Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 19 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Nội dung
BÀI 12: HỢP CHẤT CỦA CACBON Mục tiêu Kiến thức + Trình bày tính chất CO CO2 + Trình bày tính chất hóa học CO: tính khử (tác dụng với oxit kim loại); tính chất hóa học CO2 : oxit axit, có tính oxi hóa yếu (tác dụng với Mg, C) + Phát biểu cách nhận biết muối cacbonat phương pháp hóa học + Trình bày tính chất vật lí, tính chất hóa học muối cacbonat (nhiệt phân, tác dụng với axit) Kĩ + Viết phương trình hóa học minh họa tính chất hóa học CO, CO2 , muối cacbonat + Giải tập: Tính thành phần phần trăm muối cacbonat hỗn hợp; tính phần trăm khối lượng oxit hỗn hợp phản ứng với CO; tính phần trăm thể tích CO CO2 hỗn hợp khí số tập có liên quan khác Trang I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Cacbon monooxit (CO) Tính chất vật lí CO chất khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị, nhẹ khơng khí, độc Tính chất hóa học a CO oxit khơng tạo muối (oxit trung tính): Ở t thường, khơng tác dụng với H2O , axit, kiềm b Tính khử: 2 4 2 t C O2 CO cháy oxi khơng khí: C O O2 CO tác dụng với nhiều oxit kim loại (đứng sau Zn) Kim loại 2 3 4 t Ví dụ: 3C O Fe2 O3 2Fe 3C O2 Điều chế t ,H SO đặc CO H O a Trong phịng thí nghiệm: HCOOH t 1050 C CO H b Trong công nghiệp C H O khÝ than ít t CO2 C 2CO khÝ than kh« Cacbon đioxit CO Tính chất vật lí CO2 chất khí khơng màu, nặng khơng khí, tan khơng nhiều nước Tính chất hóa học a CO2 khí khơng trì sống cháy Chú ý: Tuy nhiên không sử dụng CO2 để dập đám cháy magie nhôm b CO2 oxit axit H2CO Tan nước tạo axit H2CO3 : CO2 k H2O l 3 dung dÞch Tác dụng với dung dịch bazơ: CO OH HCO3 CO 2OH CO32 H 2O Ví dụ: CO Ca OH 2 CaCO3 H 2O 1 2CO Ca OH 2 Ca HCO 2 2 Phản ứng (1) dùng để nhận biết CO2 Điều chế a Trong phịng thí nghiệm: CaCO3 2HCl CaCl2 CO2 H2O Trang t b Trong công nghiệp: CaCO3 CaO CO2 Axit cacbonic muối cacbonat Axit cacbonic H CO H HCO3 a H2CO3 axit hai nấc yếu, bền phân hủy thành CO2 H2O : H2CO3 H CO32 HCO3 b Tác dụng với dung dịch kiềm Muối: H CO3 OH H O HCO3 HCO3 OH H O CO32 Muối cacbonat Muối trung hòa: muối cacbonat CO32 Ví dụ: Na 2CO3,CaCO3, Muối axit: muối hiđrocacbonat HCO3 Ví dụ: NaHCO3 ,Ca HCO3 2 , a Tính tan: Muối cacbonat kim loại kiềm, amoni đa số muối hiđrocacbonat dễ tan nước Muối cacbonat kim loại khác không tan nước b Tác dụng với axit: dùng để nhận biết muối cacbonat: CO32 2H CO H 2O HCO3 H CO H 2O Ví dụ: Na 2CO3 2HCl NaCl CO2 H 2O NaHCO3 HCl NaCl CO2 H 2O c Tác dụng với dung dịch kiềm: Muối hiđrocacbonat tác dụng với dung dịch kiềm: HCO3 OH H2O CO32 Ví dụ: NaHCO3 NaOH Na2CO3 H2O d Phản ứng nhiệt phân: Muối cacbonat kim loại kiềm: Không bị nhiệt phân t Muối cacbonat lại Oxit kim loại CO2 t MgO r CO2 k Ví dụ: MgCO3 r t CO32 CO2 H2O Muối hiđrocacbonat t Na 2CO3 r CO2 H 2O Ví dụ: NaHCO3 r HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC Trang HỢP CHẤT CỦA CACBON Cacbon monooxit (CO) a Tính chất hóa học: + CO oxit không tạo muối (oxit trung tính) t + Tính khử mạnh: 2CO O2 kk 2CO2 H t M x Oy yCO xM yCO2 M ®øng sau Al b Điều chế: t ,H SO đặc CO H O + Trong phịng thí nghiệm: HCOOH CO H2 khÝ than ít + Trong công nghiệp: C H2O t 1050 C t CO2 C 2CO khÝ than kh« Cacbon đioxit CO a Tính chất hóa học: + CO2 oxit axit H 2CO3 Tác dụng với nước: CO2 H 2O Tác dụng với bazơ, oxit bazơ tạo muối: Ví dụ: CO2 MgO MgCO3 CO2 2NaOH Na 2CO3 H 2O + CO2 khí khơng trì sống cháy (trừ Mg,…) t Ví dụ: CO2 2Mg C 2MgO Không dùng CO2 dập tắt đám cháy Mg, Al b Điều chế: Trong phòng thí nghiệm: CaCO3 2HCl CaCl2 CO2 H2O Muối cacbonat Tính chất hóa học: Phản ứng với axit: HCO3 H CO H 2O CO32 2H CO H 2O Phản ứng với bazơ: HCO3 OH CO32 H2O t Na CO3 CO H 2O Phản ứng nhiệt phân: 2NaHCO3 t MgCO3 MgO CO Chú ý: Muối cacbonat kim loại kiềm không bị nhiệt phân II CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Bài tập lí thuyết tính chất vật lí, hóa học, ứng dụng CO, CO2 , muối cacbonat Trang Kiểu hỏi 1: Câu hỏi tính chất vật lí, ứng dụng CO, CO2 , muối cacbonat Ví dụ mẫu Ví dụ Phát biểu sau đúng? A CO chất khí khơng màu, khơng mùi, độc B CO chất khí không màu, mùi xốc, tan tốt nước C CO2 chất khí màu vàng nhạt, khơng mùi D CO2 khơng dùng sản xuất nước giải khát có ga Hướng dẫn giải A B sai CO khí khơng màu, tan nước C, D sai CO2 khí khơng màu, tan nước, dùng sản xuất nước giải khát có ga Chọn A Ví dụ CO2 khơng cháy khơng trì cháy nhiều chất nên dùng để dập tắt đám cháy Tuy nhiên, người ta không sử dụng CO2 để dập tắt: A đám cháy xăng dầu B đám cháy nhà cửa, quần áo C đám cháy magie nhôm D đám cháy khí gas Hướng dẫn giải Khơng dùng CO2 để dập tắt đám cháy magie nhơm kim loại mạnh Mg, Al,… cháy khí CO2 t 2Mg CO2 2MgO C Chọn C Kiểu hỏi 2: Câu hỏi tính chất hóa học CO, CO2 , muối cacbonat Ví dụ mẫu Ví dụ Phương trình hóa học sau sai? t 3CO2 2Fe A 3CO Fe2O3 t COCl2 B CO Cl2 t 3CO2 2Al C 3CO Al2O3 t 2CO2 D 2CO O2 Hướng dẫn giải CO khử oxit kim loại kim loại đứng sau Zn tạo thành kim loại CO2 Do CO khơng khử Al2O3 Trang Phương trình C sai Chọn C Bài tập tự luyện dạng Câu 1: Sự hình thành thạch nhũ hang động đá vơi nhờ phản ứng hóa học: A CaCO3 CO2 H 2O Ca HCO3 2 B Ca OH 2 Na 2CO3 CaCO3 2NaOH t C CaCO3 CaO CO2 t CaCO3 CO H 2O D Ca HCO3 2 Câu 2: Dẫn luồng khí CO dư qua ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp Al2O3,CuO,MgO,Fe2O3 Sau phản ứng xảy hoàn toàn, hỗn hợp rắn lại ống sứ gồm: A Al,Cu,Mg,Fe B Al2O3 ,Cu,MgO,Fe C Al2O3 ,Cu,Mg,Fe D Al,Cu,MgO,Fe Câu 3: Nhóm gồm muối khơng bị nhiệt phân là: A CaCO3 ,Na2CO3 ,KHCO3 B Na2CO3 ,K2CO3,Li 2CO3 C Ca HCO3 2 ,Mg HCO3 2 ,KHCO3 D K2CO3,KHCO3 ,Li 2CO3 Câu 4: Có ba hỗn hợp dung dịch: 1 NaHCO3 Na 2CO3 ; NaHCO3 Na 2SO ; 3 Na 2CO3 Na 2SO Chỉ dùng thêm cặp chất số cặp chất cho để phân biệt dung dịch hỗn hợp trên? A Dung dịch HNO3 dung dịch KNO3 B Dung dịch HCl dung dịch KNO3 C Dung dịch Ba OH 2 dư D Dung dịch HNO3 dung dịch Ba NO3 2 Câu 5: Có chất rắn: NaCl,Na2CO3 ,CaCO3 BaSO4 Chỉ dùng thêm cặp chất, nhận biết chất rắn trên? Dạng 2: Khử oxit kim loại C CO Phương pháp giải Phương trình tổng quát: t M x O y yCO xM yCO Ví dụ: Khử 16 gam hỗn hợp oxit kim loại: FeO,Fe2O3 ,Fe3O4 ,CuO,PbO khí CO nhiệt độ cao Sau phản ứng, khối lượng chất rắn thu 11,2 gam Tính thể tích khí CO tham gia phản ứng (đktc) Hướng dẫn giải Sơ đồ phản ứng: Oxit kim loại + CO chất rắn + CO2 Gi số mol CO phản ứng x mol Theo phương trình: nCO p nCO2 sinh nOoxit p nCO2 sinh nCO p x mol Bảo toàn khối lượng: Bảo toàn khối lượng: Trang m oxit m CO m chÊt r¾n m CO2 m oxit m CO m chÊt r¾n m CO2 m oxit m kim lo¹i m O 16 28x 11,2 44x x 0,3 m chất rắn giảm m O Th tớch khớ CO tham gia phản ứng là: VCO 0,3.22,4 6,72 lÝt Ví dụ mẫu Ví dụ Dẫn luồng khí CO dư qua ống sứ đựng Fe3O4 CuO nung nóng đến phản ứng hồn tồn thu 2,32 gam hỗn hợp kim loại Khí khỏi bình dẫn qua dung dịch nước vơi dư thu gam kết tủa Tính tổng khối lượng hai oxit hỗn hợp đầu Hướng dẫn giải n CaCO3 0,05 mol t Phương trình hóa học: 4CO Fe3O 4CO 3Fe t CO CuO CO2 Cu CO2 Ca OH 2 CaCO3 H 2O 0,05 0,05 mol Bảo toàn nguyên tố C: n CO n CO2 0,05 mol Bảo toàn khối lượng: m oxit m CO m chÊt r¾n m CO2 m oxit 0,05.28 2,32 0,05.44 m oxit 3,12 gam Bài tập tự luyện dạng Câu 1: Cho luồng khí CO dư qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO Al2O3 , nung nóng đến phản ứng xảy hoàn toàn, thu 8,3 gam chất rắn Khối lượng CuO hỗn hợp đầu là: A 0,8 gam B 8,3 gam C 2,0 gam D 4,0 gam Câu 2: Cho V lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm CO H2 phản ứng với lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO Fe2O3 nung nóng Sau phản ứng xảy hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam Giá trị V là: A 0,112 B 0,560 C 0,224 D 0,448 Câu 3: Cho khí CO qua m gam Fe2O3 nung nóng 10,68 gam chất rắn X khí Y Cho tồn khí Y hấp thụ vào dung dịch Ca OH 2 dư thấy tạo gam kết tủa Giá trị m là: A 12,00 B 11,58 C 11,16 D 12,20 Câu 4: Khử 16 gam hỗn hợp oxit kim loại: FeO,Fe2O3,Fe3O4 ,CuO PbO khí CO nhiệt độ cao, khối lượng chất rắn thu 11,2 gam Tính thể tích khí CO tham gia phản ứng điều kiện tiêu chuẩn Dạng 3: Bài tập CO2 tác dụng với dung dịch kiềm Phương pháp giải Phương trình hóa học: Ví dụ: Sục 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào 500 ml dung dịch NaOH 0,1M Ba OH 2 0,2M Trang CO2 OH HCO3 CO2 2OH CO32 H2O 1 2 Tính khối lượng kết tủa thu Hướng dẫn giải n CO2 0,2 mol Bước 1: Tính n CO2 ;n OH n NaOH 0,05 mol; n Ba OH 0,1 mol n OH 0,25 mol; n Ba2 0,1mol Bước 2: Xét tỉ lệ T n OH Xét tỉ lệ: T n CO2 n OH n CO2 0,25 1,25 0,2 Nhận thấy: T nên phản ứng tạo hai Nếu T Xảy (1), tạo muối HCO3 2 Nếu T Xảy (1) (2), tạo hai muối muối CO3 HCO3 CO32 HCO3 Nếu Xảy (2), tạo muối Bước 3: Tính tốn theo yêu cầu đề Cách 1: Tính theo phương trình hóa học Cách 1: Phương trình hóa học: Ngồi ra, cịn áp dụng định luật bảo tồn để CO2 OH HCO3 tính toán CO2 2OH CO32 H 2O Gọi số mol HCO3 CO32 x y mol Bảo toàn nguyên tố C: x y 0,2 1 Theo phương trình: x 2y 0,25 Từ (1) (2) suy ra: x 0,15;y 0,05 mol Cách 2: Cơng thức giải nhanh: Cách 2: Ta có: nCO2 nOH nCO2 0,25 0,2 0,05 mol Nếu T n HCO3 n OH n CO2 n OH n CO2 Nếu T n HCO3 2n CO2 n OH Nếu T n CO2 n CO2 Chú ý: So sánh n Ba2 / Ca2 nCO2 để đem kết tủa tính Phương trình hóa học: theo chất Ba CO32 BaCO3 Chú ý: Có tồn khơng thể tính T Khi 0,1 phải dựa vào kiện phụ để tìm khả tạo 0,05 0,05 mol m m BaCO3 0,05.197 9,85 gam muối: CO2 tác dụng với NaOH, KOH Trang Hấp thụ CO2 vào NaOH dư (KOH dư) tạo muối trung hòa Na CO3 K 2CO3 Hấp thụ CO2 vào NaOH, sau thêm vào thấy kết tủa Thêm tiếp Ba OH 2 dư vào thấy xuất thêm kết tủa Tạo hai muối Na 2CO3 NaHCO3 Chất hấp thụ vào bình NaOH tăng: m bình tăng m dung dịch t ă ng m CO2 CO2 tác dụng với Ca OH 2 , Ba OH 2 Hấp thụ CO2 vào nước vơi dư/ dư tạo muối CaCO3 / BaCO3 (kết tủa) Hấp thụ CO2 vào nước vôi trong/ Ba OH 2 thấy có kết tủa, thêm dư vào thấy có kết tủa suy có tạo CaCO3 / BaCO3 Ca HCO3 2 / Ba HCO3 2 Hấp thụ CO2 vào nước vôi trong/ Ba OH 2 thấy có kết tủa, lọc bỏ kết tủa đun nóng nước lọc lại thấy kết tủa suy có tạo CaCO3 / BaCO3 Ca HCO3 2 / Ba HCO3 2 Sự tăng giảm khối lượng dung dịch: Khi cho sản phẩm cháy vào bình Ca OH hay Ba OH : m bình tăng m chất hấp thụ m dung dịch t ă ng m chÊt hÊp thơ m kÕt tđa m dung dịch gi ả m m kết tủa m chÊt hÊp thơ Ví dụ mẫu Ví dụ Hấp thụ hồn tồn 3,36 lít CO2 (đktc) vào lít dung dịch Ca OH 2 0,03M Khối lượng kết tủa thu sau phản ứng là: A 0,8 gam B 8,3 gam C 3,0 gam D 5,0 gam Hướng dẫn giải n CO2 0,15 mol n Ca OH 0,09 mol n OH 0,18 mol; n Ca2 0,09 mol Trang Xét tỉ lệ: T n OH n CO2 0,18 1,2 0,15 Nhận thấy: T nên phản ứng tạo hai muối CO32 HCO3 Cách 1: Phương trình hóa học: CO OH HCO3 CO 2OH CO32 H 2O Gọi số mol HCO3 CO32 x y mol Bảo toàn nguyên tố C: x y 0,15 1 Theo phương trình: x 2y 0,18 Từ (1) (2) suy ra: x 0,12;y 0,03 mol Cách 2: Ta có: nCO2 nOH n CO2 0,18 0,15 0,03 mol Phương trình hóa học: Ca CO32 CaCO3 0,09 0,03 0,03 mol m m CaCO3 0,03.100 gam Chọn C Bài toán 2: Bài toán nghịch: Xác định chất tham gia Phương pháp giải Cho x mol CO2 tác dụng với a mol OH tạo thành Ví dụ: Cho V lít CO2 (đktc) tác dụng với 250 ml b kết tủa (hoặc b mol muối trung hịa) Tìm giá trị x dung dịch Ba OH 2 0,5M tạo thành 19,7 gam kết biết a, b tủa Tính giá trị V Hướng dẫn giải Bước 1: Tính n OH ;n số mol muối trung hòa n BaCO3 0,1 mol;n Ba OH 0,125 mol n OH 0,25 mol Bước 2: Viết phương trình hóa học Phương trình hóa học: 1 CO2 CO32 H2O 2HCO3 CO2 2OH CO32 H 2O CO2 2OH CO32 H 2O 1 CO2 CO32 H2O 2HCO3 Bước 3: Tính toán theo yêu cầu đề Nếu a 2b tốn đơn giản x b Nếu a 2b tốn có hai đáp số xảy Nhận thấy: n OH n BaCO3 xảy hai trường hợp: hai trường hợp: TH1: OH dư, tức xảy phản ứng (1): TH1: OH dư xảy phản ứng (1) x b Ta có: n CO2 n 0,1 mol VCO2 0,1.22,4 2,24 lÝt Trang 10 TH2: Xảy phản ứng (1), (2) ta có: x a b TH2: Xảy (1) (2) Tạo thành hai muối CO32 HCO3 Ta có: n CO2 n OH n n CO2 0,25 0,1 0,15 mol VCO2 0,15.22,4 3,36 lÝt Vậy V có hai giá trị 2,24 3,36 Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cho V lít CO2 (đktc) vào 3,5 lít Ca OH 2 0,02M, sau phản ứng thu gam kết tủa Giá trị V là: A 2,240 2,016 B 1,680 2,016 C 1,120 2,016 D 3,360 2,016 Hướng dẫn giải n Ca OH 0,07 mol n OH 0,14 mol;n Ca2 0,07 mol n CaCO3 0,05 mol 1 CO2 CO32 H O 2HCO3 Phương trình hóa học: CO2 2OH CO32 H 2O Nhận thấy: n OH n CaCO3 xảy hai trường hợp TH1: OH dư xảy phản ứng (1) Ta có: n CO2 n 0,05 mol VCO2 0,05.22,4 1,12 lÝt TH2: Xảy (1) (2) Tạo thành hai muối CO32 HCO3 Ta có: n CO2 n OH n 0,14 0,05 0,09 mol VCO2 0,09.22,4 2,016 lÝt Chọn C Bài tập tự luyện dạng Câu 1: Hấp thụ hồn tồn 2,24 lít CO2 (đktc) vào dung dịch nước vơi có chứa 0,25 mol Ca OH 2 Sản phẩm muối thu sau phản ứng gồm: A có CaCO3 B có Ca HCO 2 C CaCO3 Ca HCO 2 D Không xác định Câu 2: Hấp thụ hoàn toàn 0,672 lít CO2 (đktc) vào lít Ca OH 2 0,01M thu m gam kết tủa Giá trị m là: A 1,0 B 1,5 C 2,0 D 2,5 Dạng 4: Bài tập muối cacbonat Bài toán 1: Cho từ từ axit vào muối Phương pháp giải Trang 11 Ví dụ: Nhỏ từ từ giọt hết 30 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch chứa 0,2M 0,2M Tính số mol CO2 thu sau phản ứng Hướng dẫn giải n HCl 0,03 mol n H 0,03 mol Bước 1: Tính n H ;n CO2 ;n HCO3 n Na2 CO3 0,02 mol; n NaHCO3 0,02 mol n CO2 n HCO3 0,02 mol Bước 2: Viết phương trình hóa học tính tốn Phản ứng xảy theo thứ tự sau: theo yêu cầu đề H CO32 HCO3 Phản ứng xảy theo thứ tự: 0,03 0,02 0,02 H CO32 HCO3 Sau phản ứng: n H d 0,03 0,02 0,01 mol n H HCO3 CO2 H 2O mol HCO3 0,02 0,02 0,04 mol H HCO3 CO2 H O 0,01 0,04 0,01 mol Vậy số mol CO2 thu 0,01 mol Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cho từ từ đến hết 54,75 gam axit HCl 40% tác dụng với 200 ml hỗn hợp dung dịch KOH 1M K 2CO3 1,5M Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu V lít khí CO2 (đktc) Giá trị V là: A 6,72 B 4,48 C 5,60 D 2,24 Hướng dẫn giải n HCl 0,6 mol;n KOH 0,2 mol;n K2 CO3 0,3 mol n H 0,6 mol;n OH 0,2 mol;n CO2 0,3 mol Thứ tự phản ứng: OH H H 2O 0,2 0,2 mol CO32 H HCO3 H 2O 0,3 0,3 0,3 mol HCO H CO2 H O 0,3 0,1 0,1 mol Ta có: n CO2 0,1 mol VCO2 0,1.22,4 2,24 lÝt Chọn D Chú ý: Cho từ từ axit vào hỗn hợp dung dịch gồm bazơ muối axit phản ứng với bazơ trước phản ứng với muối Bài toán 2: Cho từ từ muối vào axit Phương pháp giải Trang 12 Khi cho từ từ dung dịch muối cacbonat (hoặc hỗn Ví dụ: Trộn 150 ml dung dịch X chứa hỗn hợp hợp muối cacbonat hiđrocacbonat) vào dung gồm Na 2CO3 1M K 2CO3 0,5M với 250 ml dịch axit xảy đồng thời: dung dịch HCl 2M Tính thể tích khí sinh (ở 2H CO32 CO2 H 2O đktc) H HCO3 CO2 H 2O Hướng dẫn giải n HCl 0,5 mol n H 0,5 mol n Na2 CO3 0,15 mol; n K2 CO3 0,075 mol n CO2 0,15 0,075 0,225 mol Phương trình hóa học: 2H CO32 CO2 H 2O 0,5 0,225 0,225 mol VCO2 0,225.22,4 5,04 lÝt Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm K 2CO3 1,5M KHCO3 1M Cho từ từ 100 ml dung dịch X vào 200 ml dung dịch HCl 1M sinh V lít khí (đktc) Tính V Hướng dẫn giải n HCl 0,2 mol n H 0,2 mol n K2 CO3 0,15 mol; n KHCO3 0,1 mol n CO2 0,15 mol;n HCO 0,1 mol 3 Nhận thấy: n H 0,2 mol 2n CO2 n HCO 0,4 mol H hết Ta có: n CO2 n HCO 0,15 1,5 Gọi số mol CO32 HCO3 phản ứng 1,5x x mol Phương trình hóa học: 2H CO32 CO H 2O H HCO3 CO H 2O Theo phương trình: n H 2.1,5x x 0,2 mol x 0,05 Theo phương trình: n CO2 x 1,5x 2,5x 0,125 mol VCO2 0,125.22,4 2,8 lÝt Bài toán 3: Muối hiđrocacbonat tác dụng với dung dịch kiềm Phương pháp giải Ví dụ: Cho 200 ml dung dịch Ba OH 2 0,1M vào 300 ml dung dịch NaHCO3 0,1M, thu m gam kết tủa Giá trị m là: A 5,91 B 3,94 Trang 13 C 7,88 D 11,82 Hướng dẫn giải n Ba OH 0,02 mol;n NaHCO3 0,03mol n HCO3 0,03 mol n Ba2 0,02 mol n OH 0,04 mol Phương trình hóa học: Phương trình hóa học: HCO3 OH CO32 H2O HCO3 OH CO32 H 2O Nếu dung dịch có Ca ,Ba phản ứng tạo 0,03 CaCO3 Ca kết tủa: CO32 Ba BaCO3 0,02 2 0,04 0,03 mol Ba CO32 BaCO3 0,03 0,02 mol m BaCO3 0,02.197 3,94 gam Chọn B Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cho 6,72 lít khí CO2 (đktc) bình chứa 300 ml dung dịch NaOH 1M Sau phản ứng kết thúc thêm tiếp dung dịch NaOH dư vào bình Khối lượng muối thu sau phản ứng là: A 28,0 gam B 31,8 gam C 40,0 gam D 50,0 gam Hướng dẫn giải n CO2 0,3 mol; n NaOH 0,3mol n OH 0,3 mol Xét tỉ lệ n OH n CO2 0,3 Tạo muối HCO3 0,3 Phương trình hóa học: CO2 OH HCO3 0,3 0,3 0,3 mol Thêm NaOH dư vào dung dịch xảy phản ứng: HCO3 OH CO32 H2O 0,3 0,03 mol n Na2 CO3 nCO2 0,3 mol m Na2 CO3 0,3.106 31,8 gam Chọn B Bài toán 4: Nhiệt phân muối cacbonat Phương pháp giải Nhiệt phân muối cacbonat (trừ muối cacbonat kim loại kiềm): t M CO3 x M O x xCO Trang 14 Nhiệt phân muối hiđrocacbonat: Ví dụ: Nhiệt phân hồn tồn 16,8 gam Tất muối hiđrocacbonat bị nhiệt phân: NaHCO3 thu m gam Na 2CO3 Giá trị t 2M HCO3 x M CO3 x xCO xH 2O m là: A 21,2 B 10,6 C 13,2 D 12,4 Hướng dẫn giải n NaHCO3 0,2 mol Phương trình hóa học: t 2NaHCO3 Na 2CO3 CO2 H2O 0,2 0,1 m Na2 CO3 0,1.106 10,6 gam Chọn B Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Nung 16,8 gam muối cacbonat kim loại M hóa trị II thu V lít CO2 Sục CO2 thu vào Ba OH 2 dư 39,4 gam kết tủa Xác định kim loại M Hướng dẫn giải n BaCO3 0,2 mol Gọi công thức muối cacbonat MCO3 t MO CO Phương trình hóa học: MCO3 1 CO2 Ba OH 2 BaCO3 H 2O Theo (2): n CO2 n BaCO3 0,2 mol Theo (1): n MCO3 n CO2 0,2 mol M MCO3 16,8 84 M 24 Mg 0,2 Vậy M magie (Mg) Bài tập tự luyện dạng Bài tập Câu 1: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na 2CO3 1,5M KHCO3 1M Nhỏ từ từ giọt hết 200 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch X, sinh V lít khí (ở đktc) Giá trị V là: A 3,360 B 11,200 C 0,112 D 1,120 Câu 2: Nhỏ từ từ giọt đến hết 400 ml dung dịch HCl 2M vào 100 ml dung dịch hỗn hợp chứa ( K 2CO3 3M Na 2CO3 2M), sau phản ứng thu V lít khí CO2 (đktc) Giá trị V là: A 5,60 B 8,96 C 11,20 D 6,72 Trang 15 Câu 3: Một loại đá vôi chứa 80% CaCO3 lại tạp chất trơ Nung m gam đá thời gian thu 0,78m gam chất rắn Hiệu suất phân hủy CaCO3 là: A 78,0% B 50,0% C 62,5% D 97,5% Câu 4: Nung nóng 100 gam hỗn hợp gồm Na 2CO3 NaHCO3 khối lượng khơng đổi cịn lại 69 gam chất rắn Phần trăm khối lượng chất hỗn hợp ban đầu là: A 63% 37% B 42% 58% C 16% 84% D 84% 16% Bài tập nâng cao Câu 5: Hòa tan hoàn toàn gam hỗn hợp MCO3 RCO3 dung dịch HCl dư thấy V lít khí (đktc) Dung dịch thu đem cô cạn 5,1 gam muối khan Giá trị V là: A 1,12 B 1,68 C 3,36 D 2,24 ĐÁP ÁN Dạng 1: Bài tập lí thuyết tính chất vật lí, hóa học, ứng dụng CO, CO2 , muối cacbonat Câu 1: Chọn D Câu 2: Chọn B Câu 3: Chọn B Câu 4: Chọn D 1 NaHCO3 Na 2CO3 NaHCO3 Na 2SO 3 Na 2CO3 Na 2SO Dung dịch Ba NO3 2 Kết tủa trắng Kết tủa trắng Kết tủa trắng Dung dịch HNO3 Kết tủa tan hết Kết tủa không tan Kết tủa tan phần (e) Câu 5: Để nhận biết bốn chất rắn trên, sử dụng H2O khí CO2 Sơ đồ nhận biết: Dung dịch Ca HCO 2 lấy từ thí nghiệm (1) Bạn đọc tự viết phương trình Dạng 2: Khử oxit kim loại C CO Câu 1: Chọn D Gọi số mol CuO x mol, Al2O3 y mol x,y Trang 16 80x 102y 9,1 1 t Phương trình hóa học: CuO CO CU CO2 x x mol t Al O3 CO Không phản ứng Li cú: mchất rắn mCu mAl2 O3 64x 102y 8,3 2 Từ (1) (2) suy ra: x y 0,05 mol mCuO 0,05.80 gam Câu 2: Chọn D Bản chất phản ứng: CO,H2 Ooxit CO2 ,H2O Khối lượng chất rắn giảm khối lượng oxi oxit kim loại bị tách Ta cú: moxi oxit mchất rắn giảm 0,32gam nO 0,02 mol Theo phương trình: nCO H2 noxi oxit 0,02 mol VCO H2 0,448 lÝt Câu 3: Chọn C n CaCO3 0,03 mol Bản chất phản ứng: CO O oxit CO CO Ca OH 2 CaCO3 H 2O Theo phương trình: n Ooxit n CO2 n CaCO3 0,03 mol mFe2 O3 ban ®Çu mX mOoxit 10,68 0,03.16 11,16 gam Câu 4: Gọi x số mol CO tham gia phản ứng Số mol CO2 x mol Bảo toàn khối lượng: 16 28x 11,2 44x x 0,3 Thể tích CO tham gia phản ứng là: V 0,3.22,4 6,72 lÝt Dạng 3: Bài tập CO2 tác dụng với dung dịch kiềm Câu 1: Chọn A Ta có: n CO2 0,1 mol;n OH 0,5 mol Xét tỉ lệ: T 0,5 5 0,1 Nhận thấy T nên tạo muối CO32 Vậy sản phẩm thu sau phản ứng CaCO3 Câu 2: Chọn A Ta có: n CO2 0,03 mol;n OH 0,04 mol Xét tỉ lệ: T 0,04 1,33 0,03 Trang 17 Nhận thấy T nên tạo hai muối CO32 HCO3 Ta có nCO2 0,04 0,03 0,01 mol Phương trình hóa học: Ca CO32 CaCO3 0,02 0,01 0,02 mol m 0,01.100 gam Dạng 4: Bài tập muối cacbonat Câu 1: Chọn C n H 0,2 mol; nCO2 0,15 mol;n HCO 0,1 mol 3 Phương trình hóa học: H CO32 HCO3 0,2 0,15 0,15 mol H HCO3 CO2 H 2O 0,25 0,05 0,05 mol Vậy thể tích khí CO2 là: V 0,05.22,4 1,12 lít Câu 2: Chọn D n H 0,8 mol; n CO2 0,5 mol Phương trình hóa học: H CO32 HCO3 0,8 0,5 0,5 mol H HCO3 CO2 H 2O 0,3 0,5 0,3 mol Vậy thể tích khí CO2 là: V 0,3.22,4 6,72 lít Câu 3: Chọn C Gọi số mol khí CO2 a mol Bảo tồn khối lượng: 44a m 0,78m a 0,005m Hiệu suất phản ứng bằng: H 100.0,005m 100% 62,5% 0,8m Câu 4: Chọn C Gọi số mol Na 2CO3 ,NaHCO3 x, y mol 106x 84y 100 1 t Phương trình hóa học: 2NaHCO3 Na 2CO3 CO2 H2O y y/2 mol x y / 106 69 Từ (1) (2) suy ra: x / 53;y %m Na2 CO3 16%;%m NaHCO3 84% Câu 5: Chọn D Trang 18 Gọi số mol MCO3 RCO3 x y mol Phương trình hóa học: MCO3 2HCl MCl CO H 2O x 2x x x mol RCO3 2HCl RCl CO H 2O y 2y y y mol Bảo toàn khối lượng: m muèi cacbonat m HCl m muèi clorua m CO2 m H O 36,5 2x 2y 5,1 44 x y 18 x y x y 0,1 Thể tích khí thu là: VCO2 2,24 lÝt Trang 19 ... CO2 H2O Muối hiđrocacbonat t Na 2CO3 r CO2 H 2O Ví dụ: NaHCO3 r HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC Trang HỢP CHẤT CỦA CACBON Cacbon monooxit (CO) a Tính chất hóa học: + CO oxit... Muối cacbonat kim loại kiềm không bị nhiệt phân II CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Bài tập lí thuyết tính chất vật lí, hóa học, ứng dụng CO, CO2 , muối cacbonat Trang Kiểu hỏi 1: Câu hỏi tính chất vật... Chọn B Bài toán 4: Nhiệt phân muối cacbonat Phương pháp giải Nhiệt phân muối cacbonat (trừ muối cacbonat kim loại kiềm): t M CO3 x M O x xCO Trang 14 Nhiệt phân muối hiđrocacbonat: