Dạng toán hóa học CO2 tác dụng với dung dịch kiềm
Gửi bởi: Thành Đạt 2 tháng 9 2020 lúc 0:46:33 | Được cập nhật: hôm qua lúc 22:12:04 Kiểu file: PDF | Lượt xem: 809 | Lượt Download: 26 | File size: 0.470342 Mb
Nội dung tài liệu
Tải xuống
Link tài liệu:
Các tài liệu liên quan
- 48 câu trắc nghiệm Hóa học 9 chương 1
- Bảo toàn nguyên tố trong các bài toán vô cơ
- Bài tập phát triển năng lực ôn thi vào 10 chuyên Hóa và luyện thi HSG
- Các chuyên đề ôn thi học kì và tuyển sinh vào 10 Hóa 9
- Tuyển tập đề ôn thi HSG Hóa 9
- Các bài tập trắc nghiệm ôn thi học kì Hóa 9
- Chuyên đề Hóa 9: Kim loại
- 458 câu trắc nghiệm ôn thi học kì 1 Hóa 9
- Một số câu hỏi thực tiễn chương trình Hóa 9
- Các chuyên đề ôn tập Hóa 9
Có thể bạn quan tâm
Thông tin tài liệu
DẠNG TOÁN CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM
I. LÍ THUYẾT
1. Bài toán CO2 tác dụng với NaOH, KOH
Khi cho CO2 tác dụng với dung dịch KOH, NaOH có thể xảy ra các phản ứng sau:
NaOH + CO2 → NaHCO3
(1)
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O (2)
Tùy vào tỉ lệ giữa NaOH/KOH và CO2 mà tạo ra các sản phẩm khác nhau
Đặt T
nNaOH
nCO2
- Nếu T 1: Chỉ xảy ra phản ứng (1), muối thu được chỉ có NaHCO3
- Nếu 1 < T < 2: Xảy ra cả phản ứng (1) và (2), sản phẩm thu được có 2 muối là NaHCO3 và
Na2CO3.
- Nếu T 2: Chỉ xảy ra phản ứng (2), muối thu được chỉ có Na2CO3
Chú ý: Khi T < 1 thì CO2 còn dư, NaOH phản ứng hết
Khi T = 1 hoặc T = 2 : Các chất tham gia phản ứng đều hết
Khi T > 2: NaOH còn dư, CO2 phản ứng hết
Dạng 1: Biết số mol các chất tham gia phản ứng.Tính khối lượng muối tạo thành
B1: Lập tỉ lệ số mol T
nNaOH
. Sau đó kết luận phản ứng xảy ra và tính toán theo dữ kiện
nCO2
bài toán.
B2: Dựa theo phương trình tính số mol của các muối => Khối lượng muối tạo thành.
Ví dụ 1: Hấp thụ hoàn toàn 1,12 lít khí CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch NaOH 0,2M thu
được dung dịch X. Tính khối lượng muối tan trong dd X.
Giải:
nCO2
Xét tỉ lệ :
PTHH:
1,12
0, 05mol
22, 4
nNaOH 0, 2.0, 2 0, 04mol
nNaOH 0, 04
0,8 1 → CO2 dư, sản phẩm tạo thành là NaHCO3.
nCO2
0, 05
NaOH
+ CO2 → NaHCO3
(1)
Theo (1) → nNaHCO nNaOH 0,04mol
3
→ mNaHCO 0,04.84 3,36 g
3
Ví dụ 2: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào dd chứa 450 ml dung dịch NaOH 1M
thu được dung dịch X. Tính khối lượng muối tan trong dd X.
Giải:
nCO2
Xét tỉ lệ :
4, 48
0, 2mol
22, 4
nNaOH 0, 45.1 0, 45mol
nNaOH 0, 45
2, 25 2 → NaOH dư, sản phẩm tạo thành là Na2CO3.
nCO2
0, 2
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O (1)
PTHH :
Theo (1) → nNa CO nCO 0, 2mol
2
3
2
→ mNa CO 0, 2.106 21, 2 g
2
3
Ví dụ 3: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào 300ml dung dịch NaOH 1M thu được
dung dịch X. Tính khối lượng muối tan trong dd X.
Giải:
nCO2
Xét tỉ lệ : 1
4, 48
0, 2mol
22, 4
nNaOH 0,3.1 0,3mol
nNaOH 0,3
1,5 2 → NaOH, CO2 đều hết, sản phẩm tạo thành là Na2CO3 và
nCO2
0, 2
NaHCO3
PTHH :
Đặt
NaOH + CO2 → NaHCO3
x
x
x mol
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
2y
y
y mol
(1)
(2)
nNaHCO3 xmol
nNa2CO3 ymol
Theo (1) và (2) kết hợp với đề bài ta có:
nNaOH = x + 2y = 0,3 (*)
nCO2 = x + y = 0,2
(**)
Từ (*) và (**) ta có : x = y = 0,1
→
mNa2CO3 0,1.106 10, 6 g
mNaHCO3 0,1.84 8, 4 g
Dạng 2 : Đề cho số mol của 1 trong 2 chất chất tham gia phản ứng và khối lượng muối tạo
thành. Tính số mol chất còn lại.
Cách làm : Từ số mol chất phản ứng lập luận để tìm ra khối lượng muối tạo thành, so sánh
với khối lượng muối đề ra để kết luận muối nào được tạo thành. Tính toán theo dữ kiện của
bài ra.
Ví dụ 1: Sục 11,2 lít SO2 (đktc) và 700ml dung dịch NaOH ,sau khi phản ứng xảy ra thu được
dung dịch có chứa 56,4 gam muối.Tính nồng độ mol của dung dịch NaOH đã dùng.
Giải:
nSO2
PTHH :
11, 2
0,5mol
22, 4
+ SO2 → NaHSO3
NaOH
x
x
(1)
x mol
2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O
2y
y
y mol
(2)
* Giả sử toàn bộ SO2 chuyển hóa thành NaHSO3 thì:
Theo (1) ta có : →
nNaHSO3 nSO2 0,5mol
→ mNaHSO 0,5.104 52 g 56, 4 g (loại)
3
* Giả sử toàn bộ SO2 chuyển hóa thành Na2SO3 thì:
Theo (2) ta có : →
nNa2SO3 nSO2 0,5mol
→ mNa SO 0,5.126 63g 56, 4g (loại)
2
3
Như vậy, sau phản ứng muối tạo thành gồm Na2SO3 và NaHSO3.
Đặt
n NaHSO3 xmol
n Na2SO3 ymol
Theo đề ra kết hợp đề bài ta có:
nSO2 x y 0,5
mhh 104 x 126 y 56, 4
Giải hệ trên ta được :
Theo (1) và (2) ta có :
x = 0,2
y = 0,3
n
NaOH
2 x y 0, 7mol
→ CM ( NaOH )
0, 7
1M
0, 7
Ví dụ 2: Sục V lít CO2 vào 300ml dung dịch KOH 1M, sau phản ứng kết thúc thu được dung
dịch có chứa 26,9 g muối. Tính V (đktc)
Giải :
nKOH 0,3.1 0,3mol
PTHH :
KOH + CO2 → KHCO3
x
x
x mol
2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O
(1)
(2)
2y
y
y mol
* Giả sử toàn bộ KOH chuyển hóa thành KHCO3 thì:
Theo (1) ta có : →
nKHCO3 nKOH 0,3mol
→ mKHCO 0,3.100 30 g 26,9 g (loại)
3
* Giả sử toàn bộ KOH chuyển hóa thành K2CO3 thì:
Theo (2) ta có : →
1
nK2CO3 nKOH 0,15mol
2
→ mK CO 0,15.138 20,7 g 26,9 g (loại)
2
3
Như vậy, sau phản ứng muối tạo thành gồm K2CO3 và KHCO3.
nKHCO3 xmol
Đặt
nK2CO3 ymol
Theo đề ra kết hợp đề bài ta có:
nKOH x 2 y 0,3
mhh 100 x 138 y 26,9
Giải hệ trên ta được :
x = 0,2 ; y = 0,05
Theo (1) và (2) ta có : →
n
CO2
x y 0, 25mol
→ VCO 0, 25.22, 4 5,6 lít
2
2. Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2, Ba(OH)2
Khi cho CO2 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2, Ba(OH)2 có thể xảy ra các phản ứng sau:
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O (1)
Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO3)2
(2)
Tùy theo tỉ lệ giữa CO2 và Ca(OH)2 mà có thể tạo thành các sản phẩm khác nhau.
Đặt T
nCO2
nCa (OH )2
- Nếu T 1: Chỉ xảy ra phản ứng (1), muối thu được chỉ có CaCO3
- Nếu 1 < T < 2: Xảy ra cả phản ứng (1) và (2), sản phẩm thu được có 2 muối là CaCO 3 và
Ca(HCO3)2.
- Nếu T 2: Chỉ xảy ra phản ứng (2), muối thu được chỉ có Ca(HCO3)2.
Chú ý:
Khi T < 1 thì Ca(OH)2 còn dư, CO2 phản ứng hết
Khi T = 1 hoặc T = 2 : Các chất tham gia phản ứng đều hết
Khi T > 2: CO2 còn dư, Ca(OH)2 phản ứng hết
Dạng 1: Biết số mol các chất tham gia phản ứnh, tính khối lượng muối tạo thành
B1: Lập tỉ lệ T
nCO2
nCa (OH )2
. Sau đó kết luận phản ứng xảy ra và tính toán theo dữ kiện bài toán.
B2: Dựa vào PT, tính số mol muối => khối lượng muối tạo thành.
Dạng 2: Đề cho số mol của 1 trong 2 chất chất tham gia phản ứng và khối lượng kết tủa.Tính
số mol chất còn lại
Với bài toán dạng này thường cho biết trước số mol của CO2 hoặc Ca(OH)2 và số mol
CaCO3. Khi giải so sánh số mol kết tủa với số mol CO2 hoặc số mol Ca(OH)2 để kết luận có
trường hợp nào xảy ra.
TH1: Nếu n nCO hoặc n nCa (OH ) thì sản phẩm thu được là CaCO3
2
2
TH2: Nếu n nCO hoặc n nCa (OH ) thì sản phẩm thu được gồm CaCO3 và Ca(HCO3)2
2
2
Chú ý: - Khi bài cho thể tích CO2 và khối lượng kết tủa, yêu cầu tính lượng kiềm thì thường
chỉ xảy ra 1 trường hợp và có 1 đáp án phù hợp .
- Khi cho số mol kiềm và khối lượng kết tủa, yêu cầu tính thể tích CO2 tham gia thì thường
xảy ra 2 trường hợp và có 2 kết quả thể tích CO2 phù hợp
Ví dụ 1: Sục từ từ V lít khí CO2 (đktc) vào 500ml dung dịch Ca(OH)2 1M thu được 30 gam
kết tủa. Tìm V.
Giải:
nCaCO3
30
0,3mol
100
nCa (OH )2 0,5.1 0,5mol
PTHH: Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O (1)
x
x
x
Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO3)2
(2)
y
2y
y
Theo đề ra ta có : nCaCO 0,3 nCa (OH ) 0,5 → có 2 trường hợp xảy ra.
3
2
TH 1: Chỉ có phản ứng (1) xảy ra, Ca(OH)2 dư:
Theo (1) → nCO nCaCO 0,3mol
2
3
→ VCO 0,3.22, 4 6,72 lít
2
TH 2: Xảy ra cả 2 phản ứng (1) và (2), sản phẩm gồm 2 muối CaCO 3 và Ca(HCO3)2.
Đặt x,y lần lượt là số mol của Ca(OH)2 tham gia phản ứng (1) và (2).
nCaCO3 x 0,3
→
x
y
0,5
Theo (1) và (2) kết hợp đề bài ta có
Theo (1) và (2) →
n
CO2
x 0,3
y 0, 2
x 2 y 0, 7mol
→ VCO 0,7.22, 4 15,68 lít
2
Ví dụ 2: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít CO2 ( đktc ) vào 250ml dung dịch Ba(OH)2 b mol/l, thu
được 19,7 gam kết tủa. Tìm b.
Giải.
nBaCO3
19,7
0,1mol
197
PTHH: Ba(OH)2
x
+ CO2
x
nCO2
3,36
0,15mol
22, 4
→ BaCO3↓ + H2O (1)
x
Ba(OH)2 + 2CO2 → Ba(HCO3)2
y
2y
(2)
y
Theo đề ra ta có : nBaCO 0,1 nCO 0,15 → Xảy ra cả 2 phản ứng (1), (2) và sản phẩm tạo
3
2
thành gồm 2 muối BaCO3 và Ba(HCO3)2.
Đặt x,y lần lượt là số mol của Ba(OH)2 tham gia phản ứng (1) và (2) ta có:
x 0,1
nBaCO3 x 0,1
→
y 0, 025
x 2 y 0,15
Theo (1) và (2) →
n
Ba ( OH )2
x y 0,125mol
→ CM [Ba (OH ) ]
2
0,125
0,5M
0, 25
II. BÀI TẬP
Dạng 1. Bài toán CO2 tác dụng với NaOH, KOH
Loại 1: Lập được tỉ lệ T
Bài 1. Cho 5,6 lít CO2 (đkc) đi qua 164ml dd NaOH 20%(d = 1,22g/ml) thu được dd X. Cô
cạn dd X thì thu được bao nhiêu gam chất rắn?
Bài 2. Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2(đkc) vào dd chứa 16g NaOH thu được dung dịch
X. Tính khối lượng muối tan trong dd X.
Bài 3. Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch NaOH 2M thu được
dung dịch X. Tính khối lượng muối tan trong dd X.
Loại 2: Không lập được tỉ lệ T
Bài 1. Hấp thụ hoàn toàn 15,68 lít khí CO2( đktc) vào 500 ml dd NaOH có nồng độ C mol/lít.
Sau phản ứng thu được 65,4 gam muối. Tìm C.
Bài 2. a, Phải đốt bao nhiêu gam cacbon để khi cho khí CO2 tạo ra trong phản ứng trên tác
dụng với 3,4 lít dd NaOH 0,5 M ta được 2 muối, trong đó muối hidrocacbonat có nồng độ
mol bằng 1,4 lần nồng độ mol của muối trung hoà.
b, Nếu thêm một lượng vừa đủ dd CaCl2 1M thì sẽ thu được bao nhiêu gam kết tủa? Tính
thể tích dd CaCl2 1M phải dùng.
c, Tính khối lượng kết tủa thu được nếu dùng Ca(OH)2 dư thay vì dùng CaCl2.
Bài 3. Đốt cháy hết 12 gam cacbon trong oxi dư thu được khí CO2. Cho toàn bộ lượng khí
thu được tác dụng với dung dịch NaOH 2M. Tìm VNaOH để:
a. Chỉ tạo muối NaHCO3 và không dư CO2
b. Chỉ tạo muối Na2CO3 và không dư NaOH
c. Tạo cả 2 muối, trong đó CM(NaHCO3) = 1,5.CM(Na2CO3). Trong trường hợp này tính thể
tích NaOH cần thêm vào để thu được 2 muối có nồng độ như nhau.
Dạng 2. Bài toán CO2 tác dụng với Ca(OH)2, Ba(OH)2
Bài 1. Sục từ từ V lít khí CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch Ca(OH)2 1M thu được 15 gam kết
tủa. Tìm V.
Bài 2. Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít CO2 ( đktc ) vào 2,5 lit dung dịch Ba(OH)2 b mol/l, thu
được 15,76 gam kết tủa. Tìm b.
Bài 3. Sục từ từ V lít khí CO2 vào 450 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M thu được 15,76 gam kết
tủa. Tìm V.
Bài 4. Trong một bình kín chứa 0,02 mol Ba(OH)2. Sục vào bình lượng CO2 có giá trị biến
thiên trong khoảng từ 0,005 đến 0,024 mol. Khối lượng kết tủa (gam) thu được biến thiên
trong khoảng nào?
Bài 5. V lít khí CO2 ( đktc ) được hấp thụ hoàn toàn vào Ca(OH)2 dư, kết thúc phản ứng ta
thấy khối lượng dung dịch Ca(OH)2 giảm 5,6 gam và thu đựơc a gam kết tủa. T ìm a, V.
Bài 6. Cho 0,05 mol CO2 hay 0,35 mol CO2 hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)2 cũng
đều thu được 0,05 mol kết tủa. Tính số mol Ca(OH)2 trong dung dịch
Bài 7. Dẫn V lít (đktc) khí CO2 qua 100ml dd Ca(OH)2 1M thu được 6 gam kết tủa. Lọc bỏ
kết tủa, lấy nước lọc đun nóng lại thu được kết tủa nữa. Tìm V.
Bài 8. Hoà tan hoàn toàn 11,2 gam CaO vào H2O thu được dd X. Nếu cho khí CO2 sục qua
dd X và sau khi kết thúc thí nghiệm thấy có 2,5 gam kết tủa. Tính thể tích khí CO2 đã tham
gia phản ứng .
Bài 9. Dẫn V lít khí CO2 (đktc) qua 2 lít dd Ca(OH)2 0,02M thu được 1 gam kết tủa. Tìm V