, than xương có khả năng hấp phụ các chất khí và chất tan trong dung dịch.

D. Khi đốt cháy cacbon, phản ứng toả nhiều nhiệt, sản phẩm thu được chỉ là khí cacbonic.

Phương pháp giải

Xem lại lí thuyết về Cacbon

Hướng dẫn giải

Sản phẩm khi đốt cháy cacbon trong không khí, ngoài khí CO₂ còn một ít khí CO.

→ Đáp án cần chọn là D

Ở nhiệt độ cao cacbon có thể phản ứng với nhiều đơn chất và hợp chất. Hãy lập các phương trình hoá học sau đây và cho biết ở phản ứng nào cacbon thể hiện tính khử. Ghi rõ số oxi hoá của cacbon trong từng phản ứng.

1. C + S →

2. C + Al →

3. C + Ca →

4. C + H₂O →

5. C + CuO →

6. C + HNO₃ (đặc) →

7. C + H₂SO₄ (đặc) →

8. C + KClO₃ →

9. C + CO₂ →

Phương pháp giải

- Xác định số oxi hóa của cacbon trước và sau phản ứng.

- Chất khử là chất có số oxi hóa tăng sau phản ứng.

- Chất oxi hóa là chất có số oxi hóa giảm sau phản ứng.

Hướng dẫn giải

\(\begin{array}{l}1.\,\mathop C\limits^0  + S \to \mathop C\limits^{ + 4} {S_2}\\2.\,\mathop C\limits^0  + Al \to A{l_4}\mathop {{C_3}}\limits^{ - 3} \\3.\,\mathop C\limits^0  + Ca \to Ca\mathop {{C_2}}\limits^{ - 1} \\4.\,\mathop C\limits^0  + {H_2}O \to \mathop C\limits^{ + 2} O + {H_2}\\5.\,\mathop C\limits^0  + CuO \to 2Cu + \mathop C\limits^{ + 4} {O_2}\\6.\,\mathop C\limits^0  + HN{O_{3(dac)}} \to \mathop C\limits^{ + 4} {O_2} + 4N{O_2} + 2{H_2}O\\7.\,\mathop C\limits^0  + {H_2}S{O_{4(dac)}} \to \mathop C\limits^{ + 4} {O_2} + 2S{O_2} + 2{H_2}O\\8.\,\mathop C\limits^0  + KCl{O_3} \to 2KCl + 3\mathop C\limits^{ + 4} {O_2}\\9.\,\mathop C\limits^0  + C{O_2} \to 2\mathop C\limits^{ + 2} O\end{array}\)

Cabon thể hiện tính khử ở các phản ứng : 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Loại than nào sau đây không có trong thiên nhiên?

A. Than chì

B. Than antraxit

C. Than nâu

D. Than cốc

Phương pháp giải

Xem lại lí thuyết về Cacbon

Hướng dẫn giải

Than cốc là loại than không có trong thiên nhiên

→ Đáp án cần chọn là D

Để xác định hàm lượng phần trăm cacbon trong một mẫu gang trắng, người ta đốt mẫu gang trong oxi dư. Sau đó, xác định lượng khí CO₂ tạo thành bằng cách dẫn khí qua nước vôi trong dư ; lọc lấy kết tủa, rửa sạch, sấy khô rồi đem cân. Với một mẫu gang khối lượng là 5,00 g và khối lượng kết tủa thu được là 1,00 g thì hàm lượng (%) cacbon trong mẫu gang là bao nhiêu ?

Phương pháp giải

PTHH: C + O₂ → CO₂  (1)

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃  + H₂O (2)

Theo phương trình: nC = nCO₂ = nCaCO₃ → mC

→ Hàm lượng (%) cacbon trong mẫu gang 

Hướng dẫn giải

Khi đốt mẫu gang trong oxi, cacbon cháy tạo thành CO₂. Dẫn CO₂ qua nước vôi trong dư, toàn bộ lượng CO₂ chuyển thành kết tủa CaCO₃.

C + O₂ → CO₂  (1)

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃  + H₂O (2)

Theo các phản ứng (1) và (2)  nC = nCO₂ = nCaCO₃ = \dfrac{1}{{100}}\) = 0,01 (mol)

Khối lượng cacbon: mC= 0,01.12=0,12 (g)

Hàm lượng (%) cacbon trong mẫu gang : \(\dfrac{{0,12.100}}{5}\) = 2,4%

Đốt một mẫu than chì chứa tạp chất lưu huỳnh trong oxi. Cho hỗn hợp khí thoát ra tác dụng với lượng dư dung dịch brom, thấy có 0,32 g brom đã phản ứng. Cho khí thoát ra khỏi dung dịch brom tác dụng với lượng dư nước vôi trong, thu được 10,00 g kết tủa.

1. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.

2. Xác định phần trăm khối lượng của cacbon trong mẫu than chì.

Phương pháp giải

1. PTHH

C + O₂ t^o→ CO₂ (1)

S + O₂ t^o→ SO₂ (2)

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HBr (3)

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O (4)

2.  Theo các phản ứng (2) và (3):

\({n_S} = {n_{S{O_2}}} = {n_{B{{\rm{r}}_2}}}\)

→ Khối lượng lưu huỳnh trong mẫu than chì.

Theo các phản ứng (1) và (4) :

\({n_C} = {n_{C{O_2}}} = {n_{CaC{O_3}}}\)

→ Khối lượng cacbon trong mẫu than chì.

→ Phần trăm khối lượng của cacbon trong mẫu than chì.

Hướng dẫn giải

1. Các phương trình hóa học :

C + O₂ t^o→ CO₂ (1)

S + O₂ t^o→ SO₂ (2)

Khi đi vào dung dịch brom chỉ có SO₂ phản ứng :

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HBr (3)

Khí CO₂ thoát ra khỏi dung dịch brom tác dụng với nước vôi trong :

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O (4)

2. Theo các phản ứng (2) và (3):

\({n_S} = {n_{S{O_2}}} = {n_{B{{\rm{r}}_2}}} = \dfrac{{0,32}}{{160}}\) = 2.10^-3 (mol).

Khối lượng lưu huỳnh trong mẫu than chì: m_S = 200.10^-3.32 = 6,4.10^-2 (g).

Theo các phản ứng (1) và (4) :

\({n_C} = {n_{C{O_2}}} = {n_{CaC{O_3}}} = \dfrac{{10}}{{100}}\) = 0,1 (mol).

Khối lượng cacbon trong mẫu than chì :

m_C = 0,1.12 = 1,20 (g).

Phần trăm khối lượng cacbon trong mẫu than chì :

\(\% {m_C} = \dfrac{{1,2.100\% }}{{1,2 + {{6,4.10}^{ - 2}}}} = 94,94\% \)