DẠNG TOÁN NHIỆT PHÂN MUỐI CACBONAT VÀ HIDROCACBONAT I Phương pháp chung Ví dụ: Nếu nhiệt phân đến Ba(HCO3)2 chất rắn thu BaO: Riêng FeCO3 nung không khí điều kiện có khí oxi tạo oxit sắt (III) 𝑡0 FeCO3 + O2 → Fe2O3 + 4CO2 II Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Nung 65.1 g muối cacbonat của kim loại M hóa trị II thu V(l) CO2 Sục CO2 thu vào 500ml Ba(OH)2 2M 48.825g kết tủa Tìm kim loại M? Giải: 𝑡0 MCO3 → MO + CO2 x x x CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 x x x Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O 0,225 0,225 0,225 x= 0,5.2-0,225 = 0,775 =>MMCO3 = 84 =>M = 24 (Mg) Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! Ví dụ 2: Nung hỗn hợp X gồm FeCO3 Fe(NO3)2 bình kín không chứa không khí Sau phản ứng xong thu chất rắn hỗn hợp A chứa khí Phần trăm khối lượng của FeCO3 hỗn hợp? Giải: 𝑡0 4Fe(NO3)2 → 2Fe2O3 + 8NO2 + O2 x → 0,5x 2x 0,25x 𝑡0 4FeCO3 + O2 → 2Fe2O3 + 4CO2 → 0,25y 0,5y y y Vì thu hỗn hợp chứa khí nên O2 phản ứng vừa hết với FeCO3 =>0,25y = 0,25x => x=y =>% theo khối lượng của FeCO3 hỗn hợp %mFeCO3 = 116.100% 116+180 = 39,19% Ví dụ 3: Nung hỗn hợp X gồm FeCO3 BaCO3 không khí đến khối lượng không đổi, thu chất rắn Y V lít CO2 (đktc) Hòa tan Y vào H2O dư thu dung dịch Z gam chất rắn không tan Hấp thụ hết V lít khí CO2vào Z thu 9,85 gam kết tủa Khối lượng của FeCO3 hỗn hợp ban đầu? Giải: 𝑡0 4FeCO3 + O2 → 2Fe2O3 + 4CO2 x→ 0,5x x 𝑡0 BaCO3 → BaO + CO2 y→ y y ∑ 𝑛𝐶𝑂2 = x+y Chất rắn Y gồm: Fe2O3 BaO Y + H2O dư: Chất rắn không tan Fe2O3 =>160.0,5x = =>x = 0,1 mol BaO + H2O → Ba(OH)2 y → y Dung dịch Z dung dịch Ba(OH)2 Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! Ba(OH)2 +CO2 → BaCO3 + H2O y → y y CO2 + BaCO3 + H2O → Ba(HCO3)2 0,1 → 0,1 mol =>nBaCO3 = y-o,1 = 0,05 =>y = 0,15 mol =>mFeCO3 = 0,1.116 = 11,6g mBaCO3 = 197.0,15 = 29,55g III Bài tập vận dụng Bài 1: Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp 17,4g M2CO3 CaCO3 Đến phản ứng kết thúc thu 8,6g chất rắn V lít khí CO2 (đktc) Xác định V kim loại M Hướng dẫn: Vì p/ư hoàn toàn nên khối lượng hỗn hợp giảm khối lượng CO2 thoát mCO2 = 17,4 - 8,6 = 8,8g => nCO2 = 0,2 mol => VCO2 = 4,48 lít Gọi a, b số mol M2CO3 CaCO3 Có: (1) a(2M+60) + 100b = 17,4 (2) a + b = 0,2 (bảo toàn nguyên tố C) Từ (1) (2) => a = 1,3/(20-M) Mà a < 0,2 => 1,3/(20-M) < 0,2 => 20 - M > 6,5 => M < 13,5 => M Liti Bài 2: Nung CaCO3 thu V1 l khí Sục khí vào 200ml dd Ba(OH)2 0.5M 3.94 g kết tủa Tính khối lượng muối ban đầu Hướng dẫn: CaCO3 → CaO + CO2 X x CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 x x x Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O 0,02 0,02 0,02 X = 0,2.0,5-0,02 = 0,08 =>mCaCO3 = 0,08.100 = 8g Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! Bài 3: Nung 14,2 gam hỗn hợp muối cacbonat của kim loại hóa trị 7,6 gam chất rắn khí X Dẫn toàn lượng khí X vào 100 ml dung dịch KOH 1M khối lượng muối thu sau phản ứng là: Hướng dẫn: Khí X CO2 Áp dụng ĐLBTKL: 14,2 = 7,6 + mX => mX = 6,6g =>nX = 0,15 mol Vì nKOH : nCO2 = 0,1 : 0,15 Muối thu KHCO3 CO2 + KOH → KHCO3 mKHCO3 = 0,1.100 = 10g Bài 4: Nhiệt phân hoàn toàn 15g muối cacbonat của kim loại hóa trị II Dẫn hết khí sinh vào 200g dung dịch NaOH 4% vừa đủ thì thu dung dịch có nồng độ chất tan 6,63% Xác định công thức muối đem nhiệt phân? Đáp số : CaCO3 Bài 5: Khi nung 30g hỗn hợp CaCO3 MgCO3 khối lượng chất rắn thu sau phản ứng nửa khối lượng ban đầu Tính thành phần % theo khối lượng chất ban đầu? Đáp số: %CaCO3 = 28,41% %MgCO3 = 71,59% Bài 6: Hỗn hợp X gồm a mol Fe, b mol FeCO3 c mol FeS2 Cho X vào bình dung tích không đổi chứa không khí (dư), nung đến phản ứng xảy hoàn toàn, sau đó đưa nhiệt độ ban đầu thấy áp suất bình áp suất trước nung Quan hệ của a, b, c? Hướng dẫn: 𝑡0 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 a→ a 𝑡0 4FeCO3 + O2 → 2Fe2O3 + 4CO2 b → b/4 b Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 𝑡0 4FeS2 +11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 11 c→ c 2c Vì nhiệt độ thể tích áp suất chung của hệ không đổi nên: nkhí pư =nkhí sinh 11 4 => a + b/4 + c = b+2c =>b = a+ c Bài 7: Nung m gam hỗn hợp X gồm FeCO3, Fe(NO3)2 bình chân không đến phản ứng xảy hoàn toàn thì thu chất rắn Fe2O3 10,08 lít (đktc) hỗn hợp gồm hai khí Nếu cho 1/2 hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư thì thu tối đa lít khí (đktc, sản phẩm khử NO)? Hướng dẫn: 𝑡0 4Fe(NO3)2 → 2Fe2O3 + 8NO2 + O2 → X 2x 0,25x 𝑡0 4FeCO3 + O2 → 2Fe2O3 + 4CO2 → 0,25x x x Vì khí thu gồm khí nên O2 hết Chất rắn thu gồm Fe2O3 nên FeCO3 phản ứng vừa hết với O2 =>n khí = 2x + x = 10,08 22,4 = 0,45 mol => x = 0,15 mol => 𝑚 (g) X có chứa 0,075 mol Fe(NO3)2 0,075 mol FeCO3 FeCO3 + 2H+ → Fe2+ + CO2 + H2O 0,075 → 0,075 0,075 mol Fe(NO3)2 → Fe2+ + 2NO30,075 → 0,075 0,15 mol =>∑ 𝑛𝐹𝑒2+ = 0,075 + 0,075 = 0,15 mol 3Fe2+ + 4H+ + NO3- → 3Fe3+ + NO + 2H2O 0,15 → 0,05 0,05 mol =>n khí = (0,075 + 0,05).22,4 = 2,8l Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! ... http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! Bài 3: Nung 14,2 gam hỗn hợp muối cacbonat của kim loại hóa trị 7,6 gam chất rắn khí X Dẫn toàn lượng khí X vào 100 ml dung dịch... =>Muối thu KHCO3 CO2 + KOH → KHCO3 mKHCO3 = 0,1.100 = 10g Bài 4: Nhiệt phân hoàn toàn 15g muối cacbonat của kim loại hóa trị II Dẫn hết khí sinh vào 200g dung dịch NaOH 4% vừa đủ thì thu