Title CHUYÊN ĐỀ BÀI TOÁN CO2, H2O + THAN NÓNG ĐỎ - GV.docx ✅

CHUYÊN ĐỀ CO 2 , H 2 O + THAN NÓNG ĐỎ A. DẠNG BÀI 1. Dạng 1: Hơi nước và khí CO 2 qua than nóng đỏ, thu được hỗn hợp gồm CO, H 2 , CO 2 . 2. Dạng 2: Hơi nước qua than nóng đỏ B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI 1. Dạng bài: Hơi nước và khí CO 2 qua than nóng đỏ, thu được hỗn hợp gồm CO, H 2 , CO 2 . - Kiểu bài: ︸ ︸X Y mxy 2+C+ 2 2 22 2 CO hoãn hôïp oxit (FeO, CuO...)CO H HOdung dòch bazô (Ca(OH), Ba(OH)...)m (g) keát tuûa CO        - Tùy từng bài mà ta phải sử dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố để giải. + Nguyên tắc bảo toàn: Tổng số mol nguyên tử của nguyên tố trước phản ứng = Tổng số mol nguyên tử của nguyên tố sau phản ứng: * Áp dụng bảo toàn nguyên tố đối với sơ đồ trên: - Bảo toàn nguyên tố O ta có: 222CO(tröôùc)HOCOCO(sau)2nnnn - Bảo toàn nguyên tố H ta có: 2222HOHHOH2n2nnn - Phương trình hóa học C + CO 2 o t  2C O (1 ) 0,5x x C + H 2 O o t  CO + H 2 (2 ) y y y C + 2H 2 O o t  CO 2 + 2H 2 (3 ) 2z z 2z Đặt x, y, z lần lượt là mol của CO, H 2 , CO 2 trong Y, ta có: 22COHOhhñaàun=n+n=0,5x+y+2z (1) 22hhsauCOHCOn=n+n+n=x+2y+3z (2) - Nhân (1) với 2, ta có: 2 hhñaàun=x+2y+4z (1) - Lấy (1) – (2) ⟺ 2n hh đầu – n hh sau = z (n CO2 trong hỗn hợp sau) 2XYCO(Y)2nnn(*) 22COHhhsauCOnnnn mà 2COH[O](trongoxide)nnn * Trường hợp dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch Ca(OH) 2 , hoặc Ba(OH) 2 . - Nếu Ca(OH) 2 , hoặc Ba(OH) 2 dư 2COnn  - Nếu CO 2 dư, kết tủa tan 1 phần 22COCOOHOHnnnnnn  2. Bài tập vận dụng Bài 1. Dẫn 0,6 mol hỗn hợp gồm hơi nước và khí CO 2 qua than nung đỏ, thu được 0,9 mol hỗn hợp X gồm CO, H 2 và CO 2 . Cho X hấp thụ hết vào 200 ml dung dịch NaOH 2M, thu được dung dịch Y. Cho từ từ dung dịch Y vào 150 ml dung dịch HCl 1M, thu được V lít khí CO 2 (đktc). Tinh giá trị
của V. Hướng dẫn - Phương trình hóa học C + CO 2 o t  2C O (1 ) 0,5x x C + H 2 O o t  CO + H 2 (2 ) y y y C + 2H 2 O o t  CO 2 + 2H 2 (3 ) 2z z 2z Đặt x, y, z lần lượt là mol của CO, H 2 , CO 2 trong Y, ta có: 22COHOhhñaàun=n+n=0,5x+y+2z (1) Y 22COHCOn=n+n+n=x+2y+3z (2) - Nhân (1) với 2, ta có: X2n=x+2y+4z (1) - Lấy (1) – (2) ⟺ 2x + 2y + 4z – 2x – 2y – 3z = 2.0,6 – 0,9 → z = 0,3 (mol) = n CO2 (X) 2COHnn0,90,30,6(mol) * Cho hỗn hợp Y vào dung dịch NaOH. - Theo bài ta có: 2 NaOH NaOH CO n0,4 n0,4(mol)1,33 (1;2) n0,3 ⟹Tạo ra 2 muối: Na 2 CO 3 (x mol) và NaHCO 3 (y mol) - Phương trình hóa học: 2232 23 CO2NaOHNaCOHO(4) CONaOHNaHCO(5)   2xy0,4x0,1(mol) xy0,3 y0,2(mol)     - Cho Y từ từ vào 0,15 mol HCl (do ban đầu HCl dư nên 2 muối phản ứng cùng lúc theo đúng tỉ lệ mol của chúng). 23 3 NaCO 233 NaHCO n 0,11 goïi a laø mol cuûa NaCO vaø 2a laø mol cuûa NaHCO taùc duïng vôùi HCl n0,22 - Phương trình hóa học: 2322 322 2HClNaCO2NaClCOHO(6) HClNaHCONaClCOHO(7)   22 HCl COCO n4a4a0,15a0,0375(mol) n3a0,1125(mol)V0,1125.24,792,52(lít)   Bài 2. Dẫn 0,275 mol hỗn hợp X gồm hơi nước và khí CO 2 qua carbon nung đỏ, thu được 0,475 mol hỗn hợp Y gồm CO, H 2 , CO 2 . Cho Y hấp thụ vào dung dịch chứa Ba(OH) 2 dư, sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Tính giá trị của m. Hướng dẫn
- Phương trình hóa học C + CO 2 o t  2C O (1 ) 0,5x x C + H 2 O o t  CO + H 2 (2 ) y y y C + 2H 2 O o t  CO 2 + 2H 2 (3 ) 2z z 2z Đặt x, y, z lần lượt là mol của CO, H 2 , CO 2 trong Y, ta có: X 22COHOn=n+n=0,5x+y+2z (1) Y 22COHCOn=n+n+n=x+2y+3z (2) - Nhân (1) với 2, ta có: X2n=x+2y+4z (1) - Lấy (1) – (2) 22XYCO(Y)CO(Y)2nnnn2.0,2750,4750,075(mol) 2COHnn0,90,30,6(mol) - Cho Y đi qua dung dịch Ba(OH) 2 dư. 2232COBa(OH)BaCOHO - Theo phương trình hóa học: 233COBaCOBaCOnn0,075(mol)m0,075.19714,775(gam) Bài 3. Dẫn 0,5 mol hỗn hợp X (gồm hơi nước và khí CO 2 ) đi qua than nung đỏ, thu được 0,95 mol hỗn hợp Y gồm CO, CO 2 và H 2 . Cho Y hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch có chứa 0,2 mol Ba(OH) 2 . Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kết tủa. Tính giá trị của m. Hướng dẫn - Phương trình hóa học: C + CO 2 o t  2C O (1 ) 0,5x x C + H 2 O o t  CO + H 2 (2 ) y y y C + 2H 2 O o t  CO 2 + 2H 2 (3 ) 2z z 2z Đặt x, y, z lần lượt là mol của CO, H 2 , CO 2 trong Y, theo phương trình hóa học (1, 2, 3) ta có: X 22COHOn=n+n=0,5x+y+2z (1) Y 22COHCOn=n+n+n=x+2y+3z (2) - Nhân (1) với 2, ta có: X2n=x+2y+4z (1) - Lấy (1) – (2) → 22XYCO(Y)CO(Y)2nnnn2.0,50,950,05(mol) - Theo bài: 2 2 Ba(OH) CO 2n 0,4 8 n0,05 → chỉ tạo ra kết tủa BaCO 3
- Cho Y đi qua dung dịch Ba(OH) 2 2232COBa(OH)BaCOHO - Theo phương trình hóa học: 233COBaCOBaCOnn0,075(mol)m0,075.19714,775(gam) Bài 4. Dẫn 0,09 mol hỗn hợp gồm hơi nước và khí CO 2 qua carbon nung đỏ, thu được 0,15 mol hồn hợp khí Y gồm CO, H 2 và CO 2 . Cho Y đi qua ống đựng CuO (dư, nung nóng) thu được chất rắn Z gồm 2 chất. Cho Z vào dung dịch HCl dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chất rắn. Tính giá trị của m. Hướng dẫn - Sơ đồ tóm tắt: 2 22 +C+CuO dö HCl2 22 2 22 COOCO HOHO COCu COCuO HCuCl HOCu CO(dö)HCl,HO           - Phương trình hóa học: o o o t 22 t 22 t 222 CCOCO(1) 0,5x x CHOCOH(2) y y y C2HOCO2H(3) 2z z 2z    * Cho Y đi qua ống đựng CuO (dư, nung nóng) thu được chất rắn gồm hỗn hợp 2 chất nên CuO còn dư. 2 22 22 COCuOCuCO(4) HCuOCuHO(5) CuO2HClCuClHO(6)    Đặt x, y, z lần lượt là mol của CO, H 2 , CO 2 trong Y, theo phương trình hóa học (1, 2, 3) ta có: X 22COHOn=n+n=0,5x+y+2z (1) Y 22COHCOn=n+n+n=x+2y+3z (2) - Nhân (1) với 2 X2n=x+2y+4z (1) - Lấy (1) – (2) → 2XYCOYn2nn2.0,090,150,03(mol) 2COHnn0,150,030,12(mol) - Theo phương trình hóa học (4,5) ta có: 2COHCuOCu(taïothaønh)CuOphaûnöùngCuOphaûnöùngLaïi coù nnnn0,12(mol)mn0,12.647,68(gam) Bài 6. Đưa 0,04 mol hỗn hợp X gồm hơi nước và khí CO 2 qua carbon nung đỏ, thu được 0,075 mol hỗn hợp Y gồm CO, H 2 và CO 2 . Cho Y đi qua ống đựng 20 gam hỗn hợp gồm Fe 2 O 3 và CuO (dư, nung nóng), sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chất rắn. Tính giá trị của m. A. 18,56. B. 19,04. C. 19,52. D. 18,88. Hướng dẫn - Phương trình hóa học: