Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạ[r]
Trang 1PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG CỦA
CO2, SO2 VỚI CÁC DUNG DỊCH KIỀM MÔN HÓA HỌC 12 NĂM 2021
A ĐỊNH HƯỚNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI
1 Tổng quan kiến thức
- Khi cho CO2, SO2 tác dụng với các dung dịch kiềm (KOH, NaOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2) thì sản phẩm sinh
ra tùy thuộc vào tỉ lệ số mol giữa OH- và CO2( SO2)
OH- + CO2 →HCO3- (1) 2OH- + CO2 → CO32-+ H2O (2) -Khi tác dụng với KOH, NaOH: sản phẩm sinh đều là muối tan Vì vậy bài toán thường hỏi khối lượng
từng muối trong dung dịch sau phản ứng
-Khi tác dụng với Ba(OH)2, Ca(OH)2: thấy hiện tượng có kết tủa nếu kiềm còn dư thì kết tủa bị hòa tan Vì vậy bài toán thường hỏi khối lượng kết tủa thu được
2 Phương pháp giải bài tập
Đưa số mol kiềm về số mol của ion OH-, sau đó viết PTHH, tính theo PTHH đó: có 2 dạng bài toán
Bài toán thuận: Cho chất tham gia phản ứng, tìm sản phẩm: Với bài toán loại này ta chỉ cần tính tỉ số mol
gữa OH- và O2 (SO2)
Đặt k= nOH-/nCO2 Khi đó nếu:
+ k≤ 1 sản phẩm thu được là muối axit, tức là chi xảy ra phản ứng: OH- + CO2 →HCO3- (1)
+ k≥ 2 sản phẩm thu được là muối trung hòa, tức là chỉ xảy ra phản ứng: 2OH- + CO2 → CO32-+ H2O (2)
+ 1< k < 2 : sản phẩm gồm cả 2 muối, tức là xảy ra cả (1) và (2), khi đó lập hệ phương trình theo số mol
CO2 và số mol OH- sẽ tìm được số mol 2 muối
Bài toán nghịch: Cho sản phẩm, hỏi chất tham gia phản ứng:
Ví dụ: Cho x mol CO2 tác dụng với a mol OH- tạo thành b kết tủa ( b mol muối trung hòa) Tìm giá trị x
biết a,b
Giải: Với bài toán này thì chúng ta chú ý đến giá trị a, b
- Nếu a=2b thì bài toán rất đơn giản x= b
- Nếu a> 2b thì bài toán có thể có 2 đáp số vì xảy ra 2 trường hợp
+ Trường hợp 1: OH- dư, tức là chỉ xảy ra phản ứng (2) Vậy x= b
+ Trường hợp 2; Xảy cả 2 phản ứng (1),(2): Vậy x= a-b
Chú ý: Để giải được bài toán dạng này chúng ta cần hểu;
+ Cho dù đầu bài cho CO2 hay SO2 tác dụng với 1 hay nhiều dung dịch kiềm thì ta cũng đưa hết về số mol
OH
-+ Nếu bài toán yêu cầu tính số mol kết tủa thì giữa số mol CO32- (SO32-) và Ba2+ ( Ca2+) ion nào có số mol nhỏ hơn thì số mol kết tủa tính theo ion đó
B MỘT SỐ BÀI TẬP THAM KHẢO
Bài 1: Sục V lít CO2 (đktc) vào 150 ml dung dịch Ba(OH)2 1M sau phản ứng thu được 19,7 gam kết tủa Tính V?
Trang 2A 2,24l
B 3,36l
C 4,48l
D Cả A và C
Hướng dẫn giải
Đáp án: D
Phản ứng có thể xảy ra là:
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O (1)
2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 (2)
Khi sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2, kết tủa thu được là BaCO3
Ta có: nBaCO3 = 19,7/197 = 0,1(mol) và nBa(OH)2 = 1.150/1000 = 0,15(mol)
So sánh thấy: nBaCO3 ≠ nBa(OH)2 nên có hai trường hợp:
Trường hợp 1: xảy ra phản ứng (1), tạo muối BaCO3, Ba(OH)2 còn dư:
Lúc đó: nCO2 = nBaCO3 = 0,1(mol)
Vậy : VCO2 = 0,1.22,4 = 2,24(lít)
Trường hợp 2: Xảy ra hai phản ứng, tạo muối (CO2 và Ba(OH)2 đều hết)
ở phản ứng (1) : nCO2 pư(1) = nBa(OH)2 pư (1) = nBaCO3 = 0,1(mol)
Suy ra tổng số mol CO2: nCO2 = nCO2 pư(1) + nCO2 pư(2) = 0,1 + 0,1 = 0,2(mol)
⇒ VCO2 = 0,2.22,4 = 4,48 (lít)
Bài 2: Dung dịch X chứa NaOH 0,2M và Ca(OH)2 0,1M Sục 7,84 lít khí CO2 (đktc) vào 1 lít dung dịch X thì khối lượng kết tủa thu được là
A 15 gam
B 5 gam
C 10 gam
D 20 gam
Hướng dẫn giải
Chú ý: dd X chứa 2 kiềm nên quy về OH
-Ta có nCO2 = 7,84/22,4 = 0,35 mol ; nOH- = 0,2.1 + 0,1.2.1 = 0,4 mol
Đây là bài toán thuận
=>N= nOH-/ nCO2 = 0,4/0,35 => 1< N < 2
OH- + CO2 →HCO3- (1)
x x
2OH- + CO2 → CO32-+ H2O (2)
2y y
=>Tạo ra 2 muối Ta có hệ : x + y = 0,35 và x + 2y = 0,4
=>x = 0,3 y = 0,05
=>nCO32- = 0,05 mol mà nCa2+ = 0,1 mol => n↓ = nCO32- = 0,05 mol
Trang 3Khối lượng kết tủa thu được là : m = 0,05.100= 5 gam
Bài 3: Cho V lít (đktc) CO2 tác dụng với 200 ml dung dịch Ca(OH)2 1M thu được 10 gam kết tủa Vậy thể tích V của CO2 là
A 2,24 lít
B 6,72 lít
C 8,96 lít
D 2,24 hoặc 6,72 lít
Hướng dẫn giải
nOH- = 0,4 mol ; n↓ = 0,1 mol
OH- + CO2 →HCO3- (1) 2OH- + CO2 → CO32-+ H2O (2) Đây là bài toán nghịch
Ta thấy nOH- > n↓ nên xảy ra hai trường hợp
TH1: OH- dư, tức là chỉ xảy ra phản ứng (2)
nCO2 = n↓ = 0,1 mol =>VCO2 = 2,24 lít
TH2: Xảy cả 2 phản ứng (1),(2):
nCO2 = nOH- - n↓ = 0,4 – 0,1 = 0,3 mol => VCO2 = 0,3.22,4 = 6,72 lít
Bài 4: Cho 3,36 lít khí CO2 sục từ từ vào 200 ml dịch NaOH 1M Sau phản ứng thu được dung dịch X
Tính khối lượng từng muối trong dung dịch X?
A.8,4 gam và 10,6 gam
B 4,2 gam và 5,3 gam
C 8,4 gam và 5,3 gam
D 4,2 gam và 10,6 gam
Hướng dẫn giải
nCO2 = 0,15 mol ; nOH- = 0,2 mol
Đây là bài toán thuận
=>N= nOH-/ nCO2 = 0,2/0,15 => 1< N < 2
OH- + CO2 →HCO3- (1)
x x
2OH- + CO2 → CO32-+ H2O (2)
2y y
=>Tạo ra 2 muối Ta có hệ : x + y = 0,15 và x + 2y = 0,2
=>x = 0,1 y = 0,05
=>nCO32- = 0,05 mol và nHCO3- = 0,1 mol
Khối lượng từng muối trong dung dịch X
Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn 8,8 gam FeS và 12 gam FeS2 thu được khí Cho khí này sục vào V ml dung dịch
NaOH 25% (d=1,28 g/ml) được muối trung hòa Giá trị tối thiểu của V là?
Hướng dẫn giải
Trang 4nFeS = 0,1 mol ; nFeS2 = 0,1 mol ;
Đốt cháy hỗn hợp FeS, FeS2 thu được SO2 Bảo toàn nguyên tố S ta được:
nSO2= nFeS + 2nFeS2 = 0,1 + 0,1.2 = 0,3 mol
Sục SO2 vào dung dịch NaOH thu được muối trung hòa
2OH- + SO2 → SO32-+ H2O
=>nOH- = 2nSO2 = 2.0,3 = 0,6 mol
Thể tích NaOH tối thiểu: V = (0,6.40.100)/(25.1,28) = 75 ml
Bài 6: Đốt cháy m gam FeS trong khí O2 dư thu được khí X Hấp thụ hoàn toàn khí X vào 200 ml dung
dịch gồm NaOH 0,1 M và Ba(OH)2 0,1 M Sau phản ứng thu được dung dịch Y và 4,34 gam kết tủa Khi
cho dung dịch NaOH vào dung dịch Y thì lại thấy có kết tủa Giá trị của m là?
Hướng dẫn giải
Khí X là SO2
Ta có nOH- == 0,1.0,2 + 0,1.2.0,2 = 0,06 mol , n↓ = 4,34/217 = 0,02 mol
OH- + SO2 →HSO3- (1) 2OH- + SO2 → SO32-+ H2O (2) Đây là bài toán nghịch, xảy ra 2 trường hợp tuy nhiên khi cho NaOH vào dung dịch Y lại thấy xuất hiện
kết tủa
Xảy cả 2 phản ứng (1),(2)
nSO2 = nOH- - n↓ = 0,06 – 0,02 = 0,04 mol => mFeS = 0,04.88 = 3,52 gam
Bài 7: Nung nóng m gam MgCO3 đến khi khối lượng không đổi thì thu được V lít khí CO2 ( ở đktc) Hấp
thụ hoàn toàn V lít CO2 vào 400 ml dung dịch Ca(OH)2 0,1 M thì thu được 2,5 gam kết tủa và dung dịch
X Cho dung dịch NaOH dư vào X thì thu được a gam kết tủa Giá trị của V và a là
A 1,232 lít và 1,5 gam
B 1,008 lít và 1,8 gam
C 1,12 lít và 1,2 gam
D 1,24 lít và 1,35 gam
Hướng dẫn giải
Sục khí CO2 vào dung dịch kiềm thấy xuất hiện kết tủa mà sau khi cho thêm kiềm lại được thêm một khối lượng kết tủa => Chứng tỏ ban đầu tạo ra 2 muối CO32- và HCO3
-Ta có PTHH:
OH- + CO2 →HCO3- (1) 2OH- + CO2 → CO32-+ H2O (2) Vậy xảy ra cả 2 phản ứng (1) và (2)
=>nCO2 = nOH- - n↓ = 0,1.2.0,4 – 2,5/100 = 0,055 mol =>VCO2 = 0,055.22,4 = 1,232 lít
Sau khi thêm NaOH dư
HCO3- + OH- → CO32-+ H2O
=>nHCO3- = 0,055 – 0,025 = 0,03 mol
=>a = 0,015.100 = 1,5 gam
Trang 5Bài 8: Sục hết 1,568 lít khí CO2 (đktc) vào 500 ml dung dịch NaOH 0,16M Sau thí nghiệm được dung
dịch A Rót 250 ml dung dịch B gồm BaCl2 0,16M và Ba(OH)2 xM vào dung dịch A được 3,94 gam kết
tủa và dung dịch C Nồng độ xM của Ba(OH)2 bằng
A 0,02M
B 0,025M
C 0,03M
D 0,015M
Hướng dẫn giải
Ta có nCO2 = 1,568/22,4 = 0,07 mol ; nNaOH = 0,16.0,5 = 0,08 mol
Xét N= nOH-/nCO2 = 0,08/0,07 => 1<N < 2
=>Tạo ra 2 muối
PTHH OH- + CO2 →HCO3- (1)
x x
2OH- + CO2 → CO32-+ H2O (2)
2y y
=>Tạo ra 2 muối Ta có hệ : x + y = 0,07 và x + 2y = 0,08
=>x = 0,06 y = 0,01
Khi thêm dd B
Ta có n↓ = 3,94/197 = 0,02 mol =>nOH-(Ba) = 0,02 – 0,01 = 0,01 mol
=>CMBa(OH)2 = 0,01/(2.0,25) = 0,02 M
C LUYỆN TẬP
Bài 1: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch NaOH 1M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam muối Giá trị của m là
A 13,7
B 5,3
C 8,4
D 15,9
Bài 2: Hấp thụ hoàn toàn 5,6 lít CO2 (đktc) vào 300ml dung dịch KOH 1M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan Giá trị của m là
A 20,0
B 6,9
C 26,9
D 9,6
Bài 3: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 300ml dung dịch NaOH 1M, thu được dung dịch A Cô cạn dụng dịch A thu được a gam muối Giá trị của a là
A 8,4
B 14,6
Trang 6C 4,0
D 10,6
Bài 4: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 400ml dung dịch KOH 1M, thu được x gam muối Giá trị của x là
A 5,6
B 20,7
C 26,3
D 27,0
Bài 5: Hấp thụ hoàn toàn 0,448 lít CO2 (đktc) vào 300ml dung dịch NaOH 0,2M, thu được dung dịch X Cô cạn toàn bộ dung dịch X thu được m gam chất rắn khan Giá trị của m là
A 2,92
B 2,12
C 0,8
D 2,21
Bài 6: Hấp thụ hoàn toàn 1,792 lít khí CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch KOH 1M, thu được dung dịch Y
Cô cạn dung dịch Y, thu được y gam chất rắn khan Giá trị của y là
A 11,04
B 2,24
C 13,28
D 4,22
Bài 7: Cho 2,24 lít khí CO2 (đktc) đi qua 500ml dung dịch NaOH 0,1M thu được dung dịch X Cô cạn dung dịch X, thu được m gam muối khan Giá trị của m là
A 4,2
B 8,4
C 10,6
D 5,3
Bài 8: Cho 8,96 lít khí CO2 (đktc) đi qua 300ml dung dịch KOH 1M thu được dung dịch Y Khối lượng muối thu được khi cô cạn dung dịch Y là
A 40,0 gam
B 55,2 gam
C 41,4 gam
D 30,0 gam
Bài 9: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch gồm NaOH 1M và KOH 2M, thu được dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan Giá trị của m là
A 12,1
B 10,1
C 22,2
D 21,1
Trang 7Bài 10: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch gồm NaOH 0,5M và KOH 0,5M, thu được dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y, thu được a gam chất rắn khan Giá trị của a là
A 35,1
B 15,3
C 13,5
D 31,5
Bài 11(CĐ-2012): Hấp thụ hoàn toàn 0,336 lít khí CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch gồm NaOH 0,1M và KOH 0,1M thu được dung dịch X Cô cạn toàn bộ dung dịch X thu được bao nhiêu gam chất rắn khan?
A 2,58 gam
B 2,22 gam
C 2,31 gam
D 2,44 gam
Bài 12: Hấp thụ hoàn toàn 0,448 lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch gồm NaOH 0,2M và KOH 0,3M, thu được dung dịch Y Cô cạn cẩn thận dung dịch Y, thu được m gam chất rắn khan Giá trị của m là
A 3,0
B 2,0
C 1,5
D 4,0
Bài 13: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch Ca(OH)2 0,75M, thu được a gam kết tủa Giá trị của a là
A 1,0
B 7,5
C 5,0
D 15,0
Bài 14: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch Ba(OH)2 1M, thu được m gam kết tủa Giá trị của m là
A 1,97
B 3,94
C 19,7
D 9,85
Bài 15: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO2 (ở 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 0,032
B 0,048
C 0,06
D 0,04
Bài 16 Đốt cháy hoàn toàn 8,8 gam FeS và 12 gam FeS2 thu được khí Cho khí này sục vào V ml dung
dịch NaOH 25% (d=1,28 g/ml) được muối trung hòa Giá trị tối thiểu của V là
A 50 ml
Trang 8B 75 ml
C 100 ml
D 120 ml
Bài 17 Đốt cháy hoàn toàn 0,9 gam FeS2 trong O2 dư Hấp thụ toàn bộ khí thu được vào 100 ml dung dịch gồm NaOH 0,1 M và Ba(OH)2 0,05 M thì thu được bao nhiêu gam kết tủa?
A 1,080 gam
B 2,005 gam
C 1,6275 gam
D 1,085 gam
Bài 18 Đốt cháy m gam FeS trong khí O2 dư thu được khí X Hấp thụ hoàn toàn khí X vào 200 ml dung
dịch gồm NaOH 0,1 M và Ba(OH)2 0,1 M Sau phản ứng thu được dung dịch Y và 4,34 gam kết tủa Khi
cho dung dịch NaOH vào dung dịch X thì lại thấy có kết tủa Giá trị của m là:
A 2,53 gam
B 3,52 gam
C.3,25 gam
D 1,76 gam
Bài 19 Sục hết 1,568 lít khí CO2 (đktc) vào 500 ml dung dịch NaOH 0,16M Sau thí nghiệm được dung dịch
A Rót 250 ml dung dịch B gồm BaCl2 0,16M và Ba(OH)2 xM vào dung dịch A được 3,94 gam kết tủa và dung dịch C Nồng độ xM của Ba(OH)2 bằng
A 0,02M
B 0,025M
C 0,03M
D 0,015M
Bài 20 Nung nóng m gam MgCO3 đến khi khối lượng không đổi thì thu được V lít khí CO2 (ở đktc) Hấp thụ hoàn toàn V lít CO2 vào 400 ml dung dịch Ca(OH)2 0,1 M thì thu được 2,5 gam kết tủa và dung dịch X Cho dung dịch NaOH dư vào X thì thu được a gam kết tủa Giá trị của V và a là:
A 1,232 lít và 1,5 gam
B 1,008 lít và 1,8 gam
C 1,12 lít và 1,2 gam
D 1,24 lít và 1,35 gam
ĐÁP ÁN PHẦN LUYỆN TẬP
Trang 9Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh tiếng
I.Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán: Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn
II.Khoá Học Nâng Cao và HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III.Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí
