Tiêu đề CĐ15-CHUYÊN ĐỀ CO2 TÁC DỤNG VỚI DD BASE VÀ MUỐI CARBONATE-HS.pdf ✅

1 BÀI TOÁN CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH BASE VÀ MUỐI CARBONATE (Hệ nâng cao, các bài tập được giải theo phương pháp tự luận THCS) I. CO2 TÁC DỤNG VỚI HỖN HỢP DUNG DỊCH BASE VÀ MUỐI CARBONATE (M2(CO3)n) 1. Dạng bài: Hấp thụ a mol CO2 vào hỗn hợp dung dịch b mol NaOH và y mol Na2CO3 (hoặc NaOH và K2CO3) hoặc (Na2CO3 và KOH). Sau phản ứng thu được dung dịch muối X (hoặc hỗn hợp muối). - Khi hấp thụ V lít khí CO2 vào hỗn hợp dung dịch base M(OH)n và muối M2(CO3)n, ban đầu Base dư nên sẽ tạo ra muối carbonate trung hòa. Nếu CO2 còn dư sẽ tiếp tục phản ứng với muối carbonate trung hòa để tạo thành muối hydrogen carbonate. - Thông thường bài toán dạng này sẽ cho ra hỗn hợp 2 muối carbonate và hydrogen carbonate. - Phương trình hóa học: 2 n 2 3 n 2 2 2 3 n 2 3 n nCO 2M(OH) M (CO ) nH O (1) nCO M (CO ) nH O 2M(HCO ) (2)       2. Phương pháp giải: - Sử dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố. Tổng số mol nguyên tử (X) ban đầu = Tổng số mol nguyên tử (X) sau phản ứng. - Đặt ẩn mol, tính toán dựa trên phương trình hóa học xảy ra. * Chú ý: - Khi đề bài không cho biết cụ thể lượng CO2 phản ứng hoặc lượng M(OH)n hoặc chất thu được sau phản ứng thì sẽ xảy ra các trường hợp: + Trường hợp 1: Chất thu được bao gồm 2 muối carbonate và hydrogen carbonate. + Trường hợp 2: Chất thu được bao gồm muối carbonnate và Base dư. * Xét ví dụ: Hấp thụ a mol CO2 vào hỗn hợp dung dịch b mol NaOH và y mol Na2CO3. Sau phản ứng thu được dung dịch muối X (hoặc hỗn hợp muối). Hướng dẫn - Phương trình hóa học xảy ra: 2 2 3 2 2 2 3 2 3 CO 2NaOH Na CO H O (1) CO Na CO H O 2NaHCO (2)       - Giải theo bảo toàn nguyên tố C và Na, ta có: 2 2 3 2 3 3 2 3 2 3 3 CO Na CO (ñeà cho) Na CO (taïo thaønh) NaHCO NaOH Na CO (ñeà cho) Na CO (taïo thaønh) NaHCO n n n n (I) n 2n 2n n (II)       - Giải theo phương trình hóa học.
2 + Theo phương trình hóa học (1) 2 2 NaOH CO CO (pö 2) n n 0,5b (mol) n (a 0,5b) 2      - Dựa trên phương trình hóa học ta tính được tổng số mol của muối carbonate, số mol của muối carbonate tan ra, còn lại; số mol của muối hydrogen carbonate * Đối với cấp THPT sử dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố và bảo toàn điện tích bài tập dạng này sẽ trở nên đơn giản, ngắn gọn.
3 3. Bài tập vận dụng Bài 1. ấp thụ 3,7185 lít khí CO2 vào 200ml dung dịch hỗn hợp NaO và Na2CO3 0,4M, thu được dung dịch có chứa 1 , gam hỗn hợp muối. Nồng đ mol của NaO trong dung dịch ban đầu là A. 0,75M. B. 0,70M. C. 0,60M. D. 0,50M. Hướng dẫn 2 2 3 CO Na CO 3,7185 n 0,15 (mol);n 0,2.0,4 0,08 (mol) 24,79     - Theo bài sau phản ứng thu được hỗn hợp muối → Muối gồm có: Na2CO3 và NaHCO3. - Phương trình hóa học: 2 2 3 2 2 2 3 2 3 CO 2NaOH Na CO H O (1) CO Na CO H O 2NaHCO (2)       - Gọi a, b lần lượt là mol của Na2CO3 và NaHCO3 trong hỗn hợp muối    106a 84b 19,98 (I) - Bảo toàn nguyên tố C, ta có: 2 2 3 2 3 3 CO Na CO (tröôùc) Na CO (sau) NaHCO n n n n a b 0,08 0,15 (II)        - Từ (I), (II)    a 0,03(mol); b 0,2 (mol) - Bảo toàn nguyên tố Na, ta có: NaOH Na CO (tröôùc) Na CO (sau) NaHCO NaOH 2 3 2 3 3 n 2n 2n n n 2.0,03 0,2 2.0,08 0,1(mol)         → Nồng đ mol của NaO trong dung dịch ban đầu là: M (NaOH) 0,1 C 0,5 M 0,2   * Cách 2: Giải theo phương trình hóa học. - Gọi x là mol của NaOH, theo phương trình hóa học (1). 2 2 3 2 3 2 2 3 2 3 CO (1) Na CO (1) NaOH Na CO CO (2) Na CO (pö ) Na CO (coøn laïi) 1 n n n 0,5.x (mol) n (0,08 0,5x) (mol) 2 n n (0,15 0,5x) (mol) n (0,08 0,5x) (0,15 0,5x) (x 0,07) (mol)                   - Theo phương trình hóa học (2): NaHCO CO (2) 3 2 n 2n 2(0,15 0,5x)    - Theo bài: Na CO NaHCO 2 3 3 m m 19,98 106(x 0,07) 84(0,3 x) 19,98 x 0,1(mol)          M (NaOH) 0,1 C 0,5 M 0,2    Bài 2. Hấp thụ hoàn toàn V lít CO2 (đkc) vào bình đựng 400 ml dung dịch X gồm NaOH 1,2M và Na2CO3 0,6M, thu được dung dịch Y. Kết tinh dung dịch Y (chỉ làm bay hơi nước) thu được 47,76 gam chất rắn khan. Tính giá trị của V. Bài 3. Hấp thụ hoàn toàn 9,916 lít CO2 (đkc) vào V lít dung dịch chứa NaOH 2,75M và K2CO3 1M, cô cạn dung dịch sau phản ứng ở nhiệt đ thường thu được 64,5 gam chất rắn khan gồm 4 muối. Tính giá trị của V.
4 Bài 4. Hấp thụ 4,958 lít khí CO2 (đkc) vào 200 ml dung dịch chứa Na2CO3 1,0M và KOH 1,5M. Sau khi phản ứng hoàn toàn được dung dịch Y. Cho dung dịch Ba(NO3)2 dư vào Y được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 68,95 B. 59,10 C. 49,25 D. 39,40 Bài 5. Cho 3,7185 lít khí CO2 (đkc) vào 400 ml dung dịch hỗn hợp KOH 0,25M và K2CO3 0,4M thu được dung dịch X. Cho dung dịch BaCl2 dư vào dung dịch X thu được kết tủa, lọc lấy kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Tính giá trị của m. Bài 6. Hấp thụ hoàn toàn 3,7185 lít CO2 (đkc) vào 100 ml dung dịch gồm Na2CO3 0,25M và KOH a mol/lít, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Cho toàn b Y tác dụng với dung dịch Ca(NO3)2 (dư), thu được 7,5 gam kết tủa. Tìm a. Bài 7. Hấp thụ hoàn toàn 2,479 lít khí CO2 (đkc) vào 100 mL dung dịch gồm Na2CO3 0,2M và NaOH x mol/L, thu được dung dịch E. Cho dung dịch BaCl2 dư vào E, thu được 7,88 gam kết tủa. Giá trị của x là Bài 8. Hấp thụ hoàn toàn V lít CO2 (đkc) vào 200 ml dung dịch gồm NaOH 2M và Na2CO3 1,5M thu được dung dịch X. Cho toàn b X tác dụng hết với dung dịch CaCl2 dư thu được 45 gam kết tủa. Giá trị của V có thể là A. 5,60. B. 2,80. C. 11,2. D. 4,48. Bài 9. Hấp thụ hết x lít CO2 (đkc) vào dung dịch hỗn hợp gồm 0,4 mol KOH, 0,3 mol NaOH và 0,4 mol Na2CO3 thu được dung dịch Y. Cho Y tác dụng với dung dịch BaCl2 dư, thu được 39,4 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của x là Bài 10. Hấp thụ hết V lít CO2 (ở đkc) vào 100 ml dung dịch gồm NaOH 2,0M và Na2CO3 1,0M thu được dung dịch X. Chia X thành 2 phần bằng nhau: - Phần 1 cho tác dụng với CaCl2 dư thu được b mol kết tủa. - Phần 2 cho tác dụng với nước vôi trong dư thu được c mol kết tủa. Biết 3b = c. Giá trị của V là Bài 11. Hấp thụ hoàn toàn 2,479 lít khí CO2 (đkc) vào 100 ml dung dịch chứa K2CO3 0,2M và NaOH xM, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Cho toàn b Y tác dụng với dung dịch BaCl2 dư, thu được 11,82 gam kết tủa. Mặt khác, cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối. Tính m. Bài 12. Hấp thụ hết 0,1 mol CO2 vào dung dịch có chứa 0,08 mol NaOH và 0,1 mol Na2CO3, thu được dung dịch X. Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch X đến khi thoát ra 0,08 mol khí CO2 thì thấy hết x mol HCl. Giá trị x là Bài 13. Hấp thụ hoàn toàn 0,175 mol CO2 (đkc) bằng 250 ml dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,5M và KO aM thu được dung dịch X. Nhỏ từ từ đến hết 200 ml dung dịch HCl 0,5M vào dung dịch X thì thấy có 1,2395 lít khí (đkc) thoát ra. Giá trị của a là