Bài toán về phản ứng của CO2 và dung dịch kiềm

Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa-Thầy Sơn Phản ứng của CO2 và dung dịch kiềm Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - PHẢN ỨNG CỦA CO2 VỚI DUNG DỊCH KIỀM TÀI LIỆU BÀI GIẢNG 1. KHI ĐỀ CHO BIẾT CẢ SỐ MOL CO2 VÀ OH - - So sánh tỉ lệ mol CO2 và OH - để xác định sản phẩm. - Tính theo phương trình ion Ví dụ 1: Cho 0,448 lít khí CO2 (ở đktc) hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,06M và Ba(OH)2 0,12M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 1,182. B. 3,940. C. 1,970. D. 2,364. (Trích đề thi TSĐH năm 2009 - Khối A) Bài giải Ta có 2CO n = 0,448 22,4 = 0,02 (mol) NaOHn = 0,1 0,06 = 0,006 (mol) ; 2Ba(OH) n = 0,1 0,12 = 0,012 (mol) OH n = 0,006 + 2 0,012 = 0,03 (mol) Các phương trình hoá học dạng ion: CO2 + OH 3HCO + H2O (1) 3HCO + OH 2 3CO + H2O (2) 2 3 3 2 2 OH CO HCO CO CO :0,02mol n vì 1,5 nên n n 0,01 nOH :0,03 ol 2Ba + 2 3CO BaCO3 (3) Vậy m = 3BaCO m = 197 0,01 = 1,97 (gam). Ví dụ 2: Hấp thụ từ từ cho đến hết 0,56 lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch có chứa 1,12 gam Ca(OH)2. Khối lượng muối khan thu dc khi cô cạn dung dịch sau phản ứng là A. 2,31 gam. B. 2,5 gam. C. 1,62 gam. D. 0,81 gam Hướng dẫn Số mol CO2 = 0,56 : 22,4 = 0,025 (mol) Số mol Ca(OH)2 = 1,12 : 56 = 0,02 (mol) nOH - = 0,04 mol - 2 OH CO n 0,04 = n 0,025 = 1 < - 2 OH CO n n < 2 tạo 2 muối Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (1) x x x Ca(OH)2 + 2CO2 Ca(HCO3)2 (2) y 2y y Ta có hệ phương trình: x + y = 0,02 x + 2y = 0,025 Giải hệ phương trình, ta được : y = 0,005 và x = 0,015 Khối lượng muối thu được = 0,015.100 + 0,005. 162 = 2,31 (gam). Ví dụ 3: Hoà tan 0,01 mol Na2O vào dung dịch có chứa 0,03 mol Ba(OH)2 thu được dung dịch X. Hấp thụ hết 0,06 mol khí CO2 vào X. Khối lượng kết tủa thu được là A. 1,97 gam. B. 7,88 gam. C. 3,94 gam. D. 5,91 gam Hướng dẫn Hoà tan 0,01 mol Na2O vào dung dịch có chứa 0,03 mol Ba(OH)2 Na2O + H2O 2NaOH (1) 0,01 0,02 (mol) Dung dịch X có: - 2Ba(OH) NaOHOH n = 2n + n = 0,03.2 + 0,02 = 0,08(mol) . Hấp thụ hết 0,06 mol khí CO2 vào X: - 2 OH CO n 0,08 = =1,33 n 0,06 Tạo ra 2 muối Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa-Thầy Sơn Phản ứng của CO2 và dung dịch kiềm Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - CO2 + OH - HCO3 - (2) x x x (mol) CO2 + 2OH - CO3 2- (3) y 2y y CO3 2- + Ba 2+ BaCO3 (4) 0,02 0,02 0,02 (mol) Ba 2+ dư, CO3 2- hết. Khối lượng kết tủa thu được là: 0,02.197 = 3,94 (gam). 2. BÀI TOÁN 2 ĐÁP SỐ Khi đề cho số mol CaCO3 < Ca(OH)2 có hai trường hợp đúng với lượng CO2: - Trường hợp 1: lượng CO2 thiếu, chỉ đủ để tạo kết tủa 2 3CO (min) CaCO n n - Trường hợp 2: Lượng CO2 tạo kết tủa hoàn toàn Ca(OH)2 sau đó hào tan một phần. 2 3CO (max) CaCOOH n n n Ví dụ 1. Thổi V lít (đktc) CO2 vào 300 ml dd Ca(OH)2 0,2M, thu được 2 g kết tủa. Gía trị V là A. 0,448 hoặc 0,896 B. 0,448 hoặc 2,24 C. 2,24 hoặc 3,36 D. 0,896 hoặc 2,24 Hướng dẫn: Ca(OH)2 : 0,06 ; CaCO3 : 0,02 V1 = 0,02.22,4 = 0,448 V2 = OH - - kết tủa = 2.0,06 – 0,02 = 0,1. V = 2,24 Ví dụ 2: Sục V lít CO2 (đktc) vào 1 lít dung dịch hỗn hợp Ca(OH)2 0,02M và NaOH 0,1M. Sau khi kết thúc phản ứng, thu được 1,5 gam kết tủa trắng. Giá trị của V là A. 0,336 hoặc 2,8 B. 2,688 hoặc 2,800 C. 0,336 hoặc 2,688 D. 2,8 hoặc 5,6 OH - = 2Ca(OH)2 + NaOH = 0,14 mol CaCO3 = 0,015 CO2 (1) = CaCO3 = 0,015. V = 0,336 CO2 (2) = OH - - CaCO3 = 0,125. V = 2,8 Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam CaO vào nước ta được dung dịch X. 1. Sục V lít khí CO2 vào dung dịch X thu được 2,5 gam. Giá trị của V là A. 0,56 hoặc 8,4. B. 0,28 hoặc 8,4. C. 0,56 hoặc 4,2. D. 0,28 hoặc 4,2. 2. Nếu hoà tan hoàn toàn 28,1 gam hỗn hợp MgCO3 và BaCO3 có thành phần thay đổi trong đó chứa a% MgCO3 bằng dung dịch HCl và cho tất cả khí thoát ra hấp thụ hết vào X thì thu được kết tủa D. Để giá trị của kết tủa D là nhiều nhất thì giá trị của a là A. 70,11. B. 29,89. B. 89,98. D. 10,08. Hướng dẫn 1. Phản ứng hòa tan: CaO + H2O Ca(OH)2 (1) CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (2) CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 (3) 2CaO Ca(OH) 11,2 Theo (1) : n n 0,2(mol) 56 ; 3CaCO 2,5 n 0,025 (mol) 100 Trường hợp 1: CO2 thiếu ( 2 3CO CaCO n n ) VCO2 = 0,025.22,4 = 0,56 (lít) Trường hợp 2: CO2 dư kết tủa cực đại khi CO2 vừa đủ, tức 2 2 3CO Ca(OH) CaCO n n n 0,2mol lượng kết tủa đã tan = lượng CO2 dư = 0,2 - 0,025 = 0,175 (mol). Vậy tổng lượng CO2 = 0,2 + 0,175 = 0,375 (mol) VCO2 = 0,375 . 22,4 = 8,4 2. MgCO3 + 2HCl MgCl2 + H2O + CO2 (4) BaCO3 + 2HCl BaCl2 + H2O + CO2 (5) Như trên đã nói lượng kết tủa cực đại khi 2CO n 0,2 mol tøc Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa-Thầy Sơn Phản ứng của CO2 và dung dịch kiềm Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - 2 3 3CO MgCO BaCO 28,1. a 28,1(100 a) n n n 0,2 100 .84 100 .197 (mol) Giải ra, được: a = 29,89%. Giáo viên: Phạm Ngọc Sơn Nguồn: Hocmai.vn