CHUYÊN ĐỀ CO 2 (HOẶC SO 2 ) TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM

Khi đó phải dựa vào những dữ kiện phụ để tìm ra khả năng tạo muối... * Trong trường hợp không có các dữ kiện trên thì chia trường hợp để giải.. 2-* Khi những bài toán không thể tính k ta

CHUYÊN ĐỀ

Tác giả chuyên đề: VŨ VĂN TĨNH

Chức vụ: Giáo viên môn hóa học

Đối tượng bồi dưỡng: Lớp 11

Số tiết bồi dưỡng: 05 tiết

I TÁC DỤNG VỚI NaOH và KOH:

CO2 + OH- → HCO3- (1)

CO2 + 2OH- → CO32- + H2O (2)

Chất tan tạo thành trong dung dịch phụ thuộc vào tỉ số k:

k=

2

OH CO

n n

−

(hoặc k=

2

OH SO

n n

−

)

-

2-

2-* Nếu không thể tính k Khi đó phải dựa vào những dữ kiện phụ để tìm ra khả năng tạo muối

2 Hấp thụ CO2 vào OH- chỉ tạo muối CO3

-và CO32-

* Trong trường hợp không có các dữ kiện trên thì chia trường hợp để giải

* Thí dụ minh họa

Thí dụ 1: Cho 2,24 lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch NaOH 3M Các chất có

trong dung dịch sau phản ứng là

A NaOH và Na2CO3 B Na2CO3 và NaHCO3

C Na2CO3 D NaHCO3

Hướng dẫn giải:

nCO2= 0,1 mol

→ k = 3 > 2

→ Đáp án A

Thí dụ 2: Hấp thụ hết V lít CO2(đktc) vào 300 ml dung dịch NaOH x mol/l được

A 4,48 lít và 1M B 4,48 lít và 1,5M

C 6,72 lít và 1M D 5,6 lít và 2M

Hướng dẫn giải:

Theo bài:

2 3 0,1

Na CO

n = ,

3 0,1

NaHCO

n =

2

CO

→ Đáp án A

Thí dụ 3: 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?

Hướng dẫn giải:

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

2

CO

→ Xảy ra cả phản ứng (2)

Theo (3):

3 0,1

NaHCO

2

CO

→

2

CO

→ Đáp án C

Thí dụ 4: Cho 6,72 lit khí CO2 (đktc) vào 380 ml dung dịch NaOH 1M, thu được

gam kết tủa Giá trị của m bằng:

A 55,16 gam B 15,76 gam

C 59,10 gam D 19,70 gam

Hướng dẫn giải:

2

CO

x x x

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

y 2y y

Ta có: x + y = 0,3 và x + 2y = 0,38

→ x = 0,22 và y = 0,08

Theo bài:

2

( )

Ba OH

HCO3

0,22 0,2 → 0,2

Ba2+ + CO32- → BaCO3↓

0,1 0,28 → 0,1

→

3

BaCO

→ Đáp án D

Thí dụ 5: Hấp thụ hết CO2 vào dung dịch NaOH dược dung dịch A Chia A làm 2 phần bằng nhau:

Cho biết a < b Dung dịch A chứa:

C NaOH và NaHCO3 D NaHCO3

Hướng dẫn giải:

→ Đáp án B

II TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH Ca(OH) 2 HOẶC Ba(OH) 2

* Để biết khả năng xảy ra ta tính tỉ lệ k:

k =

2

OH CO

n n

−

-

2-

2-* Khi những bài toán không thể tính k ta dựa vào những dữ kiện phụ để tìm ra

khả năng tạo muối

- Nếu không có các dự kiện trên ta phải chia trường hợp để giải

* Khi hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch bazơ nhất thiết phải xảy ra sự tăng giảm khối lượng dung dịch Thường gặp nhất là hấp thụ sản phẩm cháy bằng dung dịch Ca(OH) 2 hoặc dung dịch Ba(OH) 2 Khi đó:

* Khi dẫn p gam khí CO 2 vào bình đựng nước vôi dư sau phản ứng khối lượng dung dịch tăng m gam và có n gam kết tủa tạo thành thì luôn có: p= n + m

* Khi dẫn p gam khí CO 2 vào bình đựng nước vôi sau phản ứng khối lượng dung dịch giảm m gam và có n gam kết tủa tạo thành thì luôn có: p=n – m

* Thí dụ minh họa

Thí dụ 1: Hấp thụ toàn bộ x mol CO2 vào dung dịch chứa 0,03 mol Ba(OH)2 thì thu được 3,94 gam kết tủa Giá trị của x là?

A 0,02mol và 0,04 mol B 0,02mol và 0,05 mol

C 0,01mol và 0,03 mol D 0,03mol và 0,04 mol

Hướng dẫn giải:

Nhận thấy:

3

BaCO

2

( )

Ba OH

Xét 2 trường hợp:

Theo (1):

2

CO

n =

3

BaCO

* TH 2: Tạo thành 2 muối:

Theo (1) và (2):

2

CO

n

→ Đáp án A

Thí dụ 2: Hấp thụ toàn bộ 0,3 mol CO2 vào dung dịch chứa 0,25 mol Ca(OH)2 Khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng hay giảm bao nhiêu gam?

Hướng dẫn giải:

Theo bài: k = 1,2 → tạo 2 muối:

x x x

2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2)

2 y y y

Ta có: x + y = 0,25 và x + 2y = 0,3

→ x = 0,2 mol và y = 0,05 mol

→

3

CaCO

2

CO

→ Khối lượng dung dịch giảm: m = 20 – 13,2 = 6,8 gam

→ Đáp án D

Thí dụ 3: Hấp thụ hết 0,672 lít CO2 (đktc) vào bình chứa 2 lít dung dịch Ca(OH)2

0,01M Thêm tiếp 0,4 gam NaOH vào bình này Khối lượng 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

→ k = 1,5 → Tạo 2 muối:

x x x

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+ + CO3

0,01 0,01 0,01

→ Đáp án B

Thí dụ 4: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít CO2 (đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2

nồng độ a mol/lít, thu được 15,76 gam kết tủa Giá trị của a là

A 0,032 B 0,048 C 0,040 D 0,060

Hướng dẫn giải:

2

CO

3

BaCO

2 2

3 2

BaCO

Ba HCO

3 2

( )

0,12 0,08

0,02

CO BaCO

Ba HCO

n n

Bảo toàn nguyên tố Ba:

( ) ( )

Ba OH BaCO Ba HCO

→ 2,5a = 0,1 → a = 0,04

→ Đáp án C

III TÁC DỤNG VỚI HỖN HỢP DUNG DỊCH KIỀM (NaOH, KOH, Ca(OH) 2 , Ba(OH) 2 )

viết các phương trình phân tử mà viết phương trình phản ứng dưới dạng ion thu gọn:

CO2 + 2OH- → CO3

- Tính số mol các ion theo (1) và (2)

* Thí dụ minh họa

Thí dụ 1: Dung dịch A chứa NaOH 1M và Ca(OH)2 0,02M Hấp thụ 0,5 mol khí

lượng là

A 1,0 gam B 1,2 gam C 2,0 gam D 2,8 gam

Hướng dẫn giải:

2

CO

→ tạo 2 muối:

(1)

x x

CO2 + 2OH- → CO3

y 2y y

0,01 0,02 → 0,01

→ x + y = 0,5 và x + 2y = 0,52

→ x = 0,48 mol và y = 0,02 mol

→ Đáp án A

Thí dụ 2: Hòa tan một mẫu hợp kim K-Ba có số mol bằng nhau vào nước dư, thu

được m gam kết tủa Giá trị của m là

A 2,955 B 4,334 C 3,940 D 4,925

Hướng dẫn giải:

2

Ba OH Ba

Gọi số mol của Ba và K là a mol

Ta có 2a + a = 0,3x2=0,6 mol

→ a = 0,2 mol

OH

2

CO

2-

CO2 + 2OH- → CO3

0,025 0,05 0,025

0,2 0,025 0,025

→

3

BaCO

→ Đáp án D

Thí dụ 3: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít CO2 (đktc) vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm

A 19,70 B 17,73 C 9,85 D 11,82

Hướng dẫn giải:

OH

2

( )

2

NaOH Ba OH

2

CO

→ k = 1,25 → phản ứng tạo ra hỗn hợp 2 muối

Sơ đồ bài toán:

3

3

: :

HCO x

CO OH

CO y

−

−

−

Theo bảo toàn nguyên tố C: x + y = 0,2

Theo bảo toàn điện tích âm: x + 2y = 0,25

→ x = 0,15 mol và y = 0,05 mol

Nhận thấy:

3 0,05 0,1

n − = <n + =

3 3 0,05

BaCO CO

n =n − = mol → khối lượng kết tủa: m = 9,85 gam

→ Đáp án C

* Lưu ý 1: Khi bài toán cho cả 2 oxit CO2 và SO 2 thì gọi công thức trung bình là

XO 2 để lập phương trình và tính toán cho gọn

Thí dụ 4: Cho 28 gam hỗn hợp X gồm CO2 và SO2 (tỉ khối hơi so với oxi là 1,75)

khi các phản ứng kết thúc, thì thu được m gam kết tủa Giá trị của m là

A 41,80 gam B 54,25 gam

Hướng dẫn giải:

OH

→ k = 1,5 → tạo 2 muối:

(1)

x x x

XO2 + 2OH- → XO3

y 2y y

→ x + y = 0,5 và x + 2y = 0,75 → x = y = 0,25 mol

0,2 0,25 → 0,2 Khối lượng kết tủa: m = 0,2x209 = 41,80 gam

→ Đáp án A

* Lưu ý 2: Nếu CO2 tác dụng với dung dịch hỗn hợp gồm OH - và CO 3

Thí dụ 5: Cho V lít (đktc) CO2 vào 300 ml dung dịch chứa NaOH 0,5M và Na2CO3

0,4M thu được dung dịch X chứa 29,97 gam hỗn hợp muối Giá trị của V là:

Hướng dẫn giải:

0,12 0,24 0,12

Khi đó:

2

CO

OH

a a a

b 2b b

Ta có: a + 2b = 0,39 và 84a + 106b = 29,97

→ a = 0,3 và b = 0,045

→

2

CO

→ Đáp án C

Thí dụ 6: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lit CO2 (đktc) vào bình đựng 200ml dung dịch

khan Giá trị của m là

A 33,8 B 30,0 C 27,6 D 41,4 Hướng dẫn giải:

0,1 0,2 0,1

2

CO

→ k = 1,3333

x x x

y 2y y

Ta có: x + y = 0,3 và x + 2y = 0,4

→ x = 0,2 và y = 0,1

→ m = 0,2x100 + 0,1x138 = 33,8 gam → Đáp án A

BÀI TẬP TỰ GIẢI

Câu 1 (KB-07): Nung 13,4 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại hóa trị 2,

thu được 6,8 gam chất rắn và khí X Lượng khí X sinh ra cho hấp thụ vào 75 ml dung dịch NaOH 1M, khối lượng muối khan thu được sau phản ứng là

A 6,3 gam B 5,8 gam C 6,5 gam D 4,2 gam

Câu 2.(CĐ-08): Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng

dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe2O3 (ở nhiệt độ cao) Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH)2 thì tạo thành 4 gam kết tủa Giá trị của V là

Câu 3.KA-08): Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (ở đktc) vào 500 ml dung dịch hỗn

hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M, sinh ra m gam kết tủa Giá trị của m là

A 9,85 B 11,82 C 17,73 D 19,70

Câu 4.(KA -09): Cho 0,448 lít khí CO2 (ở đktc) hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch

m là

Câu 5.(CĐ-2010): Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 125 ml dung dịch

mol của chất tan trong dung dịch X là

Câu 6.(KB-2010): Đốt cháy hoàn toàn m gam FeS2 bằng một lượng O2 vừa đủ, thu

thu được dung dịch Y và 21,7 gam kết tủa Cho Y vào dung dịch NaOH, thấy xuất hiện thêm kết tủa Giá trị của m là

Câu 7.(KB-11): Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch

gồm K2CO3 0,2M và KOH x mol/lít, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư), thu được 11,82 gam kết tủa.Giá trị của x là

A 1,6 B 1,2 C 1,0 D 1,4

Câu 8: Cho V lít khí CO2 (ở đktc) hấp thụ hết vào 500 ml dung dịch NaOH 1M, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 25,2 gam chất rắn Giá trị của V là

Câu 9: Cho V lít khí CO2 (ở đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 200 ml dung dịch hỗn hợp

A 6,272 lít B 8,064 lít C 8,512 lít D 2,688 lít Câu 10: Cho 8,96 lít khí CO2 (đktc) vào 250 ml dung dịch NaOH 2M được dung

A 0 B 15 C 10 D 30

Câu 11: 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

chứa?

Câu 12: Hấp thụ hết 0,2 mol CO2 vào 1 lít dung dịch chứa KOH 0,2M và Ca(OH)2 0,05M thu được kết tủa nặng?

Câu 13: Dung dịch X chứa NaOH 0,2M và Ca(OH)2 0,1M Hấp thụ 7,84 lít khí

Câu 14: Cho 5,6 lít hỗn hợp X gồm N2 và CO2 (đktc) đi chậm qua 5 lít dung dịch

Câu 15: Hấp thụ hoàn toàn 11,2 lít CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch hỗn hợp KOH

A 1M B 2M C 8M D. 4M

Câu 16: Cho V(lít) khí CO2 hấp thụ hoàn toàn bởi 200 ml dd Ba(OH)2 0,5M và NaOH 1,0M Tính V để kết tủa thu được là cực đại?

A 2,24 lít ≤ V≤ 6,72 lít B 2,24 lít ≤ V ≤ 5,6 lít

C 2,24 lít ≤V ≤ 8,96 lít D 2,24 lít ≤V ≤ 4,48 lít

Câu 17: Sục 4,48 lít CO2 vào 200 ml dung dịch chứa NaOH 0,2M và Ba(OH)2

0,7M thu được bao nhiêu gam kết tủa ?

A 23,64 gam B 39,4 gam C 7,88 gam D 25,58 gam Câu 18: Sục V lít CO2 (đktc) vào 1 lít dung dịch hỗn hợp Ca(OH)2 0,02M và NaOH 0,1M Sau khi kết thúc phản ứng, thu được 1,5 gam kết tủa trắng Trị số của V là:

C 2,688 lít D 0,336 lít hoặc 2,800 lít

Câu 19: Hấp thụ hoàn toàn V lit CO2(đktc) vào bình đựng 200ml dung dịch NaOH

khan Giá trị V là

A 2,24 B 3,36 C 5,6 D 1,12 Câu 20: Hỗn hợp X gồm Ba và Na Cho 20,12 g hỗn hợp X vào nước dư thu được

lượng kết tủa thu được là:

A 39,4 gam B 63,04gam C 29,55 gam D 23,64 gam