Trong bài này HocThatGioi sẽ hướng dẫn cho các bạn giải bài toán CO_2 tác dụng với dung dịch kiềm mới nhất. Trước khi vào bài này, nếu bạn vẫn chưa vững về lý thuyết về kim loại kiềm, kiềm thổ các bạn có thể xem qua ở 2 bài sau Lý thuyết kim loại kiềm và Lý thuyết kim loại kiềm thổ của HocThatGioi nhé.
1. Cách giải bài toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm.
Bài toán CO_2 tác dụng với dung dịch kiềm là dạng bài phổ biến nhất trong phần bài tập kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ. Các bạn đọc thật kỹ phần này để làm các bài tập ví dụ bên dưới nhé!
1.1 Các trường hợp phản ứng.
Dung dịch kiềm bao gồm NaOH,KOH,Ca(OH)_2,Ba(OH)_2,....
Đặt T=\frac{n_{OH^-}}{n_{CO_2}}
Trường hợp 1:
Đối với n_{OH^-}\leq n_{CO_2}\rightarrow T \leq 1 hay CO_2 vừa đủ hoặc dư, ta có CO_2+OH^-\rightarrow HCO_3^-.
Khi đó, sau phản ứng dung dịch chỉ có HCO_3^-
Trường hợp 2:
Đối với n_{OH^-}\leq \frac{n_{CO_2}}{2}\rightarrow T \leq 2 hay OH^- vừa đủ hoặc dư, ta có CO_2+OH^-\rightarrow CO_3^{2-}+H_2O
Khi đó, sau phản ứng dung dịch chứa CO_3^{2-} và OH^- nếu dư.
Trường hợp 3:
Đối với n_{OH^-}< n_{CO_2}< \frac{n_{OH^-}}{2}\rightarrow 1<T<2 hay OH^- vừa đủ hoặc dư. Ta có:
Dưới đây là phần bài tập về dạng CO_2 tác dụng với dung dịch kiềm có lời giải chi tiết. Các bạn nhớ làm trước khi xem đáp án để bài học hiểu quả tốt hơn nhé!
Câu 1: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO_2 (đktc) vào dung dịch Ca(OH)_2 dư, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
Vì dung dịch Ca(OH)_2 dư nên phản ứng chỉ tạo muối trung hòa CaCO_3.
Theo lưu ý số 1 thì n_{CO_2}=n_{CaCO_3}=\frac{2,24}{22,4}=0,1\, mol. \Rightarrow m_{CaCO_3}=0,1.100=10 g
Câu 2: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO_2 (đktc) vào 500 ml dung dịch gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)_2 0,2M, sinh ra m gam kết tủa. Giá trị của m là
Ta có n_{CO_2}=0,2\, mol;n_{NaOH}=0,5.0,1=0,05\, mol;n_{Ba(OH)_2}=0,5.0,2=0,1\, mol \rightarrow n_{OH^-}=n_{NaOH}+2.n_{Ba(OH)_2)}=0,05+2.0,1=0,25\, mol
Ta có 2.n_{CO_2}>n_{OH^-}>n_{CO_2}\rightarrow có kết tủa. \rightarrow n_{CO_3^{2-}}=n_{OH^-}-n_{CO_2}=0,25-0,2=0,05\, mol<n_{Ba^{2+}} \Rightarrow n_{BaCO_3}=n_{CO_3^{2-}}=0,05\, mol\Rightarrow m_{BaCO_3}=0,05.197=9,85g
Câu 3: Hấp thụ hoàn toàn 0,672 lít khí CO_2 (đktc) vào 1 lít dung dịch gồm NaOH 0,025M và Ca(OH)_2 0,0125M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
Ta có n_{CO_2}=0,03\, mol;n_{NaOH}=0,025.1=0,025\, mol;n_{Ca(OH)_2}=0,0125.1=0,0125\, mol \rightarrow n_{OH^-}=n_{NaOH}+2.n_{Ca(OH)_2)}=0,025+2.0,0125=0,05\, mol
Ta có 2.n_{CO_2}>n_{OH^-}>n_{CO_2}\rightarrow có kết tủa. \rightarrow n_{CO_3^{2-}}=n_{OH^-}-n_{CO_2}=0,05-0,03=0,02\, mol>n_{Ca^{2+}} \Rightarrow n_{CaCO_3}=n_{Ca(OH)_2}=0,0125\, mol\Rightarrow m_{CaCO_3}=0,0125.100=1,25g
Câu 4: Hấp thụ hoàn toàn 0,336 lít khí CO_2 (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 m gam rắn khan. Giá trị của m là
Ta có n_{CO_2}=\frac{0,336}{22,4}=0,015\, mol n_{NaOH}=n_{KOH}=0,2.0,1=0,02\, mol \rightarrow n_{OH^-}=n_{NaOH}+n_{KOH}=0,02+0,02=0,04\, mol T=\frac{n_{OH^-}}{n_{CO_2}}=\frac{0,04}{0,015}\approx 2,6\rightarrow T>2
Sinh ra chỉ có muối trung hòa CO_2+2OH^-\rightarrow CO_3^{2-}+H_2O 0,015\, \, \, \, \,\, \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, \rightarrow \, \, \, \, \,\, \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, 0,015
Bảo toàn khối lượng \Rightarrow m_{khan}=m_{CO_2}+m_{kiem}-m_{H2O}=0,015.44+0,02.40+0,02.56-0,015.18=2,31g
Câu 5: Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na_2O, BaO. Hòa tan 21,9 gam X vào nước, thu được 1,12 lít khí H_2 (đktc) và dung dịch Y, trong đó có 20,52 gam Ba(OH)_2 . Hấp thụ hoàn toàn 6,72 lít khí CO_2 (đktc) vào Y, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
Ta quy đổi \left\{\begin{matrix}
Na: a\, mol\\
Ba: b\, mol\\
O: c\, mol
\end{matrix}\right. n_{H_2}=\frac{1,12}{22,4}=0,05\, mol n_{Ba(OH)_2}=\frac{20,52}{171}=0,12\, mol
Bảo toàn Ba: \rightarrow b=0,12\, mol (1)
Ta có 23a+137b+16c=21,9 (2)
Bảo toàn electron: a.1+b.2=c.2+0,05.2 (3)
Từ (1),(2),(3) \rightarrow \left\{\begin{matrix}
a=0,14\\
b=0,12\\
c=0,14
\end{matrix}\right. n_{OH^-}=n_{Na}+2.n_{Ba}=0,14+2.0,12=0,38\, mol n_{CO_2}=0,3\, mol T=\frac{n_{OH^-}}{n_{CO_2}}=\frac{0,38}{0,3}\approx 1,23 \Rightarrow có muối HCO_3^-,CO_3^{2-}
ta có n_{CO_3^{2-}}=n_{OH^-}-n_{CO_2}=0,38-0,3=0,08\, mol < n_{Ba^{2+}}=0,12 \Rightarrow n_{BaCO_3}=n_{CO_3^{2-}}=0,08\, mol \Rightarrow m_{BaCO_3}=0,08.197=15,76g
Sau khi xem phần trên thì các bạn hãy làm các bài tập dưới đây để rèn luyện nhé! Dưới đây là những bài tập tự luyện dành cho các bạn, hãy làm những bài tập này để cũng cố kiến thức nhé!
Câu 6: Hâp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO_2 (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
Câu 7: Sục 4,48 lít khí CO_2 (đktc) vào 1 lít dung dịch hỗn hợp Ba(OH)_2 0,12M và NaOH 0,06M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
Câu 8: Sục 2,24 lít khí CO_2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm K_2CO_3 0,2M và KOH xM, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn dung được dung dịch Y. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl_2 (dư), thu được 11,82 gam kết tủa. Giá trị của x là
Trên đây là cách giải bài toán CO_2 tác dụng với dung dịch kiềm mới nhất. Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của HocThatGioi. Hi vọng rằng bài viết sẽ mang lại thêm các kiến thức về kim loại kiềm, kiềm thổ cho bạn. Hãy đồng hành cùng HocThatGioi để tiếp thu thêm các kiến thức hay, bổ ích nhé. Chúc các bạn học tốt!
Bài viết khác liên quan đến Lớp 12 – Hóa – Kim loại kiềm thổ và hợp chất
