Giáo dục

Chuyên đề: CO2 tác dụng với dung dịch kiềm

Chuyên đề: CO2 tác dụng với dung dịch kiềm

Chuyên đề Hóa học lớp 9: CO2 tác dụng với dung dịch kiềm được CITD sưu tầm và giới thiệu tới các bạn học sinh cùng quý thầy cô tham khảo. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Hóa học lớp 9 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

I. Phương pháp giải bài toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm

1. Bài toán CO2, SO2 dẫn vào dung dịch NaOH, KOH

Khi cho CO2 (hoặc SO2) tác dụng với dung dịch NaOH đều xảy ra 3 khả năng tạo muối:

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O (1)

Bạn đang xem: Chuyên đề: CO2 tác dụng với dung dịch kiềm

CO2 + NaOH → NaHCO3 (2)

Đặt T = nNaOH/nCO2

  • Nếu T = 2: chỉ tạo muối Na2CO3
  • Nếu T ≤ 1: chỉ tạo muối NaHCO3
  • Nếu 1 < T < 2: tạo cả muối NaHCO3 và Na2CO3

* Có những bài toán không thể tính T. Khi đó phải dựa vào những dữ kiện phụ để tìm ra khả năng tạo muối.

  • Hấp thụ CO2 vào NaOH dư (KOH dư) chỉ tạo muối trung hòa Na2CO3 (K2CO3)
  • Hấp thụ CO2 vào NaOH chỉ tạo muối Na2CO3, Sau đó thêm BaCl2 vào thấy kết tủa. Thêm tiếp Ba(OH)2 dư vào thấy xuất hiện thêm kết tủa nữa → Tạo cả 2 muối Na2CO3 và NaHCO3
  • Chất hấp thụ vào bình NaOH tăng:

m bình tăng = m dd tăng = m chất hấp thụ (CO2 + H2O có thể có)

  • Trong trường hợp không có các dữ kiện trên thì chia trường hợp để giải.

2. Bài toán CO2, SO2 dẫn vào dung dịch Ca(OH)2, Ba(OH)2

Do ta không biết sản phẩm thu được là muối nào nên phải tính tỉ lệ T:

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O (1)

Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO3)2 (2)

Đặt T = nCO2 : nCa(OH)2

  • Nếu T ≤ 1: chỉ tạo muối CaCO3
  • Nếu T = 2: chỉ tạo muối Ca(HCO3)2
  • Nếu 1 < T < 2: tạo cả muối CaCO3 và Ca(HCO3)2

Hấp thụ CO2 vào nước vôi trong thấy có kết tủa, thêm NaOH dư vào thấy có kết tủa nữa suy ra có sự tạo cả CaCO3 và Ca(HCO3)2

Hấp thụ CO2 vào nước vôi trong thấy có kết tủa, lọc bỏ kết tủa rồi đun nóng nước lọc lại thấy kết tủa nữa suy ra có sự tạo cả CaCO3 và Ca(HCO3)2.

Nếu không có các dữ kiện trên ta phải chia trường hợp để giải.

* Khi những bài toán không thể tính T ta dựa vào những dữ kiện phụ để tìm ra khả năng tạo muối.

– Hấp thụ CO2 vào nước vôi thì chỉ tạo muối CaCO3.

* Sự tăng giảm khối lượng dung dịch : Khi cho sản phẩm cháy vào bình Ca(OH)2 hay Ba(OH)2.

m bình tăng = m hấp thụ

m dd tăng = m hấp thụ – m kết tủa

m dd giảm = m kết tủa – m hấp thụ

3. Bài toán nghịch: Cho biết lượng sản phẩm, xác định lượng chất tham gia phản ứng. 

Hướng dẫn giải 

Sản phẩm tạo thành muối trung hòa → là Na2CO

Phương trình hóa học của phản ứng:

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

0,1      0,2            0,2

Số mol CO2:  n_{CO_{2}} = frac{2,24}{22,4} = 0,1mol

a) Khối lượng Na2CO3 tạo thành: mNa2CO3 = 0,1.106 = 10,6 gam

b) Nồng độ mol dung dịch NaOH đã dùng: CMNaOH = 0,2/0,2 = 1 M

Tuy nhiên có nhiều trường hợp đề bài chỉ cho biết lượng kết tủa thu được sau phản ứng. Dữ kiện này thường được áp dụng vào bài toán ” Sục khí CO2 vào dung dịch Ca(OH)2/Ba(OH)2, từ lượng kết tủa CaCO3/BaCO3 xác định số mol CO2 hoặc Ca(OH)2/Ba(OH)2 ban đầu”

Để tạo thành kết tủa, trong dung dịch phải tồn tại gốc =CO3 → Ứng với 2 trường như sau:

Trường hợp 1: 1 < T < 2: Phản ứng tạo ra cả 2 muối -HCO3 và =CO

Trường hợp 2: T ≤ 1: Phản ứng chỉ tạo ra = CO3, Ca(OH)2/Ba(OH)2

Đáp án hướng dẫn giải

nCaCO3 =6/100 = 0,06 mol

Do đun nóng lại thu được thêm kết tủa => nên có Ca(HCO3)2

nCaCO3 tạo thêm là 4/100 = 0,04 mol

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

0,06        0,06         0,06

2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O

0,04                 0,04

→ nCO2 ở phản ứng 2 là 0,04.2 =0 ,08 mol

→ nCO2= 0,06 + 0,08 = 0,14  mol

→ V = 0,14.22,4 = 3,136 lít

Đáp án hướng dẫn giải

Khi sục CO2 vào 0,15 mol Ba(OH)2 thu được 0,1 mol kết tủa BaCO3

Thì có thể xảy ra 2 trường hợp có kết tủa.

Trường hợp 1:

CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O.

→ n(CO2) = n(BaCO3) = 0,1. → V = 2,24 lít.

Trường hợp 2:

CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O

0,1

2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2.

0,1        0,05

→ n(CO2) = 0,1 + 0,1 = 0,2. → V = 4,48 lít

Nên V max = 4,48 lít.

4. Bài toán cho biết trước số mol CO2 và số mol kết tủa (=CO3)

Nếu n =CO3 < nCO2 => Xảy ra trường hợp 1: Phản ứng tạo thành cả 2 muối

Nếu n =CO3 = nCO2 => Xảy ra trường hợp 2: Phản ứng chỉ tạo =CO3

II. Bài tập về CO2, SO2 tác dụng với kiềm

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

nCa(OH)2 = 0,05.2 = 0,1 mol

T = nCO2 : nCa(OH)2 = 0,16/0,1 = 1,6 → 1 < T < 2 → tạo cả muối CaCO3 và Ca(HCO3)2

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O

0,1……….0,1…………0,1

→ Số mol CO2 dùng để hòa tan kết tủa là: 0,16 – 0,1 = 0,06 mol

CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2

0,06 → 0,06

→ Số mol kết tủa còn lại là: 0,1 – 0,06 = 0,04 mol

→ m ↓ = mCaCO3 = 0,04.100 = 4g

→ mdd tăng = mCO2 – mCaCO3 = 0,16.44 – 4 = 3,04g

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Dd sau phản ứng đun nóng lại có kết tủa → có Ca(HCO3)2 tạo thành

nCaCO3 = 6/100 = 0,06 mol

BTNT Ca: 0,1 = nCaCO3 + nCa(HCO3)2 = 0,06 + nCa(HCO3)2 → nCa(HCO3)2 = 0,04 mol

BTNT C: nCO2 = nCaCO3 + 2nCa(HCO3)2 = 0,06 + 2.0,04 = 0,14 mol

→ V = 0,14. 22,4 = 3,136 lít

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Gọi CT chung của 2 oxit MO2

d(A/H2) = 27 → MMO2 =27.2 = 54 → M = 22(g)

nNaOH = 1,5a.1 = 1,5a mol

Ta có: T = nNaOH:nCO2 = 1,5a/a = 1,5 → tạo cả muối NaHMO3 và Na2MO3

MO2 + 2NaOH→ Na2MO3 + H2O

0,75a 1,5a → 0,75a

MO2 + Na2MO3 + H2O → 2NaHMO3

0,25a → 0,25a 0,5a

→ Số mol muối Na2MO3 và NaHMO3 sau phản ứng lần lượt là: 0,5a; 0,5a

Sau phản ứng thu được khối lượng muối khan là:

m = mNa2MO3 + mNaHMO3 = 0,5a.(23.2 + 22 + 48) + 0,5.a(24 + 22 + 48) = 105a

III. Bài tập oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm

Bài 1: 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.

Bài 2: Hấp thụ hoàn toàn 5,6 lít CO2 (đktc) vào 300ml dung dịch KOH 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 20,0.

B. 6,9.

C. 26,9.

D. 9,6.

Bài 3: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 300ml dung dịch NaOH 1M, thu được dung dịch A. Cô cạn dụng dịch A thu được a gam muối. Giá trị của a là

A. 8,4.

B. 14,6.

C. 4,0.

D. 10,6.

Bài 4: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 400ml dung dịch KOH 1M, thu được x gam muối. Giá trị của x là

A. 5,6.

B. 20,7.

C. 26,3.

D. 27,0.

Bài 5: Cho 0,448 lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,5M. Thu được dung dịch X, cô cạn X thu được m gam chất rắn. Tìm giá trị của m.

A. 2,52.

B. 2,12.

C. 0,8.

D. 2,21.

Bài 6: Hấp thụ hoàn toàn 1,792 lít khí CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch KOH 1M, thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y, thu được y gam chất rắn khan. Giá trị của y là

A. 11,04.

B. 2,24.

C. 13,28.

D. 4,22.

Bài 7: Cho 2,24 lít khí CO2 (đktc) đi qua 500ml dung dịch NaOH 0,1M thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X, thu được m gam muối khan. Giá trị của m là

A. 4,2.

B. 8,4.

C. 10,6.

D. 5,3.

Bài 8: Cho 8,96 lít khí CO2 (đktc) đi qua 300ml dung dịch KOH 1M thu được dung dịch Y. Khối lượng muối thu được khi cô cạn dung dịch Y là

A. 40,0 gam.

B. 55,2 gam.

C. 41,4 gam.

D. 30,0 gam.

Bài 9: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch gồm NaOH 1M và KOH 2M, thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là

A. 12,1.

B. 10,1.

C. 22,2.

D. 21,1.

Bài 10: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch gồm NaOH 0,5M và KOH 0,5M, thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y, thu được a gam chất rắn khan. Giá trị của a là

A. 35,1.

B. 15,3.

C. 13,5.

D. 31,5.

Bài 11(CĐ-2012): Hấp thụ hoàn toàn 0,336 lít khí CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch gồm NaOH 0,1M và KOH 0,1M thu được dung dịch X. Cô cạn toàn bộ dung dịch X thu được bao nhiêu gam chất rắn khan?

A. 2,58 gam.

B. 2,22 gam.

C. 2,31 gam.

D. 2,44 gam.

Bài 12: Hấp thụ hoàn toàn 0,448 lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch gồm NaOH 0,2M và KOH 0,3M, thu được dung dịch Y. Cô cạn cẩn thận dung dịch Y, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 3,0.

B. 2,0.

C. 1,5.

D. 4,0.

Bài 13: 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.

Bài 14: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch Ba(OH)2 1M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 1,97.

B. 3,94.

C. 19,7.

D. 9,85.

Bài 15 (KA-07): Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO2 (ở 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.

B. 0,048.

C. 0,06.

D. 0,04.

Bài 16. Đốt cháy hoàn toàn 8,8 gam FeS và 12 gam FeS2 thu được khí. Cho khí này sục vào V ml dung dịch NaOH 25% (d=1,28 g/ml) được muối trung hòa. Giá trị tối thiểu của V là

A. 50 ml.

B. 75 ml.

C. 100 ml.

D. 120 ml.

Bài 17. Đốt cháy hoàn toàn 0,9 gam FeS2 trong O2 dư. Hấp thụ toàn bộ khí thu được vào 100 ml dung dịch gồm NaOH 0,1 M và Ba(OH)2 0,05 M thì thu được bao nhiêu gam kết tủa?

A. 1,080 gam

B. 2,005 gam

C. 1,6275 gam

D. 1,085 gam

Bài 18. Đốt cháy m gam FeS trong khí O2 dư thu được khí X. Hấp thụ hoàn toàn khí X vào 200 ml dung dịch gồm NaOH 0,1 M và Ba(OH)2 0,1 M. Sau phản ứng thu được dung dịch Y và 4,34 gam kết tủa. Khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch X thì lại thấy có kết tủa Giá trị của m là:

A. 2,53 gam

B. 3,52 gam

C.3,25 gam

D. 1,76 gam

Bài 19. Sục hết 1,568 lít khí CO2 (đktc) vào 500 ml dung dịch NaOH 0,16M. Sau thí nghiệm được dung dịch A. Rót 250 ml dung dịch B gồm BaCl­2 0,16M và Ba(OH)2 xM vào dung dịch A được 3,94 gam kết tủa và dung dịch C. Nồng độ xM của Ba(OH)2 bằng

A. 0,02M.

B. 0,025M.

C. 0,03M.

D. 0,015M.

Bài 20. Nung nóng m gam MgCO3 đến khi khối lượng không đổi thì thu được V lít khí CO2 (ở đktc). Hấp thụ hoàn toàn V lít CO2 vào 400 ml dung dịch Ca(OH)2 0,1 M thì thu được 2,5 gam kết tủa và dung dịch X. Cho dung dịch NaOH dư vào X thì thu được a gam kết tủa. Giá trị của V và a là:

A. 1,232 lít và 1,5 gam

B. 1,008 lít và 1,8 gam

C. 1,12 lít và 1,2 gam

D. 1,24 lít và 1,35 gam

IV. Đáp án bài tập oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm

1A 2C 3D 4B 5A
6C 7A 8D 9C 10B
11C 12A 13C 14D 15D
16B 17D 18B 19A 20A

Hướng dẫn giải chi tiết

Câu 1. 

nCO2 = V/22,4 = 3,36/22,4 = 0,15 mol 

nNaOH = CM.V =1.0,2 = 0,2 mol 

Xét tỉ lệ giữa số mol của NaOH và CO2 ta có 

nNaOH/nCO2 = 2/0,15 = 1,3 =>  1< 1,3 < 2 => Tạo ra hai muối NaHCO3 và Na2CO3 

CO2 + NaOH → NaHCO3

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 ↓ + H2O

Gọi x, y lần lượt là số mol của hai muối NaHCO3 và Na2CO3

Ta có hệ phương trình sau:

left{begin{array}{l}x+y=0,15\x+2y=0,2end{array}Rightarrowright.left{begin{array}{l}x=0,1\y=0,05end{array}right.

=> Khối lượng của NaHCO3 = 0,1.84 = 8,4 gam

mNa2CO3 = 0,05.106 = 5,3 gam

Câu 2. 

nCO2 = 5,6/22,4 = 0,25mol

nKOH = 0,3 mol

Xét tỉ lệ số mol giữa CO2 và KOH ta có

nKOH/nCO2 = 0,3/0,25 = 1,2

=> 1< 1,2 < 2 => Tạo ra hai muối KHCO3 và K2CO

Gọi a, b là số mol lần lượt của hai muối KHCO3 và K2CO3

2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O

2a  ← a  ← a

KOH + CO2 → KHCO3

b ←  b ←  b

2KHCO3 → K2CO3 + H2O + CO2

b → 0,5b

Theo phương trình phản ứng ta có

left{begin{array}{l}2a+b=0,3\a+b=0,25end{array}right.left{begin{array}{l}a=0,05\b=0,2end{array}right.

nK2CO3 = 0,05 + 0,5.0,2 = 0,15 mol

mK2CO3 = 0,15.138 = 20,7g

Câu 3. 

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

nCO2 = 2,24 : 22,4 = 0,1(mol)

nNaOH = 0,3.1 = 0,3 (mol)

Xét tỉ lệ số mol giữa NaOH và CO2 ta có: nNaOH/nCO2 =  3 > 2

=> Số mol NaOH dư nên sản phẩm tạo thành là Na2CO3, nên tính theo mol của CO2

Dựa PTHH: nCO2 = nNa2CO3

=> mNa2CO3 = 0,1.106 = 10,6 (g)

Với chuyên đề: CO2 tác dụng với dung dịch kiềm trên đây chúng ta có thể hiểu rõ về tính chất vật lý, tính chất hóa học, các phương trình phản ứng giữa CO2 với dung dịch kiềm.

Câu 4. 

Ta có:

nH2S = 3,36/22,4 = 0,15 mol;

nKOH = 0,4.1= 0,4 mol

→nKOH/nH2S = 0,4/0,15 > 2 nên KOH dư.

2KOH + H2S → K2S + 2H2O

→ nK2S = nH2S = 0,15 mol; nKOH dư = nKOH − 2nH2S= 0,4−0,15.2 = 0,1 mol

→mK2S = 0,15.(39.2 + 32) = 16,5 gam;

mKOH dư = 0,1.56 = 5,6 gam

Câu 5. 

nCO2 = 0,448/22,4 = 0,02 (mol)

nNaOH = 0,1.0,5 = 0,05 (mol)

Ta thấy: nNaOH/nCO2 = 0,05/0,02 = 2,5 > 2 → Sau phản ứng thu được Na2CO3 và NaOH dư

Phương trình hóa học: CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

Ban đầu:                     0,02      0,05 (mol)

Phản ứng:                   0,02 → 0,04 → 0,02 (mol)

Sau phản ứng còn:     0           0,01      0,02 (mol)

Vậy chất rắn sau khi cô cạn có chứa: 0,02 mol Na2CO3 và 0,01 mol NaOH dư

→ m chất rắn = 0,02.106 + 0,01.40 = 2,52 gam

Câu 7. 

Phương trình hóa học

NaOH + CO2 → NaHCO3

nNaOH/nCO2 = 0.5 > 1 nên muối tạo thành là NaHCO3

Ta vó nNaHCO3 = nNaOH= 0.05

Ta có m muối tạo thành = 84.0.05 = 4,2 gam

Câu 8. 

nCO2 = VCO2/22,4 = 8,96/22,4 = 0,4 (mol)

nKOH= CM.V (l) = 0,3.1= 0,3 (mol)

Xét tỉ lệ tạo muối:

nKOH/nCO2 = 0,3/0,4 = 0,75 = T < 1

→ Tạo muối axit KHCO3; CO2

Phương trình hóa học

CO2 + KOH → KHCO3

→ nKHCO3 = nKOH = 0,3 (mol)

→ mKHCO3 = mmuối = 0,3.100 = 30 (g)

………………………

Mời các bạn tham khảo thêm một số tài liệu liên quan:

  • Bài tập trắc nghiệm: CO2 tác dụng với dung dịch kiềm
  • Muối cacbonat và hidrocacbonat
  • Hóa học lớp 9: Nhận biết – Phân biệt các chất
  • Chuỗi phản ứng Hóa học vô cơ lớp 9
  • Chuỗi phản ứng hóa học hữu cơ lớp 9 Có đáp án

Trên đây CITD đã giới thiệu tới các bạn Chuyên đề: CO2 tác dụng với dung dịch kiềm. Để có kết quả học tập tốt và hiệu quả hơn, CITD xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Chuyên đề Toán 9, Giải SBT Vật Lí 9, Chuyên đề Sinh học 9, Chuyên đề Hóa học 9. Tài liệu học tập lớp 9 mà CITD tổng hợp biên soạn và đăng tải.

Đăng bởi: CITD

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button