Title CHUYÊN ĐỀ BÀI TOÁN CO2, H2O + THAN NÓNG ĐỎ - FILE ĐỀ.Image.Marked.pdf ✅

CHUYÊN ĐỀ CO2, H2O + THAN NÓNG ĐỎ A. DẠNG BÀI 1. Dạng 1: Hơi nước và khí CO2 qua than nóng đỏ, thu được hỗn hợp gồm CO, H2, CO2. 2. Dạng 2: Hơi nước qua than nóng đỏ B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI 1. Dạng bài: Hơi nước và khí CO2 qua than nóng đỏ, thu được hỗn hợp gồm CO, H2, CO2. - Kiểu bài:  X  Y 2 +C + x y m 2 2 2 2 2 CO CO hoãn hôïp oxit (Fe O ,CuO...) H H O dung 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: CO2 2 2 (tröôùc) H O CO CO (sau) 2n  n  n  n - Bảo toàn nguyên tố H ta có: H2O H2 H2O H2 2n  2n  n  n - Phương trình hóa học C + CO2 o t 2CO (1) 0,5x x C + H2O o t CO + H2 (2) y y y C + 2H2O o t CO2 + 2H2 (3) 2z z 2z Đặt x, y, z lần lượt là mol của CO, H2, CO2 trong Y, ta có: hhñaàu CO2 H2O  n = n + n = 0,5x + y + 2z (1) 2 2 hhsau CO H CO  n = n + n + n = x + 2y + 3z (2) - Nhân (1) với 2, ta có: 2 hhñaàu  n = x + 2y + 4z (1) - Lấy (1) – (2) ⟺ 2nhh đầu – nhh sau = z (nCO2 trong hỗn hợp sau) X Y CO2 (Y)  2n  n  n (*) CO H2 2 hhsau CO  n  n  n  n mà CO H2 [O] (trong oxide) n  n  n * 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 CO2 n n    - Nếu CO2 dư, kết tủa tan 1 phần CO2 OH OH CO2 n n  n n n  n         2. Bài tập vận dụng Bài 1. Dẫn 0,6 mol hỗn hợp gồm hơi nước và khí CO2 qua than nung đỏ, thu được 0,9 mol hỗn hợp X gồm CO, H2 và CO2. 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 CO2 (đktc). Tinh giá trị của V. Hướng dẫn
- Phương trình hóa học C + CO2 o t 2CO (1) 0,5x x C + H2O o t CO + H2 (2) y y y C + 2H2O o t CO2 + 2H2 (3) 2z z 2z Đặt x, y, z lần lượt là mol của CO, H2, CO2 trong Y, ta có: hhñaàu CO2 H2O  n = n + n = 0,5x + y + 2z (1) Y CO H2 CO2  n = n + n + n = x + 2y + 3z (2) - Nhân (1) với 2, ta có: X  2n = x + 2y + 4z (1) - Lấy (1) – (2) ⟺ 2x + 2y + 4z – 2x – 2y – 3z = 2.0,6 – 0,9 → z = 0,3 (mol) = nCO2 (X) CO H2  n  n  0,9  0,3  0,6(mol) * Cho hỗn hợp Y vào dung dịch NaOH. - Theo bài ta có: 2 NaOH NaOH CO n 0,4 n 0,4(mol) 1,33 ( 1; 2) n 0,3       ⟹Tạo ra 2 muối: Na2CO3 (x mol) và NaHCO3 (y mol) - Phương trình hóa học: 2 2 3 2 2 3 CO 2NaOH Na CO H O (4) CO NaOH NaHCO (5)      2x y 0,4 x 0,1(mol) x y 0,3 y 0,2 (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). 2 3 3 Na CO 2 3 3 NaHCO n 0,1 1 goïi a laø mol cuûa Na CO vaø 2a laø mol cuûa NaHCO taùc duïng vôùi HCl n 0,2 2     - Phương trình hóa học: 2 3 2 2 3 2 2 2HCl Na CO 2NaCl CO H O (6) HCl NaHCO NaCl CO H O (7)         2 2 HCl CO CO n 4a 4a 0,15 a 0,0375(mol) n 3a 0,1125(mol) V 0,1125.24,79 2,52(lít)             Bài 2. Dẫn 0,275 mol hỗn hợp X gồm hơi nước và khí CO2 qua carbon nung đỏ, thu được 0,475 mol hỗn hợp Y gồm CO, H2, CO2. 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. Bài 3. Dẫn 0,5 mol hỗn hợp X (gồm hơi nước và khí CO2) đi qua than nung đỏ, thu được 0,95 mol hỗn hợp Y gồm CO, CO2 và H2. 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. Bài 4. Dẫn 0,09 mol hỗn hợp gồm hơi nước và khí CO2 qua carbon nung đỏ, thu được 0,15 mol hồn hợp khí Y gồm CO, H2 và CO2. 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. Bài 6. Đưa 0,04 mol hỗn hợp X gồm hơi nước và khí CO2 qua carbon nung đỏ, thu được 0,075 mol hỗn hợp Y gồm CO, H2 và CO2. Cho Y đi qua ống đựng 20 gam hỗn hợp gồm Fe2O3 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. Bài 7. Cho 0,2 mol hỗn hợp X gồm CO2 và hơi nước qua than nung đỏ thu được 0,35 mol hỗn hợp khí Y gồm CO, CO2, H2. Dẫn toàn bộ Y qua dung dịch chứa hỗn hợp NaHCO3 (x mol) và Na2CO3 (y mol) thu được dung dịch Z chứa 27,4 gam chất tan, khí thoát ra còn CO và H2. Cô cạn dung dịch Z, nung đến khối lượng không đổi thu được 21,2 gam chất rắn. Tìm giá trị của x. Bài 8. Dẫn a mol hỗn hợp X (gồm hơi nước và khí CO2) qua carbon nung đỏ, thu được 1,75a mol hỗn hợp Y gồm CO, H2 và CO2. Cho Y hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,75 gam kết tủa. Tìm giá trị của a. Bài 9. cho a mol hỗn hợp gồm CO2 và hơi H2O qua than nung đỏ, thu được 1,6a mol hỗn hợp khí X gồm CO, CO2, H2. Dẫn toàn bộ X qua dung dịch chứa hỗn hợp gồm 0,02 mol KHCO3 và 0,06 mol K2CO3, thu được dung dịch Y chứa 12,76 gam chất tan, khí thoát ra còn CO và H2. Bỏ qua sự hoà tan các khí trong nước. Tìm giá trị của a. A. 0,10. B.0,20. C.0,05. D. 0,15. Bài 10. Đun 0,04 mol hỗn hợp gồm hơi nước và khí CO2 qua carbon nung đỏ, thu được 0,07 mol hỗn hợp Y gồm CO, H2 và CO2. Cho Y đi qua ống đựng 30 gam hỗn hợp gồm Fe2O3 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. Bài 11. Dẫn 0,04 mol hỗn hợp gồm hơi nước và khí CO2 qua carbon nung đỏ, thu được 0,07 mol hỗn hợp Y gồm CO, H2 và CO2. Cho Y đi qua ống đựng 20 gam hỗn hợp gồm Fe2O3 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. Bài 12. Hỗn hợp khí X chứa 1 mol hỗn hợp O2, N2 và H2O. Dẫn X qua than nung đỏ thu được hỗn hợp khí Y gồm N2, CO2, CO, H2. Dẫn Y qua nước vôi trong dư thu được 10 gam kết tủa và hỗn hợp khí Z. Cho Z qua hỗn hợp chất rắn gồm CuO và Fe2O3 lấy dư. đun nóng, đến phản ứng hoàn toàn thấy khối lượng chất rắn giảm 9,6 gam. Phần trăm thể tích của N2 trong hỗn hợp X là A. 30,00%. B. 60,00%. C. 37,50%. D. 46,15%. Bài 13. Dẫn 0,075 mol hỗn hợp X gồm hơi nước và khí CO2 đi qua than nung đỏ thu được x mol hỗn hợp Y gồm CO, CO2 và H2. Dẫn Y đi qua ống sứ đựng 18,0 gam hỗn hợp gồm CuO, Fe2O3 (dư) nung nóng thu được 16,4 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của X là A. 0,125 B. 0,075 C. 0,105 D.0,15 Bài 14. Dẫn a mol hỗn hợp X (gồm hơi nước và khí CO2) qua carbon nung đỏ, thu được 1,8a mol hỗn hợp khí Y gồm H2, CO và CO2. Cho Y đi qua ống đựng hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3 (dư, nung nóng), sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng chất rắn giảm 1,28 gam. Tìm giá trị của a. A.0,10. B.0,04. C. 0,05. D. 0,08. Nếu cho Y qua dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được bao nhiêu gam kết tủa? A. 1,379. B. 1,576. C. 0,985. D. 1,97. Bài 15. Dẫn 1,2x mol hỗn hợp X (gồm hơi nước và khí CO2) qua carbon nung đỏ, thu được 1,5x mol hỗn hợp khí Y gồm CO, H2 và CO2. Cho Y đi qua ống đựng hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3 (dư, nung nóng), sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng chất rắn giảm 3,84 gam. Giá trị của X là: A. 0,1. B. 0,8. C. 0,5. D. 0,4. Bài 16. Dẫn a mol hỗn hợp X (gồm hơi nước và khí CO2) qua carbon nung đỏ, thu được 1,4a mol hỗn hợp Y gồm CO, H2 và CO2. Cho Y hấp thụ vào dung dịch chứa 0,3 mol Ba(OH)2 thu được kết tủa và dung dịch Z. Để thu được kết tủa lớn nhất từ Z cần cho thêm ít nhất 100ml dung dịch hỗn hợp
KOH 0,5M, NaOH 0,5M và Na2CO3 0,5M vào Z. Tìm giá trị của a.: A. 1,05 B.0,45 C.0,75 D. 0,90 Bài 17. Dẫn 0,55 mol hỗn hợp X (gồm hơi nước và khí CO2) qua carbon nung đỏ thu được 0,95 mol hỗn hợp Y gồm CO, H2 và CO2. cho Y hấp thụ vào dung dịch chứa 0,1 mol Ba(OH)2 sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kết tủa. Tính giá trị của m.: A. 29,55 B. 19,7 C. 15,76. D. 9,85. Bài 18. Dẫn 29,748 lít (đkc) hỗn hợp X gồm hơi nước và khí carbonic qua than nung đỏ thu được a mol hỗn hợp khí Y gồm CO, H2, CO2; trong đó có V1 lít (đkc) CO2. Hấp thụ hoàn toàn khí CO2 vào dung dịch có chứa 0,06b mol Ca(OH)2, khối lượng kết tủa tạo ra phụ thuộc vào thể tích khí CO2 được ghi ở bảng sau: Thể tích khí CO2 ở đkc (lít) V V + 9,916 V1 Khối lượng kết tủa (gam) 5b 3b 2b Tính giá trị của a. Bài 19. Dẫn 0,2 mol hỗn hợp X gồm CO2 và hơi nước qua than nóng đỏ, thu được hỗn hợp Y gồm CO, H2 và CO2. Cho X đi chậm qua dung dịch chứa NaOH và Ba(OH)2, sự phụ thuộc khối lượng kết tủa và số mol CO2 được biểu diễn theo đồ thị sau: Nếu cho Y đi qua ống sứ chứa Fe2O3 dư, nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thấy khối lượng ống sứ giảm m gam. Tính giá trị của m. Bài 20. Dẫn 0,2 mol hỗn hợp X (gồm hơi nước và khí CO2) qua carbon nung đỏ, thu được a mol hỗn hợp Y gồm CO, H2 và CO2; trong đó có X mol CO2. cho Y đi qua dung dịch hỗn hợp gồm Ca(OH)2 và KOH, ta quan sát hiện tượng theo đồ thị hình vẽ. Tìm giá trị của a. A. 0,26. B.0,36. C.0,425. D. 0,475. Bài 21. Cho a mol hỗn hợp X gồm CO2 và hơi nước qua than nóng đỏ (đến khi C phản ứng hết 0,02 mol), thu được 0,12 mol hỗn hợp Y gôm CO, H2, CO2. Hấp thụ toàn bộ Y vào 200 ml dung dịch Z gồm NaOH 0,3M và Ba(OH)2 đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch T và m gam kết tủa. Cho từ từ dung dịch HCl vào T, phản ứng được biểu diễn theo đồ thị sau: