Dạng 1: Viết phương trình hóa học – giải thích và nhận biết
Bài 1: Viết phương trình phản ứng dạng phân tử và ion thu gọn của dung dịch
NaHCO3 với từng dung dịch H2SO4 loãng, NaOH, Ba(OH)2 dư.
Giải:
2NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2CO2 ↑+ 2H2O HCO3‾ + H + → CO2 ↑ + H2O
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O HCO3‾ + OH‾ → CO32‾ + H2O
2NaHCO3 + Ba(OH)2dư → Na2CO3 + BaCO3 ↓ + 2H2O HCO3− + OH− → CO32− + H2O
78
Bài 2: Cho từ từ khí CO2vào trong bình đựng dung dịch Ca(OH)2 (nước vôi trong). Hãy nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học.
Giải: Khi cho từ từ khí CO2 qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2 ta thấy: - Dung dịch đục dần đển tối đa do xuất hiện kết tủa trắng CaCO3
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
- Khi lượng CO2 dư, dung dịch dần đến trong suốt (kết tủa hòa tan hoàn toàn)
CaCO3 + CO2 +H2O → Ca (HCO3)2
- Nếu lấy dung dịch thu được đun nóng, dung dịch lại vẫn đục do xuất hiện kết tủa trắng CaCO3
Ca(HCO3)2 t˚ CaCO3↓ + CO2↑+ H2O
Chú ý: Hiện tượng xảy ra tương tự đối với dung dịch Ba(OH)2
Bài tập tương tự:
Bài 1: Viết các phương trình phản ứng xảy ra khi cho dung dịch Ba(HCO3)2 vào các dung dịch sau: Ca(OH)2, NaHSO4, Na2CO3, HCl, NaOH.
Bài 2: Từ than đá, không khí, muối ăn, nước thiết bị đầy đủ cho biết phương
pháp điều chế NaHCO3, NH4HCO3, NH4NO3, ure.
Bài 3: Hoàn thành các phản ứng sau:
a) Silic đioxit→natri silicat→axit silisic→silic đioxit→silic b) Cát thạch anh→Na2SiO3→H2SiO3→SiO2
c) Si→Mg2Si→SiH4 →SiO2→Si
Bài 4: Bằng phương pháp hóa học hãy phân biệt:
a) Các khí SO2, CO2, NH3 và N2 b) Các khí CO2, SO2, N2, O2 và H2 c) Các khí Cl2, NH3, CO, CO2
Bài 5: Nhận biết các lọ mất nhãn chứa các chất sau:
a) Chất rắn BaSO4, BaCO3, NaCl, Na2CO3 (chỉ dùng thêm HCl loãng) b) Chất rắn NaCl, Na2SO4, BaCO3,Na2CO3 (chỉ dùng thêm CO2 và nước) c) Các dung dịch NaOH, NH4Cl, Na2SO4, Na2CO3.
79
d) Bốn chất lỏng: H2O, HCl, Na2CO3, NaCl (không dùng thêm hóa chất nào khác)
Dạng 2: CO2 tác dụng với kiềm
Các kiến thức học sinh cần nắm vững
* Bài toán CO2 tác dụng với NaOH (hoặc KOH)
Khi cho CO2 tác dụng với dung dịch NaOH có thể xảy ra các phản ứng sau:
NaOH + CO2 → NaHCO3 (1)
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O (2) TH 1: Biết số mol các chất tham gia phản ứng
Khi bài toán cho biết số mol NaOH và CO2 tham gia phản ứng thì trước tiên phải lập tỉ lệ số mol
2 NaOH CO n T n
. Sau đó kết luận phản ứng xảy ra và tính toán theo dữ kiện bài toán.
+ Nếu T 1: Chỉ xảy ra phản ứng (1), muối thu được chỉ có NaHCO3
+ Nếu 1 < T < 2: Xảy ra cả phản ứng (1) và (2), sản phẩm thu được có 2 muối là NaHCO3 và Na2CO3.
+ Nếu T 2: Chỉ xảy ra phản ứng (2), muối thu được chỉ có Na2CO3 (1) 1 (1) và (2) 2 (2) T
NaHCO3 NaHCO3 + Na2CO3 Na2CO3
Chú ý: Khi T < 1 thì CO2 còn dư, NaOH phản ứng hết Khi 1 T 2 : Các chất tham gia phản ứng đều hết Khi T > 2: NaOH còn dư, CO2 phản ứng hết
TH2: Khi chưa biết số mol các chất tham gia phản ứng
Khi chưa biết số mol các chất tham gia phản ứng thì phải viết cả 2 phản ứng sau đó đặt số mol của từng muối, tính toán số mol các chất trong phương trình phản ứng và tính toán.
* Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 (hoặc Ca(OH)2)
Khi cho CO2 tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 có thể xảy ra các phản ứng
80
Ba(OH)2 + 2CO2 → Ba(HCO3)2 (1) Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 ↓ + H2O (2) - Trường hợp 1: Biết số mol các chất tham gia phản ứng
Khi biết số mol CO2 và Ba(OH)2 thì trước tiên phải lập tỉ lệ
2 OH CO n T n . Sau đó kết luận phản ứng xảy ra và tính toán theo dữ kiện bài toán tương tự như với bài toán kiềm 1 lần kiềm.
- Trường hợp2: Khi chưa biết số mol các chất tham gia phản ứng
Với bài toán dạng này thường cho biết trước số mol của CO2 hoặc Ba(OH)2 và số mol BaCO3. Khi giải phải viết cả 2 phản ứng và biện luận từng trường hợp
+ Chỉ xảy ra phản ứng tạo kết tủa, 2 CO n = 2 ( ) Ba OH pu n = n
+ Xảy ra cả 2 phản ứng tạo muối trung hoà (kết tủa) và muối axit. nCO2 = 2.
2
( )
Ba OH pu
n - n
Chú ý: - Khi bài cho thể tích CO2 và khối lượng kết tủa, yêu cầu tính lượng kiềm thì thường chỉ xảy ra 1 trường hợp và có 1 đáp án phù hợp .
- Khi cho số mol kiềm và khối lượng kết tủa, yêu cầu tính thể tích CO2 tham gia thì thường xảy ra 2 trường hợp và có 2 kết quả thể tích CO2 phù hợp
Bài tập áp dụng
Bài 1: Cho 224 ml khí CO2(đktc) hấp thụ hết trong 100 ml dung dịch KOH 0,2M. Tính khối lượng muối thu được.
Bài 2: Cho 5,6 lít khí CO2(đktc) qua 164 ml dung dịch NaOH 20% (D=1,22 g/ml). Xác định nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch thu được.
Bài 3 : Thổi 0,3 mol khí CO2 vào dung dịch chứa 0,4 mol Ba(OH)2, sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Tính m.
Bài 4: Cho V lít khí CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch Ca(OH)2 1M thu được 10 gam kết tủa. Tính giá trị V.
Bài 5: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO2 (đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 a M thu được 15,76 gam kết tủa. Tính giá trị của a.
81
Bài 6: Cho 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 2 lít dung dịch Ca(OH)2 thu được 6 gam kết tủa. Tính nồng độ mol/l của dung dịch Ca(OH)2.
Câu 7: Cho V lít CO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 200 ml dung dịch hỗn hợp KOH 1M và Ba(OH)2 0,75M thu được 23,64 gam kết tủa. Tính giá trị V.
Bài 8 : Cho 0,14 gam CO2 hấp thụ hết vào dung dịch chứa 0,11 mol Ca(OH)2. Sau phản ứng khối lượng dung dịch tăng hay giảm bao nhiêu gam?
Dạng 3: Bài toán khử oxit kim loại bởi CO
* Kiến thức học sinh cần nhớ : MxOy+ yCO → xM + yCO2 (kim loại M phải đứng sau Al trong dãy điện hóa) Hay O (oxit) + CO → CO2
* Phương pháp: Hay dùng định luật bảo toàn e, bảo toàn mol nguyên tố, bảo toàn khối lượng để làm nhanh.
Bài tập áp dụng
Bài 1: Cho một luồng khí CO dư đi từ từ qua ống sứ đưng hỗn hợp : Al2O3, CuO, Fe2O3, NiO, MgO, Ag2O, FeO, Fe3O4 ở nhiệt độ cao, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn chất rắn còn lại trong ống sứ là gì, nêu thành phần ?
Bài 2: Người ta cần dùng 7,84 lít khí CO (đktc) để khử hoàn toàn 20 gam hỗn
hợp CuO và Fe2O3 ở nhiệt độ cao. a) Viết phương trình phản ứng
b) Xác định phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp trước và sau phản ứng.
Bài 3: Cho một luồng khí CO có dư đi từ từ qua ống sứ chứa m gam Al2O3, Fe3O4 đun nóng. Sau một thời gian trong ống còn lại 14,4 gam chất rắn. Khí ra khỏi ống sứ được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 lấy dư thu được 16 gam kết tủa. Tính giá trị m.
Bài 4: Dẫn khí CO đi qua 40 gam CuO nung nóng thu được chất rắn X và khí
CO2. Hấp thụ hoàn toàn khí CO2 sinh ra bằng 300 ml dung dịch Ba(OH)2 1M thì thu được 39,4 gam kết tủa. Cho chất rắn X vào dung dịch AgNO3 dư. Tính khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng.
82 *Kiến thức học sinh cần nắm vững:
Có 2 dạng thường gặp: phản ứng nhiệt phân và phản ứng trao đổi (với axit→ khí; với muối → kết tủa)
+ Đối với muối cacbonat của kim loại kiềm và (NH4)2CO3 thì không bị nhiệt phân
+ Muối hidrocacbonat nhiệt phân → muối Cacbonat + CO2↑+ H2O + Muối cacbonat nhiệt phân → oxit kim loại tương ứng + CO2↑
Bài tập áp dụng
Bài 1: Nêu hiện tượng ,viết phương trình phân tử và ion thu gọn khi :
a) Cho từ từ dung dịch axit HCl vào bình đựng dung dịch Na2CO3 b) Cho từ từ dung dịch axit HCl vào bình đựng dung dịch NaHCO3
c) Cho từ từ dung dịch axit HCl vào bình đựng hỗn hợp dung dịch NaHCO3 và NaHCO3
Bài 2: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30 ml dung dịch HCl vào 100 ml dung dịch
chứa Na2CO3 0,2M và NaHCO3 0,2M sau phản ứng thu được bao nhiêu lít CO2 ở đktc.
Bài 3: Cho 5,94 gam hỗn hợp K2CO3 và Na2CO3 tác dụng với dung dịch H2SO4 dư thu được 7,74 gam hỗn hợp các muối khan K2SO4 và Na2SO4.
a) Tính thành phần trăm khối lượng các chất có trong hỗn hợp ban đầu và sau phản ứng.
b) Tính thể tích khí CO2 thoát ra ở đktc.
Bài 4: Cho 3,45 gam hỗn hợp muối M2CO3và N2CO3 tác dụng hết với dung dịch HCl dư thu được V lít CO2 (đktc) và 3,12 gam muối clorua. Tính V.
Bài 5: Hòa tan 14 gam hỗn hợp MCO3 và NCO3 bằng dung dịch HCl dư thu được dung dịch A và 0,672 lít khí CO2 (đktc). Cô cạn dung dịch A thì thu được m gam muối khan. Tính m.
Bài 6: Nhiệt phân hoàn toàn một hỗn hợp gồm MgCO3 và CaCO3 thu được 1,12 lít CO2 (đktc) và 2,2 gam một chất rắn. Tính thành phần phần trăm khối lượng các chất có trong hỗn hợp ban đầu.
83
Bài 7: Khi nung 30 gam hỗn hợp CaCO3 và MgCO3 thì khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng chỉ bằng một nửa khối lượng ban đầu. Tính thành phần % theo khối lượng các chất ban đầu.
Bài 8 : Nung 13,4 gam hỗn hợp hai muối cacbonat của hai kim loại hóa trị II
thu được 6,8 gam chất rắn và khí X. Lượng khí X cho hấp thụ vào 75 ml dung dịch NaOH 1M. Cô cạn dung dịch tạo thành thu được m gam muối khan. Tính m.
Đối với các bài toán nhiệt phân muối cacbonat ta hay áp dụng định luật bào toàn khối lượng :
m = m + m Muối cacbonat chất rắn sau pư CO2↑
Một số bài tập trắc nghiệm tổng hợp
Bài 1: Từ hai muối X và Y thực hiện các phản ứng sau :
X t0 X1 + CO2 X1 + H2O X2
X2 + Y X + Y1 + H2O X2 + 2Y X + Y2 + 2H2O Hai muối X, Y tương ứng là
A. CaCO3, NaHSO4. B. BaCO3, Na2CO3. C. CaCO3, NaHCO3. D. MgCO3, NaHCO3
Bài 2: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO2 (đktc) vào dung dịch nước vôi trong có chứa 0,075 mol Ca(OH)2. Sản phẩm thu được sau phản ứng gồm:
A. CaCO3 B. Ca(HCO3)2 C. CaCO3 và Ca(HCO3)2 D. Ca(HCO3)2 và CO2
Bài 3: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít CO2 (đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 nồng độ a mol/l, thu được 15,76 gam kết tủa. Giá trị của a là:
A. 0,032 mol/l B. 0,048 mol/l C. 0,06 mol/l D. 0,04 mol/l
Bài 4: Nung 13,4 gam 2 muối cacbonat của 2 kim loại hóa trị II, được 6,8
gam rắn và khí X. Cho khí X sinh ra cho hấp thụ vào 75 ml dung dịch NaOH 1M. Tính khối lượng muối khan thu được sau phản ứng.
84
Bài 5: Cho 5,6 lít hỗn hợp X gồm N2 và CO2 (đktc) đi chậm qua 5 lít dung dịch Ca(OH)2 0,02M để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 5 gam kết tủa. Tính tỉ khối hơi của hỗn hợp X so với H2.
A. 18,8 B. 1,88 C. 37,6 D. 21
Bài 6: Hấp thụ hết V lít CO2 (đktc) vào 300 ml dung dịch NaOH x mol/l được 10,6 gam Na2CO3 và 8,4 gam NaHCO3. Giá trị V, x lần lượt là?
A. 4,48 lít và 1M B. 4,48 lít và 1,5M C. 6,72 lít và 1M D. 5,6 lít và 2M
Bài 7: Cho 0,14 mol CO2 hấp thụ hết vào dung dịch chứa 0,11 mol Ca(OH)2. Ta nhận thấy khối lượng CaCO3 tạo ra lớn hơn khối lượng CO2 đó dùng nên khối lượng dung dịch còn lại giảm bao nhiêu?
A. 1,84 gam B. 3,68 gam C. 2,44 gam D. 0,92 gam
Bài 8: Cho V lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm CO và H2 phản ứng với một lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO và Fe3O4 nung nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam. Giá trị của V là
A. 0,448lít B.0,112lít C. 0,224 lít D.0,560 lít
Bài 9: Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn
hợp rắn gồm CuO, Fe2O3 (ở nhiệt độ cao). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X. Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH)2 thì tạo thành 4 gam kết tủa. Giá trị của V là
A.1,120 lít B. 0,896 lít C. 0,448 lít D.0,224 lít
Bài 10: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Cu vào dung dịch HCl (dư), sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 3,36 lít khí (ở đktc). Nếu cho m gam hỗn hợp X trên vào một lượng dư axit nitric (đặc, nguội), sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 6,72 lít khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của m là:
A. 11,5 gam B. 10,5 gam C. 12,3 gam D. 15,6 gam
Bài 11: Nhiệt phân hoàn toàn 40 gam một loại quặng đôlômit có lẫn tạp chất trơ sinh ra 8,96 lít khí CO2 (ở đktc). Thành phần phần trăm về khối lượng của CaCO3.MgCO3 trong loại quặng nêu trên là
85
A. 40% B. 50% C. 84% D. 92%
Bài 12: Cho 2,44g hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3 tác dụng hoàn toàn với dung dịch BaCl2 2M. Sau phản ứng thu được 3,94 gam kết tủa.Thể tích dung dịch BaCl2 2M tối thiểu là:
A. 0,01 lít B. 0,02 lít C. 0,015 lít D. 0,03 lít
Bài 13: Cho m gam hỗn hợp muối cacbonat tác dụng hết với dung dịch HCl thu được 6,72 lít khí CO2 (đktc) và 32,3 gam muối clorua. Giá trị của m là: A. 27gam B. 28 gam C. 29 gam D. 30 gam
Bài 14: Để khử hoàn toàn hỗn hợp FeO, CuO cần 4,48 lít H2(đktc). Nếu cũng