CO2 tác dụng với hỗn hợp dung dịch kiềm

Giải bài tập Hóa Học 12: Dạng bài tập về CO2 (hay SO2) tác dụng với dung dịch kiềm

Để giải bài tập Hóa Học lớp 12 đối với dạng bài tập về CO₂ (hay SO₂) tác dụng với dung dịch kiềm, bạn cần ghi nhớ và vận dụng những phương pháp giải nào? Bài viết dưới đây sẽ mang đến bạn câu trả lời cụ thể hơn nhé! I-VỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI Đối với dạng bài tập về CO₂ (hay SO₂) tác dụng với dung dịch kiềm trong chương trình Hóa Học lớp 12, bạn cần nắm vững phương pháp phản ứng giữa CO₂ với dung dịch Bazơ cụ thể như sau: *  Ta có thể có hai phản ứng:

Như vậy tuỳ theo tỉ lệ mol giữa OH^– với CO₂ mà phản ứng có thể cho ra 1 hoặc nhiều muối. Có hai dạng toán thường gặp: 1). Dạng 1: Biết số mol OH^– và CO₂. Xác định muối tạo thành.

Nguyên tắc: Lập tỉ lệ mol 

Nếu thu được 2 muối, viết phương trình phản ứng độc lập, từ CO₂ và bazơ, tạo ra mỗi muối ở mỗi phản ứng, đặt hai ẩn là số mol của hai muối, lập phương trình toán học theo số mol CO₂ và OH^–. Giải hệ, giải để có giá trị hai ẩn. Ví dụ:                    CO₂ + NaOH = NaHCO₃ x           x               x CO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O y           2y                     y

Dạng 2: Biết và sản phẩm. Xác định lượng CO₂ (Hoặc biết  và sản phấm. Xác định lượng bazơ) Dạng này thường gặp khi CO₂ phản ứng với Ca(OH)₂ (hoặc Ba(OH)₂). Lúc đó sản phẩm cacbonat trung hoà là một chất không tan CaCO₃ (hoặc BaCO₃). Phương trình phản ứng: Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃↓ + H₂O     (1) Ca(OH)₂ + 2CO₂ = Ca(HCO₃)₂         (2)

Ví dụ: Biết .

Nguyên tắc: So sánh 

Có hai trường hợp và bài toán luôn có hai nghiệm.

Trường hcrp 1: Ca(OH)₂ dư, chỉ xảy ra phản ứng (1) =>  Trường hơp 2: Ngoài CaCO₃, còn có Ca(HCO₃)₂ => Xảy ra hai phản ứng:

II-MỘT SỐ DẠNG ĐỀ BÀI VÀ CÁCH GIẢI Dưới đây là ví dụ mẫu kèm theo hướng dẫn phương pháp giải đối với dạng bài tập về CO2 (hay SO2) tác dụng với dung dịch kiềm để bạn cùng nghiên cứu thêm nhé. Ví dụ 1: Sục a mol CO₂ vào dung dịch có 2a mol NaOH được dung dịch X. Thực hiện 4 thí nghiệm băng cách cho dung dịch X lần lượt vào 4 dung dịch chứa từng chất sau: BaCl₂, FeCl₂, FeCl₃, AlCl₃. Số lượng chất kết tủa thu được ở cả 4 thí nghiệm là: A.. 1            B.. 2            C.. 3            D.. 4 Bài giải:

=> Dung dịch X chứa Na₂CO₃ được tạo thành từ phản ứng: CO₂ + 2NaOH  →  Na₂CO₃ + H₂O Khi cho dung dịch X lần lượt tác dụng với 4 dung dịch thì:

=> có bốn kết tủa được tạo thành. → Chọn câu D. Ví dụ 2: Cho 10 lít hỗn hợp khí gồm N₂ và CO₂ tác dụng với 2 lít dung dịch Ca(OH)₂ 0,02 mol/L thu được 1g kết tủa. Hãy xác định thành phần phần trăm theo thể tích của mỗi khí trong hồn hợp đầu. Bài giải: * Thiếu CO₂:

Thể tích CO₂ là 0,224 lít. % thể tích CO₂ trong hỗn họp đầu là: 2.24% % thể tích N₂ trong hồn họp đầu là: 97,76% * Dư CO₂:

Từ (1 ) và (2), ta có số mol CO₂ đã tham gia phản ứng là: 0,07 mol Thể tích CO₂ là: 0,07. 22,4 = 1,568 (lít) % thể tích CO₂ trong hỗn hợp đầu là: 15,68% % thể tích N₂ trong hỗn hợp đầu là: 84,32% Vậy thành phần CO₂ trong hỗn hợp có thể là 2,24% hoặc 15,68% Ví dụ 3: Có 600ml dung dịch Na₂CO₃ và NaHCO₃. Thêm 5,64 gam hỗn hợp K₂CO₃ và KHCO₃ vào dung dịch trên thì được dung dịch A (giả sử thể tích dung dịch A vẫn là 600ml). Chia dung dịch A thành 3 phần bàng nhau: -Cho rất từ từ 100ml dung dịch HCl vào phần một thu được dung dịch B và 448ml khí (đktc) bay ra. Thêm nước vôi trong (dư) vào dung dịch B thấy tạo ra 2,5 gam kết tủa. -Phần hai cho tác dụng vừa đủ với 150ml dung dịch NaOH 0,1M -Cho khí HBr (dư) đi qua phần 3, sau đó cô cạn thì thu được 8,125 gam muối khan. a). Viết phưong trình phản ứng dưới dạng ion. b). Tính nồng độ mol của các muối trong dung dịch A và của dung dịch HCl đã dùng. Hướng dẫn giải:

Khi thêm từ từ dung dịch HCl vào dung dịch A, đầu tiên ta có sự tạo thành muối hiđrocacbonat:

Sau đó  phản ứng với H⁺ dư cho.ra khí C0₂ bay ra:

Dung dịch B thu được chứa  dư với số mol:

Khi thêm Ca(OH)₂ dư, ta có:

Hay: x + y + a + b = 0,045        (1) -Phần (2) với dung dịch NaOH: Trong A chỉ có muối hiđrocabonat tác dụng với dung dịch NaOH:

(1) và (2) => x + y = 0,03         (1’) -Phần (3) với HBr dư: Cả hai muối cacbonat trung hoà và hiđrocacbonat đều tác dụng với H⁺

Toàn thể muối cacbonat biến thành bromua: 1 mol M₂CO₃ →  1 mol MBr 1 mol MHCO₃  → 1 mol MBr Vậy ta thu được (2x + a) mol NaBr và (2y + b) mol KBr m_NaBr + m_KBr = (2x + a) 103 + (2y + b) 119 = 8,125              (3) (3) có thể viết lại là: (a + b) 103 + (2x + 2y)103 + (2y + b)16 = 8,125 0,015 x 103 + 2 x 0,03 x 103 + (2y + b)16 = 8,125 => 2y + b = 0,025  (3’)

Khối lượng K₂CO₃ và KHCO₃ có trong 1/3 dung dịch A 

Ví dụ 4: Trong dung dịch nước vôi trong có chứa a mol Ca(OH)₂. Sục từ từ khí CO₂ vào dung dịch đó cho đến dư. 1). Mô tả hiện tượng xảy ra và viết phưomg trình phản ứng minh hoạ. 2). Gọi X là so mol khí CO₂ sục vào, y là số mol CaCO₃ kết tủa.         Lập hàm số y = f(x), vẽ đồ thị, nhận xét kết quả. Hướng (lẫn giải: 1). Hiện tượng: dung dịch nước vôi trong bị vẫn đục, sau đó trong trở lại. -Phươmg trình phản ứng: CO₂ + dung dịch Ca(OH)₂ CO₂ + Ca(OH)₂   →  CaCO₃ + H₂O CO₂ + CaCO₃ + H₂O   →  Ca(HCO₃)₂ 2). Quan hệ so mol Ca(OH)₂ (a mol) và số mol CO₂ (x mol)

Qua các diễn biến của thí nghiệm và các phưong trình phản ứng trên, nếu gọi y là số mol CaCO₃ kết tủa; x là số mol CO₂ sục vào dung dịch Ca(OH)₂ có số mol là a mol. Ta có: y = f(x) với 0 ≤  x ≤ a y = f(x) =  -x + 2a với a ≤ x ≤ 2a và y = 0 với x ≥ 2a Đồ thị của hàm số gồm các đoạn thẳng sau:

Muốn tìm lưọng kết tủa bé nhất ta phái tính: y₁ = y₂ = -x + 2a rồi so sánh y₁ và y₂ mới chọn được lượng kết tủa bé nhất. -Ứng với một giá trị của x, có một giá trị cúa y (nghĩa là khi biết số mol CO₂ suy ra một giá trị số mol kết tủa CaCO₃) -Nhưng với một giá trị của y có thể có hai kết quả của x (nghĩa là với một giá trị CaCO₃, có thể có hai giá trị CO₂) Ví dụ 5: Sục V (l) CO₂ (đktc) vào 150ml dung dịch Ba(OH)₂ 1M, sau phán ứng thu được 19,7g kết tủa. Tính V? Bài giải: Phản ứng có thể xảy ra là: CO₂ + Ba(OH)₂ = BaCO₃ + H₂O        (1) 2CO₂ + Ba(OH)₂ = Ba(HCO₃)₂         (2) Khi sục CO₂ vào dung dịch Ba(OH)₂, kết tủa thu được là BaCO₃

Bài toán có hai nghiệm:

Trường hợp 1. Xảy ra phản ứng (1), tạo muối BaCO₃, Ba(OH)₂ còn dư: Lúc đó: 

Trên đây là một số nội dung chính để bạn củng cố lại khối kiến thức cũng như phương pháp giải bài tập hóa học 12 đối với dạng bài tập về CO₂ (hay SO₂) tác dụng với dung dịch kiềm. Mong rằng những thông tin được chúng tôi chia sẽ có thể giúp ích được cho việc học tập của bạn!