Bài Toán Về Phản Ứng Giữa CO2 Với Dung Dịch Kiềm

        Bài toán về phản ứng giữa CO₂ với dung dịch kiềm 

Phương pháp:

 Khi cho CO₂ tác dụng với dung dịch kiềm, có thể tạo ra một muối hoặc một hỗn hợp muối.

                   Đặt T= n_OH^-/n_CO2

Ta có:

                    CO₂ + OH^{-\[\xrightarrow{{}}\]}HCO₃^- (1)

                    CO₂ + 2OH^{-\[\xrightarrow{{}}\]}CO₃^2- + H₂O (2)

Có thể tóm tắt sự tạo thành của các sản phẩm theo bảng sau:

*Trong trường hợp chỉ tạo thành một muối khi T\[\ge \]2 hoặc T\[\le \]1 thì số mol của muối này tính theo số mol của chất phản ứng hết.

*Khi 1₃^- và CO₃^2- . Các bước cơ bản để xác định số mol muối là:

       -Bước 1: Tính T, từ đó xác định các muối tạo thành

       -Bước 2:  Viết phương trình phản ứng xảy ra

       -Bước 3: Đặt số mol CO₂ ở mỗi phản ứng là x; y. từ đó suy ra số mol OH­^- ở mỗi phản ứng theo x; y.

       -Bước 4:Thiết lập hai phương trình tính số mol CO₂ và OH‑ theo x;y. Giari hệ phương trình để tìm ra x;y. Đó cũng là số mol các muối tạo thành.

*Xác định số mol chất phản ứng từ kết tủa tạo thành:

Ta thấy: để kêt tủa tạo thành thì phải có ion CO₃^2- => 1

So sánh số mol CaCO₃ và CO₂ ban đầu, có thể có các trường hợp sau:

Ví dụ 1: cho 2,24 lít ở đktc CO₂ phản ứng với 300 ml dung dịch NaOH 0,5M. sau phản ứng thu được những sản phẩm muối nào?

                                        HƯỚNG DẪN GIẢI:

 Ta có :  T= n_OH^-/n_CO2 =1,5

Ta thấy : 1_NaHCO3 và Na₂CO₃

Ví dụ 2: Cho 2,24 lít CO₂ đktc tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH 0,2M. Tính khối lượng muối tạo thành sau phản ứng?

                                        HƯỚNG DẪN GIẢI:

Ta có : T= nOH-/nCO₂= 0,4

ð Sản phẩm tạo thành là muối NaHCO₃( có dư CO₂)

PTPƯ: NaOH + CO_{2\[\xrightarrow{{}}\]}NaHCO₃

n_NaHCO3 =n_NaOH =0,04 mol=> m_NaHCO3 = 3,36 gam

Ví dụ 3:Cho 2,24 lít CO₂ đktc tác dụng với  100ml dung dịch NaOH 1,5M. tính tổng khối lượng muối tạo thành sau phản ứng?

                                            HƯỚNG DẪN GIẢI:

Ta có: T= nOH-/nCO₂= 1,5

Sản phẩm tạo thành là hỗn hợp muối NaHCO₃ và Na₂CO₃ .

Ta có phương trình phản ứng:

                  CO₂ + NaOH\[\xrightarrow{{}}\]NaHCO₃ (1)

                  CO₂ + 2NaOH\[\xrightarrow{{}}\]Na₂CO₃ + H₂O (2)

Đặt số mol CO₂ ở phản ứng 1 và 2 lần lượt là x; y

ð Số mol NaOH ở pư 1 và 2 lần lượt là x và 2y

ð Ta có hệ phương trinh:

Giải hệ ra ta được : x=y=0,05 mol

Theo phản ứng (1) (2) ta có:

n_NaHCO3= X = 0,05 mol=> m_NaHCO3 = 4,2gam

n_Na2CO3 =Y =0,05 mol=> m_Na2CO3 = 5,3 gam

ð m muối= 4,2 + 5,3=9,5 gam

Ví dụ 4: Hấp thụ hoàn toàn 0,672 lít CO₂ (đktc) vào 1 lít dung dịch gồm NaOH 0,025M và Ca(OH)₂ 0,0125M, thu được m gam kết tủa. Tính m?

                                        HƯỚNG DẪN GIẢI:

Ta có: n_NaOH =0,025 mol

n_Ca(OH)2 = 0,0125 mol

ð \[\sum{O{{H}^{-}}}\]= 0,025 + 2.0,0125=0,05 mol

Đặt T=nOH-/nCO₂= 0,05/0,03= 1,67

Ta thấy: 1₃^­- và CO₃^2-

Ta có phương trình phản ứng:              CO₂ + OH^{-\[\xrightarrow{{}}\]}HCO₃^- (1)

                                                                    CO₂ + 2OH^{-\[\xrightarrow{{}}\]}CO₃^2- + H₂O (2)

Đặt số mol CO₂ trong phản ứng 1 và 2 lần lượt là x và

=>số mol OH- trong phản ứng 1 và  2 là x và 2y.

Ta có hệ phương trình:

   x+y=0,03mol

  x+2y=0,05mol

Giải hệ ta được : x= 0,01 mol; y=0,02 mol

Phản ứng tạo kết tủa:  Ca²⁺ + CO₃^{2-\[\xrightarrow{{}}\]}CaCO₃

                                      0,02      0,0125

n_CaCO3 = n_Ca2+ =0,0125 mol=> m kết tủa= 1,25 gam

BÀI TẬP:

Bài 1. 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.

Bài 2. 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

Bài 3. Cho 56ml khí CO₂ hấp thụ hết vào 100ml dung dịch chứa NaOH 0,02M và Ba(OH)₂ 0,02M. Khối lượng kết tủa thu được là:

A. 0,0432g                                                      B. 0,4925g                       

C. 0,2145g                                                      D. 0,394g

Bài 4. Dẫn V lít khí CO₂ ( ở đktc) qua 500 ml dung dịch Ca(OH)₂ nồng x M , sau phản ứng thu được 3 gam kết tủa và dung dịch A. Đun nóng dung dịch A thu được thêm 2 gam kết tủa nữa. Giá trị của V và x là

A. 1,568 lit và 0,1 M                                       B. 22,4 lít và 0,05 M               

C. 0,1792 lít và 0,1 M                                     D. 1,12 lít 0,2 M

Bài 5: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO₂(đktc) vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1 M và Ba(OH)₂ 0,2 M,sinh ra m gam kết tủa. giá trị của m là:

A. 19,7                                                               B. 17,73

C. 9,845                                                             D. 11,82

Bài 6: Cho 0,448 lít khí CO₂ (ở đktc) hấp thụ hết vào 100ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,06 M và Ba(OH)₂ 0,12 M, thu được m gam kết tủa. Gía trị của m là:

A. 1,182                                                             B. 3,940

C. 1,970                                                             D. 2,364

Bài 7. 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 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

Câu 9: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO₂ (ở đktc) vào m gam dung dịch hỗn hợp chứa NaOH; KOH; Ba(OH)₂ (có cùng số mol là 0,05 mol). Dung dịch sau phản ứng có khối lượng là:

A. m-5,05                                                            B. m+6,6

C. m-11,65                                                          D. m-3,25

Câu 10: hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít CO₂ ở đktc vào 2,5 lít Ba(OH)₂ nồng độ a mol/lít, thu được 17,56 gam kết tủa. Gía trị của a là:

A. 0,032                      B. 0,048                  C. 0,06                D. 0,04 

 Câu 11: Dung dịch X chứa a mol Ca(OH)₂. Cho dung dịch X hấp thụ 0,08 mol CO₂ thu được 2b mol kết tủa, nhưng nếu dùng o,1 mol CO₂ thì thu được b mol kết tủa. Gía trị của a và b là:

A. 0,07 và 0,04                                                  B. 0,07 và 0,02

C. 0,06 và 0,04                                                   D. 0,06 và 0,02

Câu 12: Dung dịch A chứa đồng thời các chất tan: NaOH 0,2 M và Ba(OH)₂ 0,1 M. Khi dẫn 0,336 lít CO₂ hay 1,456 lít khí CO₂ vào V ml dung dịch A thì đều thu được kết tủa có số gam bằng nhau( các thể tích khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn). Thể tích V đã dùng:

A. 200ml                  B. 300ml                       C. 240 ml             D. 150 ml

Câu 13: Dẫn V lít CO₂ đi qua 1 lít dung dịch Ca(OH)₂ 0,02 M thu được 1,2 gam kết tủa, lọc bỏ kết tủa thu được dung dịch X. Đun nóng dung dịch X lại thu được kêts tủa nữa. Nếu cho Ba(OH)₂ dư vào dung dịch X thì khối lương kết tủa thu được là bao nhiêu?

A 2,376 gam           B 3,512 gam                  C 5,516 gam         D 1,576 gam

Câu 14: Hấp thụ hết V lít khí CO₂ (đktc) vào 300 ml dung dịch hỗn hợp chứa đồng thời Ba(OH)₂ 1M và KOH 1M thu được 19,7 gam kết tủa và dung dịch X. Cho KOH vào dung dịch X lại xuất hiện them m gam kết tủa nữa. Gía trị của V và m làn lượt là:

A 17,92 và 39,4                                               B 17,92 và 19,7

C 17,92 và 137,9                                             D 15,68 và 39,4

Câu 15: Dung dịch X chứa a mol Ca(OH)₂ .Cho dung dịch X hấp thụ 0,06 mol CO₂ thu được 2b mol kết tủa, nhưng nếu dùng 0,08 mol CO₂ thu được b mol kết tủa. Gía trị cảu a và b là?

A 0,05 và 0,02                                                 B 0,08 và 0,04

C 0,08 và 0,05                                                 D 0,06 và 0,02

ĐÁP ÁN:

Bài viết gợi ý: