MUỐI CACBONAT tác DỤNG với DUNG DỊCH AXIT và DUNG DỊCH KIỀM

CHUYÊN ĐỀ:MUỐI CACBONAT TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT VÀ DUNG DỊCH KIỀM A.. CÁC DẠNG BÀI TẬP: Đối với dạng toán này cần lưu ý thứ tự cho hóa chất vì việc thay đổi thứ tự sẽ dẫn đến kết qu

CHUYÊN ĐỀ:

MUỐI CACBONAT TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT

VÀ DUNG DỊCH KIỀM

A CƠ SỞ LÝ THUYẾT

I KIẾN THỨC CƠ BẢN:

1 Khái niệm:

- Muối cacbonat là muối của axit cacbonic.

2 Phân loại:

- Muối cacbonat gồm:

3 Tính chất:

Ví dụ:

CO32- + 2H+  CO2 + H2O

axit và dung dịch kiềm

Ví dụ:

HCO3- + H+  CO2 ↑ + H2O

HCO3- + OH- → CO32- + H2O

II CÁC DẠNG BÀI TẬP:

Đối với dạng toán này cần lưu ý thứ tự cho hóa chất vì việc thay đổi thứ tự sẽ dẫn đến kết quả khác nhau

Dạng 1: Khi cho rất từ từ dung dịch axit vào dung dịch muối

cacbonat (hoặc hỗn hợp muối cacbonat và hiđrocacbonat) thì phản ứng xảy ra theo thứ tự sau:

2

1

Dạng 2: Khi cho rất từ từ dung dịch muối cacbonat (hoặc hỗn hợp

muối cacbonat và hiđrocacbonat) vào dung dịch xảy ra như sau:

2

Dạng 3: Khi cho dung dịch muối cacbonat (CO32-) phản ứng với axit nhưng không cho thao tác phản ứng thì phản ứng xảy ra theo phương trình:

CO32- + H+  HCO3- (1)

CO32- + 2H+  CO2 ↑ + H2O (2)

Khi đó cần tính k để biết khả năng xảy ra:

−

+

=

2 3

CO

H n

n

+ k = 2: khí CO2

+ k > 2 : H+ dư và khí CO2

+ k <1 : CO32- dư và muối HCO3

-+ 1 < k < 2 : tạo cả muối HCO3- và khí CO2

Dạng 4: Khi cho dung dịch muối hiđrocacbonat (hoặc hỗn hợp muối

cacbonat và hiđrocacbonat) vào dung dịch kiềm phản ứng xảy ra như sau:

CO32- + OH-  không phản ứng

HCO3- + OH- → CO32- + H2O

Lưu ý : Khi bài toán cho muối HSO 3 - và SO 3 2- thì làm tương tự như trên

III BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI.

Bài 1: Hấp thụ hết 0,672 lít CO2 (đktc) vào bình chứa 2 lít dung dịch

kết tủa thu được sau phản ứng là?

A 1,5 gam B 2 gam C 2,5 gam D 3

gam

Hướng dẫn giải:

2

CO

n = 0,03 mol, n Ca OH( ) 2= 0,02 mol

→

=

−

5 , 1

2

CO

OH

n

n

Tạo 2 muối:

x x x 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2)

2 y y y

Ta có: x + y = 0,02 và x + 2y = 0,03

→ x = 0,01 mol và y = 0,01 mol

Khi thêm 0,4 gam NaOH (0,01 mol):

HCO3- + OH- → CO32- + H2O (3) 0,02 0,01→ 0,01

Ca2+ + CO32- → CaCO3↓ (4)

0,01 0,01 0,01

→ Chọn đáp án B.

Bài 2: Hấp thụ hoàn toàn 5,6 lít CO2 (đktc) vào bình chứa 200 ml dung dịch NaOH nồng độ a M Dung dịch thu được có khả năng tác dụng tối đa 100 ml dung dịch KOH 1M Giá trị của a là?

2,5

Hướng dẫn giải:

Do dung dịch thu được có khả năng tác dụng với KOH nên chắc chắn

CO2 + NaOH → NaHCO3 (1)

3

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O (2)

2NaHCO3 + 2KOH → Na2CO3 + K2CO3 +

2H2O (3)

2

CO

→ Xảy ra cả phản ứng (2)

Theo (3): n NaHCO3 = 0,1 mol → n CO2(ở 1) = 0,1 mol

→n CO2(ở 2) = 0,25 – 0,1 = 0,15 mol

→ Chọn đáp án C

Bài 3: Cho 200 ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch chứa

chỉ chứa 2 ion (bỏ qua sự điện li của nước) Giá trị của a là

gam

Hướng dẫn giải:

nNaOH= 0,2 mol

Ta có sơ đồ tóm tắt:

Pthh: HCO3- + OH- → CO32- + H2O 0,2 ← 0,2 → 0,2

Ba2+ + CO32- → BaCO3 ↓

0,2 0,2

Bài 4: Cho 100 ml dung dịch HCl 1M vào 200 ml dung dịch Na2CO3

thu được dung dịch X chứa 3 muối Cho dung dịch X vào nước vôi trong dư thu được 15 gam kết tủa Nồng độ mol của dung dịch

Na2CO3 là

Hướng dẫn giải:

nHCl = 0,1 mol

Na + : 0,2mol

OH - : 0,2mol

Na +

Ba 2+

HCO3

-Cl

-+

a gam ↓

dd sau phản ứng chứa 2ion là Na + và Cl -

15 , 0

3 =

CaCO

HCO3- + OH- → CO32- + H2O (3) 0,1 → 0,1

Ca2+ + CO32- → CaCO3↓ (4) 0,2x →0,2x

 0,2x = 0,15  x = 0,75M

Chọn đáp án A

Bài 5: Nhỏ từ từ từng giọt dung dịch chứa 0,05 mol HCl vào dung

được bằng:

A 0 lít B.0,56 lít C.1,12 lít

D 1,344 lít

Hướng dẫn giải:

0,05mol  0,05mol

 Chọn đáp án A

Bài 6: (A-2007) Cho từ từ dung dịch chứa a mol HCl vào dung dịch

và dung dịch X Khi cho dư nước vôi trong vào dung dịch X thấy có xuất hiện kết tủa Biểu thức liên hệ giữa V với a, b là:

A V = 11,2(a - b) B V = 22,4(a - b).

C V = 22,4(a + b) D V = 11,2(a + b).

Hướng dẫn giải:

Khi cho dư nước vôi trong vào dung dịch X thấy có xuất hiện kết tủa

amol  amol

5

H + : 0,1

Cl - : 0,1+ Na

+ 0,4x

CO32- 0,2x

Na +

Cl - HCO3- 0,1

CO32- (0,2x – 0,1)

+ Ca2+

OH

NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2 + H2O

(b-a)mol  (b-a)mol

Vậy V = 22,4(a - b)

 Chọn đáp án B.

Bài 7: (A- 2009) Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na2CO3 1,5M và

1M vào 100 ml dung dịch X, sinh ra V lít khí (ở đktc) Giá trị của V là

Hướng dẫn giải:

Phản ứng xảy ra theo thứ tự sau:

CO32- + H+  HCO3- (1)

0,15mol 0,15mol 0,15mol

HCO3- + H+  CO2 + H2O(2)

0,05mol 0,05mol 0,05mol

V=1,12 lít

 Chọn đáp án D.

Bài 8: (A- 2010) Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30ml dung dịch HCl

A 0,02 B.0,03 C.0,015 D 0,01

Hướng dẫn giải:

Phản ứng xảy ra theo thứ tự sau:

CO32- + H+  HCO3- (1)

0,02mol 0,02mol 0,02mol

HCO3- + H+  CO2 + H2O(2)

0,01mol 0,01mol 0,01mol

 Chọn đáp án D

Bài 9: Nhỏ từ từ 200 ml dung dịch HCl vào 100 ml dung dịch X

thu được 1,12 lít CO2 (đktc) và dung dịch Y Cho nước vôi trong dư vào dung dịch Y thu được 20 gam kết tủa Nồng độ mol/l của dung dịch HCl là:

A 1,25 M B.0,5M C.1,0M

D 0,75M

Hướng dẫn giải:

Gọi thể tích của dung dịch HCl là V(lít)

Các phản ứng

CO32- + H+  HCO3- (1)

0,2V  0,2V

HCO3- + H+  CO2 + H2O(2)

0,05mol 0,05mol  0,05mol

HCO3- + OH-  CO32- + H2O (3)

0,2mol  0,2mol

Ca2+ + CO32-  CaCO3 (4)

0,2mol  0,2mol

Do đó, ta có 0,2V+0,05 = 0,2mol suy ra V=0,75

Tổng số mol HCl là: 0,2V + 0,05 = 0,2.0,75 + 0,05 = 0,2 mol

M

n 0, 2

v 0, 2

 Chọn đáp án C.

Bài 10: Nhỏ từ từ 200ml dung dịch X (K2CO3 1M và NaHCO3 0,5M)

A 4,48 lít B 5,376 lít C 8,96 lít D 4,48 lít

Hướng dẫn giải:

2

3

CO

HCO

H

−

−

+

=

=

=

3

7

Ta có: 2

3

CO

HCO

n

2 n

−

−

=

ứng là 2x

CO32- + 2H+  CO2 + H2O(1)

2x mol 4x mol 2x mol

HCO3- + H+  CO2 + H2O (2)

x mol x mol x mol

Số mol HCl: 4x+ x = 0,4  x=0,08mol

 Chọn đáp án B.

B BÀI TẬP TỰ GIẢI.

Câu 1 (B-2010): Đốt cháy hoàn toàn m gam FeS2 bằng một lượng O2

vừa đủ, thu được khí X Hấp thụ hết X vào 1 lít dung dịch chứa

kết tủa Cho Y vào dung dịch NaOH, thấy xuất hiện thêm kết tủa Giá trị của m là

Câu 2: Cho 8,96 lít khí CO2 (đktc) vào 250 ml dung dịch NaOH 2M

kết tủa Giá trị (a – b) bằng

Câu 3: Hấp thu hết CO2 vào dung dịch NaOH được dung dịch A Biết rằng:

- Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch A thì phải mất 50 ml dung dịch HCl 1M mới thấy bắt đầu có khí thoát ra

Dung dịch A chứa?

Bài 4: Hòa tan 14 gam hỗn hợp 2 muối MCO3 và N2CO3 bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch A và 0,672 lít khí (đktc) Cô cạn dung dịch A thì thu được m gam muối khan Giá trị của m là

A 14,33 gam B 14,23 gam C 13,44 gam D 13,24 gam

Bài 5: Cho 3,8 gam hỗn hợp Na2CO3 và NaHCO3 tác dụng với dung dịch HCl đủ sinh ra 896 ml khí Hỏi thể tích (ml) dung dịch axit HCl 20% (d=1,1 g/ml) đã dùng là bao nhiêu?

Bài 6: Cho 115 gam hỗn hợp ACO3, B2CO3 và R2CO3 tác dụng hết v

dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng là:

D 116,22 gam

Bài 7 (B-2008): Cho 1,9 gam hỗn hợp muối cacbonat và

hiđrocacbonat của kim loại kiềm M tác dụng hết với dung dịch HCl

dư, sinh ra 0,448 lít khí (đktc) Kim loại M là

Bài 8: Cho rất từ từ từng giọt dung dịch chứa 0,15 mol Na2CO3 và

thoát ra (đktc) là

D 2,8 lít

Bài 9: Một hỗn hợp X gồm NaHCO3, Na2CO3 và K2CO3 có khối lượng là 46,6 gam Chia X ra làm 2 phần bằng nhau:

Khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp X lần lượt là:

Bài 10: Trộn 100ml dung dịch A (gồm KHCO3 1M và K2CO3 1M)

9

Cho dung dịch Ba(OH)2 tới dư vào dung dịch E thu được m gam kết tủa Giá trị của m và V lần lượt là:

ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ GIẢI

- Hết