Dạng toán muối cacbonat tác dụng với axit

 DẠNG TOÁN MUỐI CACBONAT TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT

I.PHƯƠNG PHÁP VÀ VÍ DỤ

1.Trường hợp 1: Muối cacbonat + ddHCl →Muối clorua + CO₂ + H₂O

VD:             Na₂CO₃ + 2HCl    →  2NaCl  +  CO₂  +  H₂O

                             MgCO₃  +  2HCl  →   MgCl₂  + CO₂  +  H₂O

Nhận xét:

- Điểm giống nhau ở các phản ứng trên là: 

- Khi chuyển từ muối cacbonat thành muối clorua, thì cứa 1 mol CO₂ sinh ra khối lượng muối tăng:

              Gốc =CO₃ chuyển thành 2 gốc Cl → 1 mol CO₂

               60 gam chuyển thành 71 gam, khối lượng tăng 11g.

 ( R + 16) gam(R + 96) gam1 mol H₂O sinh ra hoặc 1 mol H₂SO₄ tham gia phản ứng . Từ đó có công thức:

Có thể tóm tắt bằng sơ đồ:     ( R + 60) gam →  (R + 71) gam      

Từ đó ta có công thức tính nhanh:           

Ví dụ 1. Cho 4,41 gam hỗn hợp 3 muối: K₂CO₃; Na₂CO₃ và BaCO₃ tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 4,74 gam muối khan.

Thể tích khí CO₂ sinh ra là:

A. 0,224 lít           B. 0,448 lít           C. 0,672 lít           D. 0,448 lít

Nhận xét. Bài tập cho biết khối lượng hỗn hợp 3 muối mà chỉ cho biết 2 giữ kiện: Tống khối lượng muối cacbonat tham gia phản ứng và tổng khối lượng muối clorua sinh ra. Nếu áp dụng phương pháp làm thông thường: Viết PTHH rồi đặt ẩn và lập hệ phương trình ... thí không cho kết quả chính xác. Do vậy phải áp dụng công thức giải nhanh

Ví dụ 2. Hòa tan 10 gam hỗn hợp muối XCO₃ và Y₂(CO₃)₃ bằng dd HCl dư thư được dd A và 0,672 lít khí ở đktc.Khối lượng muối khan thu được sau phản ứng là

          A. 10,3 gam                   B. 10,33 gam                 C. 30 gam             C. 13 gam

          Nhận xét. Bài tập này chưa cho biết công thức có thể của muối cacbonat nên áp dụng cách giải thông thường thì không cho kết quả chính xác. Cho dù không cho biết rõ công thức hóa học của muối tham gia, vẫn có thể áp dụng công thức giải nhanh để làm.

Giải:

*Cách 1.                    

- Khi chuyển từ muối cacbonat thành muối clorua, thì cứa 1 mol CO₂ sinh ra khối lượng muối tăng: Áp dụng công thức:                   

   Tống khối lượng muối clorua = 10 + 0,03´11 = 10,33(g).

=>Chọn đáp án B

*Cách 2:    Có thể không cần viết PTHH mà chỉ cần nhớ  : Muối cacbonat tác

dụng với axit HCl thì :  

 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

             10 + 0,06 ´36,5 = m_muối + 0,03´44 + 0,03´18

=>      m_muối = 10,33gam.

=>Chọn đáp án B

2. Trường hợp 2: Muối cacbonat + H₂SO₄(loãng)  Muối sunfat + CO₂ + H₂O

            VD:      Na₂CO₃ + H₂SO₄   →   Na₂SO₄  +  CO₂  +  H₂O

                   MgCO₃  +  H₂SO₄   →  MgSO₄  + CO₂  +  H₂O

Nhận xét:

- Điểm giống nhau ở các phản ứng trên là: 

- Khi chuyển từ muối cacbonat thành muối sunfat, thì cứa 1 mol CO₂ sinh ra khối lượng muối tăng:

              Gốc =CO₃ chuyển thành =SO₄ 

               60 gam chuyển thành 96 gam, khối lượng tăng 36g.

Có thể tóm tắc bằng sơ đồ: 

              (R + 60) gam    →    (R + 96) gam . 1 mol CO₂

Từ đó ta có công thức tính nhanh:                                                                  

Ví dụ 1. Cho 2,44 gam hỗn hợp muối Na₂CO₃ và K₂CO₃ tác dụng vừa đủ với dung dịch H₂SO₄ 0,5M, sau phản ứng thu được 0,448 lít CO₂ ở đktc.

a/ Thể tích dung dịch H₂SO₄ 0,5 M cần dùng là:

A. 100 ml             B. 40ml                C. 30 ml               D. 25 ml

b/ Tổng khối lượng muối sunfat sinh ra là:

A. 11,6g               B. 13g                  C. 3,16g               D. 14,2g

Giải:

* Cách 1. Cách làm thông thường

a/                                 

 Đặt x,y lần lượt là số mol của Na₂CO₃ và  (x,y>0)

Na₂CO₃  +  H₂SO₄    → Na₂SO₄           +   CO₂     +    H₂O (1)

x mol           x mol          x mol           x mol

K₂CO₃  +  H₂SO₄   →  K₂SO₄     +   CO₂     +    H₂O  (2)

y mol         y mol          y mol            y mol

Từ (1) và (2) có hệ phương trình

 Giải hệ phương trình trên  ta được

Thay x,y vào phương trình (1) và (2) = 0,01 + 0,01 = 0,02 mol

 lít = 40 ml. Chọn đáp án B

b/ Thay x,y vào phương trình (1) và (2) = 0,01 mol

 Tổng khối lượng muối sunfat sinh ra là: 0,01.142 + 0,01.174 = 3,16 gam.

=>Chọn đáp án C

* Cách 2.a/ Cần nhớ: Muối cacbonat tác dụng với H₂SO₄ thì

 lít = 40ml. Chọn đáp án  B

b/ Áp dụng công thức

 m_{muối sunfat} = 2,44 + 36. 0,02 = 3,16g.

=>Chọn đáp án D

* Nhận xét: Nếu làm theo cách thông thường thì HS mất nhiều thời gian và HS phải viết PTHH, biết cách lập hệ phương trình và giải hệ phương trình. Do vậy dài và mất nhiều thời gian. Với cách giải 2 thì HS không cần lập phương trình hóa học và hệ phương trình mà chỉ áp dụng công thức có thể cho ngay đáp án chính xác

Ví dụ 2. Cho 3,28 gam hỗn hợp 3 muối K₂CO₃; Na₂CO₃ và MgCO₃ tác dụng vừa đủ với 60 ml dd H₂SO₄ 0,5M.

a/ Thể tích khí CO₂ sinh ra ở đktc là:

A. 0,224 lít           B. 0,448 lít           C. 0,336 lít           D. 0,672 lít

b/ Tổng khối lượng muối sunfat sinh ra là:

A. 3,42 g              B. 4,36 g              C. 5,23 g              D. 4,12 g

Giải:

a/ = 0,5. 0,06 = 0,03 mol

Cần nhớ: Muối cacbonat tác dụng với H₂SO₄ thì 0,03 mol

0,672 lít.

=>Chọn đáp án D

b/ Áp dụng công thức

Tổng khối lượng muối sunfat sinh ra là: 3,28 + 36.0,03 = 4,36 gam.

=>Chọn đáp án B

Ví dụ 3. Cho 3,69 gam hỗn hợp 3 muối: K₂CO₃; Na₂CO₃ và ZnCO₃ tác dụng vừa đủ với dung dịch H₂SO₄. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 4,77 gam muối khan. Thể tích khí CO₂ sinh ra là:

A. 0,224 lít           B. 0,448 lít           C. 0,672 lít           D. 0,448 lít

Giải:

Áp dụng công thức

  = 0,672 lít.

=>Chọn đáp án C

II.BÀI TẬP CỦNG CỐ

Bài 1.  Hòa tan 14 gam hỗn hợp 2 muối MCO₃ và N₂CO₃ bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch A và 0,672 lít khí (đktc). Cô cạn dung dịch A thì thu được m gam muối khan. m có giá trị là:

      A. 16,33 gam      B. 14,33 gam       C. 9,265 gam          D.12,65 gam

Bài 2 Cho 115g hỗn hợp gồm ACO₃, B₂CO₃, R₂CO₃ tác dụng hết với dd HCl.  Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 115,22g muối clorua khan. Thể tích khí CO₂ sinh ra ở đktc là:

A. 0,224 lít           B.0,448 lít               C. 1,22 lít             D. 0,336 lít

Bài 3 Hòa tan 5g hỗn hợp 2 muối cacbonat kim loại hóa trị I và hóa trị II bằng dung dịch HCl thu được dung dịch M và 1,12l khí CO₂ (đktc). Khi cô cạn dung dich M thu được khối lượng muối khan là:

A. 11,1g               B. 5,55g                   C. 16,5g               D. 22,2g

Bài 4. Hòa tan hoàn toàn 36 gam hỗn hợp X gồm muối cacbonat của 2 kim loai đứng kế tiếp nhau trong nhóm II A, trong dung dịch HCl dư thu được 11,2 lít CO₂ và dung dịch Y.Lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch Y là

A. 39,5 gam                   B. 40,5 gam                   C. 41,5 gam                   D. 42,5 gam

Bài 5. Cho m gam hỗn hợp muối A₂CO₃ và MCO₃ tác dụng hết với 300 ml dd H₂SO₄ 0,5M. Thể tích khí CO₂ sinh ra ở đktc là:

A. 2,24 lít             B. 3,36 lít             C. 4,48 lít             D. 6,72 lít

Bài 6. Cho 2,96 g hỗn hợp Na₂CO₃ và MgCO₃ tác dụng vừa đủ với dd H₂SO₄, sau phản ứng thu được 0,672 lít CO₂ ở đktc. Tổng khối lượng muối sunfat sinh ra là:

           A.  3,04 gam       B. 4,04 gam                   C. 4,03 gam                   D. 4,02 gam

Bài 7. Cho m gam hỗn hợp 3 muối FeCO₃; MgCO₃; Na₂CO₃ tác dụng vừa 60 ml dd H₂SO₄ 0,5M. Cô cạn dd sau phản ứng thu được 5,94 g muối sunfat. Giá trị của m là

A. 3 g                             B. 3,03 g              C. 3,06 g              D. 4,86 g

Bài 8: Hòa tan 14 gam hỗn hợp 2 muối MCO₃ và N₂CO₃ bằng dd H₂SO₄ dư, thu được dd A và 0,672 lít khí (đktc).Cô cạn dd A thu được m gam muối khan.m có giá trị là:

      A. 16,33 gam      B. 14,33 gam       C. 15,08 gam          D.12,65 gam

III.ĐÁP ÁN BÀI TẬP CỦNG CỐ