TOÁN XÁC ĐỊNH SẢN PHẨM GIỮA OXIT AXIT VỚI KIỀM
II. Sản phẩm phản ứng giữa oxit axit với dung dịch kiềm
2) Tính hiệu suất phản ứng phân huỷ
3) Hoà tan hoàn toàn A trong dung dịch HCl dư, cho toàn bộ khí thu được hấp thụ vào 125 ml dung dịch NaOH 0,2M được dung dịch B. Tính nồng độ mol/l của dung dịch B
(Giả sử thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể).
Hướng dẫn
Phương trình hoá học:
CaCO3 ���to CaO + CO2� (1) 1) Theo định luật bảo toàn khối lượng:
mCO2 = 12- 7,6 = 4,4 (g) nên: nCO2 = 0,1 (mol)
Theo phương trình (1) nCaO = nCO2 = 0,1 (mol) mCaO = 5,6 (g),
%CaO = x100% 6
, 7
6 ,
5 = 73,7 %
% CaCO3 = 26,3 %
2) Theo phương trình (1) nCaCO3 bị phân huỷ = nCO2 = 0,1 (mol).
mCaCO3 = 0,1 x 100 = 10 (g).
nên: H% = x100% 12
10 = 83,3%
3) Số gam CaCO3 trong chất rắn A: mCaCO3 = 2 (g) nCaCO3 = 0,02 (mol)
CaO + 2HCl CaCl2 + H2O (2) CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2� + H2O (3) Theo phương trình (3) nCO2 = nCaCO3 = 0,02 (mol)
Theo bài: nNaOH = 0,2 x 0,125 = 0,025 (mol) Nhận thấy
2
NaOH CO
n
n = 0,02 1,25 025 ,
0 sản phẩm tạo thành là hỗn hợp 2 muối (như vậy trong B chứa Na2CO3 và NaHCO3).
Gọi x, y lần lượt là số mol Na2CO3 và NaHCO3 tạo thành trong B.
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O mol: 2x x x
NaOH + CO2 NaHCO3 mol: y y y Ta có:
015 , 0 y
005 , 0 x 02
, 0 y x
025 , 0 y x
2
Vậy CM(NaHCO3) = 0,12(M) 125
, 0
015 ,
0
CM(Na2CO3) = 0,04(M) 125
, 0
005 ,
0
Cho 8,4 gam Fe tan hết trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng, thu được khí SO2 và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 26,4 gam muối khan.
a. Tính khối lượng H2SO4 đãphản ứng.
b. Cho toàn bộ lượng khí SO2 thu được ở trên tác dụng với 275 ml dung dịch KOH 1M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Tính khối lượng chất tan có trong dung dịch Y.
Hướng dẫn Ta có: 8, 4
56 0,15
nFe mol
Cho 8,4 gam Fe tan hết trong dd H2SO4 đặc, nóng:
2Fe + 6H2SO4 đặc t0
��� Fe2(SO4)3 + 3SO2 � + 6H2O (1) Giả sử muối khan chỉ có Fe2(SO4)3 khi đó:
Theo (1): 2( 4 3)
1 0,15
0,075
2 2
Fe SO Fe
n n mol
�mFe SO2( 4 3) 0,075.400 30 gam�26, 4gammuối khan (vô lí) Điều đó chứng tỏ sau phản ứng (1) H2SO4 hết, Fe dư và xảy ra tiếp phản ứng:
Fe + Fe2(SO4)3 ��� 3FeSO4 (2) Gọi số mol Fe phản ứng ở (1) và (2) lần lượt là x và y.
x + y = 0,15 (*) Theo (1): 2( 4 3) (1) (1)
1 0,5
2 2
Fe SO Fe
n n x x mol
Theo (2): 2 4 3
4
( ) (2) (2)
3 (2) 3
Fe SO Fe
FeSO Fe
n n y mol
n n y mol
��
�
��
� muối khan gồm: 3y mol FeSO4 và ( 0,5x-y) mol Fe2(SO4)3 � mmuối khan= 400(0,5x-y) + 152.3y = 26,4 gam
� 200x + 56y = 26,4 (**)
Từ (*) và (**) ta có: 0,15 0,125
200 56 26, 4 0,025
x y x
x y y
� �
� ��
� �
Theo (1): nH SO2 4 3nFe(1) 3.0,125 0,375 mol
Khối lượng H2SO4 đã phản ứng là: mH SO2 4 98.0,375 36,75 gam Ta có: nKOH = 0,275.1= 0,275 mol
Theo (1): 2 (1)
3 3
.0,125 0,1875
2 2
SO Fe
n n mol
Cho khí SO2 tác dụng với dd KOH:
SO2 + 2KOH ��� K2SO3 + H2O (1) ban đầu: 0,1875 0,275 mol phản ứng: 0,1375 0,275 0,1375 mol sau pư : 0,05 0 0,1375 mol
SO2 + K2SO3 + H2O ��� 2KHSO3 (2)
ban đầu: 0,05 0,1375 mol phản ứng: 0,05 0,05 0,1 mol sau pư : 0 0,0875 0,1 mol
� dung dịch Y gồm: 0,1 mol KHSO3 và 0,0875 mol K2SO3
Khối lượng chất tan có trong dd Y là:
mKHSO3 0,1.120 12 gam
mK SO2 3 0,0875.158 13,825 gam
Bài 10: Trộn 200 ml dung dịch HCl 0,1M với 100 ml dung dịch Ba(OH)20,1M thu được dung dịch X. Cho 2,24 lit CO2(đktc) hấp thụ hết vào 100 gam dung dịch NaOH 8% được dung dịch Y. Hoà tan 2,24 lit NH3 (đktc) vào nước được 100ml dung dịch Z.
Hỏi các dung dịch X, Y, Z có pH> 7 ; pH= 7 hay pH< 7. Giải thích.
Hướng dẫn
* Xét dung dịch X: Có nHCl = 0,02; nBa OH( )2= 0,01 HCl + Ba(OH)2 BaCl2 + H2O
Nhận thấy cả HCl và Ba(OH)2 đều hết, sau phản ứng được 0,01mol BaCl2, nên dung dịch sau phản ứng có pH= 7
* Xét dung dịch Y:
CO2
n = 0,1; nNaOH= 0,2, do đó sản phẩm là muối trung hoà 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O
Nhận thấy sau phản ứng cả CO2 và NaOH đều hết, do đó dung dịch Y chứa 0,1 mol Na2CO3, đây là muối của kim loại mạnh và gốc axit yếu nên có tính kiềm, suy ra pH > 7.
* Xét dung dịch Z:
3 0,1
nNH NH3 + H2O � NH4OH
Nhận thấy dung dịch amoniac có tính kiềm yếu nên pH> 7
Bài 11. Dùng V lít khí CO khử hoàn toàn 4 gam một oxit kim loại(A2Ox), phản ứng kết thúc thu được kim loại và hỗn hợp khí R. Tỷ khối của R so với H2 là 19. Cho R hấp thụ hoàn toàn vào 2,5 lít dung dịch Ca(OH)2 0,025M người ta thu được 5 gam kết tủa.
a. Xác định kim loại và công thức hoá học của oxit đó . b. Tính V.(Biết các thể tích khí đo ở đktc)
Hướng dẫn
Các PTHH: A2Ox + xCO ��to� 2 A + xCO2 (1) CO2 + Ca(OH)2 ��to� CaCO3 � + H2O (2) Có thể: CaCO3 + CO2 + H2O ��to� Ca(HCO3)2 (3) nCa OH( )2= 2,5 . 0,025 = 0,0625 (mol);
nCaCO3= 5/100 = 0,05 (mol) Ta xét 2 trường hợp
1.TH1: Ca(OH)2 dư phản ứng (3) không xảy ra a. Từ (2): nCO2 = nCaCO3 = 0,05 mol
theo (1) nA O2 x = 1/x . 0,05 mol
Giải ra ta được: MA
x = 32 với x = 2; MA = 64 thoả mãn Vậy A là Cu, CT oxit: CuO
b. Đặt n CO dư trong hh khí X là t ta có phương trình tỉ khối 28t 44.0,05 19
(x 0,05).2
t = 0,03 mol
giá trị của VCO ban đầu =(0,03 + 0,05) . 22,4 = 1,792 (l) 2. TH2: CO dư phản ứng (3) có xảy ra
a. Từ (2): nCO2= nCaCO3 =
( )2
Ca OH
n = 0,0625 mol
Bài ra cho: n CaCO3 chỉ còn 0,05 mol chứng tỏ n CaCO3 bị hoà tan ở (3) là:
0,0625 – 0,05 = 0,0125 (mol)
Từ (3): nCO2 = nCaCO3bị hoà tan = 0,0125 mol
Tổng nCO2 = 0,0625 + 0,0125 = 0,075 (mol) Từ (1): nA O2 x = 1
x. 0,075 (mol) Ta có pt toán: (2MA + 16x) . 0, 075
x = 4 56
3 MA
x Với x = 3; MA = 56 thoả mãn.
Vậy A là Fe, CT: Fe2O3
b. Tương tự TH 1 ta có phương trình tỷ khối:
28t 44.0,075 (x 0,075).2 19
;
Giải ra ta được t = 0,045
V = (0,075 + 0,045) . 22,4 = 2,688 (lít)