2 6 bài toán đổ h+ vào dung dịch chứa HCO3 và CO32

Sau khi các phản ứng hoàn toàn thấy thoát ra x mol khí CO2... Mặt khác, nếu cho từ từ đến hết dung dịch chứa b mol Na2CO3 vào dung dịch chứa a mol HCl thu được 2V lít khí các khí đo ở cù

Trang 1

2.6 Bài toán đổ H + vào dung dịch chứa HCO3 - và CO3

2-A Định hướng tư duy

+ Khi đổ từ từ H+ vào dung dịch chứa

2 3

3

CO HCO

−





 thì sẽ xảy ra các phản ứng theo thứ tự hết phản ứng (1) rồi

tới (2) ( )

( )

2

H CO HCO 1

H HCO CO H O 2







+ Khi đổ ngược lại

2 3

3

CO HCO

−





 vào dung dịch chứa H

+ thì sẽ xảy ra đồng thời hai phản ứng:

( ) ( )

2

2H CO CO H O 1

H HCO CO H O 2







Do đó lượng CO2 thoát ra do cả 2

3

CO − và HCO3− sinh ra theo đúng tỷ lệ số mol

2

CO : a CO : x a x

b y HCO : b CO : y

−



→



B Ví dụ minh họa

Câu 1: Nhỏ từ từ dung dịch chứa 0,15 mol HCl vào dung dịch chứa Na2CO3 0,03 mol, NaHCO3 0,04 mol

và K2CO3 0,06 mol thu được V lít khí CO2 (đktc) Giá trị của V là:

Định hướng tư duy giải:

Ta có: 2

2 3

3

H

H CO CO

HCO

n 0,15

n 0,09 n 0,15 0,09 0,06 V 1,344

n 0,04

+

−





=



Giải thích tư duy:

Với kiểu nhỏ này H+ sẽ làm lần lượt hai nhiệm vụ Nhiệm vụ thứ nhất của H+ là chuyển 2

3

CO − về HCO3−

Nhiệm vụ thứ hai của H+ là biến HCO3− thành CO2

Câu 2: Nhỏ rất từ từ dung dịch chứa 0,03 mol K2CO3 và 0,06 mol KHCO3 vào dung dịch chứa 0,08 mol HCl Sau khi các phản ứng hoàn toàn thấy thoát ra x mol khí CO2 Giá trị của x là:

2 3

CO : 0,03 CO : a

2a 2a 0,08 a 0,02 x 3a 0,06 mol

CO : 2a HCO : 0,06

−



Trang 2

Với kiểu nhỏ này thì lượng CO2 thoát ra sẽ do đồng thời cả CO32−

và HCO3 −

sinh ra Theo đúng tỷ lệ mol của 2

CO : HCO− −

Câu 3: Cho từ từ đến hết từng giọt dung dịch chứa a mol HCl vào dung dịch chứa b mol Na2CO3 thu được V lít khí Mặt khác, nếu cho từ từ đến hết dung dịch chứa b mol Na2CO3 vào dung dịch chứa a mol HCl thu được 2V lít khí (các khí đo ở cùng điều kiện) Mối quan hệ giữa a và b là

Chú ý : Khi cho HCl vào Na2CO3 thì chưa có khí bay ra ngay Tuy nhiên làm ngược lại thì lại có khí bay

ra ngay

Với TN1: a b V

22, 4

= +

Với TN2: 2V a 2 a b( ) a 3a 4b B

22, 4= →2 − = →2 = →

Khi cho từ từ HCl vào Na2CO3 thì chưa có khí bay ra vì H+ phải đẩy 2

3

CO − về HCO3− rồi mới tạo khí

CO2 Tuy nhiên, nếu cho Na2CO3 vào HCl thì sẽ có khí CO2 thoát ra ngay

Câu 4: X là dung dịch HCl nồng độ X mol/l Y là dung dịch Na2CO3 nồng độ y mol/l Nhỏ từ từ 100ml X vào 100ml Y, sau các phản ứng thu được V1 lít CO2 (đktc) Nhỏ từ từ 100ml Y vào 100ml X, sau phản ứng thu được V2 lít CO2 (đktc) Biết tỉ lệ V1:V2 = 4:7 Tỉ lệ x:y bằng

Ta có

2

TN1

1 H

0,1x 0,1y V

0,1x 0,1y 7V

0,1x

+

−

=

Khi cho từ từ HCl vào Na2CO3 thì chưa có khí bay ra vì H+ phải đẩy CO23− về HCO3− rồi mới tạo khí

CO2 Tuy nhiên, nếu cho Na2CO3 vào HCl thì sẽ có khí CO2 thoát ra ngay

Câu 5: Dung dịch A chứa 200ml dung dịch HCl xM, dung dịch B chứa 500 ml Na2CO3 0,4M và NaHCO3

0,2M Đổ rất từ từ A vào B thu đuợc V lít khí CO2 (đktc) Mặt khác, đổ rất từ từ B vào A thu được (V+0,896) lít khí CO2 (đktc) Giá trị của x là:

Ta có:

2

2 3

CO H

HCO

n 0, 2

n t n t 0, 2

n 0,1

− +

+

−

=



=



Trang 3

Và

2 2

3 3

CO

H HCO

HCO

n 0, 2 CO : 2a 5a t 0, 2 a 0,08

n 0, 4 x 2,0M

−

+

−

=



Nhỏ từ từ A vào B thì H+ làm lần lượt hai nhiệm vụ và chưa có khí CO2 sinh ra Ngược lại, nhỏ từ từ B vào A thì sẽ có ngay khí CO2 sinh ra do cả CO23− và HCO3− sinh ra

Câu 6: Hấp thụ hết 4,48 lít (đktc) CO2 vào dung dịch chứa x mol KOH và y mol K2CO3 thu được 200ml dung dịch X Lấy 100ml dung dịch X cho từ từ vào 300ml dung dịch HCl 0,5M thu được 2,688 lít khí (đktc) Mặt khác, 100ml dung dịch X tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 39,4 gam kết tủa Giá trị của y là:

Thí nghiệm 1:

2

V 100ml a b n 0, 2

a 0,15

a 0,09 0,15 t 2 0,12 t t 0,09 3

b 0,05

b 0,03

↓

=



=





Vậy 200ml X chứa

3

BTNT.C 2

3

HCO : 0,3

CO : 0,1 0, 4 y 0, 2 y 0, 2

K : 0,5

−

− +











Ở bài toán này ta xem dung dịch X chứa đồng thời CO23− vàHCO3−

Trang 4

BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na2CO3 1,5M và KHCO3 1M Nhỏ từ từ từng giọt cho đến hết

200 ml dung dịch HCl 1M vào 100ml dung dịch X, sinh ra V lít khí CO2 (đktc) Giá trị của V là:

Câu 2: Nhỏ từ từ 300 ml dung dịch A chứa Na2CO3 0,5M và NaHCO3 4/3M vào 420 ml dung dịch HCl 1M thấy V lít khí CO2 (đktc) thoát ra Giá trị của V là:

Câu 4: Nhỏ từ từ 300 ml dung dịch A chứa Na2CO3 0,5M và NaHCO3 4/3M vào 420 ml dung dịch HCl 1M thấy V lít khí CO2 (đktc) thoát ra Giá trị của V là:

Câu 5: Dung dịch X chứa x mol Na2CO3 và y mol NaHCO3 với x : y = 1: 2 Dung dịch Y chứa z mol HCl Thực hiện 2 thí nghiệm sau:

-Cho từ từ đến hết dd X vào dd Y thấy thoát ra 16,8 lít khí CO2 (đktc)

-Cho từ từ đến hết dd Y vào dd X thấy thoát ra 5,6 lít khí CO2 (đktc) Tổng giá trị của (x + y) là:

Câu 6: Cho từ từ 100 ml dung dịch HCl 1,5 M vào 0,4 lít dung dịch X gồm Na2CO3 và KHCO3 thu được 1,008 lít CO2 (đktc) và dung dịch Y Thêm dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thu được 29,55 gam kết tủa Nồng độ mol/lit của Na2CO3 và KHCO3 trong dung dịch X lần lượt là

A 0,0375 M và 0,05M B 0,1125M và 0,225M C 0,2625M và 0,225M D 0,2625M và 0,1225M Câu 7: Cho 34,4 gam hỗn hợp Na2CO3, K2CO3, CaCO3 phản ứng với dung dịch HCl dư thu được dung dịch X và 6,72 lít CO2 ở đktc Cô cạn X thu được m gam muối khan Giá trị của m là

Câu 8: Cho từ từ 100 ml dung dịch HCl 2M vào m gam dung dịch X chứa NaHCO3 4,2% và Na2CO3 Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và 1,12 lít CO2 thoát ra (ở đktc) Cho nước vôi trong dư vào dung dịch Y thu được tối đa 20 gam kết tủa Giá trị của m là

Câu 9: Thêm từ từ 70 ml dung dịch H2SO4 1,25M vào 100ml dung dịch Na2CO3 1M thu được dung dịch

Y Cho Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thì thu được m gam kết tủa Giá trị của m gần với giá trị nào sau đây nhất?

Câu 10: Nhỏ rất từ từ đến hết V lít dung dịch HCl 0,8M vào 200ml dung dịch chứa NaHCO3 0,8M và

Na2CO3 1M thấy thoát ra 6,72 lít khí CO2 (đktc).Giá trị của V là:

Trang 5

Câu 11: Nhỏ rất tử từ 400ml dung dịch HCl 0,5M vào 100ml dung dịch hỗn hợp chứa NaHCO3 0,5M và

Na2CO3 1M.Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy có V lít khí thoát ra ở đktc.Giá trị của V là:

Câu 12: Nhỏ rất từ từ đến hết 200 ml dung dịch X chứa đồng thời H2SO4 aM và HCl 0,15M vào 100 ml dung dịch chứa đồng thời NaOH 0,5M và Na2CO3 0,4M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,448 lít khí (đktc) Giá trị của a là

Câu 13: Nhỏ từ từ dung dịch chứa 0,15 mol HCl vào dung dịch chứa Na2CO3 0,03 mol, NaHCO3 0,04 mol và K2CO3 0,06 mol thu được V lít khí CO2 (đktc) Giá trị của V là:

Câu 14: Nhỏ từ từ dung dịch chứa 0,2 mol HCl vào dung dịch chứa Na2CO3 0,06 mol và NaHCO3 0,08 mol thu được V lít khí CO2 (đktc) Giá trị của V là:

Câu 16: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm

Na2CO3 0,2M và NaHCO3 0,3M Sau phản ứng thu được số mol CO2 là

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

Câu 17: Thêm từ từ từng giọt 100 ml dung dịch chứa Na2CO3 1,2M và NaHCO3 0,6M vào 200 ml dung dịch HCl 1 M Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X Cho dung dịch BaCl2 đến dư vào X thu được m gam kết tủa Giá trị của m là:

Câu 18: Nhỏ từ từ từng giọt cho đến hết 300 ml dung dịch NaHCO3 0,1M; K2CO3 0,2M vào 100 ml dung dịch HCl 0,2M; NaHSO4 0,6M và khuấy đều thu được V lít CO2 thoát ra (đktc) và dung dịch X Thêm vào dung dịch X 100 ml dung dịch KOH 0,6M; BaCl2 1,5M thu được m gam kết tủa Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn Giá trị của V và m là

A 1,0752 và 22,254 B 0,448 và 25,8 C 0,448 và 11,82 D 1,0752 và 20,678 Câu 19: Trộn 100ml dung dịch X (gồm KHCO3 1M và K2CO3 1M) vào 100ml dung dịch Y (gồm NaHCO3 1M và Na2CO3 1M) thu được dung dịch Z Nhỏ từ từ 100 ml dung dịch T (gồm H2SO4 1M và HCl 1M) vào dung dịch Z thu được V (lít) CO2 (ở đktc) và dung dịch Q Cho dung dịch Ba(OH)2 dư tác dụng với dung dịch Q thu được m gam kết tủa Giá trị của m và V lần lượt là

A 59,1 gam; 2,24 lít B 39,4 gam; 2,24 lít C 82,4 gam; 2,24 lít D 78,8 gam; 1,12 lít Câu 20: Cho từ từ 100 ml dung dịch HCl 2M vào dung dịch X chứa NaHCO3 và Na2CO3 Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và 1,12 lít CO2 thoát ra (ở đktc) Cho nước vôi trong dư vào dung dịch Y thu được tối đa 20 gam kết tủa Tổng khối lượng chất tan có trong X là:

Trang 6

A 26,8 B 22,8 C 26,4 D 24,3.

Câu 21: Nhỏ từ từ V lít dung dịch HCl vào 100 ml dung dịch A chứa Na2CO3 0,5M và NaHCO3 0,25M thu được 1,12 lít khí CO2 (đktc) thoát ra Nếu đổ từ từ dung dịch A trên vào V lít dung dịch HCl thì thể tích CO2 thoát ra ở đktc là:

Câu 22: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 40 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch chứa Na2CO3 0,2M

và NaHCO3 0,2M Sau khi phản ứng kết thúc, thể tích khí CO2 thu được ở đktc là:

Câu 23: Dung dịch X chứa 0,6 mol NaHCO3 và 0,3 mol Na2CO3 Thêm rất từ từ dung dịch chứa 0,8 mol HCl vào dung dịch X được dung dịch Y và V lít khí CO2 đktc Thêm vào dung dịch Y nước vôi trong dư thấy tạo thành m gam kết tủa Tính thể tích V và khối lượng m

A 11,2 lít CO2; 40 gam CaCO3 B 11,2 lít CO2; 90 gam CaCO3

C 16,8 lít CO2; 60 gam CaCO3 D 11,2 lít CO2; 60 gam CaCO3

Câu 24: Cho m gam hỗn hợp gồm Na2CO3 và NaHCO3 vào nước thu được dung dịch X Cho từ từ 250

ml dung dịch HCl 1M vào dung dịch X thu được dung dịch Y và 2,24 lít khí CO2 (đktc) Dung dịch Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 49,25 gam kết tủa Giá trị của m là:

Câu 25: Cho hỗn hợp Na2CO3 và KHCO3 (tỉ lệ số mol tương ứng là 2:1) vào bình chứa dung dịch Ba(HCO3)2 thu được m gam kết tủa X và dung dịch Y Thêm tiếp dung dịch HCl 1,0M vào bình đến khi không còn khí thoát ra thì hết 320 ml Biết Y phản ứng vừa đủ với 160 ml dung dịch NaOH 1,0M Giá trị của m là:

Câu 26: Cho 250 ml dung dịch X gồm Na2CO3 và NaHCO3 phản ứng với dung dịch H2SO4 dư, thu được 2,24 lít khí CO2 (đktc) Cho 500 ml dung dịch X phản ứng với dung dịch BaCl2 dư, thu được 15,76 gam kết tủa Nồng độ mol/l của NaHCO3 trong X là

ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Định hướng tư duy giải

2

CO 3

CO : 0,15

n 0,05 V 0, 05.22, 4 1,12 HCO : 0,1

+

−





Câu 2: Định hướng tư duy giải

Ta có:

Trang 7

( ) ( )

2 2

3 3

CO

HCO HCO

n 0,15 CO : 3a

0, 42 3a.2 8a a 0,03 mol

V 11a.22, 4 11.0,03.22, 4 7,392 lit

−

=

→



Chú ý: Với kiểu nhỏ như vậy thì CO2 thoát ra do cả CO , HCO23− 3− sinh ra Lượng khí sinh ra tương ứng theo tỉ lệ mol

3

2 HCO

n 0,03 CO : a

2a 2a 0,08 a 0,02 x 3a 0,06 mol

n 0,06 CO : 2a

−

=





( )

2 2

3 3

CO

HCO HCO

n 0,15 CO : 3a

0, 42 3a.2 8a a 0,03 mol

V 11a.22, 4 11.0,03.22, 4 7,392 lit

−

=

→



Chú ý: Với 2 kiểu đổ như vậy lượng CO2 thoát ra là rất khác nhau

Khi cho Y vào X thì 2 H H

CO − →+ HCO− →+ CO Khi cho X vào Y thì sẽ có CO2 bay ra ngay Lượng CO2 thoát ra do cả

2 3

3

CO HCO

−





 sinh ra

Với TN2: ta có: z = x + 0,25

Với TN1: ta có

2

CO a.CO a 2a 0,75

x 1

z 1 2a 2a z

y 2 HCO 2a.CO

−



x z 0, 25 0,75, y 1,5 x y 2, 25

Ta có: 2 3 H CO2

3

Na CO : a

X n 0,15 n 0,045 0,15 a 0, 045 a 0,105

KHCO : b +





Na CO 0, 2625, KHCO 0, 225

Có 2 23

2

n n 0,3

m 34, 4 60.0,3 0, 6.35,5 37, 7

n 2n n 0,6

−



2

CO

HCl

n 0,05 0, 2 a 0, 05

NaHCO : b n↓ n n a b 0,05 0, 2 b 0,1 0,042

Trang 8

2

Ba OH

3

H SO : 0,0875 mol SO : 0,0875 BaSO : 0, 0875

BaCO : 0,025

Na CO : 0,1 HCO : 0,025

−



3

2 2

HCO

CO Na

CO

n 0, 2.0,8 0,16 mol

n 0,56 mol , n 0,3 mol

n 0, 2.1 0, 2 mol

−

+

−

Đây là bài toán rất đơn giản Tuy nhiên, ta cũng có thể tư duy kiểu mới 1 chút như sau Vì có CO2 bay ra nên dd sau phản ứng phải có: Na+, Cl-, HCO3−

3

BTDT

Na : 0,56

0,5 HCO : 0, 2 0,16 0,3 0, 06 V 0,625 lit

0,8

Cl : 0,56 0,06 0,5

+

−











H

0,1molH

n + 0, 2 Na CO + NaHCO HCO + CO V 0,1.22, 4 2, 24 lit

+

−

= 1 4 4 4 4 2 4 4 4 43→ → → → = =

Ta có:

2

H

NaOH

CO

n 0, 2 2a 0,15

n 0,04

0, 2 2a 0,15 0,05 0,04 0,02 a 0, 2

n 0, 05

n 0,02

+

−





=





3

H

H CO CO

HCO

n 0,15

n 0,09 n 0,15 0,09 0,06 V 1,344

n 0,04

+

−





Ta có: 2

2 3

3

H

H CO CO

HCO

n 0, 2

n 0,06 n 0, 2 0,06 0,14 V 3,136

n 0,08

+

−





=



Chú ý: Với kiểu nhỏ như vậy thì CO2 thoát ra do cả 2

CO , HCO− − sinh ra Lượng khí sinh ra tương ứng theo tỉ lệ mol

2 3

CO : 0,12 CO :1,5a

2.1,5a a 0, 2 a 0,05 x 2,5a 0,125 mol

CO : a HCO : 0,08

−



Trang 9

Ta có: 2

2 3

3

H

CO CO

HCO

n 0,03

n 0,02 n 0,03 0,02 0,01

n 0,03

+

−





3

CO 0,12

2 CO CO : a a 2b a 0,08 CO du : 0,04 HCO 0,06

2a b 0, 2 b 0,05 m 0,04.197 7,88 HCO CO : b

H : 0, 2

−

− +



Chú ý: Nếu người ta cho Ba(OH)2 vào thì phải tính cả lượng HCO3− dư

Ta có:

2

CO

HCO : 0,03 HCO aCO

0,08H 5a 0,08 a 0,016 n 0,048 V 1,0752

CO : 0,06 CO 2aCO

+

→

3

4 2

3 2

4

HCO : 0,014

BaSO : 0,06

OH : 0,06

BaCO : 0, 042

Ba : 0,15

SO : 0,06

−

+

−









Ta có:

2

2 3

H SO

HCO

n 0,1 0,1 0, 2 n 0,3

n 0,1

n 0,1 0,1 0, 2

+

−





BTNT.C

3 BTNT.S

4

BaCO : 0,3

m 82, 4

BaSO : 0,1



→



2

CO

HCl

n 0,05 0, 2 a 0,05

Na CO : a

n 0, 2 X

NaHCO : b n↓ n n a b 0,05 0, 2



X

a 0,15

m 0,15.106 0,1.84 24,3 gam

b 0,1

=



Ta có:

2

2 3

CO H

HCO

n 0,05

n 0,05 n 0,1

n 0,025

− +

+

−

=



=



2 2

3 3

CO

HCO HCO

0,1 2a.2 a a 0,02 mol

−

=



( )

V 3a.22, 4 0,06.22, 4 1,344 l

Trang 10

2 3

H

3

CO : 0,02

n 0,04 0,04 0,02 n n 0,02 V 448 ml

HCO : 0, 02

+

−





Ta có:

2 3

2

CO

n 0,8

n 0,8 0,3 0,5 V 11, 2

n 0,6

m 100 0,9 0,5 40

n 0,3

−

↓



2 3 3

2

H

Na CO CO

CO

n 0, 25

n n 0,15

n 0,1

+

−

=



trong Y

HCO

n↓ =0, 25→n − =0, 25→∑n =0,35→n =0, 2→ =m 32,7

2

3

HCl CO

NaOH HCO

n 2a 2a.2 a x 0,32 a 0,04 mol

n a x a x 0,16 x 0,12 mol

−

=

→ + =



2

3

2

CO : 0,08

m 0,06.197 11,82 gam

Ba : 0,06

−

↓ +





2 3

BTNT.C

Na CO

3 BaCl

NaHCO

NaHCO 0, 24M

n b a 0,08 / 2 b 0,06

=

→ =



Định dạng
Số trang	10
Dung lượng	262,5 KB