HÓA HỌC 8: CHUYÊN ĐỀ CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM

HÓA HỌC 8: CHUYÊN ĐỀ CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM I/ Lý thuyết phương pháp giải Bài toán CO2, SO2 dẫn vào dung dịch NaOH, KOH Khi cho CO2 (hoặc SO2) tác dụng với dung dịch NaOH xảy khả tạo muối: CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O (1) CO2 + NaOH → NaHCO3 (2) Đặt T = nnaOH : nCO2 - Nếu T = 2: tạo muối Na2CO3 - Nếu T ≤ 1: tạo muối NaHCO3 - Nếu < T < 2: tạo muối NaHCO3 Na2CO3 * Có tốn khơng thể tính T Khi phải dựa vào kiện phụ để tìm khả tạo muối - Hấp thụ CO2 vào NaOH dư (KOH dư) tạo muối trung hòa Na2CO3 (K2CO3) - Hấp thụ CO2 vào NaOH tạo muối Na2CO3, Sau thêm BaCl2 vào thấy kết tủa Thêm tiếp Ba(OH)2 dư vào thấy xuất thêm kết tủa → Tạo muối Na2CO3 NaHCO3 - Chất hấp thụ vào bình NaOH tăng: m bình tăng = m dd tăng = m chất hấp thụ (CO2 + H2O có) - Trong trường hợp khơng có kiện chia trường hợp để giải Bài toán CO2, SO2 dẫn vào dung dịch Ca(OH)2, Ba(OH)2 Do ta sản phẩm thu muối nên phải tính tỉ lệ T: Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O (1) Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO3)2 (2) Đặt T = nCO2 : nCa(OH)2 - Nếu T ≤ 1: tạo muối CaCO3 - Nếu T = 2: tạo muối Ca(HCO3)2 - Nếu < T < 2: tạo muối CaCO3 Ca(HCO3)2 - Hấp thụ CO2 vào nước vơi thấy có kết tủa, thêm NaOH dư vào thấy có kết tủa suy có tạo CaCO3 Ca(HCO3)2 - Hấp thụ CO2 vào nước vơi thấy có kết tủa, lọc bỏ kết tủa đun nóng nước lọc lại thấy kết tủa suy có tạo CaCO3 Ca(HCO3)2 - Nếu khơng có kiện ta phải chia trường hợp để giải * Khi tốn khơng thể tính T ta dựa vào kiện phụ để tìm khả tạo muối - Hấp thụ CO2 vào nước vơi dư tạo muối CaCO3 * Sự tăng giảm khối lượng dung dịch : Khi cho sản phẩm cháy vào bình Ca(OH)2 hay Ba(OH)2 m bình tăng = m hấp thụ m dd tăng = m hấp thụ - m kết tủa m dd giảm = m kết tủa – m hấp thụ Bài toán nghịch: Cho biết lượng sản phẩm, xác định lượng chất tham gia phản ứng Ví dụ: Biết 2,24 lít khí CO2 (ở đktc) tác dụng vừa đủ vơi 200ml NaOH tạo thành muối trung hiểu a) Tính khối lượng muối thu b) Tính nồng độ mol dung dịch NaOH dùng Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí Hướng dẫn giải Sản phẩm tạo thành muối trung hòa → Na2CO3 Phương trình hóa học phản ứng: CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O 0,1 0,2 0,2 Số mol CO2: nCO2 = 2,24/22,4 = 0,1 mol a) Khối lượng Na2CO3 tạo thành: mNa2CO3 = 0,1.106 = 10,6 gam b) Nồng độ mol dung dịch NaOH dùng: CMNaOH = 0,2/0,2 = M Tuy nhiên có nhiều trường hợp đề cho biết lượng kết tủa thu sau phản ứng Dữ kiện thường áp dụng vào tốn " Sục khí CO2 vào dung dịch Ca(OH)2/Ba(OH)2, từ lượng kết tủa CaCO3/BaCO3 xác định số mol CO2 Ca(OH)2/Ba(OH)2 ban đầu" Để tạo thành kết tủa, dung dịch phải tồn gốc =CO3 → Ứng với trường sau: Trường hợp 1: < T < 2: Phản ứng tạo muối -HCO3 =CO3 Trường hợp 2: T ≤ 1: Phản ứng tạo = CO3, Ca(OH)2/Ba(OH)2 dư Bài toán cho biết trước số mol CO2 số mol kết tủa (=CO3) Nếu n =CO3 < nCO2 => Xảy trường hợp 1: Phản ứng tạo thành muối Nếu n =CO3 = nCO2 => Xảy trường hợp 2: Phản ứng tạo =CO3 II/ Ví dụ minh họa Bài 1: Hấp thụ hoàn toàn 0,16 mol CO2 vào lít dd Ca(OH)2 0,05 M thu kết tủa X dd Y Cho biết khổi lượng dd Y tăng hay giảm so với dd Ca(OH)2 ban đầu? Hướng dẫn: Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí nCa(OH)2 = 0,05.2=0,1 mol T = nCO2 : nCa(OH)2 = 0,16/0,1 = 1,6 → < T < → tạo muối CaCO3 Ca(HCO3)2 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O 0,1……….0,1…………0,1 → Số mol CO2 dùng để hòa tan kết tủa là: 0,16 – 0,1 = 0,06 mol CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2 0,06 → 0,06 → Số mol kết tủa lại là: 0,1 – 0,06 = 0,04 mol → m ↓ = mCaCO3 = 0,04.100 = 4g → mdd tăng = mCO2 - mCaCO3 = 0,16.44 - = 3,04g Bài 2: Thổi V lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dd Ca(OH)2 1M thu 6g kết tủa Lọc kết tủa đun nóng dd lại thấy có kết tủa Tìm V? Hướng dẫn: Dd sau phản ứng đun nóng lại có kết tủa → có Ca(HCO3)2 tạo thành nCaCO3 = 6/100 = 0,06 mol BTNT Ca: 0,1 = nCaCO3 + nCa(HCO3)2 = 0,06 + nCa(HCO3)2 → nCa(HCO3)2 = 0,04 mol BTNT C: nCO2 = nCaCO3 + 2nCa(HCO3)2 = 0,06 + 2.0,04 = 0,14 mol → V = 0,14 22,4 = 3,136 lít Bài 3: A hh khí gồm CO2, SO2, d(A/H2) = 27 Dẫn a mol hh khí A qua bình đựng lít dd NaOH 1,5aM Sau phản ứng cô cạn cẩn thận dd thu m gam muối khan Tìm m theo a? Hướng dẫn: Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí Gọi CT chung oxit MO2 d(A/H2) = 27 → MMO2 =27.2 =54 → M = 22(g) nNaOH = 1,5a.1 = 1,5a mol Ta có: T = nNaOH:nCO2 = 1,5a/a = 1,5 → tạo muối NaHMO3 Na2MO3 MO2 + 2NaOH→ Na2MO3 + H2O 0,75a 1,5a → 0,75a MO2 + Na2MO3 + H2O → 2NaHMO3 0,25a → 0,25a 0,5a → Số mol muối Na2MO3 NaHMO3 sau phản ứng là: 0,5a; 0,5a Sau phản ứng thu khối lượng muối khan là: m = mNa2MO3 + mNaHMO3 = 0,5a.(23.2+22+48) + 0,5.a(24+22+48) = 105a Với chuyên đề: CO2 tác dụng với dung dịch kiềm hiểu rõ tính chất vật lý, tính chất hóa học, phương trình phản ứng CO2 với dung dịch kiềm III Bài tập CO2 tác dụng với dung dịch kiềm Bài 1: Hấp thụ hồn tồn 3,36 lít CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch NaOH 1M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu m gam muối Giá trị m A 13,7 B 5,3 C 8,4 D 15,9 Bài 2: Hấp thụ hồn tồn 5,6 lít CO2 (đktc) vào 300ml dung dịch KOH 1M Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu dung dịch X Cơ cạn dung dịch X, thu m gam chất răn khan Giá trị m A 20,0 B 6,9 C 26,9 D 9,6 Bài 3: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 300ml dung dịch NaOH 1M, thu dung dịch A Cô cạn dụng dịch A thu a gam muối Giá trị a A 8,4 B 14,6 C 4,0 D 10,6 Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí Bài 4: Hấp thụ hồn tồn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 400ml dung dịch KOH 1M, thu x gam muối Giá trị x A 5,6 B 20,7 C 26,3 D 27,0 Bài 5: Hấp thụ hồn tồn 0,448 lít CO2 (đktc) vào 300ml dung dịch NaOH 0,2M, thu dung dịch X Cô cạn toàn dung dịch X thu m gam chất răn khan Giá trị m A 2,92 B 2,12 C 0,8 D 2,21 Bài 6: Hấp thụ hồn tồn 1,792 lít khí CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch KOH 1M, thu dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y, thu y gam chất răn khan Giá trị y A 11,04 B 2,24 C 13,28 D 4,22 Bài 7: Cho 2,24 lít khí CO2 (đktc) qua 500ml dung dịch NaOH 0,1M thu dung dịch X Cô cạn dung dịch X, thu m gam muối khan Giá trị m A 4,2 B 8,4 C 10,6 D 5,3 Bài 8: Cho 8,96 lít khí CO2 (đktc) qua 300ml dung dịch KOH 1M thu dung dịch Y Khối lượng muối thu cô cạn dung dịch Y A 40,0 gam gam B 55,2 gam C 41,4 gam D 30,0 Bài 9: Hấp thụ hồn tồn 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch gồm NaOH 1M KOH 2M, thu dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu m gam muối khan Giá trị m A 12,1 B 10,1 C 22,2 D 21,1 Bài 10: Hấp thụ hồn tồn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch gồm NaOH 0,5M KOH 0,5M, thu dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y, thu a gam chất răn khan Giá trị a A 35,1 B 15,3 C 13,5 D 31,5 Bài 11(CĐ-2012): Hấp thụ hồn tồn 0,336 lít khí CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch gồm NaOH 0,1M KOH 0,1M thu dung dịch X Cô cạn toàn dung dịch X thu gam chất răn khan? A 2,58 gam B 2,22 gam C 2,31 gam D 2,44 gam Bài 12: Hấp thụ hồn tồn 0,448 lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch gồm NaOH 0,2M KOH 0,3M, thu dung dịch Y Cô cạn cẩn thận dung dịch Y, thu m Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí gam chất răn khan Giá trị m A 3,0 B 2,0 C 1,5 D 4,0 Bài 13: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch Ca(OH)2 0,75M, thu a gam kết tủa Giá trị a A 1,0 B 7,5 C 5,0 D 15,0 Bài 14: Hấp thụ hồn tồn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch Ba(OH)2 1M, thu m gam kết tủa Giá trị m A 1,97 B 3,94 C 19,7 D 9,85 Bài 15(KA-07): Hấp thụ hoàn tồn 2,688 lít khí CO2 (ở đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 nồng độ a mol/l, thu 15,76 gam kết tủa Giá trị a A 0,032 B 0,048 C 0,06 D 0,04 Bài 16 Đốt cháy hoàn toàn 8,8 gam FeS 12 gam FeS2 thu khí Cho khí sục vào V ml dung dịch NaOH 25% (d=1,28 g/ml) muối trung hòa Giá trị tối thiểu V A 50 ml B 75 ml C 100 ml D 120 ml Bài 17 Đốt cháy hoàn toàn 0,9 gam FeS2 O2 dư Hấp thụ tồn khí thu vào 100 ml dung dịch gồm NaOH 0,1 M Ba(OH)2 0,05 M thu gam kết tủa? A 1,080 gam B 2,005 gam C 1,6275 gam D 1,085 gam Bài 18 Đốt cháy m gam FeS khí O2 dư thu khí X Hấp thụ hồn tồn khí X vào 200 ml dung dịch gồm NaOH 0,1 M Ba(OH)2 0,1 M Sau phản ứng thu Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí dung dịch Y 4,34 gam kết tủa Khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch X lại thấy có kết tủa Giá trị m là: A 2,53 gam B 3,52 gam C.3,25 gam D 1,76 gam Bài 19 Sục hết 1,568 lít khí CO2 (đktc) vào 500 ml dung dịch NaOH 0,16M Sau thí nghiệm dung dịch A Rót 250 ml dung dịch B gồm BaCl2 0,16M Ba(OH)2 xM vào dung dịch A 3,94 gam kết tủa dung dịch C Nồng độ xM Ba(OH)2 A 0,02M B 0,025M C 0,03M D 0,015M Bài 20 Nung nóng m gam MgCO3 đến khối lượng khơng đổi thu V lít khí CO2 (ở đktc) Hấp thụ hồn tồn V lít CO2 vào 400 ml dung dịch Ca(OH)2 0,1 M thu 2,5 gam kết tủa dung dịch X Cho dung dịch NaOH dư vào X thu a gam kết tủa Giá trị V a là: A 1,232 lít 1,5 gam B 1,008 lít 1,8 gam C 1,12 lít 1,2 gam D 1,24 lít 1,35 gam