ĐỒ THỊ CO2 tác DỤNG với hỗn hợp Ca(OH)2 và NaOH

ĐỒ THỊ CO2 TÁC DỤNG VỚI HỖN HỢP Ca(OH)2 NaOH I Cơ sở lý thuyết - Khi cho CO2 tác dụng với hỗn hợp bazơ thực chất CO2 tác dụng với OH- theo phản ứng sau: CO2  2OH     CO32  H 2O Khi OH- hết, CO2 tiếp tục phản ứng với CO32- : CO2  CO32  H O    2HCO3 Diễn biến phản ứng rút gọn phản ứng sau: CO2  OH     HCO3 CO2  2OH     CO32  H 2O Đồ thị CO2 tác dụng OH- Trong đó: - A điểm đoạn OC - D điểm đoạn CE - Các điểm cố định: B, C, E - Đoạn OB: CO2 tác dụng OH- tạo muối CO32-: CO2  2OH     CO32  H 2O n :n 1: Tỉ lệ mol: CO2 OH  - Đoạn BE: CO2 tiếp tục thêm vào OH- hết, xảy phản ứng CO2  CO32  H O    2HCO3 Như đoạn vừa có HCO3-, vừa có CO32- - Tại E : lại muối HCO3CO2  OH     HCO3  n :n 1:1 Tỉ lệ mol: CO2 OH  Khi có mặt Ca2+ Ba2+ CO32- vừa tạo phản ứng để tạo kết tủa CaCO3 BaCO3 Ca 2  CO32    CaCO3  Ba 2  CO32    BaCO3  Đồ thị CO2 tác dụng hỗn hợp Ca(OH)2 NaOH Phân tích: - OG: Xảy phản ứng sau CO2  2OH     CO32  H 2O 2- + CO3 sinh phản ứng với Ca , 2+ Ca 2  CO32    CaCO3  n nCa 2 + Kết tủa đạt cực đại G: CaCO3 - GB: CO2 tiếp tục phản ứng vs OHCO2  2OH     CO32  H 2O lúc Ca2+ kết nên kết tủa không tăng lên mà giữ nguyên, dung dịch thu gồm: Na+ CO32- BH: OH- hết, CO2 cho vào phản ứng với CO32- dung dịch CO2  CO32  H O    2HCO3 - HE: CO32- hết, tiếp tục dẫn CO vào xảy phản ứng CO hòa tan kết tủa, nên đồ thị xuống: CO2  CaCO3  H 2O    Ca ( HCO3 )2 n 0 kết tủa bị hoàn tan hoàn toàn E ( CaCO3 ) Mẹo làm tập đồ thị: - Xây dựng điểm cố định: A, D, E - Sử dụng yếu tố đối xứng đồ thị: OA = DE = OF  OD + DE = OE hay OA = OE – OD (dùng thục giải bt nhanh !) - Xem điểm đồ thị phản ứng CO2 OH  CO32  H 2O + OG: Chỉ xảy phản ứng CO2  2OH   + HE: Xảy hai phản ứng CO2  OH     HCO3 CO2  2OH     CO32  H 2O + Tại E: Chỉ xảy phản ứng CO2  2OH     CO32  H 2O Khi việc tính tốn mol CO2 tổng mol OH- dễ nhiều VÍ DỤ MINH HỌA Câu 1:Sục từ từ đến dư vào dung dịch chứa 0,1 mol NaOH 0,15 mol Ca(OH) 2, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị hình Tính x, y, z, t? nCaCO3 x nCO2 y z t Giải: Phương trình điện ly:  NaOH    Na  OH  nCa 2 0,15     Ca 2  2OH  Ca (OH )   nOH  0,1  2.0,15 0, Phân tích điểm cố định: n y - Tại giá trị CO2 , phản ứng xảy CO2  2OH     CO32  H 2O Ca 2  CO32    CaCO3  n nCO 2 nCaCO3 - Như khoảng (0;y): CO2 n nCa 2 0,15  x  y 0,15 - kết tủa đạt cực đại CaCO3 - Tại t: toàn CO2 bị chuyển hết thành HCO3CO2  OH     HCO3   nCO2 nOH  0, n z - Tại giá trị CO2 , có hai cách tính sau: Cách 1: Tại z, toàn CO32- dung dịch bị lết tủa hết với Ca2+ Ca 2  CO32    CaCO3   nCO32 nCa 2 0,15 Từ lượng CO2 cần dung tính theo PTHH sau: CO2  OH     HCO3   0,  0, z   CO32  H 2O CO2  2OH   0, 15 0,  0, 15  z 0, 25  Cách 2: theo đối xứng đồ thị t  y  z  z t  y 0,  0,15 0, 25 Thường hay dùng cách cho nhanh nhé! Câu 2:Sục CO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm Ca(OH) KOH ta quan sát tượng theo đồ thị hình bên (số liệu tính theo đơn vị mol) Giá trị x A 0,12 B 0,11 C 0,13 D 0,1 nCaCO3 A x 0,15 E B D C 0,45 nCO2 0,5 Giải: Vẽ lại đồ thị: - Cách 1: 0,15 0,45 toàn CO 32- tạo bị kết tủa hoàn toàn khối lượng kết tủa điểm nhau: nCaCO3 0,15 , nhiên 0,45 có thêm phản ứng tạo HCO3- CO2  OH     HCO3   0,  0, 0, 45     CO3 2  H 2O CO2  2OH    0, 15 0,  0, 15  Tại t xảy phản ứng: n OH  0, CO2  OH     HCO3   nCO2 nOH  0, Xét 0,5 mol, xảy hai phản ứng sau: CO2  OH     HCO3 (1) CO2  2OH     CO32  H 2O (2) Gọi a, b mol CO2 phản ứng 1, 2, ta có hệ pt a  b 0,5   a  2b 0, a 0,  b 0,1 x nCO 2 b 0,1 Giá trị x: - Cách 2: Xét t: theo đối xứng đồ thị ta có t 0,15  0, 45 0, Tương tự: t x  0,5  x t  0,5 0,1 Chọn D Rõ ràng cách nhanh nhiều, cần hiểu nhé! Câu 3:(Chuyên ĐH Vinh_Lần 2_2015): Khi sục từ từ đến dư CO vào dung dịch có chứa 0,1 mol NaOH; x mol KOH y mol Ba(OH)2, kết thí nghiệm thu biểu diễn đồ thị sau: nBaCO3 0,6 0,2 nCO2 Giá trị x, y, z là: A 0,6, 0,4, 1,50 B 0,30, 0,60, 1,40 - Khối lượng kết tủa cực đại: - Tại - nCO2 1, n OH  z nBaCO3 1,6 C 0,3, 0,3, 1,2 D 0,2, 0,60, 1,25 Giải: 0,  nBa2 0,  y 0,   HCO3  ,chỉ xảy phản ứng: CO2  OH   n OH  nCO2 1, nNaOH  nKOH  2nBa (OH )2  0,1  x  0, 6.2 1,  x 0,3 - Từ đối xứng đồ thị: z 1,  0, 1, Chọn B Câu 4:Khi sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol NaOH b mol Ca(OH) 2, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: nCaCO3 0,5 nCO2 Tỉ lệ a:b là: A 4:5 Giải: B 5:4 - Khối lượng kết tủa cực đại: - Tại nCO2 1, 1,4 C 2:3 D 4:3 nCaCO3 0,5  nCa2 0,5  b 0,5   HCO3  ,chỉ xảy phản ứng: CO2  OH   n OH  nCO2 1, n nNaOH  2nCa (OH )2  a  0,5.2 1,  a 0, -  OH  - Tỉ lệ a:b = 4:5 Chọn A Câu 5:(THPT YÊN LẠC 2020)Dung dịch A chứa a mol Ba(OH)2 m gam NaOH Sục CO2 dư vào A ta thấy lượng kết tủa biến đổi theo hình bên Giá trị a m nBaCO3 a nCO2 A 0,4 20,0 a a+0,5 B 0,5 20,0 1,3 C 0,4 24,0 D 0,5 24,0 Giải: - Theo đối xứng đồ thị: a  a  0,5 1,3  a 0, - Tại nCO2 1,3   HCO3  ,chỉ xảy phản ứng: CO2  OH   n OH  nCO2 1,3 n nNaOH  2nBa (OH )2  nNaOH  0, 4.2 1,3  nNaOH 0,5 mNaOH 0,5.40 20 -  OH  - Chọn A Câu 6:(THPT KIM LIÊN HÀ NỘI 2019)Sục CO2 vào dung dịch chứa Ca(OH)2 NaOH ta thu kết hình bên Giá trị x A 0,64 B 0,58 C 0,68 D 0,62 nCaCO3 0,1 0,06 nCO2 a a+0,5 x Giải: Vẽ lại đồ thị: - Từ đối xứng đồ thị: + a 0,1 + t a  a  0,5  t 0, + x t  0, 06  x 0, 64 - Chọn A Câu 7:Sục CO2 vào dung dịch chứa Ca(OH)2 NaOH ta thu kết hình bên Giá trị b A 0,24 B 0,28 C 0,40 D 0,32 nCaCO3 0,12 0,06 nCO2 a b Giải: Vẽ lại đồ thị: 0,46 - Từ đối xúng đồ thị: + a 0,12 + t 0, 46  0, 06 0,52 + b t  a  b 0,52  0,12 0, - Chọn C Câu 8:Sục CO2 vào dung dịch chứa Ba(OH)2 KOH ta thu kết hình bên Giá trị x A 0,45 B 0,42 C 0,48 D 0,60 nBaCO3 x nCO2 0,6a a 2a Giải: - Từ đối xứng đồ thị: + a  2a 3  a 1 + x 0, 6a  x 0, - Chọn D Câu 9:Sục CO2 vào dung dịch chứa a mol NaOH b mol Ba(OH) ta thu kết hình bên Tỉ lệ a : b A : B : C : D : nBaCO3 0,4 nCO2 0,4 Giải: t - Kết tủa cực đại: nBaCO3 0,  nBa ( OH )2 b 0,  n 0,  1,  HCO3  - Tại t: CO2 , xảy phản ứng CO2  OH    nNaOH  2nBa (OH )2 1,  a  2.0, 1,  a 0, n OH  1, - Tỉ lệ a:b = 3:2 - Chọn A Câu 10: Sục CO2 vào dung dịch chứa a mol NaOH b mol Ca(OH) ta thu kết hình bên Tỉ lệ a : b A : B : C : D : nCaCO3 0,3 nCO2 - Kết tủa cực đại; nCaCO3 0,3  nCa (OH )2 0,3 1,1 Giải: b 0,  n 1,1  HCO3  - Tại CO2 , xảy phản ứng: CO2  OH    nNaOH  2nCa (OH )2 1,1  a  2.0,3 1,1  a 0,5 n OH  1,1 - Tỉ lệ: a:b = 5:3 - Chọn A Câu 11: (THPT YÊN ĐỊNH - 2019) Cho m gam hỗn hợp gồm Na, Na 2O, Ba, BaO vào lượng nước dư, thu dung dịch X a mol khí H2 Sục khí CO2 đến dư vào dung dịch X, phản ứng biểu diễn theo đồ thị sau: Giá trị m A 21,4 gam B 22,4 gam C 24,2 gam Giải: - nBaCO3 0,12  nBa 2 a 0,12 10 D 24,1 gam - Tại nCO2 0,   HCO3   , xảy phản ứng: CO2  OH   n OH  nCO2 0,  Na  :  Na     Ba 2 : 0,12  H : 0,12  Ba  H 2O   O OH  : 0,   n  2nBa2 nOH   nNa  0,  0,12.2 0,16 - Bảo tồn điện tích dung dịch bazơ: Na  n  2nBa 2nO  2nH  nO 0, 08 - Bảo toàn e: Na - Khối lượng hỗn hợp: m mNa  mBa  mO 0,16.23  0,12.137  0, 08.16 21, - Chọn A Câu 12: (THPT PHAN BỘI CHÂU – NGHỆ AN 2019) Hòa tan 27,6 gam hỗn hợp gồm Na, Na2O, Ba BaO vào H2O dư, thu dung dịch X mol H2 Sục từ từ khí CO2 vào X, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Giá trị b A 0,10 B 0,12 C 0,15 D 0,18 Giải: Tóm tắt đề:  Na   Na     Ba 2  H  Ba  H 2O   O OH    - Kết tủa cực đại: nBaCO3 b  nBa2 b n b  4b 5b - Kết tủa bị hịa tan hồn tồn khi: CO2 , lúc xảy phản ứng CO2  OH     HCO3   nOH  nCO2 5b - Bảo toàn nguyên tố H: 2nH 2O nOH   2nH  nH 2O 3,5b - Bảo toàn nguyên tố O: nO ( hh )  nH 2O nOH   nO ( hh )  3,5b 5b  nO ( hh ) 1,5b - Bảo tồn điện tích dung dịch X: nNa  2nBa2 nOH   nNa  2b 5b  nNa 3b 11 - Khối lượng hỗn hợp ban đầu = 27,6  mNa  mBa  mO 27,6  23.3b  137b  16.1,5b 27,  b 0,12 - Chọn B Câu 13: (THPT THÁI PHIÊN HẢI PHÒNG - 2019) Dẫn từ từ đến dư khí CO2 vào dung dịch chứa đồng thời NaOH Ba(OH)2 Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào thể tích khí CO đktc biểu diễn đồ thị sau: Giá trị m A 5,91 B 7,88 C 9,85 D 11,82 Giải: - Giả sử m, a, b số mol cho dễ tính (đổi 5,376 thành 0,24 mol) - Từ đối xứng đồ thị: + a 1,5m + a  b 2m + m  a  0, 24 2m  a  6b Giải hệ pt: a 0, 09  b 0, 03 m 0,06  m 0, 06.197 11,82 - Khối lương kết tủa thu được: BaCO3 - Chọn D Câu 14: (THPT LIỄN SƠN VĨNH PHÚC - 2019) 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 chất tan dung dịch sau phản ứng là? 12 A 51,08% B 42,17% - Kết tủa đạt cực đại: nBaCO3 0,8  nBa (OH )2 - Kết tủa bị hịa tan hồn tồn khi: CO2  OH     HCO3   C 45,11% Giải: 0,8 nCO2 1,8  0,8 2, n OH  D 55,45% , lúc xảy phản ứng: nCO2 2,  nKOH  2nBa (OH )2 2,  nKOH 1 - Tìm x: Từ đối xứng đồ thị  x 2,  0, 2, n x 2, - Tại CO2 , xảy phản ứng sau: CO2  OH     HCO3  2, 2,  2,    CO32  H 2O CO2  2OH   0,  0,  Ba 2  CO32    BaCO3  0,  0,  0, - Dung dịch sau phản ứng gồm: K+ (1 mol), Ba2+ (0,6 mol) HCO3- (2,2 mol) (Đúng có bảo tồn điện tích), hiểu dung dịch gồm chất: KHCO3: 1mol Ba(HCO3)2: 0,6 mol m mbđ  mCO2  mBaCO3 500  2, 4.44  0, 2.197 566, - Tìm mdd sau phản ứng: sau gam - Nồng độ phần trăm chất tan thu được: 1.100 C % KHCO3  100% 17, 66% 566, + + C % Ba ( HCO3 )2  0, 6.259 100% 27, 45% 566, C % 45,11% - Tổng nồng độ % chất tan:  - Chọn C Câu 15: Sục CO2 vào 200 ml dung dịch X gồm Ba(OH) 1M NaOH 1M Sau phản ứng thu 19,7 gam kết tủa.Trong đồ thị hình vẽ Đồ thị thể theo kết thí nghiệm (số liệu tính theo đơn vị mol): 13 Giải: - nBaCO3 0,1 , n OH  nNaOH  2nBa ( OH )2 0, n nBa (OH )2 0, - Kết tủa cực đại: BaCO3 - Giá trị lớn CO2 để thu 0,1 mol kết tủa: OH   CO2    HCO3  0,  0, 0,    CO32  H 2O 2OH  CO2   0, 0,1  0,1  nCO2 0,5  - Chọn C Câu 16: (SỞ GD & ĐT TỈNH PHÚ THỌ )Đốt cháy hết m gam cacbon cần V lít oxi (đktc), thu hỗn hợp khí E có tỉ khối so với hiđro 20 Dẫn từ từ E vào dung dịch chứa hỗn hợp NaOH Ba(OH) Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Giá trị V A 80,64 B 62,72 C 53,76 Giải: 14 D 17,92 CO C  O2    CO , dẫn tồn hỗn hợp khí thu qua hỗn hợp bazơ có CO phản ứng, mol CO2 tính sau: n 1,8  0,8 2, - Tại giá trị kết tủa bị hịa tan hồn tồn: CO2 mol - Từ đối xứng đồ thị: x 2,  0, 2, mol - Áp dụng quy tắc đường chéo: CO2 : 44 12 40  nCO2 nCO 3 n 2,  nCO 0,8 , với CO2 - Bảo toàn nguyên tố O cho phản ứng đốt cháy C: 2nO2 2nCO2  nCO  nO2 2,8 CO : 28 - Giá trị V: V 2,8.22, 62, 72 - Chọn B Câu 17: (THPT PHAN ĐÌNH PHÙNG – 2019) Hòa tan m gam hỗn hợp gồm Na Ba vào nước thu dung dịch X Sục khí CO2 vào dung dịch X Kết thí nghiệm biểu diễn theo đồ thị sau: Giá trị m x A 228,75 3,0 B 228,75 3,25 C 200 2,75 D 200,0 3,25 Giải: - Từ đối xứng đồ thị: + 0, 4a 0,5  a 1, 25 + Kết tủa cực đại tại: nBaCO3 a 1, 25  nBa 1, 25 + Kết tủa bị hịa tan hồn tồn khi: + x 3, 75  0,5 3, 25 nCO2 a  2a 3a  nCO2 3, 75  n 3, 75  HCO3  - Tại CO2 , xảy phản ứng: CO2  OH    nNaOH  2nBa (OH )2 3, 75  nNaOH 1, 25  nNa 1, 25 - Giá trị m: m mNa  mBa 1, 25.23  1, 25.137  200 - Chọn D 15 n OH  nCO2 3, 75 Câu 18: (THPT TRẦN PHÚ VĨNH PHÚC- 2019) Sục V lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch chứa hỗn hợp Ba(OH)2 KOH, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Giá trị tủa cực A 2,24 2,24 ≤ V Giải: - Từ a  2, 3a 0,33  a 0,1 - Kết tủa cực đại: V để thu kết đại? ≤ V ≤ 6,72 B 2,24 ≤ V ≤ 5,376 C ≤ 4,48 D 2,24 ≤ V ≤ 5,152 đối xứng đồ thị: nBaCO3 a 0,1 - Từ độ thị ta thấy: kết tủa đạt cực đại giữ nguyên không đổi  0,1 nCO2 0, 23  2, 24 V 5,152 a nCO2 2,3a - Chọn D Câu 19: (THPT CHUYÊN HÀ TĨNH - 2019) Cho m gam hỗn hợp Na Ba vào nước dư, thu dung dịch X V lít khí H2 (đktc) Sục khí CO2 từ từ đến dư vào dung dịch X, lượng kết tủa thể đồ thị sau: Giá trị m V A 35,70 7,84 B 30,18 6,72 - Kết tủa đạt cực dại: nBaCO3 0,18  nBa ( OH )2 - Kết tủa bị hoàn tan hoàn toàn khi: CO2  OH    HCO3    n OH  C 30,18 7,84 D 35,70 6,72 Giải: 0,18 nCO2 0, 42  0,18 0, nCO2 0,  nNaOH  2nBa (OH )2 0,  nNaOH 0, 24 - Giá trị m: m mNa  mBa 0, 24.23  0,18.137 30,18 16 , lúc xảy phản ứng: - Thể tích H2 thu được: 2n nNa  2nBa  nH 0,3  VH 6, 72 Bảo toàn e: H Chọn B Câu 20: Sục từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch X chứa m gam NaOH a mol Ba(OH) Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Giá trị m a A 64 1,2 B 64 0,9 C 64 0,8 D 32 0,9 Giải: - Từ đồ thị: a  a  1, 3,  a 0,9  n 3,  HCO3  - Tại giá trị CO2 , xảy phản ứng: CO2  OH    nNaOH  2nBa (OH )2 3,  nNaOH 1, - Giá trị m: mNaOH 1, 6.40 64 - Chọn B 17 n OH  nCO2 3, ... CaCO3  Ba 2  CO32    BaCO3  Đồ thị CO2 tác dụng hỗn hợp Ca(OH)2 NaOH Phân tích: - OG: Xảy phản ứng sau CO2  2OH     CO32  H 2O 2- + CO3 sinh phản ứng với Ca , 2+ Ca 2  CO32   ... - Từ đối xứng đồ thị: z 1,  0, 1, Chọn B Câu 4:Khi sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol NaOH b mol Ca(OH) 2, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: nCaCO3 0,5 nCO2 Tỉ lệ a:b... HÀ NỘI 2019)Sục CO2 vào dung dịch chứa Ca(OH)2 NaOH ta thu kết hình bên Giá trị x A 0,64 B 0,58 C 0,68 D 0,62 nCaCO3 0,1 0,06 nCO2 a a+0,5 x Giải: Vẽ lại đồ thị: - Từ đối xứng đồ thị: + a 0,1