Cách nhanh giải bài tập về khí CO2 tác dụng với kiềm

---------------------------------------------------------<br /> <br /> http://bloghoahoc.com - Đề thi thử - Tài liệu Hóa Học<br /> <br /> +N u nCO2 ≥ nOH-<br /> <br /> .co<br /> m<br /> <br /> CÁCH NHANH GI I BÀI T P V KHÍ CO2 TÁC D NG V I KI M<br /> Xét ph n ng c trưng gi a NaOH v i CO2 :<br /> + s n ph m là mu i trung hoà :<br /> 2NaOH + CO2 → Na2CO3 +H2O<br /> ( d ng ion : 2OH- + CO2 → CO32- + H2O ) (1)<br /> + s n ph m là mu i axit :<br /> NaOH + CO2 → NaHCO3<br /> (d ng ion : OH- + CO2 → HCO3- )<br /> (2)<br /> Cho r ng ph n ng (2) x y ra trư c ph n ng (1) x y ra sau<br /> (1) : OH- + CO2 → HCO3(2) : 2OH- + CO2 → CO32- + H2O<br /> <br /> thì s n ph m ch có mu i axit và nHCO3- = nOH-<br /> <br /> gh<br /> oa<br /> h<br /> <br /> mu<br /> <br /> <br /> mu<br /> <br /> <br /> oc<br /> <br /> t s mol HCO32- ta suy ra s mol c a mu i<br /> 1<br /> +N u nCO2 ≤ 2 nOH- thì s n ph m ch có mu i trung hoà và nCO32- = nCO2<br /> t s mol CO32- ta suy ra s mol c a mu i<br /> 1<br /> +N u 2 nOH- ≤ nCO2 ≤ nOH- thì s n ph m<br /> <br /> i trung hoà và nCO32- = nOH- - nCO2<br /> i axit và nHCO3- =2nCO2 - nOH-<br /> <br /> Chú ý:<br /> + N u mu i có công th c d ng M(HCO3)n (v i n là hoá tr lim lo i)<br /> i<br /> <br /> =<br /> <br /> nHCO3hoá tr kim lo i<br /> <br /> bl<br /> o<br /> <br /> nmu<br /> <br /> + N u mu i có công th c d ng Mx(CO3)y thì :<br /> i<br /> <br /> tp<br /> ://<br /> <br /> nmu<br /> <br /> nCO 23<br /> =<br /> y<br /> <br /> nHCO3- + nCO32-<br /> <br /> ht<br /> <br /> + nCO =<br /> 2<br /> <br /> + (n<br /> )<br /> CO32- max<br /> <br /> = 1 nOH2<br /> <br /> (*)<br /> <br /> Ý nghĩa c a (*) là xác nh kh i lư<br /> c c i c a k t t a CaCO3<br /> (*) x y ra khi và ch khi :<br /> <br /> nCO32- nHCO3nHCO3-<br /> <br /> nOH-<br /> <br /> 1<br /> n<br /> 2 OHng<br /> <br /> nCO32-<br /> <br /> 1<br /> nCO2= nOH2<br /> O<br /> <br /> n<br /> <br /> CO2<br /> <br /> (1)<br /> <br /> 1<br /> <br /> nOH-<br /> <br /> n<br /> <br /> CO2<br /> <br /> (2)<br /> <br /> nOH-<br /> <br /> nCO2<br /> <br /> ---------------------------------------------------------<br /> <br /> http://bloghoahoc.com - Đề thi thử - Tài liệu Hóa Học<br /> <br /> 2<br /> n<br /> 3 OH2<br /> + SO2, H2S tác d ng v i ki m tương t như CO2 tác d ng v i ki m<br /> <br /> +T<br /> <br /> th ta th y<br /> <br /> nCO32- = nHCO3- ⇔ nCO<br /> <br /> =<br /> <br /> .co<br /> m<br /> <br /> VÍ D 1:<br /> Cho V lit CO2 ( ktc) h p th hoàn toàn trong 0,25 lit dung d ch Ca(OH)2 0,8 M<br /> thu ư c 2,5 gam k t t a , tính V.<br /> GI I :<br /> <br /> nên m t<br /> <br /> gh<br /> oa<br /> h<br /> <br /> oc<br /> <br /> nCa(OH)2 = 0,25 . 0,8 =0,2 mol ⇒ nOH- = 2 . 0,2 = 0,4 mol<br /> 2,5<br /> nCaCO3 =<br /> = 0,025 mol<br /> 100<br /> Ta th y thu ư c cùng m t lư ng k t t a thi x y ra hai trư ng h p<br /> 1<br /> 1<br /> (1)-Ca(OH)2 dư (t c là nCO2 ≤ 2 nOH- ) ho c (2)- 2 nOH- ≤ nCO2 ≤ nOHph n k t t a b hoà tan còn l i 0,025 mol .<br /> +Trư ng h p (1)<br /> 1<br /> Do nCO2 ≤ 2 nOH- nên nCO32- = nCO2<br /> <br /> ta có nCaCO3 = 0,025 mol ⇒ nCO 2- = 0,025 mol (m c dù CaCO3 là ch t i n li y u<br /> 3<br /> <br /> nhưng<br /> <br /> ây ta ch xét<br /> <br /> nCO32- trong CaCO3 không ph<br /> <br /> tp<br /> ://<br /> <br /> bl<br /> o<br /> <br /> ⇒ nCO2 =0,025 mol<br /> +Trư ng h p (2):<br /> 1<br /> n ≤ nCO2 ≤ nOH2 OHCách 1:<br /> <br /> i trong dung d ch<br /> <br /> D a vào<br /> giá tr<br /> <br /> th ta nh n th y r ng v i cùng m t lư ng nCO 2- thu ư c thì có hai<br /> 3<br /> <br /> nCO2 là<br /> <br /> nCO2(1) và nCO2(2) , nCO2(1) ng v i nCO2 trong trư ng h p (1)<br /> <br /> ht<br /> <br /> D th y r ng nCO2(2) = nOH- - nCO2(1) = 0,4 - 0,025 = 0,0375 mol ⇒ V = 8,4 lit<br /> Cách 2:<br /> Lư ng CO2 không nh ng<br /> tham gia ph n ng<br /> Ca(OH)2<br /> + CO2 → CaCO3 ↓ +H2O (a)<br /> mà còn dư m t lư ng<br /> tham gia ti p ph n ng:<br /> CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2<br /> (b)<br /> u tiên thu ư c lư ng k t t a c c i : nCaCO3(a) = nCa(OH)2 = 0,2 (mol) = nCO2(a)<br /> Ti p theo m t lư ng CO2 tham gia ph n ng (b) làm lư ng k t t a ch còn<br /> 0,025 mol ⇒ nCa(HCO3)2 = nCaCO3(a) - 0,025 = 0,175 mol = nCO2(b)<br /> V y lu ng CO2 tham gia 2 ph n ng là nCO2 = 0,2 + 0,175 = 0,375 ⇒ V= 8,4 lit<br /> <br /> ---------------------------------------------------------<br /> <br /> http://bloghoahoc.com - Đề thi thử - Tài liệu Hóa Học<br /> <br /> .co<br /> m<br /> <br /> VÍ D 2:<br /> Nung 20 g CaCO3 và h p th hoàn toàn khí CO2 sinh ra vào 0,5 lit dung d ch<br /> NaOH 0,56 M .Tính n ng<br /> mol c a mu i thu ư c. (th tích thay i không áng<br /> k )<br /> GI I:<br /> 20<br /> nCO2 = nCaCO3 =<br /> =0,2 mol<br /> 100<br /> nNaOH = 0,56 . 0.5 = 0,28 mol = nOH0,28<br /> do<br /> < 0,2 <br /> n<br /> 2 OHSO32HSO3- + SO32- HSO3- HSO3=<br /> <br /> bl<br /> o<br /> <br /> nSO2<br /> <br /> SO32-<br /> <br /> ht<br /> <br /> tp<br /> ://<br /> <br /> 1<br /> do nSO2= nNaOH nên s n ph m ch có mu i Na2SO3 và nNa2SO3 = nSO2= 0,2 mol<br /> 2<br /> 0,2<br /> = 0,16 M<br /> ⇒ CM (Na2SO3)=<br /> 1,25<br /> VÍ D 4:<br /> Cho t t dung d ch ch a a mol HCl và dung d ch ch a b mol Na2CO3<br /> ng th i<br /> khu y u thu ư c V lit khí ( ktc) và dung d ch X. Khi cho nư c vôi dư vào dung<br /> d ch khu y u th y có xu t hi n k t t a. Tìm bi u th c liên h gi a V v i a, b .<br /> GI I:<br /> Do khi cho nư c vôi vào dung d ch X thu ư c k t t a nên trong X v n còn ion<br /> HCO3- , không th có ion CO32- do ph n ng có khí ( CO2 ) thoát ra.<br /> Ph n ng x y ra theo hai n c:<br /> (1) : H+<br /> +<br /> CO32- → HCO3b mol ← b mol<br /> (2) : H+<br /> +<br /> HCO3- → CO2 ↑ + H2O<br /> (a - b) mol<br /> (a - b) mol<br /> →<br /> V y V = 22,4(a - b).<br /> <br /> ---------------------------------------------------------<br /> <br /> http://bloghoahoc.com - Đề thi thử - Tài liệu Hóa Học<br /> <br /> VÍ D 5:<br /> Cho 112 ml CO2 ( ktc) h p th hoàn toàn trong 200 ml dung d ch Ca(OH)2 thì<br /> lư ng k t t a thu ư c là 0,1 g. Tính n ng<br /> c a dung d ch Ca(OH)2 .<br /> GI I:<br /> 0,112<br /> 0,1<br /> nCO2 =<br /> =0,005 mol ; nCaCO3 =<br /> = 0,001 mol<br /> 22,4<br /> 100<br /> <br /> CO2<br /> <br /> OH-<br /> <br /> CaCO3<br /> <br /> th<br /> <br /> 3<br /> <br /> ⇔ 0,005 + 0,001 = 2x<br /> <br /> oc<br /> <br /> ⇔ x= 0,003 ⇔ nCa(OH)2= 0,003 mol<br /> 0,003<br /> =0,015 M<br /> ⇒ CM(Ca(OH)2)=<br /> 0,2<br /> <br /> i m bi u di n s<br /> <br /> .co<br /> m<br /> <br /> Do nCO2 > nCaCO3 nên m t ph n CaCO3 b hoà tan. Trên<br /> mol CaCO3 “d c bên kia “ c a<br /> th<br /> t s mol CaCO3 là x thì s mol c a OH- là 2x<br /> nCaCO<br /> T<br /> th ta d th y : n +n<br /> =n<br /> <br /> tp<br /> ://<br /> <br /> bl<br /> o<br /> <br /> gh<br /> oa<br /> h<br /> <br /> Bài toán trên cũng có th gi i theo<br /> cách tương t là t n x là s mol Ca(OH)2<br /> r i vi t các ph n ng x y ra. Nhưng gi i<br /> nhanh các bài t p tr c nghi m thì vi c gi i<br /> nh<br /> th là tr c quan và ơn gi n hơn các<br /> phương pháp i s . S d ng thành th o vi c<br /> bi u di n các i lư ng trên<br /> th giúp d<br /> nCaCO3<br /> nCO2<br /> nh n ra quy lu t và m i quan h gi a 0,001<br /> các i lư ng nh t là bài toán c c tr<br /> mol<br /> nOH-=2x<br /> c a k t t a.<br /> nCO2<br /> VÍ D 6:<br /> C n dùng bao nhiêu lit dung d ch NaOH 0,4 M<br /> 0,001<br /> h p th hoàn toàn 7,168 lit CO2 ( ktc) sao cho thu ư c<br /> mol<br /> hai mu i v i n ng<br /> b ng nhau (th tích dung d ch thay i<br /> không áng k ).<br /> GI I:<br /> N ng<br /> b ng nhau nên s mol c a hai mu i b ng nhau rút ra t<br /> th trên cùng<br /> <br /> nCO32- = nHCO3- ⇔ nCO<br /> <br /> 2<br /> <br /> =<br /> <br /> 2<br /> 3<br /> <br /> nOH-<br /> <br /> 7,168<br /> = 0,32 (mol) T công th c trên suy ra :<br /> 22,4<br /> 3<br /> 3<br /> nOH- = nCO2 = .0,32 = 0,48(mol) = nNaOH<br /> 2<br /> 2<br /> 0,48<br /> = 1,2 lit<br /> ⇒ VNaOH =<br /> 0,4<br /> <br /> ht<br /> <br /> nCO2 =<br /> <br /> VÍ D 7:<br /> H n h p X g m khí H2S và CO2, th tích dd KOH 1M t i thi u ñeå haáp thuï heát 4,48 l<br /> hoãn hôïp X laø :<br /> A. 100 ml<br /> <br /> http://bloghoahoc.com - Đề thi thử - Tài liệu Hóa Học<br /> <br /> ---------------------------------------------------------<br /> <br /> B. 200 ml<br /> C. 150 ml<br /> D. 200 ml hoaëc 150 ml<br /> Giaûi:<br /> Xem X chæ coù CO2 khi ñoù nX = 0,2 mol<br /> Löôïng KOH caàn duøng laø toái thieåu neân saûn phaåm chæ coù muoái axit vaø nCO = nOH-<br /> <br /> .co<br /> m<br /> <br /> 2<br /> <br /> ⇒ nOH- = nKOH = nCO2=0,2 mol<br /> ⇒ VKOH =<br /> <br /> 0,2<br /> = 200 ml ⇒ choïn caâu B<br /> 1<br /> <br /> gh<br /> oa<br /> h<br /> <br /> oc<br /> <br /> VÍ DUÏ 8:<br /> Haáp thuï a mol CO2 trong b mol Ca(OH)2 , ñeå thu ñöôïc keát tuûa sau khi phaûn öùng<br /> a<br /> keát thuùc<br /> thì tæ leä :<br /> b<br /> a<br /> a<br /> A. < 2<br /> B. ≤ 2<br /> b<br /> b<br /> a<br /> a<br /> C. >1<br /> D. ≥ 1<br /> b<br /> b<br /> GIAÛI:<br /> nOH- = 2b<br /> Ta coù:<br /> <br /> bl<br /> o<br /> <br /> 1<br /> +N u nCO2 ≤ 2 nOH- thì s n ph m ch có mu i trung hoà và nCO32- = nCO2<br /> t s mol CO32- ta suy ra s mol c a mu i<br /> <br /> tp<br /> ://<br /> <br /> mu i trung hoà và n 2- = n - - n<br /> <br /> CO3<br /> OH<br /> CO2<br /> 1<br /> +N u 2 nOH- ≤ nCO2 ≤ nOH- thì s n ph m <br /> mu i axit và nHCO3- =2nCO2 - nOH<br /> <br /> ñeå thu ñöôïc keát tuûa thì nCO < nOH- ⇔ a < 2b ⇔<br /> 2<br /> <br /> a<br />