Dạng 3: BÀI TOÁN VỀ CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM VÀ KIỀM THỔ pot

Bài tập áp dụng BT1.. Nông độ mol của nước vôi trong là?. Khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng là?. xác định nông độ của dd A?... Đáp án khác BT5.

Dạng 3: BÀI TOÁN VỀ CO 2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM VÀ KIỀM THỔ

3.1 Bài toán CO 2 tác dụng với dung dịch kiềm

1/ Lý thuyết

- Dung dịch kiềm: NaOH, KOH, LiOH

- Khi sục hoặc hấp thụ khí CO2 vào dung dịch kiềm có thể xảy ra 1 trong 2 phương trình phản ứng sau:

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O (1)

CO2 + NaOH → NaHCO3

(2

- Phụ thuộc vào số mol của CO2 và NaOH tham gia phản ứng có thể xảy ra pư (1) hoặc pư (2) hoặc cả 2 pư

- Xét tỷ lệ 

2

CO

NaOH n n

Theo sơ đồ ta có:

CO

NaOH n

n

chỉ xảy ra pư (1) tạo muối axit NaHCO 3 , CO 2 dư

2 

CO

NaOH n

n

2 chất pư vừa đủ, tạo muối NaHCO 3

2 Muối

- 1 2



CO

NaOH n

n

2 chất pư hết, tạo 2 muối

2 

CO

NaOH n

n

2 chất pư hết,tạo muối Na 2 CO 3

CO

NaOH n

n

Chỉ xảy ra pư (2), tạo muối Na 2 CO 3 , NaOH dư

1 Bài tập vận dụng

1/ Cho 1,568 lít CO2 đktc lội chậm qua dung dịch có hòa tan 3,2 gam NaOH Hãyxác định khối lượng muối sinh ra ?

Giảin

Ta có

mol n

mol n

NaOH

CO

08 , 0 40

2 , 3

07 , 0 4 , 22

568 , 1

2









07 , 0

08 , 0 1

2









CO

NaOH

n n

 xảy ra cả 2 pt pư, 2 chất hết và tạo thành 2 muối

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O (1)

x 2x x

CO2 + NaOH → NaHCO3

(2)

y y y

Gọi số mol của CO2 ở (1) và CO2 ở (2) lần lượt là x và y mol

Ta có  x mol

mol y

y x

y x

01 , 0 06 , 0

07 , 0 08 , 0 2











Muối thu được sau pư bao gồm Na2CO3 và NaHCO3

- Theo pt (1)

g m

mol x

n n

CO Na

CO CO

Na

06 , 1 106 01 , 0

01 , 0

3 2

2 3

2













- Theo pt (2) n NaHCO n CO(2) y 0,06mol

2

3   

g

m NaHCO 0,06.84 5,04



g m

m

m Muu Na CO NaHCO 1,06 5,04 6,1

3 3





2/ Cho 6 lít hỗn hợp khí CO2 và N2 đktc đi qua dung dịch KOH tạo ra được 8,07 g hai muối Hãy xác định thành phần phần trăm của CO2 trong hỗn hợp bạn đầu Giải

Pt pư: CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O (1)

x 2x x

CO2 + KOH → KHCO3 (2)

y y y

Khi cho CO2 vào dung dịch KOH tạo ra hỗn hợp 2 muối  xảy ra cả 2 pt pư, CO2 phản ứng hết

Gọi số mol của CO2 ở (1) và CO2 ở (2) lần lượt là x và y mol

Theo pt (1) và (2)  n CO n CO (1) n CO (2) x y

2 2

2 Theo pt (1) nK CO  nCO (1)  xmol

 m K CO x.138g

3

2 

Theo pt (2) nKHCO  nCO (2)  ymol

2 3

 mKHCO y 100 g

3 3

m

mM   K CO  KHCO   

3.2 CO 2 tác dụng với dung dịch kiềm thổ

1 lý thuyết

- Khi sục khí CO2 vào dd kiềm thổ có thể xảy ra 2 phương trình:

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (1)

x x

2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2)

Xét tỷ lệ:

2 2

) (

nCO

OH nCa

Nếu

2

2

) (

nCO

OH

nCa

<1/2 CO2 dư, tạo muối Ca(HCO3)2

1/2

1

2 Muối

Nếu 1/2<

2 2

) (

nCO

OH nCa

<1, 2 chất hết, tạo 2 muối

Nếu

2

2

) (

nCO

OH

nCa

>1 Ca(OH)2 dư, tạo muối CaCO3

2 Bài tập áp dụng

1/ Cho 8 lít hỗn hợp khí CO và CO2 (đktc) trong đó CO2 chiếm 39,2 % đi qua dung dịchcó chứa 7,4 gam Ca(OH)2 Hãy xác định số gam kết tủa thu được sau phản ứng

Giải

Ta có:

mol n

l V

CO

CO

14 , 0 4 , 22

136 , 3

136 , 3 100

2 , 39 8

2

2











mol

n Ca OH 0,1

74

4 , 7

2

)

1 14 , 0

1 , 0 2

1

2

2

) (









CO

OH

Ca

n

n

Xảy ra cả 2 phương trình pư và tạo 2 muối, 2 chất pư hết

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (1)

x x x

2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2)

y y/2

Gọi số mol của CO2 ở (1) và (2) lần lượt là x và y mol

 0 , 14 *

2 x y mol

nCO   

Theo pt pư (1) và (2) ta có

* )

2 ( ) ( )

1 ( ) ( )

2

2 2

mol y

y x

mol

y x

08 , 0 06 , 0

14 , 0 1 , 0 2

















Kết tủa là CaCO3

Theo pt pư (1) ta có

g m

mol x

n n

CaCO

CO CaCO

8 100 08 , 0

08 , 0

3

2

3 ( 1 )













2/ Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO2 ở đktc vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 nồng

độ a mol/l , thu được 15,76 gam kết tủa Gía trị của a là ?

Giải

Ta có n CO 0,12mol

4 , 22

688 , 2

mol

n BaCO 0,08

197

76

,

15

Ta có bài toán cho kết tủa nên có thể xảy ra trường hợp tạo 2 muối hoặc tạo muối CaCO3 Mặt khác ta có nCaCO3  nCO2 chỉ xảy ra trường hợp tạo 2 muối, 2 chất

tham gia pư hết

CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O (1)

x x x

2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2

(2)

y y/2

Gọi số mol của CO2 ở (1) và (2) lần lượt là x và y mol

Theo pt pư (1) ta có nBaCO nCO (1) x 0 , 08 mol

2

3   

Mà x + y = 0,12 mol

 y = 0,12 – 0,08 = 0,04 mol

2

04 , 0 08 , 0 2

2

)

C Ba OH 0,04M

5 , 2

1 , 0

2

)

3 Bài tập áp dụng

BT1 Dẫn 5,6 lít CO2 hấp thụ hoàn toàn vào 500 ml dung dịch Ca(OH)2 nồng độ a

Mthì thu được 15 gam kết tủa Gía trị của a là ?

BT2 Dẫn 112 ml CO2 ở đktc hấp thụ hòan toàn vào 200 ml dung dịch Ca(OH)2 thu được 0,1 gam kết tủa Nông độ mol của nước vôi trong là ?

BT3 Cho 3,36 lít khí CO2 đktc vào 200 ml dung dịch chứa NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M Khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng là ?

BT4 Cho 0,448 lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 200ml dung dịch

Ba(OH)2 Sau phản ứng thu được 1,97 g kết tủa xác định nông độ của dd A?

A 0,05 M B 0,1 M C 0,15 M D Đáp án khác

BT5 Một bình chúă 15 lít dd Ba(OH)2 0,01 M, sục vào đó V lít khí CO2 (đktc) thu được 19,7 g kết tủa XĐ giá trị của V?

A 2,24 l B 4,4 l C 2,24 và 1,12 l D 4,4 l và 2,24 l