Chất rắn A có sẵn trong tự nhiên dưới dạng nhiều loại khoáng khác nhau. Nung nóng A ở 900°C là phương pháp để sản xuất lượng lớn chất B. Cho B phản ứng với nước sẽ được chất X và tỏa nhiều nhiệt. Trong phòng thí nghiệm, dung dịch nước của X được dùng để phát hiện khí D. Khí D được sử dụng trong rất nhiều loại nước giải khát.
a) Viết các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình ở trên.
b) Vì sao khí D có thể dùng làm chất chữa cháy? Khí D không dùng để chữa cháy trong trường hợp nào? Giải thích.
c) Khí D ở trên có nhiều ứng dụng trong công nghiệp, một trong số đó là điều chế muối E (có trong thành phần bột nở) theo phương pháp Solvay: cho một lượng bằng nhau về số mol của NH3 và khí D sục qua dung dịch sodium chloride (nước biển) ở nhiệt độ thấp. Sản phẩm tạo thành ngoài muối E còn có muối ammonium chloride. Do ít tan ở nhiệt độ thấp nên muối E sẽ kết tủa, tách khỏi dung dịch. Nhiệt phân E thu được soda. Viết phương trình hóa học xảy ra trong quá trình trên.
d) Từ D điều chế được một loại phân đạm phổ biến có hàm lượng đạm cao nhất trong các loại phân đạm trên thị trường hiện nay. Viết phương trình hóa học xảy ra.
Câu trả lời tốt nhất
(a) A là CaCO3; B là CaO; D là CO2; X là Ca(OH)2
CaCO3 (900°C) → CaO + CO2
CaO + H2O → Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
(b) Khí CO2 có thể dùng làm chất chữa cháy vì CO2 không cháy và không duy trì sự cháy, mặt khác CO2 nặng hơn không khí nên CO2 có khả năng chìm xuống, bao lấy đám cháy và ngăn chất cháy tiếp cận với O2.
Khí CO2 không dùng để chữa cháy trong trường hợp đám cháy là một số kim loại như Mg, Al… vì CO2 phản ứng được với các kim loại này:
2Mg + CO2 → 2MgO + C
(c) Phương pháp Solvay điều chế NaHCO3 (E):
CO2 + NH3 + NaCl + H2O → NaHCO3 + NH4Cl
2NaHCO3 (t°) → Na2CO3 + CO2 + H2O
(d) Từ D điều chế được phân đạm urea
CO2 + 2NH3 → (NH2)2CO + H2O (180-200°C, 200 atm)