Hóa học lớp 12: Bài giảng 11 bài giảng bài toán đồ thị về CO2 tác dụng với dung dịch kiềm

BÀI GIẢNG: BÀI TOÁN ĐỒ THỊ VỀ CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM CHUYÊN ĐỀ: KIM LOẠI KIỀM - KIỀM THỔ - NHƠM MƠN HĨA: LỚP 12 THẦY GIÁO: PHẠM THANH TÙNG – TUYENSINH247.COM Dạng 1: Đồ thị có dạng tam giác cân: Nhánh 1: Đồ thị đồng biến → kết tủa chưa đạt cực đại: nCO3(2-) = nCO2 Nhánh 2: Đồ thị nghịch biến → kết tủa tan: nCO3(2-) = nOH nCO2 Tại điểm A: kết tủa max: nOH-/ nCO2 = Tại điểm B: kết tủa vừa tan hết: nkết tủa = Khi nOH-/nCO2 = BÀI TẬP Câu 1: Sục từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch Ba(OH)2, kết thí nghiệm thể đồ thị sau: Giá trị a x đồ thị A B 1,8 3,6 C 1,6 3,2 D 1,7 3,4 Hướng dẫn giải: Gọi điểm A điểm đỉnh, B điểm giữa, C điểm cực tiểu Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! Tại điểm A : nkết tủa max → nOH-/ nCO2 = → nOH- = 2a mol Xét điểm B (thuộc nhánh xuống) : kết tủa tan : Khi : nCO3(2-) = nOH nCO2 → 0,5a = 2a-3→ a = Tại điểm C : ↓ nOH-/nCO2 = → nCO2 = nOH- = 2a mol = 2.2 = mol → x = Đáp án A Câu 2: Sục từ từ khí CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 phản ứng kết thúc Kết thí nghiệm thể đồ thị sau: Giá trị x đồ thị A 0,2 B 0,3 C 0,4 D 0,5 Hướng dẫn giải: Gọi điểm A, B đồ thị: Tại điểm A: ↓max → nOH-/ nCO2 = Mà nCO2 = nCO3(2-) = 0,9 mol (vì điểm cực đại chất nằm nhánh số 1) → nOH- = 1,8 mol Tại điểm B: ↓ tan phần nCO3(2-) = nOH nCO2 → x = 1,8- 1,5 = 0,3 mol Đáp án B Câu 3: Sục từ từ khí CO2 vào 400 gam dung dịch Ba(OH)2 Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! Sau phản ứng kết thúc, dung dịch thu có nồng độ phần trăm khối lượng A 42,46% B 64,51% C 50,64% D 70,28% Hướng dẫn giải: Trên đồ thị có điểm Ta gọi điểm A Tại điểm A : ↓ tan nCO3(2-) = nOH nCO2 →0,4 = nOH 2,0→ nOH- = 2,4 mol → nBa(OH)2 = 1,2 mol Ta có: nHCO3- = 2.nCO2- nOH- = 2.2-2,4 = 1,6 mol → nBa(HCO3)2 = 0,8 mol mdd sau phản ứng = mcác chất tham gia- mkết tủa = 2.44+ 400- 0,4.197 = 409,2 gam Vậy C%Ba(HCO3)2 = 0,8.259 100%/409,2 = 50,64% Đáp án C Câu 4: Sục từ từ khí CO2 vào dung dịch chứa Ca(OH)2, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau (só liệu chất tính theo đơn vị mol) Tỉ lệ a : b A : B : C : D : Hướng dẫn giải: Tại điểm A: ↓max nCO2 = nCO3(2-) = a mol Ta có tỉ lệ nOH-/ nCO2 = → nOH- = 2a mol Tại điểm B : ↓ tan nCO3(2-) = nOH nCO2 →2b = 2a- 0,06 Tại điểm C: ↓ tan nCO3(2-) = nOH nCO2 → b = 2a- 0,08 Giải hệ ta có a = 0,05; b = 0,02 → a : b = :2 Đáp án B Câu 5: Cho 5,6 lít hỗn hợp X gồm N2 CO2(đktc) chậm qua dung dịch Ca(OH)2 để phản ứng xảy hoàn tồn Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau (các số liệu tính mol) Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! Giá trị a: b là: A : B : C : D : Hướng dẫn giải: Hấp thụ hai khí có CO2 phản ứng thơi Tại điểm B: ↓max nCO2 = nCO3(2-) = 0,1 mol Ta có tỉ lệ nOH-/ nCO2 = → nOH- = 0,2 mol Tại điểm A: ↓ chưa max: nCO2 = nCO3(2-) → a = 0,05 Tại điểm C: ↓ tan phần nCO3(2-) = nOH nCO2 → 0,05 = 0,2-b → b = 0,15 Vậy a : b = 1:3 Đáp án A Dạng 2: Hấp thụ CO2 vào hỗn hợp kiềm thu dạng đồ thị có hình thang cân: Nhánh (1): ↓ chưa max: nCO3(2-) = nCO2 Nhánh (2): Khi số mol CO2 tăng kết tủa không tăng: ↓ không đổi CO32- sinh thêm kết tủa khơng sinh thêm Ca2+ Ba2+ hết Ta có: nkết tủa = nBa2+ (hoặc nCa2+) Nhánh 3: ↓ tan nCO3(2-) = nOH nCO2 Khi số mol kết tủa cực tiểu thì: nOH-/ nCO2 = Câu 6: Sục từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch X (chứa m (gam) NaOH a mol Ca(OH)2) Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! Giá trị m a là: A 48 1,2 B 36 1,2 C 48 0,8 D 36 0,8 Hướng dẫn giải: Tại điểm B: kết tủa bắt đầu tan: nCO3(2-) = nOH nCO2 → a = nOH—(a+1,2) → nOH- = 2a+1,2 mol Tại điểm C: ↓ min: Khi ta có tỉ lệ: nOH-/ nCO2 = → (2a+ 1,2 ):2,8 = → a = 0,8 Ta có nOH- = 2a+1,2 = 2,8 mol Ta có : Ca(OH)2 : 0,8 mol ; NaOH : 1,2 mol →m = 1,2.40 = 48 gam Đáp án C Câu 7: Cho m gam hỗn hợp Na Ba vào nước dư thu V lít khí H2 (đktc) dung dịch X Hấp thụ khí CO2 từ từ đến dư vào dung dịch X Lượng kết tủa thể đồ thị sau : Giá trị m V là: A 32 6,72 B 16 3,36 C 22,9 6,72 D 36,6 8,96 Hướng dẫn giải: Tại điểm A: Kết tủa vừa đạt giá trị lớn nhất: nBaCO3 = nBa2+ = 0,2 mol→ nBa(OH)2 = 0,2 mol Tại điểm B: kết tủa tan dần ra: nCO3(2-) = nOH nCO2 →0,2 = nOH- - 0,4 → nOH- = 0,6 mol → nNaOH = 0,6- 0,2.2 = 0,2 mol Vậy m = mBa+ mNa = 0,2.137 + 0,2.23 = 32 gam Và nH2 = 1/2nNa+ nBa = ½ 0,2 + 0,2 = 0,3 mol → V = 6,72 lít Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! Đáp án A Câu 8: Sục từ từ khí CO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm KOH Ca(OH)2 ta có kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau (số liệu chất tính theo đơn vị mol): Giá trị x là: A 0,10 B 0,12 C 0,11 D 0,13 Hướng dẫn giải: Tại điểm A: nCO2 = nCO3(2-) = nCa2+ = nkết tủa = 0,15 mol →nCa(OH)2 = 0,15 mol Tại điểm B: kết tủa tan phần: nCO3(2-) = nOH nCO2 →0,15 = nOH—0,35→ nOH- = 0,5 mol Tại điểm C: Kết tủa tan phần: nCO3(2-) = nOH nCO2 = 0,5- 0,4 = 0,1 mol So sánh nCO3(2-) nCa2+ ta suy nCaCO3 = nCO3(2-) = 0,1 mol → x = 0,1 Đáp án A Câu 9: Cho từ từ khí CO2 vào dung dịch hỗn hợp KOH Ba(OH)2 Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau (số liệu chất tính theo đơn vị mol): Giá trị x là: A 0,12 mol B 0,11 mol C 0,13 mol D 0,10 mol Hướng dẫn giải: Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! Tại điểm A: nCO2 = nCO3(2-) = nBa2+ = nkết tủa = 0,15 mol →nBa(OH)2 = 0,15 mol Tại điểm B: kết tủa tan phần: nCO3(2-) = nOH nCO2 →0,15 = nOH- -0,3→ nOH- = 0,45 mol Tại điểm C: Kết tủa tan phần: nCO3(2-) = nOH nCO2 = 0,45- 0,35 = 0,1 mol So sánh nCO3(2-) nCa2+ ta suy nCaCO3 = nCO3(2-) = 0,1 mol → x = 0,1 Đáp án D Câu 10: Cho từ từ x mol khí CO2 vào 500 gam dung dịch hỗn hợp KOH Ba(OH)2 Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Tổng nồng độ phần trăm khối lượng chất tan dung dịch sau phản ứng là: A 51,08% B 42,17% C 45,11% D 55,45% Hướng dẫn giải: Tại điểm A: nkết tủa = nBa2+ = nCO2 = 0,8 mol → nBa(OH)2 = 0,8 mol Tại điểm B: kết tủa bắt đầu tan phần: nCO3(2-) = nOH nCO2 →0,8 = nOH- -1,8→ nOH- = 2,6 mol → nKOH = 2,6- 0,8.2 = mol Tại điểm C: Kết tủa tan phần: nCO3(2-) = nOH nCO2 → 0,2 = 2,6- nCO2 → nCO2 = 2,4 mol Dung dịch sau phản ứng có: 0,6 mol Ba2+, mol K+, 2,2 mol HCO3-(áp dụng định luật bảo tồn điện tích) →mchất tan = 0,6.137 + 1.39 + 2,2.61 = 255,4 gam Tương tự tìm mdd = mcác chất tham gia pứ- mkết tủa = 2,4.44+ 500- 0,2.197 = 566,2 (gam) →C%chất tan = 255,4.100%/566,2 = 45,11% Đáp án C Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! ... CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 phản ứng kết thúc Kết thí nghiệm thể đồ thị sau: Giá trị x đồ thị A 0,2 B 0,3 C 0,4 D 0,5 Hướng dẫn giải: Gọi điểm A, B đồ thị: Tại điểm A: ↓max → nOH-/ nCO2 = Mà nCO2... nOH nCO2 → x = 1,8- 1,5 = 0,3 mol Đáp án B Câu 3: Sục từ từ khí CO2 vào 400 gam dung dịch Ba(OH)2 Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Toán – Lý – Hóa –... mol khí CO2 vào 500 gam dung dịch hỗn hợp KOH Ba(OH)2 Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Tổng nồng độ phần trăm khối lượng chất tan dung dịch sau phản ứng là: A 51,08% B 42,17% C 45 ,11% D 55,45%