Đề bài
Cho chuỗi chuyển hóa sau:
$\text{X}\overset{(1)}{\rightarrow}\text{Ca}\left( \text{HCO}_{3} \right)_{2}\overset{(2)}{\rightarrow}\text{X}\overset{(3)}{\rightarrow}\text{CaCl}_{2}\overset{(4)}{\rightarrow}\text{Y}$
Với X, Y là các hợp chất khác nhau của calcium, chúng không tan hoặc ít tan trong nước. Phản ứng (2) thuộc loại phản ứng phân hủy.
Phương pháp giải
Phân tích sơ đồ phản ứng và xác định các chất tương ứng.
Lời giải chi tiết
Để giải quyết bài toán, trước tiên chúng ta cần xác định các chất trong chuỗi chuyển hóa dựa trên các dữ kiện đã cho:
1. X là chất không tan hoặc ít tan trong nước và có thể phản ứng để tạo Ca(HCO3)2 khi gặp nước có CO2 (phản ứng hòa tan).
2. Ca(HCO3)2 phân hủy thành X.
3. X chuyển hóa thành CaCl2 khi tác dụng với HCl.
4. CaCl2 chuyển hóa thành Y, là hợp chất của calcium, không tan trong nước, có thể bởi tác dụng với một chất khác.
Dựa trên các dữ kiện trên, trình tự các biến hóa có thể được đưa ra như sau:
CaCO3 (X)→Ca(HCO3)2→CaCO3 (X)→CaCl2→CaCO3 (Y)
Với chuỗi biến đổi này, ta phân tích các mệnh đề
(1) Sai. Vì $Ca(NO_{3})_{2}$ tan trong nước, không phù hợp với điều kiện X không tan hoặc ít tan.
(2) Đúng. Đây là phương trình phản ứng giữa $CaCO_{3}$ và HCl để tạo ra $CaCl_{2}$.
(3) Sai. Phản ứng (4) $ CaCl_{2}$ tác dụng với $Na_{2}CO_{3}$ tạo $CaCO_{3}$ kết tủa, nhưng không phải là phản ứng định tính đặc trưng để nhận biết ion Ca2+ do nhiều ion kim loại khác cũng phản ứng tương tự.
(4) Đúng. Phản ứng (1) là sự hòa tan $CaCO_{3}$ tạo $Ca(HCO_{3})_{2}$ trong điều kiện nước có CO2, và phản ứng (2) là sự phân hủy $Ca(HCO_{3})_{2}$ tạo lại $CaCO_{3}$, hình thành các thạch nhũ trong điều kiện tự nhiên ở các hang động đá vôi.