Bài tập muối cacbonat tac dung axit tự luận năm 2024
HCO 3 - + H+ -> H 2 O + CO 2 Do đó ta lập hệ để giải và tỉ lệ số mol của CO 3 2-và HCO 3 - phản ứng bằng tỉ lệ số mol của CO 3 2-và HCO 3 - ban đầu (hoặc % số mol của CO 3 2-và HCO 3 - tham gia phản ứng là như nhau). * Nhưng ngược lại, Nếu cho từ từ một axit hoặc hỗn hợp axit mạnh (như HCl, HBr, HI, H 2 SO 4 , HNO 3 , HClO 4 ...) vào hỗn hợp dung dịch muối CO 3 2-và HCO 3 -. Vì ban đầu lượng H+thiếu so với lượng CO 3 2-và HCO 3 - nên thứ tự phản ứng: Đầu tiên: H+ + CO 3 2- -> HCO 3 -. (5) Sau đó lượng H+thêm đến dư so với CO 3 2-thì mới có phản ứng tiếp theo xẩy ra và mới có khí thoát ra: H+ + HCO 3 - -> H 2 O + CO 2 (6) Do đó ta dựa vào lần lượt các phản ứng theo thứ tự trên để tính cácyêu cầu của bài toán. Giải thích:Khi cho từ từ H+vào dung dịch muối CO 3 2- và HCO 3 - ban đầu H+ thiếu so với CO 3 2-và HCO 3 - , mà điện tích của CO 3 2-lớn hơn điện tích của HCO 3 - do đó điện tích 1+ của H+chỉ trung hòa được một điện tích 1 - của CO 3 2-nên tạo muối HCO 3 - do đó ban đầu xẩy ra phản ứng (5). Sau khi lượng H+nhiều hơn so với lượng CO 3 2-thì kết thúc phản ứng (5) sản phẩm tạo thành có muối HCO 3 - , muối này không tồn tại trong môi trương axit mạnh do đó tiếp đến xẩy ra phản ứng (6). * Tương tự muối của HSO 4 - khi cho từ từ vào dung dịch muối CO 3 2-hoặc hỗn hợp dung dịch chứa CO 3 2-và HCO 3 - hay ngược lại tương tự như trên. * Nếu cho nhanh axit mạnh vào hỗn hợp muối CO 3 2-và HCO 3 - (hoặc cho nhanh hỗn hợp muối CO 3 2-và HCO 3 - vào axit mạnh) thì không thể phân biệt được H+sẽ phản ứng với CO 3 2-trước hay HCO 3 - trước. Do đó phải xét hai trường hợp: - CO 3 2-phản ứng với H+trước: CO 3 2- + 2H+ - > H 2 O + CO 2 H+ + HCO 3 - -> H 2 O + CO 2 Dựa vào số liệu và thứ tự đó để tính các yêu cầu của bài toán - HCO 3 - phản ứng với H+trước: H+ + HCO 3 - -> H 2 O + CO 2 Show CO 3 2- + 2H+ - > H 2 O + CO 2 Dựa vào số liệu và thứ tự đó để tính các yêu cầu của bài toán Nếu bài toán yêu cầu tính thể tích CO 2 (ở đktc) thì giá trị này nằm trong khoảng khi H+hết so với hỗn hợp muối CO 3 2-và HCO 3 - và một giá trị cụ thể khi H+dư so với hỗn hợp muối CO 3 2-và HCO 3 -.
Bài giải * Phân tích: - Do cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na 2 CO 3 nên CO 3 2-ban đầu dư so với H+do đó mà thứ tự phản ứng là: CO 3 2- + H+ HCO 3 - HCO 3 - + H+ CO 2 + H 2 O (3) (4) Do có phản ứng (4) nên sau phản ứng (3) CO 3 2-hết và do dung dịch X tạo được kết tủa với nước vôi nên kết luận HCO 3 - dư vì có phản ứng: NaHCO 3 + Ca(OH) 2 -> CaCO 3 + NaOH + H 2 O Vậy H+hết nên CO 2 tính theo H+: số mol H+sau (3) = a – b => số mol CO 2 = 1/2 số mol H+(4) = a – b => V = 22,4(a - b) => Đáp án A - Sai lầm của học sinh do các nguyên nhân sau: hiểu chưa đúng kiếnthức, cho rằng việc cho từ từ axit HCl vào dung dịch Na 2 CO 3 , cũng như cho từ từ Na 2 CO 3 vào dung dịch HCl nên chỉ có một phản ứng: Na 2 CO 3 + 2HCl 2NaCl + H 2 O + CO 2 hoặc CO 3 2- + 2H+ - > H 2 O + CO 2 và dung dịch X tác dụng với nước vôi trong tạo kết tủa nên trong Xcó Na 2 CO 3 dư từ phản ứng suy ra: số mol CO 2 = 1/2 số mol HCl = a/2 => V = 11,2a Hoặc đọc chưa kỷ đề, chưa để ý đến thứ tự thí nghiệm dẫn đến kết quả sai.
pư: CO 3 2- + 2HSO 4 - -> 2SO 4 2- + CO 2 + H 2 O (1) HCO 3 - + HSO 4 - -> SO 4 2- + CO 2 + H 2 O (2) Từ (1) và (2) ta có: số mol HSO 4 - phản ứng = 2 số mol CO 3 2-+ số mol HCO 3 - = 0, < 0,5 => HSO 4 - dư và CO 3 2-, HCO 3 - đều hết => số mol CO 2 = 0,3 => V = 6,72 lít => Đáp án A
Bài 7: Cốc X đựng 200ml dung dịch Na 2 CO 3 1M và NaHCO 3 1,5M. Cốc Y: đựng 173ml dung dịch HCl 7,7% (d= 1,37 g /ml). Làm các thí nghiệm sau: TN 1 : Đổ rất từ từ Y vào X TN 2 : Đổ rất từ từ X vào Y TN 3 : Đổ nhanh X vào Y Tính thể tích khí CO 2 sinh ra ( đktc) trong mỗi thí nghiệm khi phản ứng kết thúc. Bài giải: Số mol : 0,2 mol CO 3 2-; 0,3 mol HCO 3 - ; 0,5 mol H+ Phân tích: - Nhận xét: trong cả 3 thí nghiệm đều tiến hành giữa dung dịch X với dung dịch Y, nhưng thứ tự tiến hành thí nghiệm khác nhau nên sản phẩm thu được là khác nhau. *** TN 1** : Khi cho từ từ Y vào X thì phản ứng xảy ra trong môi trường Na 2 CO 3 nên ban đầu tạo muối axit và thứ tự : CO 3 2- + H+ HCO 3 - (1) 0,2 0,2 0, Số mol HCO 3 - tạo ra ở (1) và ban đầu là : 0,2 + 0,3 = 0,5 mol HCO 3 - + H+ CO 2 + H 2 O (2) Bđ: 0,5 (0,5-0,2) 0 (mol) Pư: 0,3 0,3 0, Spư: 0,2 0 0, Vậy VCO 2 0,322,4 = 6,72 lít *** TN 2** : Đổ từ từ X vào Y thì lúc đầu H+dư so với CO 3 2-và HCO 3 - nên xảy ra song song cả 2 phản ứng CO 3 2- + 2H+ CO 2 + H 2 O (3) HCO 3 - + H+ CO 2 + H 2 O (4) Cách 1: Gọi x là % số mol của mỗi muối đã phản ứng với HCl Từ các PTHH ta có : nHCl 2 0, 2x 0, 3x 0, 5 100 100 giải rax 50 0, 7 (%)CO 2 V 50 (0, 2 0, 3) 22, 4 8 0, 7. lít Cách 2 : Gọi x, y lần lượt là số mol của CO 3 2-và HCO 3 - phản ứng Theo phương trình phản ứng (3) và (4): Gỉa sử CO 3 2-và HCO 3 - phản ứng hết thì số mol H+phản ứng = 2*0,2 + 0,3 = 0,7 > số mol H+ban đầu = 0, => H+đã phản ứng hết => nH+= 2x + y = 0,5 (I) và x/y = 0,2/0,3 => y = 1,5x (II) Giải (I) và (II) => x = 0,5/3,5 và y = 0,75/3, Số mol CO 2 = x + y = 2,5x = 1, 25 3, 5 ( mol ) CO 2 1, 25 V 22, 4 8 3, 5 lít *** TN 3 :** Đổ nhanh X vào Y thì không biết phản ứng nào xảy ra trước CO 3 2- + 2H+ - > H 2 O + CO 2 HCO 3 - + H+ CO 2 + H 2 O Vì 2 số mol CO 3 2- + số mol HCO 3 - = 0,7 > 0,5 = số mol H+ban đầu => H+ hết. HSO 4 - + CO 3 2- -> SO 4 2- + HCO 3 - (1)HCO 3 - + HSO 4 - -> SO 4 2- + CO 2 + H 2 O (2)Ta có: mdd sau pư= mdd trước pư– mCO2=> khối lượng CO 2 = 200 – 198,9 = 1,1g số mol CO 2 = 0,025 mol.
Bài 2. (CĐ B - 2010) Hấp thu hết CO 2 vào dung dịch NaOH được dung dịch X. Biết rằng: Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch X thì phải mất 50ml dd HCl 1M mới thấy bắt đầu có khí thoát ra. Mặt khác cho dung dịch Ba(OH) 2 dư vào dung dịch X được 7,88 gam kết tủa. Dung dịch X chứa? A. Na 2 CO 3 B. NaHCO 3 C. NaOH và Na 2 CO 3 D. NaHCO 3 , Na 2 CO 3 Bài 3. Nhỏ từ từ 200ml dung dịch X (Na 2 CO 3 1M; KHCO 3 0,5M) vào 200ml dung dịch HCl 1M thì thu được thể tích CO 2 (đktc) là: A. 3 B. 2 C. 1,68 D. 4, Bài 4. Nhỏ từ từ V lít dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch K 2 CO 3 1M thu được dung dịch X có khả năng tác dụng tối đa vói 50 ml dung dịch KOH 1M. Thể tích dung dịch HCl ban đầu là: A. 0,05 0,15 C. 0,25 D. 0, Bài 5: Cho 200 ml dung dịch X gồm (Na+; K+; HCO- 3 ;CO2- 3 ) phản ứng đủ 100 ml NaOH 1M. Mặt khác, cho 200 ml X tác dụng với HCl dư thấy thoát ra 4 lít khí (đktc) và dung dịch thu được chứa 20,75 g muối. Khối lượng muốicó trong 100 ml dung dịch X là: A. 13,4 g B. 11 g C. 6 g D. 9 g Bài 6: Cho từ từ 150 ml dd HCl 1M vào 500 ml dung dịch X gồm Na 2 CO 3 và NaHCO 3 thì thu được 1 lít khí (điều kiện chuẩn) và dung dịch Y. Chodung dịch Y tác dụng với dung dịch Ba(OH) 2 dư thì thu được 29 gam kết tủa. Nồng độ mol của Na 2 CO 3 và NaHCO 3 trong dung dịch X lần lượt là: A. 0 và 0 B. 0 và 0 C. 0 và 0 D. 0 và 0 Bài 7: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na 2 CO 3 1,5M và KHCO 3 1M. Nhỏ từ từ từng giọt cho đến hết 200 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịchX, sinh ra V lít khí (ở đktc). Giá trị của V là A. 4,48. B. 1,12. C. 2,24. D. 3,36. Bài 8: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch chứa Na 2 CO 3 0,2M và NaHCO 3 0,2M, sau phản ứng thu được số mol CO 2 là A. 0,030. B. 0,010 C. 0,020. D. 0,015. Bài 9: Hòa tan hoàn toàn 4,25 gam Na 2 CO 3 vào nước thu được dung dịch A. Cho từ từ 20 gam dung dịch HCl 9,125% vào dung dịch A và khuấy mạnh, tiếp theo cho thêm vào dung dịch đó 0,02 mol Ba(OH) 2. a. Cho biết chất gì được hình thành và khối lượng từng chất trong dung dịch. b. Nếu cho từ từ dung dịch A vào 20 gam dung dịch HCl 9,125% và khuấy đều sau đó cho thêm vào dung dịch chứa 0,02mol Ba(OH) 2. Hãy giải thích các hiện tượng xẩy ra và tính khói lượng các chất sau phản ứng. Giả sử phản ứng xẩy ra hoàn toàn. Bài 10: Cho từ từ 300ml dung dịch HCl 1M vào 300ml dung dịch (K 2 CO 3 + Na 2 CO 3 ) thì thu được 2,24 lít khí (đktc) và dung dịch A. Nếu lấy dung dịch A cho phản ứng với dung dịch Ba(OH) 2 dư thì thấy xuất hiện 19,7 gam kết tủa. Tính nồng độ mol từng muối trong dung dịch đầu. Biết khi cô cạn dung dịch đầu thu được 24,4 gam chất rắn. dịch B và 1,008 lít khí (đktc). Cho B tác dụng với Ba(OH) 2 dư thu được 29,55 gam kết tủa. a. Tính nồng độ của các ion trong dung dịch A (bỏ qua sự cho nhận proton của các ion HCO 3 - và CO 3 2-). b. Người ta lại cho từ từ dung dịch A vào bình đựng 100ml dung dịch HCl 1,5M. Tính thể tích khí CO 2 (ở đktc) được tạo ra. Bài 18: Cho từ từ dung dịch chứa x mol HCl vào dung dịch chứa y mol Na 2 CO 3 thu được 1,12 lít khí (đktc) và dung dịch X. Khi cho nước vôi trong dư vào dung dịch X thấy xuất hiện 5 gam kết tủa. Giá trị của x và y lần lượt là A. 0,10 và 0,075. B. 0,10 và 0,05. C. 0,15 và 0,10. D. 0,20 và 0,15. Bài 19: Hấp thụ hết 4,48 lít CO 2 (đktc) vào dung dịch chứa x mol KOH và y mol K 2 CO 3 thu được 200 ml dung dịch X. Lấy 100 ml dung dịch X cho từ từ vào 300 ml dung dịch HCl 0,5M thu được 2,688 lít khí (đktc). Mặt khác, 100ml dung dịch X tác dụng với dung dịch Ba(OH) 2 dư thu được 39,4 gam kết tủa. Giá trị của x là A. 0,15. B. 0,2. C. 0,1. D. 0,06. Bài 20: Dung dịch X: 200ml HCl 1M , dung dịch Y: 100ml dung dịch K 2 CO 3 1M và KHCO 3 0,5 M. Kết quả có giống nhau trong 3 trường hợp sau không : a) Cho rất từ từ X vào Y b) Cho rất từ từ Y vào X c) Cho nhanh Y vào X Bài 21. Hoà tan m gam hổn hợp Na 2 CO 3 và KHCO 3 vào nước được 400ml dung dịch X. Cho từ từ vào dung dịch X ở trên 100ml HCl 1,5M, thu được dung dịch Y và thoát ra 1,008 lít khí(đkc). Cho dung dịch Y phản ứng với một lượng dư Ba(OH) 2 thu được 29,55g kết tủa. Tính nồng độ mol/lít của các chất trong dung dịch X. Bài 22: Trộn 100 ml dung dịch A gồm (K 2 CO 3 1M + KHCO 3 1M) vào dung dịch B (NaHCO 3 1M + Na 2 CO 3 1M) thu được dung dịch C. Nhỏ từ từ 100 ml dung dịch D gồm (H 2 SO 4 1M + HCl 1M) vào dung dịch C thu được V lít CO 2 (đktc) và dung dịch E. Cho Ba(OH) 2 tới dư vào dung dịch E thu được m gam kết tủa. Tính giá trị của m và V? Bài 23: Cho 5,64 gam hỗn hợp gåm (K 2 CO 3 + KHCO 3 ) vào một thể tích chứa dung dịch (Na 2 CO 3 + NaHCO 3 ) thu được 600ml dung dịch A. Chia dung dịch A thành ba phần bằng nhau, cho từ từ 100ml dung dịch HCl vào phần thứ nhất thấy thoát ra 448 cm 3 khí (ở đktc) và thu được dung dịch B. Cho dung dịch B phản ứng vớinước vôi trong dư, thấy xuất hiện 2,5 gam kết tủa. Phần hai cho tác dụng vùa hết với 150 ml dung dịch NaOH 0,1M. Cho khí HBr dư đi qua phần thứ 3 sau đó cô cạn dung dịch thu được 8,125 gam chất rắn khan. a. Tính nồng độ các chất trong dung dịch A. b. Tính nồng độ dung dịch HCl đã dùng. Bài 24: Một hỗn hợp A (M 2 CO 3 + MHCO 3 + MCl) M là kim loại kiềm. Cho 43, gam A tác dụng với lượng dư V ml dung dịch HCl 10,52% (d= 1,05) thu được dung dịch B và 17,6 gam khí C. Chia B thành hai phần bằng nhau. Phần 1: Phản ứng vừa đủ với 125ml dung dịch KOH 0,8M, cô cạn dungdịch thu được m gam muối khan. |