BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG CỦA CO2, SO2 VỚI CÁC DUNG DỊCH KIỀM

BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG CỦA CO₂, SO₂ VỚI CÁC DUNG DỊCH KIỀM

Bài toán thuận: Cho chất tham gia phản ứng, tìm sản phẩm: Với bài toán loại này ta chỉ cần tính tỉ số mol gữa OH^- và O₂ (SO₂)

Đặt k= nOH^-/nCO₂ Khi đó nếu:

+  k≤ 1 sản phẩm thu được là muối axit, tức là chi xảy ra phản ứng: OH^-  + CO₂ →HCO₃^-     (1)

+ k≥ 2  sản phẩm thu được là muối trung hòa, tức là chỉ xảy ra phản ứng: 2OH^- + CO₂ → CO₃^2-+ H₂O (2)

+ 1< k < 2 : sản phẩm gồm cả 2 muối, tức là xảy ra cả (1) và (2), khi đó lập hệ phương trình theo số mol CO₂ và số mol OH^- sẽ tìm được số mol 2 muối.

Bài toán nghịch: Cho sản phẩm, hỏi chất tham gia phản ứng:

VD: Cho x mol CO₂ tác dụng với a mol OH^- tạo thành b kết tủa ( b mol muối trung hòa). Tìm giá trị x biết a,b.

Giải: Với bài toán này thì chúng ta chú ý đến giá trị a, b.

-     Nếu a=2b thì bài toán rất đơn giản x= b

-   Nếu a> 2b thì bài toán có thể có 2 đáp số vì xảy ra 2 trường hợp

+ Trường hợp 1: OH^- dư, tức là chỉ xảy ra phản ứng (2) Vậy x= b

+ Trường hợp 2; Xảy cả 2 phản ứng (1),(2): Vậy x= a-b

Chú ý: Để giải được bài toán dạng này chúng ta cần hểu;

+ Cho dù đầu bài cho CO₂ hay SO₂ tác dụng với 1 hay nhiều dung dịch kiềm thì ta cũng đưa hết về số mol OH^-

+  Nếu bài toán yêu cầu tính số mol kết tủa thì giữa số mol CO₃^2- (SO₃^2-) và Ba²⁺ (  Ca²⁺) ion nào có số mol nhỏ hơn thì số mol kết tủa tính theo ion đó.

Ví dụ minh họa

Câu 1. Hấp thụ hoàn toàn 0,16 mol CO₂ vào 2 lít dd Ca(OH)₂ 0,05 M thu được kết tủa X và dd Y. Cho biết khổi lượng dd Y tăng hay giảm bao nhiêu so với dd Ca(OH)₂ ban đầu?

Lời giải

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃  + H₂O     

0,1  0,1          0,1

2CO₂         +    CaCO₃ + H₂O     → Ca(HCO₃)₂

0,16 – 0,1      →  0,06

=>       n↓= 0,04 mol

       n↓= 0,04 mol => m ↓    =  4g       < 0,16 . 44 = 7,04g

=> m_{dd tăng} = 7,04 – 4 = 3,04g

Câu 2. Thổi V lít khí CO₂ (đktc) vào 100ml dd Ca(OH)₂ 1M thu được 6g kết tủa. Lọc kết tủa đun nóng dd lại thấy có kết tủa nữa. Tìm V?

Lời giải

Dd sau phản ứng ↓  => có Ca(HCO₃)₂ taọ thành

         →

BTNT Ca   0,1 = 0,06 + n_Ca(HCO3)2          => n_Ca(HCO3)2    =  0,04 mol

n_CO2= n_CaCO3      +  2. n_Ca(HCO3)2      = 0,14 mol

V_CO2 = 3,136 l  

Câu 3. Sục 3,36 lít khí CO₂ (đktc) vào 300ml dd Ca(OH)₂ 0,2M và NaOH 0,3 M thu được m (g)  kết tủa và dd Y. Cô cạn dd Y thu được m’( g) chất rắn khan. Tìm m và m’ 

n_CO2 = 0,15 mol.  n_OH- = 0,21 mol,  n_Ca2+ = 0,06 mol

CO₂   +  2OH^-   → CO₃^2-  + H₂O

0,105 0,21    →  0,105

CO₂      +  CO₃^2-  + H₂O → 2HCO₃^-

0,045 →0,045          →         0,09

n_CO32-  = 0,06mol

Ca²⁺        +      CO₃^2-  → CaCO₃ 

  0,06                      0,06       0,06

=> m↓  = 6g

Dd          => m _crắn  = 0,09 . 84 = 7,56g

Câu 4. Sục 4,48 lít khí CO₂ (đktc) vào 500ml dd NaOH 0,1 M và Ba(OH)₂ 0,2M  tính m kết tủa thu được?

Lời giải

n_CO2 = 0,2 mol.  n_OH- = 0,25 mol,  n_Ba2+ = 0,1 mol

CO₂   +  2OH^-   → CO₃^2-  + H₂O

0,1250,25    →   0,125

CO₂      +  CO₃^2-  + H₂O → 2HCO₃^-

0,075 →0,075          →         1,5

n_CO32-  = 0,05mol

Ba²⁺        +      CO₃^2-  → BaCO₃ 

                     0,05       0,05

=> m↓  = 0,05 . 197 = 9,85g

Câu 5. A là hh khí gồm CO₂ , SO₂ dA/ H₂ = 27. Dẫn a mol hh khí A qua bình đựng 1 lít dd NaOH 1,5aM. Sau phản ứng cô cạn cẩn thận dd thu được m (g) muối khan. Tìm m theo a?

Lời giải

Gọi CT chung của 2 oxit MO₂ → M_MO2  = 54 => M = 22(g)

PP nối tiếp

MO₂      +   2NaOH→ Na₂MO₃  + H₂O

0,75a     1,5a   →     0,75a

MO₂   +  Na₂CO₃  + H₂O        → 2NaHCO₃

0,25a  →  0,25a

Sau phản ứng          

=> m = 0,5a . (46 + 22 + 48)  + 0,5a . (24+22+48) = 105a

Một số bài tập áp dụng

Bài 1. Dung dịch X chứa NaOH 0,2M và Ca(OH)₂ 0,1M. Sục 7,84 lít khí CO₂ (đktc) vào 1 lít dung dịch X thì khối lượng kết tủa thu được là

           A. 15 gam.                            B. 5 gam.                   

           C. 10 gam.                                                  D. 20 gam.

Bài 2. Cho V lít (đktc) CO₂ tác dụng với 200 ml dung dịch Ca(OH)₂ 1M thu được 10 gam kết tủa. Vậy thể tích V của CO₂ là

A. 2,24 lít.                     B. 6,72 lít.                   

C. 8,96 lít.                      D. 2,24 hoặc 6,72 lít

Bài 3. Cho 56ml khí CO₂ hấp thụ hết vào 100ml dung dịch chứa NaOH 0,02M và Ba(OH)₂ 0,02M. Khối lượng kết tủa thu được là:

A. 0,0432g                              B. 0,4925g                        

C. 0,2145g                               D. 0,394g

Bài 4. Dẫn V lít khí CO₂ ( ở đktc) qua 500 ml dung dịch Ca(OH)₂ nồng x M , sau phản ứng thu được 3 gam kết tủa và dung dịch A. Đun nóng dung dịch A thu được thêm 2 gam kết tủa nữa. Giá trị của V và x là

A. 1,568 lit và 0,1 M                        B. 22,4 lít và 0,05 M                

C. 0,1792 lít và 0,1 M                                D. 1,12 lít và 0,2 M

Bài 5. Cho V lít khí SO₂ ( ở đktc) vào 700 ml Ca(OH)₂ 0,1 M sau phản ứng thu được 5 gam kết tủa. Giá trị của V là:

A. 2,24 lít hoặc 1,12 lít                                         B. 1,68 lít hoặc 2,016 lít         

C. 2,016 lít hoặc 1,12 lít                             D. 3,36 lít

Bài 6. Đốt 8,96 lít H₂S (đktc) rồi hoà tan sản phẩm khí sinh ra vào dung dịch NaOH 25% (d = 1,28 g/ml) thu được 46,88 gam muối. Thể tích dung dịch NaOH là

           A. 100 ml.                             B. 80ml.               

           C. 120 ml.                               D. 90 ml.

Bài 7. 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 8. 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 9. 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 10. 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 11. 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

Bài 12. Cho m gam FeCO₃ tác dụng với dung dịch HNO₃ đặc nóng (dư) thu được hỗn hợp khí X. Hấp thụ hoàn toàn X vào dung dịch Ca(OH)₂ 0,05 M dư thì thấy có V lít dung dịch Ca(OH)₂ phản ứng và thu được 2 gam kết tủa. Giá trị m và V là:

A. 3,2 gam và 0,5 lít                          B. 2,32 gam và 0,6 lít         

C. 2,22 gam và 0,5 lít                                  D. 2,23 gam và 0,3 lít

ĐÁP ÁN