Có 2 dạng thường gặp:
+) Phản ứng nhiệt phân
- Muối Hidrocacbonat cho muối cacbonat:
2MHCO3 →→M2CO3 + CO2 + H2O
M(HCO3)2 →→MCO3 + CO2 + H2O
- Muối cacbonat của KL kiềm thổ chỉ bị nhiệt phân ở nhiệt độ cao cho oxit bazo:
MCO3 →→MO + CO2
+) Phản ứng trao đổi:
- Với axit tạo khí CO2
- Với một số muối tạo kết tủa.
- Hay sử dụng: Định luật bảo toàn khối lượng và Định luật tăng giảm khối lượng.
- Lưu ý: Khi cho từ từ dd HCl vào hỗn hợp muối cacbonat và hidrocacbonat, phản ứng xảy ra theo trình tự:
Đầu tiên: H+ + CO32- →→ HCO3-
Sau đó: HCO3- + H+ →→ CO2 + H2O
VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Cho dung dịch Ba(HCO3)2 lần lượt vào các dung dịch: CaCl2; Ca(NO3)2; NaOH; Na2CO3; KHSO4; Na2SO4; Ca(OH)2; H2SO4; HCl. Số trường hợp có kết tủa là
A. 4 B. 7 C. 5 D. 6
Lời giải
Có 6 trường hợp tạo kết tủa sau đây:
Ba(HCO3)2 + 2NaOH →→ BaCO3 + Na2CO3 + 2H2O
Ba(HCO3)2 + Na2CO3 →→BaCO3 + 2NaHCO3
Ba(HCO3)2 + 2KHSO4 →→BaSO4 + K2SO4 + 2CO2 + 2H2O
Ba(HCO3)2 + Na2SO4 →→BaSO4 + 2NaHCO3
Ba(HCO3)2 + Ca(OH)2 →→ BaCO3 + CaCO3 + 2H2O
Ba(HCO3)2 + H2SO4 →→BaSO4 + 2CO2 + 2H2O
Ví dụ 2 : Cho 35 gam hỗn hợp X gồm Na2CO3 và K2CO3. Thêm từ từ , khuấy đều 0,8 lit HCl 0,5 M vào dung dịch X trên thấy có 2,24 lit khí CO2 thoát ra ở đktc và dung dịch Y. Thêm Ca(OH)2 vào dung dịch Y được kết tủa A.
Tính khối lượng mỗi chất trong X và khối lượng kết tủa A ?
Lời giải
Gọi số mol của Na2CO3 là a, K2CO3 là b.
Khi thêm từ từ dd HCl vào dd X lần lượt xảy ra phản ứng :
CO32- + H+ => HCO3–
a + b a + b a + b
Khi toàn thể CO biến thành HCO
HCO3– + H+ => CO2 + H2O
0,1 0,1 0,1
nCO = 2,24/ 22,4 = 0,1 mol.
Dung dịch sau phản ứng tác dụng Ca(OH)2 cho kết tủa. Vậy HCO dư, H+ hết.
HCO3– + Ca(OH)2 => CaCO3 + OH– + H2O
= a + b + 0,1 = 0,5 . 0,8 = 0,4
hay a + b = 0,3 (1)
và 106a + 138b = 35 (2). Giải hệ có a = 0,2 mol Na2CO3, b = 0,1 mol K2CO3.
Do đó khối lượng 2 muối là :
mNa CO = 0,2 . 106 = 21,2 (g)
mK CO = 0,1 . 138 = 13,8 (g)
khối lượng kết tủa :
nCaCO3 = nHCO3– dư = a + b – 0,1 = 0,2 mol
mCaCO = 0,2 . 100 = 20 (g)
Ví dụ 3: Cho 10,5 gam hỗn hợp X gồm Na2CO3 và K2CO3 tác dụng với HCl dư thì thu được 2,016 lit CO2 ở đktc.
a, Tính % khối lượng X ?
b, Lấy 21 gam hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3 với thành phần % như trên tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ (không có khí CO2 bay ra). Tính thể tích dung dịch HCl 2M cần dùng ?
c, Nếu thêm từ từ 0,12 lit dung dịch HCl 2M vào dung dịch chứa 21 gam hỗn hợp X trên. Tính thể tích CO2 thoát ra ở đktc ?
Lời giải
a, Gọi số mol của Na2CO3 là a, K2CO3 là b, do HCl dư. Vậy CO biến thành CO2
CO32- + 2 H+ => CO2 + H2O
a + b a + b
Ta có : a + b = 2,016/ 22,4 = 0,09 mol
106a + 138b = 10,5
giải hệ : a = 0,06 mol Na2CO3
b = 0,03 mol K2CO3
% Na2CO3 = = 60,57%
% K2CO3 = 100% – 60,57% = 39,43%
b, Khi cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch X : Na2CO3, K2CO3
(21 gam = 2 . 10,5 gam hỗn hợp trên).
CO32- + H+ => HCO3–
0,18 0,18 0,18
Nếu không có khí CO2 thoát ra, tức là phản ứng dừng lại ở đây.
nHCl = nH+ = 0,18 mol => VHCl 2M = 0,18/2 = 0,09(l)
c, Nếu dùng 0,12 lit dung dịch HCl 2M hay 0,12.2 = 0,24 mol H+ > 0,18 mol. Nên sẽ có phương trình :
HCO3– + H+ => CO2 + H2O
0,06 0,06
VCO2 = 0,06.22,4 = 1,344 (l)
