Các dạng bài toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm và cách giải

Các dạng bài toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm và cách giải

Với Các dạng bài toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm và cách giải Hoá học lớp 11 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá 11.

I. Lý thuyết và phương pháp giải

Xét bài toán sục CO₂ sục vào dung dịch kiềm.

- Phương trình hóa học:

CO₂ + 2OH^- → CO₃^2- + H₂O (1)

CO₂ + OH^- → HCO₃^- (2)

- Xét tỉ lệ:

+ Nếu T ≥ 2 : chỉ tạo muối CO₃^2-

Bảo toàn nguyên tố C → n_CO2 = n_CO3^2-

+ Nếu T ≤ 1 : chỉ tạo muối HCO₃^-

Bảo toàn nguyên tố H → n_OH^- = n_HCO3^-

+ Nếu 1 < T < 2 : tạo cả muối HCO₃^- và CO₃^2-

Bảo toàn nguyên tố → n_CO3^2- = n_OH^- - n_CO2 ; n_HCO3^- = n_CO2 - n_CO3^2-

- Để giải tốt bài toán này cần phối hợp thuần thục bảo toàn nguyên tố và bảo toàn khối lượng:

+ m_muối = m_KL + m_CO3^2- + m_HCO3^- = m _{muối cacbonat} + m _{muối hidrocacbonat} (muối nào không có thì cho bằng 0).

- Nếu cation của dung dịch kiềm là Ba²⁺, Ca²⁺ thì so sánh với số mol CO₃^2- với số mol cation Ba²⁺, Ca²⁺ để suy ra số mol kết tủa.

+ Trường hợp: n_CO3^2- > n_M²⁺ ⇒ n↓ = n_M²⁺

+ Trường hợp: n_CO3^2- < n_M²⁺ ⇒ n↓ = n_CO3^2-

- Nếu sau phản ứng, tiến hành cô cạn dung dịch thu được kết tủa thì dung dịch chứa hỗn hợp muối HCO₃^- và CO₃^2-.

Ví dụ: Ca(HCO₃)₂CaCO₃ ↓ + CO₂ + H₂O

II. Ví dụ minh họa

Câu 1: Sục 2,24 lít khí CO₂ vào 200ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch X. Tính khối lượng muối trong X?

A. 15 g

B. 20 g

C. 10 g

D.10,6 g

Hướng dẫn

n_CO2 = 0,1 mol, n_NaOH = 0,2 mol

⇒ T = = 2

⇒ Dung dịch X chỉ chứa 1 muối là Na₂CO_3­

⇒ n_Na2CO3 = n_CO2

⇒ m_Na2CO3 = 0,1.106 = 10,6gam

Đáp án D

Câu 2. Cho V lít (đktc) CO₂ tác dụng với 200 ml dung dịch Ca(OH)₂ 1M thu được 10 gam kết tủa. Vậy thể tích V của CO₂ là

A. 2,24 lít.

B. 6,72 lít.

C. 8,96 lít.

D. 2,24 hoặc 6,72 lít
Hướng dẫn

n_Ca(OH)2 = 0,2 mol; n_↓CaCO3 = 0,1 mol

Trường hợp 1: Chỉ tạo muối CaCO₃

⇒ n_CO2 = n_↓CaCO3 = 0,1 mol

⇒ V_CO2 = 0,1.22,4 = 2,24 lit

Trường hợp 2: Tạo hỗn hợp 2 muối

Bảo toàn nguyên tố Ca : n_Ca(HCO3)2 = n_Ca(OH)2 - n_↓CaCO3 = 0,1 mol

Bảo toàn nguyên tố C ⇒ n_CO2 = 2n_Ca(HCO3)2 + n_↓CaCO3 = 0,3 mol

⇒ V_CO2 = 0,3.22,4 = 6,72lit

Đáp án D

Câu 3: Sục 4,48 lít khí CO₂ (đktc) vào 500ml dung dịch NaOH 0,1M và Ba(OH)₂ 0,2M. Tính khối lượng kết tủa thu được?

A. 9,85 gam

B. 9,65 gam

C. 10,05 gam

D. 10,85 gam

Hướng dẫn:

n_CO2 = 0,2 mol , n_OH^- = 0,25 mol, n_Ba²⁺ = 0,1 mol

Ta thấy: 1< T = 1,25 < 2 ⇒ tạo cả muối HCO₃^- và CO₃^2-.

CO₂ + 2OH^- → CO₃^2- + H₂O

0,125 0,25 → 0,125

CO₂ + CO₃^2- + H₂O → 2HCO₃^- (2)

0,075 → 0,075 → 1,5

n_CO3^2- = 0,05 mol < n_Ba²⁺

n_↓ = 0,05 mol

⇒ m↓ = 0,05 . 197 = 9,85g

Đáp án A

III. Bài tập tự luyện

Câu 1: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO₂ (đktc) vào dung dịch nước vôi trong có chứa 0,25 mol Ca(OH)₂. Sản phẩm muối thu được sau phản ứng gồm?

A. Chỉ có CaCO₃

B. Chỉ có Ca(HCO₃)₂

C. Cả CaCO₃ và Ca(HCO₃)₂

D. Không có cả 2 chất CaCO₃ và Ca(HCO₃)₂

Câu 2: Hấp thụ hoàn toàn 0,672 lít CO₂ (đktc) vào 2 lít Ca(OH)₂ 0,01M thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 1 gam

B. 1,5 gam

C. 2 gam

D. 2,5 gam

Câu 3: Thổi V lít khí CO₂ (đktc) vào 100ml dung dịch Ca(OH)₂ thu được 6 gam kết tủa. Lọc kết tủa, đun nóng dung dịch lại thấy có 4 gam kết tủa nữa. Giá trị của V là

A. 2,24 lít

B. 2,688 lít

C. 6,72 lít

D. 10,08 lít

Câu 4: Sục V lít CO₂ (đktc) vào 200 ml dung dịch X gồm Ba(OH)₂ 1M và NaOH 1M. Sau phản ứng thu được 19,7 gam kết tủa. Giá trị của V là

A. 2,24 hoặc 4,48

B. 2,24 hoặc 11,2

C. 6,72 hoặc 4,48

D. 5,6 hoặc 11,2

Câu 5: Dẫn V lít khí CO₂ (ở đktc) qua 500 ml dung dịch Ca(OH)₂ nồng xM , sau phản ứng thu được 3 gam kết tủa và dung dịch A. Đun nóng dung dịch A thu được thêm 2 gam kết tủa nữa. Giá trị của V và x là

A. 1,568 lít và 0,1 M

B. 22,4 lít và 0,05 M

C. 0,1792 lít và 0,1 M

D. 1,12 lít và 0,2 M

Câu 6: Dung dịch X chứa NaOH 0,2M và Ca(OH)₂ 0,1M. Sục 7,84 lít khí CO₂ (đktc) vào 1 lít dung dịch X thì khối lượng kết tủa thu được là

A. 15 gam.

B. 5 gam.

C. 10 gam.

D. 20 gam.

Câu 7: Sục V lít khí CO₂ (đktc) vào 2 lít dung dịch Ca(OH)₂ 0,05M , thu được 7,5 gam kết tủa. Gía trị V là

A. 1,68 lít

B. 2,88 lít

C. 2,24 lít và 2,8 lít

D. 1,68 lít và 2,8 lít

Câu 8: Sục 1,12 lít CO₂ (đktc) vào 200ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,2M. Khối lượng kết tủa thu được là:

A. 5,91g.

B. 19,7g.

C. 78,8g.

D. 98,5g.

Câu 9: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít CO₂ (đktc) vào 200ml dung dịch NaOH 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam muối. Giá trị của m là

A. 13,7.

B. 5,3.

C. 8,4.

D. 15,9.

Câu 10: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO₂ (đktc) vào 100ml dung dịch Ca(OH)₂ 0,75M, thu được a gam kết tủa. Giá trị của a là

A. 1,0.

B. 7,5.

C. 5,0.

D. 15,0

Đáp án tham khảo