Bài tập về muối cacbonat và hidrocacbonat tác dụng với axit

Khi cho dư nước vôi trong vào dung dịch X thấy có xuất hiện kết tủa.[r]

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 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- –> HCO3- (1)

2H+ + CO32- –> CO2 + H2O (2)

Lập tỷ lệ: n(H+) / n(CO32-) = k

Nếu k < 1: Chỉ xảy (1)

Nếu <= k <= 2: Xảy (1) (2) Nếu k >2: Xảy (2)

Dạng 3: Khi cho từ từ dung dịch axit vào dung dịch muối cacbonat ( hỗn hợp muối cacbonat hiđrocacbonat) phản ứng xảy theo thứ tự sau:

CO32- + H+ → HCO3

-Nếu H+ dư có phản ứng sau:

HCO3- + H+ → CO2↑ + H2O

Dạng 4: Khi cho từ từ dung dịch muối cacbonat ( hỗn hợp muối cacbonat hiđrocacbonat) vào dung dịch xảy sau:

2

3 2

3 2

CO 2H CO H O

HCO H CO H O

   

   

   

Xét trường hợp: TH1: HCO3- hết trước

TH2: CO32- hết trước

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! Bài 1:

Trộn 150 ml dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na2CO3 1M K2CO3 0,5M với 250 ml

dung dịch HCl 2M Tính thể tích khí sinh (ở đktc)? Giải

𝑛𝐶𝑂32− = 0,15 + 0,075 = 0,225 mol

nH+ = 0,25.2 = 0,5 mol

Do trộn dung dịch X với dung dịch HCl nên phản ứng xẩy có khí CO2 thoát PƯ: CO32- + 2H+ -> H2O + CO2

Ta có: nH+pư= 𝑛𝐶𝑂32− = 0,225 = 0,45 < 0,5

=> 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

cho đến 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

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- + H+  CO2 + H2O(2)

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+ + CO

32-  CaCO3 (4)

0,2mol  0,2mol

Do đó, ta có 0,2V+0,05 = 0,2mol suy V=0,75

Tổng số mol HCl là: 0,2V + 0,05 = 0,2.0,75 + 0,05 = 0,2 mol M

n 0,

C 1M

v 0,

  

Nồng độ HCl: M

n 0,

C 1M

v 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 0,045mol

4 , 22

008 ,

2   ; nBaCO 0,15mol

233 55 , 29

3  

Gọi x, y số mol Na2CO3 NaHCO3

CO32- + H+  HCO3- (1)

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

HCO3 + H

+  CO

2 + H2O (2)

0,045 0,045 0,045 mol

Dung dịch sau phản ứng tác dụng Ba(OH)2 dư cho kết tủa Vậy HCO3 dư, H

+ hết

Ta có  

H

n = 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 = mNa2CO3 + mNaHCO3 = 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 + H+  CO

2 + H2O

a mol amol amol

CO32- + 2H+  CO2 + H2O

b mol 2bmol bmol

Ta có : a + 2b = 0,15 a = 0,045

105 ,

09 ,



b a

b = 0,0525

nCO a b 0,045 0,0525 0,0975mol

2     

0,0975.22,42,184lit

2

CO

V

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

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Tốn – 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

2

3 CO

HCO

H

n 0, 2mol

n 0,1mol

n 0, 4mol







  

 

3

H CO HCO

n  2n n

 

  nên H+ hết

Ta có:

2

3 CO

HCO n

2 n







Gọi số mol HCO3- phản ứng x, suy số mol CO32- phản ứng 2x

CO32- + 2H+  CO2 +H2O(1)

2x mol 4xmol 2xmol

HCO3- + H+  CO2 + H2O (2)

x mol xmol xmol

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 cịn 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 cịn 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 cịn 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 thoát đktc ?

Giải

a, Gọi số mol Na2CO3 a, K2CO3 b, HCl dư Vậy CO32- biến thành CO2

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – 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 khí CO2 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

o: http://tuyensinh247.com/