Đang tải... (xem toàn văn)
CHUYÊN ĐỀ 4 BÀI TOÁN VỀ MUỐI CACBONAT A Lý thuyết trọng tâm 1 Natri hiđrocacbonat a Tính chất Natri hiđrocacbonat (NaHCO3) là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước, dễ bị nhiệt phân hủy 2NaHCO3 0t[.]
CHUYÊN ĐỀ 4: BÀI TOÁN VỀ MUỐI CACBONAT A Lý thuyết trọng tâm Natri hiđrocacbonat : a Tính chất : Natri hiđrocacbonat (NaHCO3) chất rắn màu trắng, tan nước, dễ bị nhiệt phân hủy : t Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3 NaHCO3 có tính lưỡng tính (vừa tác dụng với dd axit, vừa tác dụng với dd bazơ) NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O ; NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O b Ứng dụng : Dùng công nghiệp dược phẩm (chế thuốc đau dày,…) công nghiệp thực phẩm (làm bột nở,…) Natri cacbonat : (sođa khan) a Tính chất : Natri cacbonat (Na2CO3) chất rắn màu trắng, tan nhiều nước Ở nhiệt độ thường, natri cacbonat tồn dạng muối ngậm nước Na2CO3.10H2O, nhiệt độ cao muối dần nước kết tinh trở thành natri cacbonat khan, nóng chảy 8500C Na2CO3 muối axit yếu (axit cacbonic) có tính chất chung muối Muối cacbonat kim loại kiềm dung dịch nước cho mơi trường kiềm b Ứng dụng : hóa chất quan trọng công nghiệp thủy tinh, bột giặt, phẩm nhuộm, giấy, sợi,… Canxi cacbonat : - Canxi cacbonat (CaCO3) chất rắn màu trắng, không tan nước, bị phân hủy nhiệt độ t CaO + CO2 (phản ứng xảy trình nung vôi) khoảng 10000C : CaCO3 - Trong tự nhiên, canxi cacbonat tồn dạng đá vôi, đá hoa, đá phấn thành phần vỏ mai lồi ốc, sị, hến, mực,… - Ở nhiệt độ thường, CaCO3 tan dần nước có hịa tan khí CO2 tạo canxi hiđrocacbonat (Ca(HCO3)2), chất tồn dung dịch CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 Khi đun nóng, áp suất CO2 giảm Ca(HCO3)2 bị phân hủy tạo CaCO3 kết tủa Phản ứng chiều thuận ( ) giải thích q trình xâm thực, phản ứng chiều nghịch ( ) giải thích tạo thành thạch nhũ hang đá vôi, cặn ấm nước,… - Đá vôi dùng làm vật liệu xây dựng, sản xuất vôi, xi măng, thủy tinh,… Đá hoa dùng cơng trình mĩ thuật (tạc tượng, trang trí,…) Đá phấn dùng để nghiền thành bột mịn làm phụ gia thuốc đánh răng,… B Các dạng tập Dạng 1: Nhiệt phân muối cacbonat Phương pháp giải Phương trình hóa học: t CO32 O2 CO2 t 2HCO3 CO32 CO2 H2O Đối với dạng tập ta thường sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Nung 100 gam hỗn hợp gồm Na2CO3 NaHCO3 khối lượng hỗn hợp không đổi 69 gam chất rắn Phần trăm khối lượng chất tương ứng hỗn hợp ban đầu A 15,4% 84,6% B 22,4% 77,6% C 16% 84% D 24% 76% Lời giải chi tiết Chỉ có NaHCO3 bị phân hủy Đặt x số mol NaHCO3 t 2NaHCO3 Na 2CO3 CO H 2O x 0,5x Theo phương trình giả thiết ta có: 84x – 106.0,5x = 100 – 69 → x=1 m NaHCO 84 gam Vậy NaHCO3 chiếm 84% Na2CO3 chiếm 16% Chọn C Ví dụ 2: X loại đá vơi chứa 80% CaCO3, phần lại tạp chất trơ Nung 50 gam X thời gian, thu 39 gam chất rắn Phần trăm CaCO3 bị phân hủy A 50,5% B 60% C 62,5% D 65% Lời giải chi tiết Giả sử có 100 gam đá vơi khối lượng CaCO3 80 gam Do 50 gam X có 40 gam CaCO3 Phương trình phản ứng hóa học: t CaCO3 CaO CO x x Theo phương trình theo giả thiết ta có: 100x – 56x = 50 – 39 = 11 → x = 0,25 Vậy % CaCO3 bị phân hủy 0,25.100 100 62,5% 40 Chọn C Dạng 2: Bài tập phản ứng trao đổi muối cacbonat Phương pháp giải Nếu cho từ từ dung dịch axit mạnh vào dung dịch muối CO32 HCO3 phản ứng xảy theo thứ tự sau: H CO32 HCO3 H HCO3 CO2 H 2O Nếu cho từ dung dịch muối CO32 HCO3 vào dung dịch axit mạnh xảy phản ứng đồng thời (có khí ngay) 2H CO32 CO2 H 2O H HCO3 CO2 H 2O Nếu toán cho CO2 tác dụng với dung dịch muối CO32 ta coi CO2 H2CO3 Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Nhỏ từ từ giọt đến hết 30 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch Na2CO3 0,2M NaHCO3 0,2M, sau phản ứng thu số mol CO2 A 0,020 B 0,030 C 0,015 D 0,010 Lời giải chi tiết n CO 0,02 mol n HCl 0,03 mol Ta có: n Na CO 0,02 mol n HCO 0,02 mol n NaHCO 0,02 mol n H 0,03 mol 2 3 Phương trình hóa học: H CO32 HCO3 0,02 0,02 0,02 H HCO3 CO2 H 2O 0,01 0,04 0,01 n CO 0,01 Chọn D Ví dụ 2: Nhỏ từ từ đến hết 100 ml dung dịch X gồm K2CO3 1,5M NaHCO3 1M vào 200 ml dung dịch HCl 1M, sinh V lít khí (đktc) Giá trị V A 2,80 B 3,36 C 5,60 D 6,72 Lời giải chi tiết n CO 0,15 mol n HCl 0,2 mol Ta có: n K CO 0,15 mol n HCO 0,1 mol n NaHCO 0,1 mol n H 0,2 mol 2 3 Ta thấy: n H 0,2 mol 2n CO n HCO 0,4 mol H hết Tỉ lệ: n CO 2 n HCO 2 0,15 n CO : n HCO 3: 0,1 2 Gọi số mol CO32 thành HCO3 3x 2x mol Phương trình hóa học: CO32 2H CO2 H 2O 3x 6x 3x HCO3 H CO2 H 2O 2x 2x 2x → 6x + 2x = 0,2 → x = 0,025 Theo phương trình: n CO 5x 5.0,025 0,125 mol VCO 0,125.22,4 2,8 lít Chọn A C Bài tập tự luyện Câu 1: Hấp thụ hồn tồn V lít khí CO2 (ở đktc) vào 200 ml dung dịch X gồm NaOH 1M Na2CO3 0,5M, thu dung dịch chứa 19,9 gam chất tan Giá trị V A 3,36 B 2,24 C 1,12 D 0,66 Câu 2: Nhỏ từ từ giọt đến hết 150 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch chứa Na2CO3 1M, sau phản ứng thu số mol CO2 A 0,05 mol B 0,10 mol C 0,04 mol D 0,01 mol Câu 3: Nhỏ từ từ giọt đến hết 100 ml dung dịch Na2CO3 1M vào 100 ml dung dịch HCl 1M thu V lít khí CO2 (ở đktc) Giá trị V A 2,24 B 3,36 C 1,12 D 4,48 Câu 4: Nhỏ từ từ giọt đến hết 150 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch gồm Na2CO3 0,5M NaHCO3 1M Sau phản ứng thu số mol CO2 A 0,05 mol B 0,10 mol C 0,04 mol D 0,01 mol Câu 5: Cho từ từ giọt đến hết 150 ml dung dịch gồm Na2CO3 0,5M NaHCO3 1M vào 200 ml dung dịch HCl 1M thu V lít khí CO2 (ở đktc) Giá trị V A 2,24 B 3,36 C 1,12 D 4,48 Câu 6: Cho 1,9 gam hỗn hợp gồm muối cacbonat hiđrocacbonat kim loại kiềm tác dụng với axit HCl dư thu 0,448 lít khí đktc Kim loại kiềm A K B Li C Na D Rb Câu 7: Hịa tan hồn toàn m gam hỗn hợp gồm Na, Na2O, NaOH Na2CO3 dung dịch H2SO4 40% (loãng, vừa đủ) thu 8,96 lít hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 16,75 dung dịch Y có nồng độ 51,449% Cơ cạn tồn dung dịch Y thu 170,4 gam muối trung hòa khan Giá trị m A 23,8 B 50,6 C 50,4 D 37,2 Câu 8: X dung dịch HCl nồng độ x mol/l Y dung dịch Na2CO3 nồng độ y mol/l Nhỏ từ từ 100 ml X vào 100 ml Y, sau phản ứng thu V1 lít CO2 (đktc) Nhỏ từ từ 100 ml Y vào 100 ml X, sau phản ứng thu V2 lít CO2 (đktc) Biết tỉ lệ V1 : V2 = 4:7 Tỉ lệ x : y A 11:4 B 7:5 C 11:7 D 7:3 Câu 9: Nung m gam hỗn hợp X gồm KHCO3 CaCO3 nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu chất rắn Y Cho Y vào nước dư, thu 0,25m gam chất rắn Z dung dịch E Nhỏ từ từ dung dịch HCl 1M vào E, đến khí bắt đầu hết V1 lít dung dịch HCl đến khí vừa hết thể tích dung dịch HCl dùng V2 lít Tỉ lệ V1:V2 A 3:5 B 5:6 C 2:3 D 3:4 Câu 10: Dung dịch X gồm KHCO3 2M Na2CO3 2M Nhỏ từ từ đến hết 100 ml dung dịch Y gồm H2SO4 1M HCl 1M vào 100 ml dung dịch X thu V lít CO2 (đktc) dung dịch Z Cho dung dịch Ba(OH)2 tới dư vào dung dịch Z, thu m gam kết tủa Giá trị m V A 82,4 2,24 B 59,1 1,12 C 59,1 2,24 D 82,4 1,12 Câu 11: Hấp thụ hết 4,48 lít CO2 (đktc) vào dung dịch chứa hỗn hợp gồm x mol KOH y mol K2CO3 thu 200 ml dung dịch X Cho từ từ 100 ml X vào 150 ml dung dịch HCl 1M thu 2,688 lít CO2 (đktc) Cho lượng dư dung dịch Ba(OH)2 vào 100 ml X, thu 39,4 gam kết tủa Giá trị x y A 0,10 0,20 B 0,20 0,15 C 0,10 0,15 D 0,20 0,30 Câu 12: Nhiệt phân hoàn toàn 40 gam loại quặng đơlơmit có lẫn tạp chất trơ sinh 8,96 lít khí CO2 (ở đktc) Thành phần phần trăm khối lượng CaCO3.MgCO3 loại quặng nêu A 40% B 50% C 84% D 92% Câu 13: Khi nung hỗn hợp CaCO3 MgCO3 khối lượng chất rắn thu sau phản ứng nửa khối lượng ban đầu Thành phần % khối lượng chất hỗn hợp đầu : A 27,41% 72,59% B 28,41% 71,59% C 28% 72% D Kết khác Câu 14: Một loại đá chứa 80% CaCO3 phần lại tạp chất trơ Nung đá tới phản ứng hoàn toàn (tới khối lượng không đổi) thu chất rắn R Vậy % khối lượng CaO R : A 62,5% B 69,14% C 70,22% D 73,06% Câu 15: Nung 13,4 gam hỗn hợp muối cacbonat kim loại hoá trị II thu 6,8 gam chất rắn khí X Lượng khí X sinh cho hấp thụ vào 200 ml dung dịch NaOH 2M dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y m gam chất rắn Giá trị m A 15,9 B 12,6 C 19,9 D 22,6 Câu 16: Cho 10 ml dung dịch muối Canxi tác dụng với dung dịch Na2CO3 dư tách kết tủa, lọc đem nung kết tuả đến lượng khơng đổi cịn lại 0,28 gam chất rắn Khối lượng ion Ca2+ lít dung dịch đầu là: A 10 gam B 20 gam C 30 gam D 40 gam Câu 17: Nung m gam hỗn hợp X gồm KHCO3 CaCO3 nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu chất rắn Y Cho Y vào nước dư, thu 0,25m gam chất rắn Z dung dịch E Nhỏ từ từ dung dịch HCl 1M vào E, khí bắt đầu cần dùng V lít dung dịch HCl khí hết, thể tích dung dịch HCl dùng V2 lít Tỉ lệ V1 : V2 A 3:5 B 5:6 C 2:3 D 3:4 ĐÁP ÁN Câu Câu Câu Câu Câu Câu Câu Câu Câu Câu 10 C A C B B C B B B A Câu 11 Câu 12 Câu 13 Câu 14 Câu 15 Câu 16 Câu 17 Câu 18 Câu 19 Câu 20 A D B B C B B ... trình theo giả thiết ta có: 100x – 56x = 50 – 39 = 11 → x = 0,25 Vậy % CaCO3 bị phân hủy 0,25.100 100 62,5% 40 Chọn C Dạng 2: Bài tập phản ứng trao đổi muối cacbonat Phương pháp giải Nếu cho... hết 150 ml dung dịch gồm Na2CO3 0,5M NaHCO3 1M vào 200 ml dung dịch HCl 1M thu V lít khí CO2 (ở đktc) Giá trị V A 2,24 B 3,36 C 1 ,12 D 4,48 Câu 6: Cho 1,9 gam hỗn hợp gồm muối cacbonat hiđrocacbonat... hợp muối cacbonat kim loại hoá trị II thu 6,8 gam chất rắn khí X Lượng khí X sinh cho hấp thụ vào 200 ml dung dịch NaOH 2M dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y m gam chất rắn Giá trị m A 15,9 B 12, 6