admin | 12 Tháng Chín, 2021 | Để giải bài tập Hóa Học lớp 12 đối với dạng bài tập về CO2 [hay SO2] tác dụng với dung dịch kiềm, bạn cần ghi nhớ và vận dụng những phương pháp giải nào? Bài viết dưới đây sẽ mang đến bạn câu trả lời cụ thể hơn nhé! I-VỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI Đối với dạng bài tập về CO2 [hay SO2] tác dụng với dung dịch kiềm trong chương trình Hóa Học lớp 12, bạn cần nắm vững phương pháp phản ứng giữa CO2 với dung dịch Bazơ cụ thể như sau: * Ta có thể có hai phản ứng: Như vậy tuỳ theo tỉ lệ mol giữa OH– với CO2 mà phản ứng có thể cho ra 1 hoặc nhiều muối. Có hai dạng toán thường gặp: 1]. Dạng 1: Biết số mol OH– và CO2. Xác định muối tạo thành. Nguyên tắc: Lập tỉ lệ mol Nếu thu được 2 muối, viết phương trình phản ứng độc lập, từ CO2 và bazơ, tạo ra mỗi muối ở mỗi phản ứng, đặt hai ẩn là số mol của hai muối, lập phương trình toán học theo số mol CO2 và OH–. Giải hệ, giải để có giá trị hai ẩn. Ví dụ: CO2 + NaOH = NaHCO3 x x x CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O y 2y y Dạng 2: Biết và sản phẩm. Xác định lượng CO2 [Hoặc biết và sản phấm. Xác định lượng bazơ] Dạng này thường gặp khi CO2 phản ứng với Ca[OH]2 [hoặc Ba[OH]2]. Lúc đó sản phẩm cacbonat trung hoà là một chất không tan CaCO3 [hoặc BaCO3]. Phương trình phản ứng: Ca[OH]2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O [1] Ca[OH]2 + 2CO2 = Ca[HCO3]2 [2] Ví dụ: Biết . Nguyên tắc: So sánh Có hai trường hợp và bài toán luôn có hai nghiệm. Trường hcrp 1: Ca[OH]2 dư, chỉ xảy ra phản ứng [1] => Trường hơp 2: Ngoài CaCO3, còn có Ca[HCO3]2 => Xảy ra hai phản ứng: II-MỘT SỐ DẠNG ĐỀ BÀI VÀ CÁCH GIẢI Dưới đây là ví dụ mẫu kèm theo hướng dẫn phương pháp giải đối với dạng bài tập về CO2 [hay SO2] tác dụng với dung dịch kiềm để bạn cùng nghiên cứu thêm nhé. Ví dụ 1: Sục a mol CO2 vào dung dịch có 2a mol NaOH được dung dịch X. Thực hiện 4 thí nghiệm băng cách cho dung dịch X lần lượt vào 4 dung dịch chứa từng chất sau: BaCl2, FeCl2, FeCl3, AlCl3. Số lượng chất kết tủa thu được ở cả 4 thí nghiệm là: A.. 1 B.. 2 C.. 3 D.. 4 Bài giải: => Dung dịch X chứa Na2CO3 được tạo thành từ phản ứng: CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O Khi cho dung dịch X lần lượt tác dụng với 4 dung dịch thì: => có bốn kết tủa được tạo thành. → Chọn câu D. Ví dụ 2: Cho 10 lít hỗn hợp khí gồm N2 và CO2 tác dụng với 2 lít dung dịch Ca[OH]2 0,02 mol/L thu được 1g kết tủa. Hãy xác định thành phần phần trăm theo thể tích của mỗi khí trong hồn hợp đầu. Bài giải: * Thiếu CO2: Thể tích CO2 là 0,224 lít. % thể tích CO2 trong hỗn họp đầu là: 2.24% % thể tích N2 trong hồn họp đầu là: 97,76% * Dư CO2: Từ [1 ] và [2], ta có số mol CO2 đã tham gia phản ứng là: 0,07 mol Thể tích CO2 là: 0,07. 22,4 = 1,568 [lít] % thể tích CO2 trong hỗn hợp đầu là: 15,68% % thể tích N2 trong hỗn hợp đầu là: 84,32% Vậy thành phần CO2 trong hỗn hợp có thể là 2,24% hoặc 15,68% Ví dụ 3: Có 600ml dung dịch Na2CO3 và NaHCO3. Thêm 5,64 gam hỗn hợp K2CO3 và KHCO3 vào dung dịch trên thì được dung dịch A [giả sử thể tích dung dịch A vẫn là 600ml]. Chia dung dịch A thành 3 phần bàng nhau: -Cho rất từ từ 100ml dung dịch HCl vào phần một thu được dung dịch B và 448ml khí [đktc] bay ra. Thêm nước vôi trong [dư] vào dung dịch B thấy tạo ra 2,5 gam kết tủa. -Phần hai cho tác dụng vừa đủ với 150ml dung dịch NaOH 0,1M -Cho khí HBr [dư] đi qua phần 3, sau đó cô cạn thì thu được 8,125 gam muối khan. a]. Viết phưong trình phản ứng dưới dạng ion. b]. Tính nồng độ mol của các muối trong dung dịch A và của dung dịch HCl đã dùng. Hướng dẫn giải: Khi thêm từ từ dung dịch HCl vào dung dịch A, đầu tiên ta có sự tạo thành muối hiđrocacbonat: Sau đó phản ứng với H+ dư cho.ra khí C02 bay ra: Dung dịch B thu được chứa dư với số mol: Khi thêm Ca[OH]2 dư, ta có: Hay: x + y + a + b = 0,045 [1] -Phần [2] với dung dịch NaOH: Trong A chỉ có muối hiđrocabonat tác dụng với dung dịch NaOH: [1] và [2] => x + y = 0,03 [1’] -Phần [3] với HBr dư: Cả hai muối cacbonat trung hoà và hiđrocacbonat đều tác dụng với H+ Toàn thể muối cacbonat biến thành bromua: 1 mol M2CO3 → 1 mol MBr 1 mol MHCO3 → 1 mol MBr Vậy ta thu được [2x + a] mol NaBr và [2y + b] mol KBr mNaBr + mKBr = [2x + a] 103 + [2y + b] 119 = 8,125 [3] [3] có thể viết lại là: [a + b] 103 + [2x + 2y]103 + [2y + b]16 = 8,125 0,015 x 103 + 2 x 0,03 x 103 + [2y + b]16 = 8,125 => 2y + b = 0,025 [3’] Khối lượng K2CO3 và KHCO3 có trong 1/3 dung dịch A Ví dụ 4: Trong dung dịch nước vôi trong có chứa a mol Ca[OH]2. Sục từ từ khí CO2 vào dung dịch đó cho đến dư. 1]. Mô tả hiện tượng xảy ra và viết phưomg trình phản ứng minh hoạ. 2]. Gọi X là so mol khí CO2 sục vào, y là số mol CaCO3 kết tủa. Lập hàm số y = f[x], vẽ đồ thị, nhận xét kết quả. Hướng [lẫn giải: 1]. Hiện tượng: dung dịch nước vôi trong bị vẫn đục, sau đó trong trở lại. -Phươmg trình phản ứng: CO2 + dung dịch Ca[OH]2 CO2 + Ca[OH]2 → CaCO3 + H2O CO2 + CaCO3 + H2O → Ca[HCO3]2 2]. Quan hệ so mol Ca[OH]2 [a mol] và số mol CO2 [x mol] Qua các diễn biến của thí nghiệm và các phưong trình phản ứng trên, nếu gọi y là số mol CaCO3 kết tủa; x là số mol CO2 sục vào dung dịch Ca[OH]2 có số mol là a mol. Ta có: y = f[x] với 0 ≤ x ≤ a y = f[x] = -x + 2a với a ≤ x ≤ 2a và y = 0 với x ≥ 2a Đồ thị của hàm số gồm các đoạn thẳng sau: Muốn tìm lưọng kết tủa bé nhất ta phái tính: y1 = y2 = -x + 2a rồi so sánh y1 và y2 mới chọn được lượng kết tủa bé nhất. -Ứng với một giá trị của x, có một giá trị cúa y [nghĩa là khi biết số mol CO2 suy ra một giá trị số mol kết tủa CaCO3] -Nhưng với một giá trị của y có thể có hai kết quả của x [nghĩa là với một giá trị CaCO3, có thể có hai giá trị CO2] Ví dụ 5: Sục V [l] CO2 [đktc] vào 150ml dung dịch Ba[OH]2 1M, sau phán ứng thu được 19,7g kết tủa. Tính V? Bài giải: Phản ứng có thể xảy ra là: CO2 + Ba[OH]2 = BaCO3 + H2O [1] 2CO2 + Ba[OH]2 = Ba[HCO3]2 [2] Khi sục CO2 vào dung dịch Ba[OH]2, kết tủa thu được là BaCO3 Bài toán có hai nghiệm: Trường hợp 1. Xảy ra phản ứng [1], tạo muối BaCO3, Ba[OH]2 còn dư: Lúc đó: Trên đây là một số nội dung chính để bạn củng cố lại khối kiến thức cũng như phương pháp giải bài tập hóa học 12 đối với dạng bài tập về CO2 [hay SO2] tác dụng với dung dịch kiềm. Mong rằng những thông tin được chúng tôi chia sẽ có thể giúp ích được cho việc học tập của bạn!
Xét sản phẩm muối tạo thành dựa vào tỉ số T Đặt T = nOH/nSO2 (nOH = nNaOH) + T = 2 : chỉ tạo muối Na2SO3 + T = 1 : chỉ tạo muối NaHSO3 + 1 < T < 2 : tạo cả muối NaHSO3 và Na2SO3 Muối NaHSO3 và Na2SO3 đều tan. Đặt T = nOH/nSO2 (nOH = 2nCa(OH)2) + T = 1 : chỉ tạo muối Ca(HSO3)2 + T = 2 : chỉ tạo muối CaSO3 + 1 < T < 2: tạo cả muối CaSO3 và Ca(HSO3)2 Muối Ca(HSO3)2 là muối tan, CaSO3 là muối không tan.
Các dạng toán CO2, SO2 tác dụng với dung dịch kiềm và cách giải – Hoá học lớp 12 A. Lý thuyết trọng tâm Khi cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm thì có thể xảy ra phản ứng: CO2 + 2OH– → CO32– + H2O CO2 + OH– → HCO3– Đặt T=nOH−nCO2 Trường hợp 1: Nếu T ≤ 1 → CO2 dư. Sản phẩm là muối axit (HCO3– ) Trường hợp 2: Nếu 1 < T < 2 → Cả hai chất phản ứng hết. Sản phẩm là hỗn hợp 2 muối. Trường hợp 3: Nếu T ≥ 2 → OH- dư. Sản phẩm là muối trung hòa (CO32–) B. Các dạng bài Dạng 1: Bài toán xuôi 1. Phương pháp giải Bước 1: Tính nCO2; nOH− nOH−=nNaOH=nKOH=2nBa(OH)2=2nCa(OH)2 Bước 2: Xét tỉ lệ T=nOH−nCO2 và tính nCO32− Nếu T ≤ 1 thì khi đó: nHCO3−=nOH− Nếu 1 < T < 2 thì khi đó: nCO32−=nOH−−nCO2 nHCO3−=2nCO2−nOH− Nếu T ≥2 thì khi đó: nCO32−=nCO2 Bước 3: Tính toán theo yêu cầu đề bài. Nếu đề bài yêu cầu tính số mol kết tủa: So sánh số mol và M2+ để tính số mol kết tủa MCO3 2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Hấp thụ hoàn toàn 1,12 lít khí CO2 (ở đktc) vào 200 ml dung dịch Ba(OH)2 nồng độ 0,2M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 7,88. B. 5,91. C. 9,85. D. 1,97. Lời giải chi tiết nCO2=1,1222,4=0,05 mol;nBa(OH)2=0,2.0,2=0,04 mol →nBa2+=0,04 mol;nOH−=0,08 mol Xét 1<T=nOH−nCO2=0,080,05=1,6<2 → tạo muối CO32– và HCO3– Khi đó: nCO32−=0,08−0,05=0,03 mol Phương trình hóa học: Ba2++CO32−→BaCO30,04 0,03 → 0,03 →mBaCO3=m=0,03.197=5,91g Chọn B. Ví dụ 2: Hấp thụ hoàn toàn 1,12 lít khí CO2 (ở đktc) vào 200 ml dung dịch Ba(OH)2 nồng độ 0,1M và NaOH 0,1M thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 7,88. B. 3,94. C. 9,85. D. 1,97. Lời giải chi tiết nCO2=1,1222,4=0,05 mol;nBa(OH)2=0,02 mol;nNaOH=0,02 mol →nOH−=0,06 mol;nBa2+=nBa(OH)2=0,02 mol Xét 1<T=nOH−nCO2=0,060,05=1,2<2 → tạo cả CO32– và HCO3– Khi đó: nCO32−=nOH−−nCO2=0,06−0,05=0,01 mol Phương trình hóa học: Ba2++CO32−→BaCO30,02 0,01 → 0,01 →m=mBaCO3=0,01.197=1,97g Chọn D. Dạng 2: Bài toán ngược 1. Phương pháp giải - Bài toán chưa biết số mol CO2 thì xét hai trường hợp: TH1: Chỉ tạo muối trung hòa, khi đó OH- dư, CO2 hết nCO2(min)=n↓ TH2: Tạo cả hai muối và , khi đó cả OH- và CO2 đều hết nCO2(max)=nOH−−n↓ Hoặc nCO2=nCO32−+nHCO3− TH3: Chỉ tạo muối axit, khi đó OH– hết, CO2 dư nHCO3−=nOH− - Bài toán xác định lượng bazơ chưa biết thì xét hai trường hợp: TH1: Nếu n↓=nCO2→nOH−(phan ung)=2n↓s TH2: Nếu n↓<nCO2→nOH−(phan ung)=nCO2+n↓ Ví dụ 1: Cho V lít CO2 (đktc) vào 700 ml Ba(OH)2 0,1M, sau phản ứng thu được 9,85 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là A. 2,240. B. 1,680. C. 2,016. D. 3,360. Lời giải chi tiết nBa(OH)2=0,7.0,1=0,07 mol;nBaCO3=9,85197=0,05 mol →nOH−=0,14 mol Lượng CO2 lớn nhất khi tạo cả hai muối CO32– và HCO3– nCO2(max)=nOH−−n↓=0,14−0,05=0,09 mol →VCO2=0,09.22,4=2,016 lít Chọn C. Ví dụ 2: Hấp thụ hết 4,48 lít khí CO2 (đktc) lội vào 8 lít Ca(OH)2 ta thu được 12 gam kết tủa A. Nồng độ mol/l của dung dịch Ca(OH)2 là A. 0,08M. B. 0,06M. C. 0,04M. D. 0,02M. Lời giải chi tiết Gọi nồng độ mol/l của dung dịch Ca(OH)2 là xM nCO2=4,4822,4=0,2 mol;nCa(OH)2=8x mol →nOH−=2nCa(OH)2=16x mol nCaCO3=12100=0,12 mol Ta thấy: nCaCO3<nCO2 nên nOH−=nCO2+nCaCO3: → 16x = 0,2 + 0,12 → x = 0,02 Chọn D. C. Bài tập tự luyện Câu 1: Hấp thụ hoàn toàn V lít khí CO2 (ở đktc) vào dung dịch chứa 0,015 mol Ba(OH)2 thu được 1,97 gam kết tủa. Giá trị nhỏ nhất của V là A. 0,224. B. 0,672. C. 0,336. D. 0,448. Câu 2: Hấp thụ hết x mol khí CO2 bởi dung dịch Ba(OH)2 thu được 1,97 gam kết tủa và dung dịch X. Lọc bỏ kết tủa, cho X tác dụng dung dịch Ca(OH)2 vừa đủ thu được 2,97 gam kết tủa. Giá trị của x là A. 0,02. B. 0,06. C. 0,03. D. 0,04. Câu 3: Hấp thụ hết 0,448 lít CO2 (ở đktc) vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)2. Sau phản ứng thu được 2 gam kết tủa. Giá trị của a là A. 0,01. B. 0,02. C. 0,03. D. 0,04. Câu 4: Hấp thụ hết V lít CO2 (ở đktc) vào dung dịch chứa 0,02 mol Ca(OH)2, thu được 1 gam kết tủa và dung dịch X. Đun nóng X thu thêm được 1 gam kết tủa nữa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V là A. 0,224. B. 0,448. C. 0,672. D. 0,560. Câu 5: Hấp thụ hoàn toàn 0,672 lít khí CO2 (đktc) vào 1 lít dung dịch gồm NaOH 0,025M và Ca(OH)2 0,0125M, thu được x gam kết tủa. Giá trị của x là A. 2,00. B. 1,00. C. 1,25. D. 0,75. Câu 6: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 125 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, thu được dung dịch X. Coi thể tích dung dịch không thay đổi, nồng độ mol của chất tan trong dung dịch X là A. 0,6M. B. 0,2M. C. 0,1M. D. 0,4M. Câu 7: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 750 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 29,55. B. 39,40. C. 9,85. D. 19,70. Câu 8: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào 0,5 lít dung dịch gồm NaOH 0,4M và KOH 0,2M thu được dung dịch X. Cho X phản ứng hoàn toàn với dung dịch BaCl2 dư, khối lượng kết tủa thu được là A. 9,85 gam B. 29,55 gam. C. 19,70 gam. D. 39,40 gam. Câu 9: Hấp thụ hết V lít CO2 (đktc) vào dung dịch hỗn hợp gồm 0,4 mol KOH, 0,3 mol NaOH và 0,4 mol K2CO3 thu được dung dịch Y. Cho Y tác dụng với dung dịch BaCl2 dư, thu được 39,4 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V là A. 18,92 B. 15,68 C. 20,16 D. 16,72 Câu 10: Sục V lít CO2 (đktc) vào dung dịch chứa 0,2 mol Ba(OH)2 thu được kết tủa và dung dịch X. Để kết tủa hết ion Ba2+ trong X cần tối thiểu 100 ml dung dịch NaOH 1M. Giá trị của V là A. 5,60 B. 4,48 C. 3,36 D. 2,24 Câu 11: Hấp thụ 0,6 mol CO2 vào dung dịch chứa hỗn hợp gồm a mol NaOH và a mol Ba(OH)2. Sau phản ứng thu được kết tủa và dung dịch chỉ chứa 46,9 gam các muối. Giá trị của a là A. 0,25. B. 0,10. C. 0,20 D. 0,35. Câu 12: Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O và BaO. Hòa tan hoàn toàn 21,9 gam X vào nước, thu được 1,12 lít khí H2 (đktc) và dung dịch Y, trong đó có 20,52 gam Ba(OH)2. Hấp thụ hoàn toàn 6,72 lít khí CO2 (đktc) vào Y, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 15,76. B. 39,40. C. 21,92. D. 23,64. Câu 13: Cho từ từ CO2 đến dư vào dung dịch chứa a mol Ba(OH)2. Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào số mol CO2 được biểu diễn bằng đồ thị sau Giá trị của a là A. 0,020 B. 0,010 C. 0,030 D. 0,015 Câu 14: Dung dịch X chứa NaOH và 0,15 mol Ba(OH)2. Sục từ từ CO2 vào X, lượng kết tủa tạo thành được mô tả trong đồ thị sau Số mol NaOH có trong dung dịch X là A. 0,20 B. 0,40 C. 0,30 D. 0,15 Câu 15: Cho từ từ CO2 đến dư vào dung dịch 0,02 mol Ca(OH)2. Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào thể tích CO2 (ở đktc) được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của V1 và V2 lần lượt là A. 0,224 và 0,672. B. 0,224 và 0,336. C. 0,448 và 0,672. D. 0,336 và 0,448. Câu 16: Sục khí CO2 vào V ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M. Đồ thị biểu diễn khối lượng kết tủa theo số mol CO2 phản ứng như hình bên. Giá trị của V là A. 300 B. 250 C. 400 D. 150 Câu 17: Người ta hòa tan hoàn toàn hỗn hợp NaOH và Ba(OH)2 vào nước dư thu được dung dịch X. Sục khí CO2 vào dung dịch X. Kết quả thí nghiệm thu được biểu diễn trên đồ thị bên. Giá trị của x là A. 2,75 B. 2,50 C. 3,00 D. 3,25 Câu 18: Cho từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch Ca(OH)2. Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào thể tích CO2 được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của V là A. 3,36 B. 4,48 C. 5,60 D. 6,72 Câu 19: Cho từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch chứa 0,2 mol Ba(OH)2. Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào thể tích CO2 được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của V là A. 3,36 B. 4,48 C. 5,60 D. 6,72 Câu 20: Cho từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch chứa x mol Ca(OH)2. Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào thể tích CO2 được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của x là A. 0,10 B. 0,20 C. 0,05 D. 0,15 ĐÁP ÁN
Xem thêm các dạng bài tập và công thức Hoá học lớp 12 hay, chi tiết khác: Các dạng bài toán về muối cacbonat và cách giải Bài tập về phản ứng nhiệt nhôm và cách giải Các dạng toán về sự lưỡng tính của Al(OH)3 và cách giải Các dạng toán về nước cứng và cách giải Trắc nghiệm lý thuyết Chương 7 Crom sắt đồng có lời giải |
