BÀI TẬP VỀ MUỐI CACBONAT VÀ HIDROCACBONAT TÁC DỤNG VỚI AXIT I- Cơ sở lý thuyết Đối với dạng toán cần lưu ý thứ tự cho hóa chất việc thay đổi thứ tự dẫn đến kết khác Dạng 1: (HCO3- CO32-) tác dụng với OH- có HCO3- tác dụng HCO3- + OH- –> CO32- + H2O Dạng 2: CO32- tác dụng với H+ H+ + CO32- –> HCO32H+ + CO32- –> CO2 + H2O (1) (2) Lập tỷ lệ: n(H+) / n(CO32-) = k Nếu k < 1: Chỉ xảy (1) Nếu H2O + CO2 nH+pư= 𝑛𝐶𝑂32− = 0,225 = 0,45 < 0,5 Ta có: => 𝐶𝑂32− hết H+ dư => nCO2 = 𝑛𝐶𝑂32− = 0,225 Bài 2: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na2CO3 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? Giải Phản ứng xảy theo thứ tự sau: CO32- + H+ HCO3- (1) 0,15mol 0,15mol 0,15mol HCO3- + H+ CO2 + H2O (2) 0,05mol 0,05mol 0,05mol Sau phản ứng (2) HCO3- dư 0,2 mol V=1,12lit Bài 4: Nhỏ từ từ giọt đến hết 100ml dung dịch X gồm K2CO3 1,5M NaHCO3 1M vào 200ml dung dịch HCl 1M, sinh V lít (đktc) Giá trị V? Giải 2H+ +CO32- > CO2 +H2O 0,3x 0,15x H+ +HCO3- > CO2+H2O 0,1x -0,1x 0,4x=0,2=> x=0,5=>nCO2=0,125=> V=2,8 lit Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! Bài 4: Nhỏ từ từ 200ml dung dịch HCl vào 100ml dung dịch X chứa Na2CO3, K2CO3, NaHCO3 ( NaHCO3 có nồng độ 1M), thu 1,12 lít CO2 (đktc) dung dịch Y Cho nước vôi dư vào dung dịch Y thu 20 gam kết tủa.Nồng độ mol/l dung dịch HCl là: Giải Gọi thể tích dung dịch HCl V(lít) Các phản ứng CO32- + H+ HCO3- (1) 0,2V 0,2V HCO3- CO2 + H2O(2) + H+ 0,05mol 0,05mol 0,05mol Sau (1),(2) Số mol HCO3- lại là: 0,2V+0,05 HCO3- + OH- CO32- + H2O (3) 0,2mol 0,2mol Ca2+ + CO32- CaCO3 (4) 0,2mol 0,2mol Do đó, ta có 0,2V+0,05 = 0,2mol suy V=0,75 n v Tổng số mol HCl là: 0,2V + 0,05 = 0,2.0,75 + 0,05 = 0,2 mol CM n v Nồng độ HCl: CM 0, 1M 0, 0, 1M 0, Bài 5: Hoà tan a gam hỗn hợp gồm ( Na2CO3 NaHCO3 ) vào nước thu 400ml dung dịch A Cho từ từ 100 ml dung dịch HCl 1,5M vào dung dịch A thu dung dịch B 1,008 lít khí (đktc) Cho B tác dụng với Ba(OH)2 dư thu 29,55 gam kết tủa a Tính a b Người ta cho từ từ dd A vào 100ml dd HCl 1,5M Tính VCO2 (đktc) Giải a Ta có: nCO 1,008 0,045mol 22,4 ; nBaCO 29,55 0,15mol 233 Gọi x, y số mol Na2CO3 NaHCO3 CO32- + H+ HCO3x x x (1) mol Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! H+ CO2 + H2O HCO 3 + 0,045 0,045 0,045 (2) mol Dung dịch sau phản ứng tác dụng Ba(OH)2 dư cho kết tủa Vậy HCO 3 dư, H+ hết Ta có n H = x + 0,045 = 0,15mol => x = 0,105 mol HCO 3 + Ba(OH)2 BaCO3 + OH- + H2O 0,15mol 0,15mol x + y - 0,045 = 0,15 x = 0,105 mol Na2CO3 x = 0,105 y = 0,09 mol K2CO3 Do khối lượng muối : a = mNa CO + mNaHCO = 0,105.126 + 0,09 84 = 18,96 (g) b Khi cho từ từ dung dịch A vào 100ml dd HCl 1,5M có khí CO2 hai muối Gọi a, b số mol Na2CO3 NaHCO3 HCO 3 + a mol H+ CO2 + H2O amol amol CO32- + 2H+ CO2 + H2O b mol Ta có : 2bmol bmol a + 2b = 0,15 a = 0,045 a 0,09 b 0,105 b = 0,0525 nCO2 a b 0,045 0,0525 0,0975mol VCO2 0,0975.22,4 2,184lit Bài 6: Hoà tan Na2CO3 vào V(ml) hỗn hợp dung dịch axit HCl 0,5M H2SO4 1,5M thu dung dịch A 7,84 lit khí B (đktc) Cơ cạn dung dịch A thu 48,45g muối khan a/ Tính V(ml) hỗn hơp dung dịch axit dùng? b/ Tính khối lượng Na2CO3 bị hồ tan Giải Giả sử phải dùng V(lit) dung dịch gồm HCl 0,5M H2SO4 1,5M Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + H2O + CO2 0,25V 0,5V 0,5V 0,25V (mol) Na2CO3 + H2SO4 -> Na2SO4 + H2O + CO2 1,5V 1,5V 1,5V 1,5V (mol) Theo ta có: Số mol CO2 = 0,25V + 1,5V = 7,84 : 22,4 = 0,35 (mol) (I) Khối lượng muối thu được: 58,5.0,5V + 142.1,5V = 48,45 (g) (II) V = 0,2 (l) = 200ml Số mol Na2CO3 = số mol CO2 = 0,35 mol Vậy khối lượng Na2CO3 bị hoà tan: mNa2CO3 = 0,35 106 = 37,1g III Bài tập vận dụng Bài 1: Nhỏ từ từ 200ml dung dịch X (K2CO3 1M NaHCO3 0,5M) vào 200ml dung dịch HCl 2M thể tích khí CO2 thu (đktc)? Giải Bài giải n CO 2 0, 2mol n HCO 0,1mol n H 0, 4mol n H 2n CO 2 n HCO nên H+ hết 3 Ta có: n CO 2 n HCO 2 Gọi số mol HCO3- phản ứng x, suy số mol CO32- phản ứng 2x CO32- + 2x mol HCO3x mol CO2 +H2O (1) 2H+ 4xmol + H+ xmol 2xmol CO2 + H2O (2) xmol Số mol HCl: 4x+ x = 0,4 x=0,08mol Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! VCO2= 3.0,08.22,4=5,376 (lít) Bài 2: Nhỏ từ từ giọt dung dịch chứa 0,05 mol HCl vào dung dịch chứa 0,06 mol Na2CO3 Thể tích khí CO2 thu (đktc) thu được? Đáp số: (l) Bài 3: Nhỏ từ từ giọt đến hết 30ml dung dịch HCl 1M vào 100ml dung dịch chứa Na2CO3 0,2M NaHCO3 0,2M, sau phản ứng thu số mol CO2 bao nhiêu? Đáp số: 0,01 mol Bài 4: Cho từ từ dung dịch chứa a mol HCl vào dung dịch chứa b mol Na2CO3 đồng thời khuấy đều, thu V lít khí (ở đktc) dung dịch X Khi cho dư nước vôi vào dung dịch X thấy có xuất kết tủa Biểu thức liên hệ V với a, b? Đáp số: V = 22,4(a - b) Bài 5: Nhỏ từ từ giọt khơng khí ngừng dung dịch X chứa 0,3 mol K2CO3 0,6 mol NaHCO3 vào 500ml dung dịch HCl 2M sinh mol CO2? Đáp số: 0,75 mol Bài 6: Nhỏ từ từ giọt khơng khí ngừng dung dịch X chứa 0,6 mol Na2CO3 0,3 mol NaHCO3 vào 500ml dung dịch HCl 2M sinh mol CO2? Đáp số: 0,6 mol Bài 7: Nhỏ từ từ giọt khơng khí ngừng dung dịch X chứa 0,2 mol Na2CO3 0,6 mol KHCO3 vào 400ml dung dịch HCl 2M sinh mol CO2? Đáp số: 0,64 mol Bài :Cho 10,5 gam hỗn hợp X gồm Na2CO3 K2CO3 tác dụng với HCl dư thu 2,016 lit CO2 đktc a, Tính % khối lượng X ? b, Lấy 21 gam hỗn hợp Na2CO3 K2CO3 với thành phần % tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ (khơng có khí CO2 bay ra) Tính thể tích dung dịch HCl 2M cần dùng ? c, Nếu thêm từ từ 0,12 lit dung dịch HCl 2M vào dung dịch chứa 21 gam hỗn hợp X Tính thể tích CO2 đktc ? Giải a, Gọi số mol Na2CO3 a, K2CO3 b, HCl dư Vậy CO32- biến thành CO2 CO32- + H+ => CO2 + H2O Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! a+b a+b Ta có : a + b = 2,016/ 22,4 = 0,09 mol 106a + 138b = 10,5 giải hệ : a = 0,06 mol Na2CO3 b = 0,03 mol K2CO3 % Na2CO3 = = 60,57% % K2CO3 = 100% – 60,57% = 39,43% b, Khi cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch X : Na2CO3, K2CO3 (21 gam = 10,5 gam hỗn hợp trên) CO32- + H+ => HCO3– 0,18 0,18 0,18 Nếu khơng có khí CO2 thoát ra, tức phản ứng dừng lại nHCl = nH+ = 0,18 mol => VHCl 2M = 0,18/2 = 0,09(l) c, Nếu dùng 0,12 lit dung dịch HCl 2M hay 0,12.2 = 0,24 mol H+ > 0,18 mol Nên có phương trình : HCO3– + H+ => CO2 + H2O 0,06 0,06 VCO2 = 0,06.22,4 = 1,344 (l) Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!