Cộng đồng chia sẻ tri thức Doc24.vn

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ KIM LOẠI KIỀM THỔ VÀ HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ

Gửi bởi: Cẩm Vân Nguyễn Thị vào ngày 2019-04-23 07:18:49 || Kiểu file: DOCX Lượt xem: 424 | Lượt Download: 4 | File size: 0.606188 Mb

Nội dung tài liệu Xem trước tài liệu

Link tài liệu:
Tải xuống

Các tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ KIM LOẠI KIỀM THỔ VÀ HỢP
CHẤT CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ
I. Kim loại kiềm thổ
Phương pháp giải
● Bản chất phản ứng của kim loại kiềm thổ với các chất (nước, axit, muối, phi kim...) là phản
ứng oxi hóa - khử.
● Phương pháp giải các bài tập dạng này chủ yếu là sử dụng định luật bảo toàn electron và
phương trình ion rút gọn. Ngoài ra có thể sử dụng định luật b ảo toàn kh ối l ượng, b ảo toàn
nguyên tố và tính toán theo phương trình phản ứng. Đối với bài tập liên quan đến hỗn hợp
các kim loại kiềm thổ thì nên sử dụng phương pháp trung bình.

► Các ví dụ minh họa ◄
1. Phản ứng với phi kim
Ví dụ 1: Cho V lít hỗn hợp khí Cl2 và O2 (đktc) tác dụng vừa đủ với hỗn hợp chứa 2,7 gam Al
và 3,6 gam Mg, thu được 22,1 gam sản phẩm rắn. Giá trị của V là :
A. 1,12 lít.
B. 3,36 lít.
C. 5,6 lít.
D. 4,48 lít.
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng hóa học :
4Al + 3O2 ® 2Al2O3
2Mg + O2 ® 2MgO
2Al + 3Cl2 ® 2AlCl3
Mg + Cl2 ® MgCl2
Từ các phản ứng ta thấy : Chất khử là Al và Mg ; chất oxi hóa là Cl2 và O2.
Gọi số mol Cl2 là x và số mol O2 là y ta có :
71x + 32y = 22,1 – (2,7 + 3,6) = 15,8 Þ 71x + 32y = 15,8
(1)
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có :
2.n Mg +3.n Al =4.n O2 +2.n Cl2 Þ
2.0,15 + 3.0,1 = 4y + 2x Þ 2x + 4y = 0,6

(2)

n
V(O2 , Cl2 )
Từ (1) và (2) ta có : x = 0,2 và y = 0,05 Þ (O2 , Cl2 ) = 0,25 mol Þ
= 5,6 lít.
Đáp án C.
Ví dụ 2: Đun nóng 6,96 gam MnO2 với HCl đặc vừa đủ cho tới khi phản ứng xong. Tách lấy
toàn bộ đơn chất Z cho phản ứng hết với kim loại M hóa trị II được 7,6 gam mu ối. Kim loại
M là :
A. Cu.
B. Mg.
C. Fe.
D. Zn.
Hướng dẫn giải
Gọi M là kim loại cần tìm. Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có :

ìï 2.nMnO =2.nCl
7,6 - 0,08.71 1,92
1,92
2
2
Þ nCl2 =0,08Þ nM =
=
Þ 2.
=2.0,08 Þ M =24 (Mg).
í
M
M
M
2.n
=
2.n
ïî
M
Cl2
Đáp án B.
Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn 7,2 gam kim loại M (có hoá trị không đ ổi trong h ợp ch ất) trong
hỗn hợp khí Cl2 và O2. Sau phản ứng thu được 23,0 gam chất rắn và thể tích hỗn hợp khí đã
phản ứng là 5,6 lít (ở đktc). Kim loại M là :
A. Mg.
B. Ca.
C. Be.
D. Cu.
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết ta có :

ån

m
=15,8
mol ; å (Cl2 ,O2 )
gam.
Gọi x và y lần lượt là số mol của Cl2 và O2 ta có :
ì x+y =0,25
ì x =0, 2
Û í
í
î 71x+32y =15,8 î y =0,05
(Cl2 ,O2 )

=0, 25

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có :
n.n M =2.n Cl2 +4.n O2

ì n =2
7, 2
.n =0, 2.2 +0, 05.4 Þ M =12n Þ í
Þ M
î M =24 (Mg)

Đáp án A.
2. Phản ứng với nước
Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 8,94 gam hỗn hợp gồm Na, K và Ba vào n ước, thu đ ược dung d ịch
X và 2,688 lít khí H2 (đktc). Dung dịch Y gồm HCl và H 2SO4, tỉ lệ mol tương ứng là 4 : 1.
Trung hòa dung dịch X bởi dung dịch Y, tổng khối lượng các muối được tạo ra là :
A. 13,70 gam.
B. 18,46 gam.
C. 12,78 gam.
D. 14,62 gam.
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng :
2K + 2H2O ® 2K+ + 2OH- + H2
2Na + 2H2O ® 2Na+ + 2OH- + H2
Ba + 2H2O ® Ba2+ + 2OH- + H2
H+ + OH- ® H2O
Từ các phản ứng và giả thiết ta có :

(1)
(2)
(3)
(4)

nH+ =nOH- =2.nH =0,24 mol.
2

n =4x mol, nH2SO4 =x mol Þ 4x +2x =0,24 Þ x =0,04.
Đặt HCl
Khối lượng muối thu được là :

m =m(Na+, K + Ba2+) +mCl- +mSO 2- =8,94+4.0,04.35,5+0,04.96 =18,46 gam.
4

Đáp án B.

Ví dụ 2: Cho a gam kim loại M tan hết vào H 2O thu được dung dịch có khối lượng lớn hơn
khối lượng H2O ban đầu là 0,95a gam. M là :
A. Na.
B. Ba.
C. Ca.
D. Li.
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng :
2M + 2nH2O ®
mol:

a
M

2M(OH)n

®

+

nH2
an
2M

(1)

Khối
lượng
dung
mM - mH =0,95a Þ mH =0,05a (gam) Þ nH =0,025a (mol).
2
2
2

dịch

tăng

=

ì M =40
M
an
=20 Þ í
n
î n =2
Theo (1) ta thấy : 2M = 0,025a Þ
Vậy kim loại M là Ca.
Đáp án C.
Ví dụ 3: Hoà tan hoàn toàn 2,9 gam hỗn hợp gồm kim loại M và oxit của nó vào nước, thu
được 500 ml dung dịch chứa một chất tan có nồng độ 0,04M và 0,224 lít khí H 2 (đktc). Kim
loại M là :
A. Ca.
B. K.
C. Na.
D. Ba.
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng :
(M, M2On)
mol:

+

Theo giả thiết ta thấy :

®
H2O
¬
(0,01n + 0,01)

M(OH)n
0,02

+

H2 (1)
0,01

nH =0,01 mol, nM(OH) =0,02 mol.
2

n

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với H ta suy ra :
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :
2,9 + 18(0,01n + 0,01) = 0,02(M + 17n) + 2.0,01

nH O =(0,01n +0,01) mol.
2

ì M =137
í
Þ 0,02M + 0,16n = 3,06 Þ î n =2
Vậy kim loại M là Ba.
Đáp án D.
3. Phản ứng với axit
a. Phản ứng với axit HCl, H2SO4 loãng
Ví dụ 1: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Fe và Mg bằng một lượng vừa đ ủ dung d ịch HCl
20%, thu được dung dịch Y. Nồng độ của FeCl2 trong dung dịch Y là 15,76%. Nồng độ phần
trăm của MgCl2 trong dung dịch Y là :
A. 15,76%.
B. 28,21%.
C. 11,79%.
D. 24,24%.

Hướng dẫn giải
Chọn số mol của Fe bằng 1 mol ; số mol của Mg bằng x mol.
Phương trình phản ứng :
Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2
(1)
®
®
®
mol: 1
2
1
1
Mg + 2HCl ® MgCl2 + H2
(2)
mol: x ® 2x ® x ®
x
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :

m(Mg, Fe) +mdd HCl =mdd (FeCl

2 , MgCl 2 )

+mH

2

(2x +2).36,5
Þ mdd (FeCl2 , MgCl2 ) =(1.56 +24x) +
- 2.(1+x) =(419 +387x) gam.
20%
mFeCl2 =1.(56 +71) =127 gam.

Þ C%(FeCl ) =
2

127
=15,76% Þ x =1
419+387x
.

Þ C%(MgCl ) =
2

1.(24 +71)
.100% =11,79%
419 +387.1
.

Đáp án C.
Ví dụ 2: Kim loại R hóa trị không đổi vào 100 ml dung dịch HCl 1,5M được 2,24 lít H 2 (đktc)
và dung dịch X. Tính khối lượng kết tủa thu được khi cho dung d ịch AgNO 3 dư vào dung dịch
X.
A. 21,525 gam.
B. 26,925 gam.
C. 24,225 gam.
D. 27,325 gam.
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng :
2R + 2nHCl ® 2Rn+ + 2nCl- + nH2
(1)
®
®
mol:
0,15
0,15
0,075
n+
®
2R + 2nH2O
2R
+ 2nOH + nH2
(2)
¬
mol:
0,05
0,025
1
nH2 = nHCl =0,075 mol
n =0,1 mol
2
Theo (1) ta thấy
, mặt khác theo giả thiết H2
. Từ đó
suy ra đã có phản ứng của kim loại R với nước và giải phóng 0,025 mol H2.
Phản ứng của AgNO3 với dung dịch X :
Ag+ + Cl- ® AgCl
(3)
mol:
0,15 ® 0,15
Ag+ + OH- ® AgOH
(4)
®
mol:
0,05
0,05
Vì AgOH không bền nên chuyển hóa thành Ag2O.
2AgOH ® Ag2O + H2O
(5)

mol:
0,05 ®
0,025
Kết tủa thu được gồm AgCl và Ag2O. Khối lượng kết tủa là :
m(Ag O, AgCl) =232.0,025+0,15.143,5 =27,325 gam.
2

Đáp án D.
Ví dụ 3: Hoà tan hoàn toàn một lượng kim loại R hóa trị n bằng dung d ịch H 2SO4 loãng rồi cô
cạn dung dịch sau phản ứng thu được một lượng muối khan có khối lượng gấp 5 lần khối
lượng kim loại R ban đầu đem hoà tan. Kim loại R đó là :
A. Al.
B. Ba.
C. Zn.
D. Mg.
Hướng dẫn giải
Chọn số mol của R tham gia phản ứng là 1 mol.
Sơ đồ phản ứng :
H SO

2
4
2R ¾¾¾
® R2(SO4 )n
®
mol: 1
0,5
Theo giả thiết ta có :

ì n =2
Þ í
R =24 (Mg)
0,5.(2R + 96n) =5R Þ R= 12n î
Vậy M là magie.
Đáp án D.
Ví dụ 4: Hoà tan một lượng oxit của kim loại R vào trong dung dịch H 2SO4 4,9% (vừa đủ) thì
thu được một dung dịch muối có nồng độ 5,87%. Công thức của oxit kim loại là :
A. CuO.
B. FeO.
C. MgO.
D. ZnO.
Hướng dẫn giải
Đặt công thức tổng quát của oxit là R2Ox (x là hoá trị của R).
Giả sử hoà tan 1 mol R2Ox.
R2Ox
+
xH2SO4
 R2 (SO4)x
+
mol:
1
x
1
gam: (2MR + 16x)
98x
(2MR + 96x)
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có :

98.x
mdd sau pö =(2M R +16x) +
=(2M R +2016x) gam.
4,9%
Phương trình nồng độ % của dung dịch muối là :
ïì x =2
í
M =24
MR = 12x Þ ïî R
Vậy kim loại R là Mg ; oxit kim loại là MgO.
Đáp án C.
2M R +96x
×
100 =5,87
2M R +2016x
Þ

xH2O

Ví dụ 5: Hoà tan hoàn toàn 2,45 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại kiềm th ổ vào 200 ml dung
dịch HCl 1,25M, thu được dung dịch Y chứa các chất tan có nồng độ mol bằng nhau. Hai kim
loại trong X là :
A. Mg và Ca.
B. Be và Mg.
C. Mg và Sr.
D. Be và Ca.
Hướng dẫn giải
Sau phản ứng thu được các chất tan đó là hai muối clorua của 2 kim lo ại ki ềm th ổ và có
thể có HCl còn dư.
● Trường hợp 1: Hai chất tan là hai muối clorua có số mol bằng nhau nên hai kim lo ại ban
đầu cũng có số mol bằng nhau.
Phương trình phản ứng hóa học :
X
+ 2HCl ® XCl2 + H2
mol: 0,125 ¬
0,25
2, 45
M=
=19, 6 g / mol
0,125
Þ có Be trong hỗn
Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp là :
hợp.
Gọi khối lượng mol của kim loại còn lại là M, ta có :
M=

0,0625.9 +0,0625.M
=19,6 Þ M =30,2 (loaïi)
0,125
.

● Trường hợp 2: HCl dư, dung dịch chứa 3 chất tan có nồng độ bằng nhau
Đặt số mol của các muối clorua và của HCl d ư trong dung d ịch là x, theo b ảo toàn nguyên
tố clo ta có :
Þ nHCl (pö) =0,25- 0,05 =0,2 mol
2x + 2x + x = 0,25 Þ x = 0,05
.
Phương trình phản ứng hóa học :
X
+ 2HCl ® XCl2 + H2
mol: 0,1 ¬
0,2
2, 45
M=
=24,5 g / mol
0,1
Þ có Be trong hỗn
Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp là:
hợp.
Gọi khối lượng mol của kim loại còn lại là M, ta có :
M=

0,05.9 +0,05.M
=24,5 Þ M =40
0,1
Þ M là Ca.

Đáp án D.
Ví dụ 6: Để hoà tan hoàn toàn 6,4 gam hỗn hợp gồm kim loại R (chỉ có hoá trị II) và oxit của
nó cần vừa đủ 400 ml dung dịch HCl 1M. Kim loại R là :
A. Ba.
B. Ca.
C. Be.
D. Mg.
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng :

(R, RO) + 2HCl ® RCl2 + H2O + H2(1)
mol :
0,2 ¬
0,4
Theo
(1)

giả
6,4
M (R, RO) =
=32 gam/ mol Þ R <32 0,2

thiết

suy

ra

:

Vậy kim loại R là Mg.
Đáp án D.
Ví dụ 7: X là kim loại thuộc phân nhóm chính nhóm II (hay nhóm IIA). Cho 1,7 gam h ỗn h ợp
gồm kim loại X và Zn tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, sinh ra 0,672 lít khí H 2 (đktc).
Mặt khác, khi cho 1,9 gam X tác dụng với lượng dư dung dịch H 2SO4 loãng, thì thể tích khí
hiđro sinh ra chưa đến 1,12 lít (đktc). Kim loại X là :
A. Ba.
B. Ca.
C. Sr.
D. Mg.
Hướng dẫn giải
Đặt công thức chung của hai kim loại X và Zn là R.
Phương trình phản ứng :
R + 2HCl ® RCl2 + H2
(1)
¬
mol: 0,03
0,03
1,7
MR =
=56,667 Þ M X 0,03
Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp là :
Phản ứng của X với dung dịch H2SO4 loãng :
X + H2SO4 ® XSO4 + H2(2)
¬
mol: < 0,05
< 0,05
1,9
MX >
=38 gam/ mol (**).
0,05
Theo (2) và giả thiết ta suy ra
Từ (*) và (**) ta suy ra X là Ca.
Đáp án B.

Ví dụ 8: Cho 7,1 gam hỗn hợp gồm một kim loại kiềm X và một kim loại kiềm th ổ Y tác
dụng hết với lượng dư dung dịch HCl loãng, thu được 5,6 lít khí (đktc). Kim loại X, Y là :
A. natri và magie.
B. liti và beri.
C. kali và canxi.
D. kali và bari.
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng hóa học:
2X + 2HCl ® 2XCl + H2
Y+ 2HCl ® YCl2 + H2

(1)
(2)

n Từ các phản ứng và giả thiết ta thấy : H2
Þ Khối lượng mol trung bình của hai kim loại :

7,1
7,1
0, 25.2 < M < 0, 25 Û 14,2 < M < 28,4 Þ Hai kim loại là Na và Mg.
Đáp án A.
b. Phản ứng với dung dịch H2SO4 đặc, dung dịch HNO3
● Dạng 1 : Tính khối lượng muối tạo thành
Ví dụ 9: Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng với dung dịch HNO 3 dư, thu được
1,12 lít (đktc) hỗn hợp khí NO và NO 2 có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Tổng khối lượng muối
nitrat sinh ra là :
A. 66,75 gam.
B. 33,35 gam.
C. 6,775 gam.
D. 3,335 gam.
Hướng dẫn giải
Áp dụng sơ đồ đường chéo cho hỗn hợp NO2 và NO ta có :
40 – 30 = 10
nNO
n NO2 10 5
2
46
Þ
= =
n NO
6 3
40
46 – 40 = 6
nNO
30
5
nNO2 = .0,05 =0,03125 mol, nNO =0,05- 0,03125 =0,01875 mol.
8
Suy ra :
Ta có các quá trình oxi hóa – khử :
Quá trình khử :
NO3
+ 3e
 NO
mol :
0,05625 ¬ 0,01875
NO3
+
1e
 NO2
mol :
0,03125 ¬ 0,03125
Như vậy, tổng mol electron nhận = tổng mol electron nhường = 0,0875 mol.
Khối lượng muối nitrat sinh ra là :

mmuoáinitrat =mkimloaïi +mNO - taïo muoái =mkimloaïi +62.nelectron trao ñoåi =6,775 gam.
3

Đáp án C.
● Chú ý :
+ Trong phản ứng của kim loại với axit nitric tạo ra muối nitrat (phản ứng không tạo ra
muối amoni nitrat) ta có :

mmuoáinitrat =mkim loaïi +mNO - taïo muoái =mkim loaïi +62.nelectron trao ñoåi
3

+ Trong phản ứng của kim loại với axit nitric tạo ra muối nitrat kim loại và muối amoni
ntrat ta có :

mMuoái =mmuoáintrat kim loaïi +mNH4NO3 =(mkim loaïi +mNO 3

) +mNH4NO3 =

taïo muoá
i

=(mkim loaïi +62.melectron trao ñoåi) +mNH NO
4

3

Ví dụ 10: Cho 12,9 gam hỗn hợp Al, Mg phản ứng vừa hết với dung d ịch H 2SO4 đặc, nóng.
Sau phản ứng thu được 0,125 mol S, 0,2 mol SO 2 và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu
được m gam muối. Giá trị của m là :
A. 68,1.
B. 84,2.
C. 64,2.
D. 123,3.
Hướng dẫn giải
Cách 1 :
Ta có các quá trình khử :
8H+ + SO42- + 6e  S + 4H2O
mol: 1 ¬
0,125 ¬ 0,75 ¬ 0,125
+
4H
+ SO42- + 2e  SO2 + 2H2O
mol: 0,8 ¬ 0,2 ¬ 0,4 ¬ 0,2
Căn cứ vào các quá trình khử ta thấy :
1
nH SO pö = .nH+ =0,9 mol; nSO 2- thamgia vaøo quaùtrình khöû=0,325 mol
2
4
4
2
Þ nSO 2- thamgia vaøo quaùtrình taïo muoái =0,9 - 0,325 =0,575 mol.
4

Vậy khối lượng muối sunfat thu được là :

mmuoái =mkim loaïi +mgoác SO 2-

taïo muoá
i

=12,9 +0,575.96 =68,1gam

.
● Nhận xét : Trong phản ứng của kim loại với axit sunfuric đặc tạo ra muối sunfat ta có :
4

1
mmuoáisunfat =mkim loaïi +mSO 2- taïo muoái =mkim loaïi +96. nelectron trao ñoåi
4
2
Cách 2 :
Dựa vào nhận xét trên ta có :
1
=mkimloaïi +96. nelectron trao ñoåi
4
2
0,125.6 +0,2.2
=12,9 +96.
=68,1gam.
2
● Dạng 2 : Xác định sản phẩm khử ; xác định kim loại
mmuoáisunfat =mkim loaïi +mSO 2-

taïo muoá
i

Ví dụ 11: Hòa tan hoàn toàn 2,52 gam hỗn hợp Mg và Al bằng dung dịch HCl thu đ ược 2,688
lít hiđro (đktc). Cũng lượng hỗn hợp này nếu hòa tan hoàn toàn b ằng H 2SO4 đặc nóng thì thu
được 0,12 mol một sản phẩm X duy nhất hình thành do sự khử S+6. X là :
A. S.
B. SO2.
C. H2S.
D. S hoặc
SO2.
Hướng dẫn giải
Phản ứng của hỗn hợp hai kim loại với HCl :

mol:

Mg + 2HCl ® MgCl2 + H2
®
x
x

2Al + 6HCl ® 2AlCl3 + 3H2
®
mol: y
1,5y
Từ (1), (2) và giả thiết ta có :

(1)

(2)

ì 24x +27y =2,52 ì x =0,06
Þ í
í
î x +1,5y =0,12
î y =0,04
Giả sử số electron mà S+6 đã nhận vào để tạo ra sản phẩm X là n ta có :
Quá trình oxi hóa :
Al  Al+3 + 3e
Mg  Mg+2 + 2e
Tổng số mol electron nhường = 0,04.3 + 0,06.2 = 0,24.
Quá trình khử :
S+6 + ne  X
Tổng số mol electron thu = 0,12.n
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có :
0,12.n = 0,24  n = 2  S+6 + 2e  S+4
Vậy sản phẩm X là SO2.
Đáp án B.
Ví dụ 12: Hoà tan hoàn toàn 8,862 gam hỗn hợp gồm Al và Mg vào dung dịch HNO 3 loãng, thu
được dung dịch X và 3,136 lít (đktc) hỗn hợp Y gồm hai khí không màu, trong đó có m ột khí
hóa nâu trong không khí. Khối lượng của Y là 5,18 gam. Cho dung dịch NaOH (d ư) vào X và
đun nóng, không có khí mùi khai thoát ra. Phần trăm khối lượng của Al trong hỗn hợp ban đ ầu
là :
A. 19,53%.
B. 12,80%.
C. 10,52%.
D. 15,25%.
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết Y gồm hai khí không màu, trong đó có một khí hóa nâu trong không khí. Suy
ra hỗn hợp Y có chứa NO và một khí còn lại là N2 hoặc N2O.
m
3,136
5,18
nY =
=0,14 mol Þ M Y = Y =
=37 gam/ mol Þ M NO 2
22,4
nY
0,14

.
Vậy hỗn hợp Y gồm hai khí là NO và N2O. Đặt số mol của hai khí là x và y, ta có :
ì x +y =0,14
ì x =0,07
Þ í
í
î 30x +44y =5,18 î y =0,07
Gọi số mol của Al và Mg trong hỗn hợp là a và b, ta có :

ì 27a+24b =8,862
ì a =0,042
Þ í
í
î 3a +2b =0,07.3+0,07.8 î b =0,322

Phần trăm khối lượng của Al trong hỗn hợp ban đầu là :
0,042.27
%Al =
=12,8%.
8,862
Đáp án B.

Ví dụ 13: Hoà tan 82,8 gam kim loại M trong dung dịch HNO 3 loãng thu được 16,8 lít hỗn hợp
khí X (đktc) gồm 2 khí không màu không hoá nâu trong không khí. T ỉ kh ối h ơi c ủa X so v ới
H2 là 17,2. Kim loại M là (Biết phản ứng không tạo ra NH4NO3) :
A. Mg.
B. Ag.
C. Cu.
D. Al.
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết ta suy ra hai khí là N2 và N2O.
Áp dụng sơ đồ đường chéo cho hỗn hợp N2O và N2 ta có :
44 – 34,4 = 9,6
nN
2
28
Þ
34,4
34,4 – 28 = 6,4
nN O
2
44
3
nN2 = .0,75 =0,45 mol, nNO =0,75- 0,45 =0,3 mol.
5
Suy ra :

n N2
n N 2O

=

9, 6 3
=
6, 4 2

Gọi n là số electron mà kim loại M nhường. Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có :
n.nM =8.nN2O +10.nN2 Þ n.

ì n =2
82,8
=8.0,3+10.0,45 Þ M =12n Þ í
M
î M =24 (Mg)

Đáp án A.
● Dạng 3 : Phản ứng tạo muối amoni
Ví dụ 14: Cho 5,52 gam Mg tan hết vào dung dịch HNO 3 thì thu được 0,896 lít hỗn hợp khí N 2
và N2O có tỉ khối so với H 2 là 16. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được một lượng ch ất
rắn là :
A. 34,04 gam.
B. 34,64 gam.
C. 34,84 gam.
D. 44, 6 gam.
Hướng dẫn giải
Tổng số mol của N2 và N2O là 0,04 mol.
Áp dụng sơ đồ đường chéo ta có :
n N2
44 - 32 3
=
=
n N2O 32 - 28 1
Suy ra

n N2 =0, 03 mol ; n N2 O =0, 01 mol
+5

.

Tổng số mol electron mà N đã nhận để sinh ra N2 và N2O là : 10.0,03 + 8.0,01 = 0,38 mol.

+2

Tổng số mol electron mà Mg đã nhường để sinh ra Mg là : 0,23.2 = 0,46 > 0,38 nên suy ra
phản ứng đã tạo ra cả NH4NO3.
0, 46 - 0,38
+5
-3
=0, 01 mol
8
Số mol NH4NO3 là :
(Vì quá trình khử N thành N đã nhận vào 8e).
Vậy khối lượng muối thu được là :
mmuèi =mMg(NO3 )2 +mNH4NO3 =0,23.148+0,01.80 =34,84 gam.
Đáp án C.

Ví dụ 15: Cho hỗn hợp gồm 6,72 gam Mg và 0,8 gam MgO tác d ụng h ết v ới l ượng d ư dung
dịch HNO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu đ ược 0,896 lít m ột khí X (đktc) và
dung dịch Y. Làm bay hơi dung dịch Y thu được 46 gam muối khan. Khí X là :
A. NO2.
B. N2O.
C. NO.
D. N2.
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng :
ì Mg
HNO3
¾¾¾
® X
í
î MgO

+ dung dÞch Y chøa 46 gam muèi

Theo định luật bảo toàn nguyên tố ta có :
n Mg( NO3 )2 =n Mg +n MgO =0,3 mol Þ m Mg( NO3 )2 =0,3.148 =44, 4 gam <46 gam

.

46 - 44, 4
=0, 02 mol
Þ Phản ứng đã tạo ra muối NH4NO3, số mol NH4NO3 bằng
80
.
+5

Gọi n là số electron mà N đã nhận để tạo ra khí X.
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có :
2.n Mg =n.n X +8.n NH4 NO3 Þ n =10 Þ 2N +5 +10e ® N 2

Vậy X là N2.
Đáp án D.
Ví dụ 16: Hòa tan hoàn toàn 5,525 gam một kim loại trong dung dịch HNO3 loãng được duy
nhất dung dịch X. Cô cạn dung dịch X được 17,765 gam chất rắn khan. Tính s ố mol axit
HNO3 tham gia phản ứng.
A. 0,17.
B. 0,425.
C. 0,85.
D. 0,2125.
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết suy ra kim loại đã phản ứng với HNO3 tạo ra muối amoni, ta có :

mChaátraén =mmuoáintrat kim loaïi +mNH4NO3 =(mkim loaïi +mNO 3

) +mNH4NO3 =

taïo muoá
i

nelectron trao ñoåi
(mkim loaïi +62.nelectron trao ñoåi) +
.80
8
nelectron trao ñoåi
Þ 17,765 =5,525+62.nelectron trao ñoåi +
.80 Þ nelectron trao ñoåi =0,17mol
8
0,17
Þ nHNO3 =nN
+nN
=0,17+
.2 =0,2125 mol.
8
muoá
i nitrat kim loaïi
muoá
i amoni nitrat
Đáp án D.

● Dạng 4: Phản ứng của Mg với ion NO3- trong môi trường H+
Ví dụ 17: Cho 1,2 gam Mg vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,75M và NaNO3 0,5M.
Sau phản ứng chỉ thu được V lít khí dạng đơn chất (không có sản ph ẩm kh ử nào khác) và
dung dịch X.
a. Thể tích V ở đktc bằng :
A. 5,600.
B. 0,560.
C. 1,120.
D. 0,224.
b. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là :
A. 11,44.
B. 9,52.
C. 8,4.
D. 9,55.
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết ta có :
n Mg =0, 05 mol, n H2SO4 =0, 075 mol, n NaNO3 =0, 05 mol Þ n H+ =0,15 mol, n NO - =0, 05 mol.
3

Phương trình phản ứng :
5Mg + 12H+ + 2NO3- ® 5Mg2+ + N2 + 6H2O
bđ:
0,05
0,15
0,05
®
®
pư:
0,05
0,12
0,02 ® 0,05 ® 0,01
spư:
0
0,03
0,03
0,05
Vậy thể tích khí N2 thu được là 0,01.22,4 =0,224 lít.
Đáp án D.

:mol
:mol
:mol

ì Mg 2+ : 0, 05 mol
ï
2ï SO 4 : 0, 075 mol
ï
í NO3 : 0, 03 mol
ï +
ï H : 0, 03 mol
ï Na + : 0, 05 mol
î

b. Dung dịch sau phản ứng gồm :
Khi cô cạn dung dịch X, 0,03 mol NO 3- và 0,03 mol H+ kết hợp vừa đủ với nhau thành 0,03
mol HNO3 bay hơi thoát ra khỏi dung dịch. Muối khan thu được là MgSO4 và Na2SO4.
Khối lượng muối khan là : m = 0,05.24 + 0,075.96 + 0,05.23 = 9,55 gam.
Đáp án D.
4. Phản ứng với dung dịch muối
Ví dụ 1: Cho m gam Mg vào dung dịch chứa 0,12 mol FeCl 3. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn
toàn thu được 3,36 gam chất rắn. Giá trị của m là :
A. 2,88.
B. 2,16.
C. 4,32.
D. 5,04.
Hướng dẫn giải
Khi cho Mg vào dung dịch muối Fe3+, đầu tiên Mg khử Fe3+ thành Fe2+, sau đó Mg khử Fe2+
về Fe. Vậy phản ứng (1) xảy ra xong sau đó mới đến phản ứng (2).
Giả sử tất cả lượng Fe 2+ chuyển hết thành Fe thì khối lượng sắt tạo thành là 6,72 gam.
Trên thực tế khối lượng chất rắn thu được chỉ là 3,36 gam, suy ra Fe2+ chưa phản ứng hết,
Mg đã phản ứng hết, 3,36 gam chất rắn là Fe tạo thành.
Phương trình phản ứng :
Mg + 2Fe3+ ® Mg2+ + 2Fe2+
(1)
¬
®
®
mol: 0,06
0,12
0,06
0,12
2+
2+
®
Mg + Fe
Mg
+ Fe
(2)
¬ 0,06 ¬ 0,06
mol: 0,06 ¬ 0,06
Căn cứ vào (1) và (2) suy ra :
Đáp án A.

nMg =0,12 mol Þ mMg =0,12.24 =2,88 gam.

Ví dụ 2: Nhúng một thanh Mg vào 200 ml dung dịch Fe(NO3)3 1M, sau một thời gian lấy thanh
kim loại ra cân lại thấy khối lượng tăng 0,8 gam. Số gam Mg đã tan vào dung dịch là :
A. 1,4 gam.
B. 4,8 gam.
C. 8,4 gam.
D. 4,1 gam.
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng :
Mg + 2Fe3+ ® Mg2+ + 2Fe2+
(1)
mol: 0,1 ¬ 0,2 ®
0,1 ® 0,2
Mg + Fe2+ ® Mg2+ + Fe
(2)
¬
®
®
mol: x
x
x
x
Khối lượng thanh Mg tăng = khối lượng Fe sinh ra – khối lượng Mg phản ứng.
Suy ra : 56x – 24(0,1 + x) = 0,8 Þ x = 0,1

Vậy khối lượng Mg đã phản ứng là 24(0,1 + 0,1) = 4,8 gam.
Đáp án B.
Ví dụ 3: Cho a mol kim loại Mg vào dung dịch hỗn hợp ch ứa b mol CuSO 4 và c mol FeSO4.
Kết thúc phản ứng dung dịch thu được chứa 2 muối. Xác định điều kiện phù h ợp cho k ết qu ả
trên.
A. a  b.
B. b  a < b +c.
C. b  a  b +c.
D. b < a < 0,5(b + c).
Hướng dẫn giải
2+

2+

Tính oxi hóa : Cu > Fe .
Thứ tự phản ứng :
Mg + Cu2+ ® Mg2+ + Cu
(1)
2+
2+
®
Mg + Fe
Mg
+ Fe
(2)
Theo giả thiết, sau phản ứng thu được dung dịch chứa 2 mu ối, suy ra hai mu ối là Mg 2+ và
2+
Fe .
Vì trong dung dịch có muối Fe 2+ nên số mol electron mà Mg nhường nhỏ hơn số mol
2n <2n Cu 2+ +2.n Fe2+ Þ a electron mà Cu2+ và Fe2+ nhận, suy ra : Mg
(*).
2+
2+
Dung dịch sau phản ứng chứa Mg và Fe nên (1) đã xảy ra hoàn toàn, (2) có thể xảy ra
hoặc chưa xảy ra, nên số mol electron mà Mg nhường lớn hơn hoặc bằng số mol electron mà
2n ³ 2n Cu 2+ Þ a ³ b
Cu2+ nhận, suy ra : Mg
(**)
Vậy b  a < b +c.
Đáp án B.
Ví dụ 4: Cho hỗn hợp gồm 1,2 mol Mg và x mol Zn vào dung dịch chứa 2 mol Cu 2+ và 1 mol
Ag+ đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được một dung dịch ch ứa ba lo ại ion kim
loại. Trong các giá trị sau đây, giá trị nào của x thoả mãn trường hợp trên ?
A. 2.
B. 1,2.
C. 1,5.
D. 1,8.
Hướng dẫn giải
Thứ tự khử : Mg > Zn ; thứ tự oxi hóa : Ag+ > Cu2+.
Căn cứ vào thứ tự khử của các kim loại và thứ tự oxi hóa c ủa các ion suy ra dung d ịch sau
phản ứng chứa các ion là Mg2+, Zn2+ và Cu2+. Vậy chứng tỏ Mg, Zn đã phản ứng hết, Cu2+ dư.
n
Vì muối Cu2+ dư nên : electron cho
Vậy chỉ có phương án x = 1,2 là phù hợp.
Đáp án B.

II. Hợp chất của kim loại kiềm thổ
1. Ion Ca2+, Ba2+, Mg2+ phản ứng với dung dịch muối CO32Ví dụ 1: Dung dịch A có chứa 5 ion : Mg2+, Ba2+, Ca2+, 0,1 mol Cl– và 0,2 mol NO3–. Thêm dần
V lít dung dịch K2CO3 1M vào A đến khi được lượng kết tủa lớn nhất. V có giá trị là :
A. 150 ml.
B. 300 ml.
C. 200 ml.
D. 250 ml.
Hướng dẫn giải
Phương trình ion rút gọn :

Mg2+ + CO32–  MgCO3
Ba2+ + CO32–  BaCO3
Ca2+ + CO32–  CaCO3
Khi phản ứng kết thúc, các kết tủa tách khỏi dung dịch, phần dung dịch chứa K +, Cl– và
1
n K+
n
n
n
n
NO3–. Để trung hòa điện thì K + = Cl- + NO3 = 0,3 mol Þ K 2CO3 = 2
= 0,15 mol.
Þ V = 0,15 lít = 150 ml.
Đáp án A.
Ví dụ 2: Dung dịch A chứa các ion: CO32-, SO32-, SO42-, 0,1 mol HCO3- và 0,3 mol Na+. Thêm V
lít dung dịch Ba(OH)2 1M vào A thì thu được lượng kết tủa lớn nhất. Giá trị nhỏ nhất của V là
:
A. 0,15.
B. 0,25.
C. 0,20.
D. 0,30.
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng :
HCO3- + OH- ® CO32- + H2O
(1)
2+
2–
Ba + CO3  BaCO3
(2)
2+
2–
Ba + SO3  BaCO3
(3)
Ba2+ + SO42–  BaCO3
(4)
Theo các phương trình phản ứng ta thấy : Dung dịch sau phản ứng chỉ còn chứa ion Na+ và
OH .
n =nNa+ =0,3 mol.
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có OHTheo (1) số mol OH- dùng cho phản ứng là 0,1 mol. Vậy tổng số mol OH - do Ba(OH)2 cung
cấp là 0,4 mol. Suy ra số mol Ba(OH)2 cần dùng là 0,2 mol.
0,2
VBa(OH)2 =
=0,2 lít.
1
Thể tích dung dịch Ba(OH)2 cần dùng là
Đáp án C.
Ví dụ 3: Có 1 lít dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,1 mol/l và (NH4)2CO3 0,25 mol/l. Cho 43 gam
hỗn hợp BaCl2 và CaCl2 vào dung dịch đó. Sau khi các phản ứng kết thúc ta thu được 39,7 gam
kết tủa A và dung dịch B. Phần trăm khối lượng các chất trong A là :
%mBaCO3
%mCaCO3
%mBaCO3
%mCaCO3
A.
= 50%,
= 50%.
B.
= 50,38%,
= 49,62%.
%mBaCO3
%mCaCO3
%mBaCO3
%mCaCO3
C.
= 49,62%,
= 50,38%. D.
= 50,38%,
=49,62%.
Hướng dẫn giải
Trong dung dịch :
Na2CO3 ® 2Na+ + CO32
(NH4)2CO3 ® 2NH4+ + CO32
BaCl2 ® Ba2+ + 2Cl
CaCl2 ® Ca2+ + 2Cl

Các phương trình phản ứng :
Ba2+ + CO32 ® BaCO3 ¯ (1)
Ca2+ + CO32 ® CaCO3 ¯ (2)
Theo (1) và (2) cứ 1 mol BaCl 2, hoặc CaCl2 biến thành BaCO3 hoặc CaCO3 thì khối lượng
muối giảm (71  60) = 11 gam. Do đó tổng số mol hai muối BaCO3 và CaCO3 bằng :

43 - 39,7
11
= 0,3 mol.
Mà tổng số mol CO32 = 0,1 + 0,25 = 0,35, điều đó chứng tỏ dư CO32.
Gọi x, y là số mol BaCO3 và CaCO3 trong A ta có :
ì x +y =0,3
í
î 197x +100y =39,7
 x = 0,1 mol và y = 0,2 mol.
Thành phần của A :
0,1.197
%m BaCO3 =
.100
%mCaCO3
39, 7
= 49,62% ;
= 100  49,6 = 50,38%.
Đáp án C.
Ví dụ 4: Cho dung dịch X gồm 0,007 mol Na+ , x mol Ca2+, 0,006 mol Cl-, 0,006 mol HCO3 và
0,001 mol NO3 . Để loại bỏ hết Ca2+ trong X cần vừa đủ dung dịch chứa a gam Ca(OH) 2. Giá
trị của a là :
A. 0,188 gam.
B. 0,122 gam.
C. 0,444 gam.
D. 0,222 gam.

Hướng dẫn giải
Áp dụng bảo toàn điện tích cho dung dịch X ta có :
0,007 + 2x = 0,006 + 0,006 + 0,001 Þ x= 0,003
Để loại bỏ hết 0,003 mol Ca2+ thì cần phải tạo ra 0,003 mol CO32Phương trình phản ứng :
-

2 CaCO3 + CO3 + H2O

0,003

mol:

Ca(OH)2 + 2 HCO3
0,003
 0,006

mol:

2Ca2+ + CO3  CaCO3
0,003  0,003  0,003

Theo phản ứng ta suy ra :
Đáp án D.

n Ca(OH) 2

= 0,003 mol Þ m = 0,003.74 = 0,222 gam.

HCO3Ví dụ 5: Dung dịch X chứa các ion: Ca2+, Na+,
và Cl , trong đó số mol của ion Cl là
1
1
0,1. Cho 2 dung dịch X phản ứng với dung dịch NaOH (dư), thu được 2 gam kết tủa. Cho 2
dung dịch X còn lại phản ứng với dung dịch Ca(OH) 2 (dư), thu được 3 gam kết tủa. Mặt khác,
nếu đun sôi đến cạn dung dịch X thì thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là :
A. 9,21.
B. 9,26.
C. 8,79.
D. 7.47.

Hướng dẫn giải
Trường hợp cho Ca(OH)2 vào dung dịch X thu được lượng kết tủa nhiều hơn so với trường
hợp cho NaOH vào dung dịch X, chứng tỏ rằng trong dung dịch X lượng Ca 2+ ít hơn lượng
HCO3-.
Phương trình phản ứng :
mol:

NaOH + Ca2+ +
0,02

HCO3- ®
CaCO3 +Na+ + H2O (1)
¬
0,02

HCO3- ®
2CaCO3 + 2H2O (1)
¬
mol:
0,03
0,03
n - n
n
n
Từ (1) Þ Ca 2+ = CaCO3 = 0,02 mol và từ (2) Þ HCO3 = CaCO3 = 0,03 mol.
Ca(OH)2 + Ca2+ + 2

1
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích cho 2 dung dịch X, ta có :
n Na + +2.n Ca 2+ =n HCO - +n Cl- Þ n Na + =n HCO - +n Cl- - 2.n Ca 2+ =
3
3
0,03 + 0,05 – 0,02.2 = 0,04
mol
Khi cô cạn dung dịch, xảy ra phản ứng :
Ca2+ + 2HCO3-  CaCO3 + H2O + CO2
mol: 0,015 ¬ 0,03  0,015
Như vậy sau phản ứng HCO3- đã chuyển hết thành CO32Þ n CO32- = 0,015 Þ m = 2.(0,02.40 + 0,04.23 + 0,015.60 + 0,05.35,5) = 8,79 gam.
Đáp án C.
2. Phản ứng của dung dịch Ca(OH)2, Ba(OH)2 với CO2

Dạng 1 : CO2 (hoặc SO2) phản ứng với dung dịch chứa một bazơ tan.
Phương pháp giải

● Khi đề bài yêu cầu xác định và tính toán lượng sản phẩm tạo thành thì ta d ựa vào t ỉ l ệ
nOH nCO2

.
● Khi đề bài yêu cầu tính lượng CO 2 phản ứng thì ta tính mol của Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2
và tính mol của kết tủa BaCO3 hoặc CaCO3. So sánh số mol của bazơ và của kết tủa nếu số
mol của kết tủa nhỏ hơn thì sẽ có hai khả năng xảy ra : Ho ặc baz ơ d ư ho ặc baz ơ h ết.
Trường hợp bazơ hết thì phản ứng phải tạo ra cả muối axit.
● Khi đề yêu cầu xác định lượng Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 tham gia phản ứng thì ta tính mol
CO2 và mol của kết tủa BaCO3 hoặc CaCO3 rồi áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với
C để xem phản ứng có tạo ra muối Ca(HCO 3)2 hoặc Ba(HCO3)2 hay không. Từ đó áp dụng
định luật bảo toàn nguyên tố đối với Ca hoặc Ba để suy ra lượng Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2.

►Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 1: Cho 10 lít hỗn hợp khí (đktc) gồm CO2 và 68,64% CO về thể tích đi qua 100 gam
dung dịch Ca(OH)2 7,4% thấy tách ra m gam kết tủa. Giá trị của m là :
A. 10 gam.
B. 8 gam.
C. 6 gam.
D. 12 gam.
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết ta thấy thành phần phần trăm về thể tích của CO2 là :
10
nCO =
.31,36% =0,14 mol.
2
22,4
Þ
%CO2 = (100 – 68,64)% = 31,36%
mCa(OH)2 =100.7,4% =7,4 gam Þ nCa(OH)2 =

7,4
=0,1 mol.
74

nOH n
Cách 1 : Dựa vào tỉ lệ mol CO2 để xác định sản phẩm sinh ra
nOH- 2nCa(OH)2 2.0,1 2
=
=
=
Þ 1 nCO2
nCO2
0,14 1,4
Đặt T =
Phản ứng tạo ra hai muối.
Phương trình phản ứng :
CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3 + H2O
(1)
¬
®
mol: x
x
x
2CO2 + Ca(OH)2 ® Ca(HCO3)2
(2)
¬
®
mol: 2y
y
y
Theo (1), (2) và giả thiết ta có :

ì x +y =0,1
ì x =0,06
Þ í
í
î x +2y =0,14 î y =0,04
Khối lượng kết tủa là :

mCaCO =0,06.100 =6 gam.
3

Cách 2 : Dựa vào bản chất phản ứng
CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3 + H2O
(1)
¬
®
mol: 0,1
0,1
0,1
CaCO3
+ CO2
+ H2O ® Ca(HCO3)2
(2)
¬
¬
mol: 0,04
(0,14 – 0,1)
0,04
Theo các phương trình phản ứng ta thấy : Lúc đầu có 0,1 mol CaCO 3 tạo ra nhưng sau đó
có 0,04 mol CaCO3 bị hòa tan do CO2 còn dư. Kết quả là sau tất cả các phản ứng sẽ thu được
0,06 mol CaCO3, tức là thu được 6 gam kết tủa.
Đáp án C.
Ví dụ 2: Cho V lít khí CO2 (đktc) 1 lít dung dịch Ba(OH)2 0,2M. Sau phản ứng thu được 19,7
gam kết tủa. Giá trị của V là :
A. 2,24.
B. 2,24 hoặc 6,72.
C. 4,48.
D. 2,24 hoặc 4,48.
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết ta có :
nBa(OH) =0,2 mol, nBaCO =0,1mol Þ
2

3

Còn 0,1 mol Ba2+ nằm ở trong dung dịch.

● Trường hợp 1 : Ba(OH)2 dư
CO2 + Ba(OH)2 ® BaCO3 + H2O
(1)
¬
¬
mol: 0,1
0,1
0,1
Theo (1) ta thấy số mol CO 2 đã dùng là 0,1 mol. Suy ra thể tích CO2 ở điều kiện tiêu chuẩn
đã dùng là 2,24 lít.
● Trường hợp 2 : Ba(OH)2 phản ứng hết, 0,1 mol Ba 2+ nằm trong dung dịch ở dạng
Ba(HCO3)2.
CO2 + Ba(OH)2 ® BaCO3 + H2O
(1)
¬
mol: 0,1 ¬ 0,1
0,1
®
2CO2 + Ba(OH)2
Ba(HCO3)2
(2)
¬
¬
mol: 0,2
0,1
0,1
Ta thấy số mol CO 2 là 0,3 mol. Suy ra thể tích CO 2 ở điều kiện tiêu chuẩn đã dùng là 6,72
lít.
Đáp án B.
Ví dụ 3: Thổi khí CO2 vào dung dịch chứa 0,02 mol Ba(OH) 2. Giá trị khối lượng kết tủa biến
thiên trong khoảng nào khi CO2 biến thiên trong khoảng từ 0,005 mol đến 0,024 mol ?
A. 0 gam đến 3,94 gam.
B. 0 gam đến 0,985 gam.
C. 0,985 gam đến 3,94 gam.
D. 0,985 gam đến 3,152 gam.
Hướng dẫn giải
Khi số mol CO2 biến thiên trong khoảng (0,005; 0,024) và mol Ba(OH) 2 là 0,02 mol thì
n =nBa(OH)2 =0,02 mol
lượng kết tủa lớn nhất thu được là khi CO2
.
CO2 + Ba(OH)2 ® BaCO3 + H2O
(1)
®
mol: 0,02 ¬ 0,02
0,02

Theo (1) suy ra

mBaCO

3

max

=0,02.197 =3,94 gam.

n
=n CO2 =0, 005 mol Þ m BaCO3 =0,985 gam.
Khi số mol CO2 là 0,005 mol thì BaCO3
Khi số mol CO2 là 0,024 mol thì :
CO2 + Ba(OH)2 ® BaCO3 + H2O
(2)
¬
¬
mol: 0,02
0,02
0,02
®
BaCO3 + CO2 + H2O
Ba(HCO3)2
(3)
¬
¬
mol: 0,004
0,004
0,004
n
=0, 02 - 0,004 =0, 016 mol Þ m BaCO3 =0, 016.197 =3,152 gam.
Khi đó BaCO3
Vậy khối lượng kết tủa biến đổi trong đoạn từ 0,985 gam đến 3,94 gam.
Đáp án C.
Ví dụ 4: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO 2 (đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 nồng độ a
mol/l, thu được 15,76 gam kết tủa. Giá trị của a là :
A. 0,048.
B. 0,032.
C. 0,04.
D. 0,06.
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết ta có :
nCO2 =0,12 mol, nBaCO3 =0,08 mol Þ

Có 0,08 mol CO2 chuyển vào muối BaCO3 còn

0,04 mol CO2 chuyển vào muối Ba(HCO3)2.
Phương trình phản ứng :
CO2 + Ba(OH)2 ® BaCO3 + H2O
¬
mol: 0,08 ¬ 0,08
0,08
®
2CO2 + Ba(OH)2
Ba(HCO3)2
®
®
mol: 0,04
0,02
0,02

(1)
(2)

Theo (1), (2) và giả thiết ta có :

n Ba (OH)2 =0, 08 +0, 02 =0,1 mol Þ [Ba(OH) 2 ]=

0,1
=0, 04M.
2,5

Đáp án C.

Dạng 2 : Phản ứng của CO2 (hoặc SO2) với dung dịch chứa hỗn hợp các
bazơ tan.
Phương pháp giải
- Bản chất phản ứng :

CO2 + 2OH - ® CO3 2- +H 2O
CO2 +CO3 2- + H 2 O ® 2 HCO3-

- Nếu dung dịch kiềm có Ba(OH) 2 hoặc Ca(OH)2 thì còn có thể có phản ứng tạo kết tủa
2nếu phản ứng của CO với OH tạo ra CO3
2

Ba 2+ +CO32- ® BaCO3 ¯
Ca 2+ +CO32- ® CaCO3 ¯
- Dựa vào giả thiết và các phương trình phản ứng ion rút gọn đ ể tính toán suy ra k ết qu ả
cần tìm.

►Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 1: Cho 0,448 lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH
0,06M và Ba(OH)2 0,12M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là :
A. 3,940.
B. 1,182.
C. 2,364.
D. 1,970.
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết ta có :

n CO2

Þ n Ba 2+ = 0,012 mol ;

= 0,02 mol ; nNaOH = 0,006 mol ;

ån

OH -

n Ba (OH)2

= 0,012 mol

= 0,03 mol.

Phương trình phản ứng :
CO 2 + 2OH - ® CO32- +H 2 O
mol : 0,015 ¬ 0, 03 ® 0, 015
CO 2 + CO32- + H 2O ® 2HCO3mol : 0, 005 ® 0, 005
Như vậy
CO32-.

n CO 2- =0, 015 - 0, 005 =0,01 mol 3

nên lượng kết tủa tính theo

Ba 2+ + CO32- ® BaCO3 ¯
mol : 0, 01 ¬ 0, 01 ® 0, 01
n 2n
m
 BaCO3 = CO3 = 0,01  BaCO3 = 0,01.197 = 1,97 gam.
Đáp án D.
Ví dụ 2: Dung dịch X chứa hỗn hợp các chất KOH 0,05M, NaOH 0,05M và Ba(OH) 2 0,15M.
Sục 7,84 lít khí CO2 (đktc) vào 1 lít dung dịch X thì lượng kết tủa thu được là :
A. 19,7 gam.
B. 9,85 gam.
C. 29,55 gam.
D. 10 gam.
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết ta có :

n CO2

= 0,35 mol ; nNaOH = 0,05 mol ; nKOH = 0,05 mol;

mol

Þ n Ba 2+ = 0,15 mol ;

ån

Phương trình phản ứng:

OH -

= 0,4 mol.

n Ba (OH)2

= 0,15

CO 2 + 2OH - ® CO32- +H 2O
mol : 0, 2

¬

0, 4 ® 0, 2

CO 2 + CO32- + H 2 O ® 2HCO3mol : 0,15 ® 0,15
Như vậy

n CO 2- =0, 2 - 0,15 =0, 05 mol 3

nên lượng kết tủa tính theo CO32-.

Ba 2+ + CO32- ® BaCO3 ¯
mol : 0, 05 ¬ 0, 05 ® 0, 05
m
 BaCO3 = 0,05.197 = 9,85 gam.
Đáp án B.
● Lưu ý : Ngoài cách viết phương trình theo đúng bản chất của phản ứng giữa CO 2 và
dung dịch kiềm để tính lượng CO 32- tạo ra như ở ví dụ 1 và 2, ta còn có thể dựa vào t ỉ lệ
nOH nCO2

để tính lượng CO32- như ở ví dụ 3 dưới đây.

Ví dụ 3: Hấp thụ hoàn toàn 0,672 lít khí CO2 (đktc) vào 1 lít dung dịch gồm NaOH 0,025M và
Ca(OH)2 0,0125M, thu được x gam kết tủa. Giá trị của x là :
A. 2,00.
B. 0,75.
C. 1,00.
D. 1,25.
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết ta có :
n CO2 =0, 03 mol, n OH- =0, 05 mol, n Ca 2+ =0, 0125 mol.

T=

n OH-

=

0, 05 5
= Þ 1 0, 03 3

n CO2
Nhận xét :
Phản ứng tạo ra muối CO32- và HCO3-.
Phương trình phản ứng :
CO2 + 2OH- ® CO32- + H2O
(1)
® 2x
®
mol: x
x
CO2 + OH ® HCO3(2)
® y
®
mol: y
y
ì x +y =0, 03
ì x =0, 02
Þ í
í
Từ (1), (2) và giả thiết ta có : î 2x +y =0, 05 î y =0, 01
n 2- >n Ca 2+ Þ
So sánh số mol ta thấy CO3
Lượng kết tủa sinh ra tính theo ion Ca2+.
Ca2+ + CO32- ® CaCO3
(3)
®
®
mol: 0,0125
0,0125
0,0125
m
Vậy CaCO3 = 0,0125.100 = 1,25 gam.
Đáp án D.

T =
Từ ví dụ này ta thấy nếu

nOH nCO2

vaø1 thì ta suy ra

nCO 2- =nOH - - nCO

2

3

.

Ví dụ 4: Đốt cháy hoàn toàn m gam FeS 2 bằng một lượng O2 vừa đủ, thu được khí X. Hấp
thụ hết X vào 1 lít dung dịch Y chứa Ba(OH) 2 0,15M và KOH 0,1M, thu được dung dịch Z và
21,7 gam kết tủa. Cho dung dịch NaOH vào Z thấy xuất hiện thêm kết tủa. Giá trị của m là :
A. 23,2.
B. 12,6.
C. 18,0.
D. 24,0.
Hướng dẫn giải
Đốt cháy FeS2 trong O2 vừa đủ thu được khí X là SO2.
4FeS2

+

11O2

Theo giả thiết ta có :

o

t
¾¾
®

2Fe2O3

n SO 2- =n BaSO3
3

+

= 0,1 mol,

8SO2
n OH-

= 0,4 mol,

n Ba 2+

= 0,15 mol.


Cho dung dịch NaOH vào Z thấy xuất hiện thêm k ết t ủa suy ra trong Z có HSO 3 , do đó
OH trong Y đã phản ứng hết với khí SO2.
Phương trình phản ứng :
2-

mol:


SO2 + 2OH ® SO3
0,1  0,2  0,1

mol:


® HSO3
SO2
+ OH
0,2  (0,4 – 0,2) ® 0,2

(1)
-

(2)

1
n
n
Theo các phản ứng ta có : FeS2 = 2 . SO 2 = 0,15  m = 120.0,15 = 18 gam.
Đáp án C.
Ví dụ 5: Sục CO2 vào 200 ml hỗn hợp dung dịch gồm KOH 1M và Ba(OH) 2 0,75M. Sau khi
khí bị hấp thụ hoàn toàn thấy tạo 23,64 gam kết tủa. Thể tích khí CO2 đã dùng (đktc) là :
A. 8,512 lít.
B. 2,688 lít.
C. 2,24 lít.
D. Cả A và B đúng.
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết ta có :
n Ba 2+ =0,15 mol,

ån

OH -

=n KOH +2n Ba(OH)2 =0,5 mol, n BaCO3 =0,12 mol.

Vì số mol Ba2+ lớn hơn số mol BaCO 3 nên Ba2+ còn dư. Như vậy phản ứng của CO 2 với
dung dịch kiềm đã tạo ra 0,12 mol CO32-.
Xét các khả năng xảy ra :
● Trường hợp OH dư :
® CO32- + H2O
+ 2OH
(1)
¬ 0,24
¬ 0,12
n =0,12 mol Þ VCO2 =0,12.22, 4 =2, 688 lít.
Theo (1) suy ra : CO2

CO2
mol: 0,12

● Trường hợp OH phản ứng hết thì phản ứng tạo ra cả muối axit :

CO2
mol: 0,12

+ 2OH
¬ 0,24

®
¬

OH -

CO32- +
0,12

H2O

(1)

®

HCO3(2)
¬ (0,5 – 0,24) = 0,26
n =0,38 mol Þ VCO2 =0,38.22, 4 =8,512 lít.
Theo (1) và (2) suy ra : CO2
Đáp án D.
CO2
mol: 0,26

+

Ví dụ 6: Sục V lít CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch hỗn hợp KOH 0,5M và Ba(OH)2 0,375M.
Xác định giá trị của V là để thu được lượng kết tủa lớn nhất ?
A.
C.

1,68 lít £ VCO <3,92 lít.

B. 1,68 lít hoặc 3,92 lít.

2

1,68 lít
D.

2

1,68 lít £ VCO £ 3,92 lít.
2

Hướng dẫn giải
Theo giả thiết ta có :
nKOH =0,2.0,5 =0,1 mol, nBa(OH)2 =0,375.0,2 =0,075 mol
Þ

ån

OH-

=nKOH +2.nBa(OH)2 =0,25 mol, nBa2+ =0,075 mol.

Để lượng kết tủa thu được lớn nhất thì lượng CO 32- tạo thành trong dung dịch phải bằng
lượng Ba2+ hoặc lớn hơn.
Ba2+ + CO32- ® BaCO3
(1)
®
®
mol: 0,075
0,075
0,075
Lượng CO2 cần dùng nhỏ nhất khi phản ứng chỉ tạo ra muối trung hòa :
CO2 + 2OH- ® CO32- + H2O
(2)
mol: 0,075 ¬ 0,15 ¬ 0,075
n =0,075 mol Þ VCO =0,075.22,4 =1,68 lít.
2
Theo (2) ta thấy CO2
Lượng CO2 cần dùng lớn nhất khi phản ứng tạo ra cả muối trung hòa và muối axit :
CO2 + 2OH- ® CO32- + H2O
(2)
¬
¬
mol: 0,075
0,15
0,075
CO2 + OH ® HCO3(3)
mol: 0,1 ¬ (025 – 0,15) = 0,1

Theo (2), (3) ta thấy

nCO =0,175 mol Þ VCO =0,175.22,4 =3,92lít.
2

2

1,68 lít £ VCO £ 3,92 lít.
2
Vậy để thu được lượng kết tủa lớn nhất thì :
Đáp án D.
3. Muối cacbonat của kim loại kiềm thổ phản ứng với dung dịch axit

Ví dụ 1: Hoà tan hoàn toàn 23,8 gam hỗn hợp một muối cacbonat của các kim loại hoá tr ị (I)
và muối cacbonat của kim loại hoá trị (II) trong dung dịch HCl. Sau phản ứng thu được 4,48 lít
khí (đktc). Đem cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan ?
A. 13 gam.
B. 15 gam.
C. 26 gam.
D. 30 gam.
Hướng dẫn giải
Cách 1 : Áp dụng phương pháp bảo toàn khối lượng
Đặt công thức của hai muối cacbonat của hai kim loại hóa trị I và II là M2CO3 và RCO3.
Phương trình phản ứng :
M2CO3 + 2HCl ® 2MCl + CO2 + H2O
(1)
RCO3 + 2HCl ® RCl2 + CO2 + H2O
(2)
4, 48
n H 2O =n CO2 =
=0, 2 mol, n HCl =2n CO 2 =0, 4 mol.
22, 4
Theo (1), (2) và giả thiết ta có :
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :
23,8 + 0,4.36,5 = mmuối clorua + 0,2.44 + 0,2.18
 mmuối clorua = 26 gam.
Cách 2 : Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng
Phương trình phản ứng :
M2CO3 + 2HCl ® 2MCl + CO2 + H2O
(1)
®
RCO3 + 2HCl
RCl2 + CO2 + H2O
(2)
Căn cứ vào các phản ứng ta thấy : Cứ 1 mol mu ối cacbonat tạo thành mu ối clorua thì kh ối
n
lượng muối khan tăng là : (71  60) = 11 gam, mà nmuối cacbonat = CO2 = 0,2 mol.
Suy ra khối lượng muối khan tăng sau phản ứng là : 0,2.11 = 2,2 gam.
Vậy tổng khối lượng muối clorua khan thu được là : 23,8 + 2,2 = 26 gam.
Đáp án C.
Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn 4 gam hỗn hợp MCO 3 và M’CO3 vào dung dịch HCl thấy thoát ra V
lít khí (đktc). Dung dịch thu được đem cô cạn thu được 5,1 gam muối khan. Giá trị của V là :
A. 1,12 lít.
B. 1,68 lít.
C. 2,24 lít.
D. 3,36 lít.
Hướng dẫn giải
Cách 1 : Áp dụng phương pháp bảo toàn khối lượng
Đặt công thức trung bình của hai muối cacbonat là
Phương trình phản ứng :
MCO3

+

2HCl ® MCl 2

+ CO 2

MCO3

.

+ H 2O

(1)

®
®
®
mol:
x
2x ®
x
x
x
Gọi số mol của hai muối cacbonat là x mol.
Căn cứ vào (1) và áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :
V
4 + 2x.36,5 = 5,1 + 44x + 18x Þ x = 0,1  CO2 = 0,1.22,4 = 2,24 lít.

Cách 2 : Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng
Đặt công thức trung bình của hai muối cacbonat là
Phương trình phản ứng :
MCO3

mol:

+

2HCl ® MCl 2
®

+ CO 2

MCO3

.

+ H 2O

(1)

®

x
x
x
Theo (1) ta thấy sau phản ứng khối lượng muối tăng là do muối clorua sinh ra có kh ối
lượng lớn hơn khối lượng muối cacbonat ban đầu. Ta có :
(M +71)x - (M +60)x =5,1 - 4 Þ x =0,1  VCO2 = 0,1.22,4 = 2,24 lít.
Đáp án C.

Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 2,84 gam hỗn hợp hai muối cacbonat của hai kim loại phân nhóm
IIA và thuộc hai chu kỳ liên tiếp trong bảng tuần hoàn bằng dung d ịch HCl ta thu đ ược dung
dịch X và 672 ml CO2 (đktc).
1. Tên 2 kim loại là :
A. Be, Mg.
B. Mg, Ca.
C. Ca, Ba.
D. Ca, Sr.
2. Cô cạn dung dịch X thì thu được khối lượng muối khan là :
A. 2 gam.
B. 2,54 gam.
C. 3,17 gam.
D. 2,95 gam.
Hướng dẫn giải
1. Gọi A, B là các kim loại cần tìm
Phương trình phản ứng :
ACO3 + 2HCl ® ACl2 + H2O + CO2

(1)

BCO3 + 2HCl ® BCl2 + H2O + CO2
(2)
Theo các phản ứng (1), (2) tổng số mol các muối cacbonat bằng :
0,672
n CO2 =
=0,03
22,4
mol.
Vậy khối lượng mol trung bình của các muối cacbonat là :
2,84
M=
=94, 67
0, 03
(g/mol) và M A,B =94,67 - 60 =34,67
Vì thuộc 2 chu kỳ liên tiếp nên hai kim loại đó là Mg (M = 24) và Ca (M = 40).

Đáp án B.
2. Khối lượng mol trung bình của các muối clorua là :
M muèi clorua =34, 67 +71 =105, 67 .
Khối lượng muối clorua khan là 105,67.0,03 = 3,17 gam.
Đáp án C.
Ví dụ 4: Hòa tan 14,52 gam hỗn hợp X gồm NaHCO 3, KHCO3, MgCO3 bằng dung dịch HCl
dư, thu được 3,36 lít khí CO2 (đktc). Khối lượng KCl tạo thành trong dung dịch sau phản ứng
là :
A. 8,94.
B. 16,17.
C. 7,92.
D. 11,79.
Hướng dẫn giải
Quy đổi hỗn hợp X thành hỗn hợp NaHCO3 và KHCO3 (vì KLPT của MgCO3 và NaHCO3
bằng nhau).
NaHCO3 + HCl ® NaCl + H2O + CO2 (1)
®
®
mol:
x
x
x
KHCO3 + HCl ® KCl + H2O + CO2
(2)
®
®
mol:
y
y
y
ì x +y =0,15
ì x =0, 03
í
í
Ta có hệ phương trình : î 84x +100y =14,52  î y =0,12
Vậy mKCl = 0,12. 74,5 = 8,94 gam.
Đáp án A.

4. Phản ứng nhiệt phân muối cacbonat
Đối với dạng bài tập này ta thường sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng.
Ví dụ 1: Nung 100 gam hỗn hợp gồm Na2CO3 và NaHCO3 cho đến khi khối lượng hỗn hợp
không đổi được 69 gam chất rắn. Phần trăm khối lượng của mỗi ch ất t ương ứng trong h ỗn
hợp ban đầu là :
A. 15,4% và 84,6%.
B. 22,4% và 77,6%.
C. 16% và 84%.
D. 24% và 76%.
Hướng dẫn giải
Chỉ có NaHCO3 bị phân hủy. Đặt x là số gam NaHCO3
o

t
2NaHCO3 ¾¾® Na2CO3 + CO2 + H2O
mol :
x

0,5x

(1)

Theo (1) và giả thiết ta có : 84x – 106.0,5x = 100 – 69  x = 1 
Vậy NaHCO3 chiếm 84% và Na2CO3 chiếm 16%.
Đáp án C.

m NaHCO3 =84

gam.

Ví dụ 2: X là 1 loại đá vôi chứa 80% CaCO3, phần còn lại là tạp chất trơ. Nung 50 gam X một
thời gian, thu được 39 gam chất rắn. % CaCO3 đã bị phân huỷ là :
A. 50,5%.
B. 60%.
C. 62,5%.
D. 65%.
Hướng dẫn giải
Giả sử có 100 gam đá vôi thì khối lượng của CaCO 3 là 80 gam. Do đó trong 50 gam X có
40 gam CaCO3.
Phương trình phản ứng hóa học :
to

® CaO + CO2 (1)
CaCO3 ¾¾
®
mol:
x
x
Theo phương trình và theo giả thiết ta có :
100x – 56x = 50 – 39 = 11 Þ x = 0,25
0,25.100
=62,5%.
40
Vậy % CaCO3 bị phân hủy là
Đáp án C.

Trung tâm Khoa học Tính toán - Trường ĐHSP Hà Nội © 2016 - 2021