Bài 12 hợp chất của cacbon

BÀI 12: HỢP CHẤT CỦA CACBON
Mục tiêu
 Kiến thức
+ Trình bày được tính chất của CO và CO2 .
+ Trình bày được tính chất hóa học của CO: tính khử (tác dụng với oxit kim loại); tính chất hóa
học của CO2 : là một oxit axit, có tính oxi hóa yếu (tác dụng với Mg, C).
+ Phát biểu được cách nhận biết muối cacbonat bằng phương pháp hóa học.
+ Trình bày được tính chất vật lí, tính chất hóa học của muối cacbonat (nhiệt phân, tác dụng với
axit).
 Kĩ năng
+ Viết các phương trình hóa học minh họa tính chất hóa học của CO, CO2 , muối cacbonat.
+ Giải được các bài tập: Tính thành phần phần trăm muối cacbonat trong hỗn hợp; tính phần trăm
khối lượng oxit trong hỗn hợp phản ứng với CO; tính phần trăm thể tích CO và CO2 trong hỗn
hợp khí và một số bài tập có liên quan khác.

Trang 1


I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
Cacbon monooxit (CO)
1. Tính chất vật lí
CO là chất khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị, nhẹ hơn khơng khí, độc.
2. Tính chất hóa học
a. CO là oxit khơng tạo muối (oxit trung tính): Ở t thường, khơng tác dụng với H2O , axit, kiềm.
b. Tính khử:
2

0

4 2



t
 2 C O2
CO cháy trong oxi hoặc không khí: 2 C O  O2 



CO tác dụng với nhiều oxit kim loại (đứng sau Zn)  Kim loại.
2

3

0

4

t
Ví dụ: 3C O  Fe2 O3 
 2Fe 3C O2 .

3. iu ch
t ,H 2 SO 4 đặc
CO H 2 O .
a. Trong phịng thí nghiệm: HCOOH 

t 1050 C

 CO  H 2
b. Trong công nghiệp C  H 2 O 



khÝ than ­ít
t

CO2  C 
 2CO
khÝ than kh«

Cacbon đioxit  CO 2 
1. Tính chất vật lí

CO2 là chất khí khơng màu, nặng hơn khơng khí, tan khơng nhiều trong nước.
2. Tính chất hóa học
a. CO2 là khí khơng duy trì sự sống và sự cháy
Chú ý: Tuy nhiên không sử dụng CO2 để dập đám cháy do magie hoặc nhôm.
b. CO2 là oxit axit



 H2CO
Tan trong nước tạo axit H2CO3 : CO2 k   H2O l  

3 dung dÞch 



Tác dụng với dung dịch bazơ: CO 2  OH   HCO3
CO 2  2OH   CO32   H 2O

Ví dụ: CO 2  Ca  OH 2  CaCO3  H 2O 1
2CO 2  Ca  OH 2  Ca  HCO 3 2

2 

Phản ứng (1) dùng để nhận biết CO2 .
3. Điều chế
a. Trong phịng thí nghiệm: CaCO3  2HCl  CaCl2  CO2  H2O
Trang 2


t
b. Trong công nghiệp: CaCO3 
 CaO  CO2 .

Axit cacbonic và muối cacbonat
1. Axit cacbonic  H 2 CO 3 


 H   HCO3
a. H2CO3 là axit hai nấc rất yếu, kém bền phân hủy thành CO2 và H2O : H2CO3 


 H   CO32 
HCO3 

b. Tác dụng với dung dịch kiềm  Muối: H 2 CO3  OH   H 2 O  HCO3
HCO3  OH   H 2 O  CO32 

2. Muối cacbonat

Muối trung hòa: muối cacbonat  CO32   .
Ví dụ: Na 2CO3,CaCO3,...
Muối axit: muối hiđrocacbonat  HCO3  .
Ví dụ: NaHCO3 ,Ca  HCO3 2 ,...
a. Tính tan:
Muối cacbonat của kim loại kiềm, amoni và đa số các muối hiđrocacbonat dễ tan trong nước. Muối
cacbonat của kim loại khác không tan trong nước.
b. Tác dụng với axit: dùng để nhận biết muối cacbonat: CO32   2H   CO 2  H 2O
HCO3  H   CO 2  H 2O

Ví dụ: Na 2CO3  2HCl  NaCl  CO2  H 2O
NaHCO3  HCl  NaCl  CO2  H 2O

c. Tác dụng với dung dịch kiềm:
Muối hiđrocacbonat tác dụng với dung dịch kiềm: HCO3  OH   H2O  CO32 
Ví dụ: NaHCO3  NaOH  Na2CO3  H2O
d. Phản ứng nhiệt phân:
Muối cacbonat của kim loại kiềm: Không bị nhiệt phân.
t
Muối cacbonat còn lại 
 Oxit kim loại  CO2 .
t
 MgO r   CO2  k  .
Ví dụ: MgCO3 r  

t
 CO32   CO2  H2O .
Muối hiđrocacbonat 
t
 Na 2CO3 r   CO2  H 2O .

Ví dụ: NaHCO3 r  

HỆ THỐNG HĨA KIẾN THỨC
Trang 3


HỢP CHẤT CỦA CACBON
1. Cacbon monooxit (CO)
a. Tính chất hóa học:
+ CO là oxit khơng tạo muối (oxit trung tính).
t
+ Tính khử mạnh: 2CO  O2  kk  
 2CO2  H  0 
t
M x Oy  yCO 
 xM  yCO2  M ®øng sau Al 

b. iu ch:
t ,H 2 SO 4 đặc
CO H 2 O .
+ Trong phịng thí nghiệm: HCOOH 


 CO  H2  khÝ than ­ít 
+ Trong cơng nghiệp: C  H2O 

t 1050 C

t
CO2  C 

 2CO  khÝ than kh« 

2. Cacbon đioxit  CO 2 
a. Tính chất hóa học:
+ CO2 là oxit axit.



 H 2CO3
Tác dụng với nước: CO2  H 2O 




Tác dụng với bazơ, oxit bazơ tạo muối:
Ví dụ: CO2  MgO  MgCO3
CO2  2NaOH  Na 2CO3  H 2O

+ CO2 là khí khơng duy trì sự sống và sự cháy (trừ Mg,…)
t
Ví dụ: CO2  2Mg 
 C  2MgO

 Không dùng CO2 dập tắt đám cháy Mg, Al.
b. Điều chế:
Trong phịng thí nghiệm: CaCO3  2HCl  CaCl2  CO2  H2O .
3. Muối cacbonat
Tính chất hóa học:


Phản ứng với axit: HCO3  H   CO 2  H 2O
CO32   2H   CO 2  H 2O



Phản ứng với bazơ: HCO3  OH  CO32   H2O



t
 Na 2 CO3  CO 2  H 2O
Phản ứng nhiệt phân: 2NaHCO3 
t
MgCO3 
 MgO  CO 2

Chú ý: Muối cacbonat của kim loại kiềm không bị nhiệt phân.
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Bài tập lí thuyết về tính chất vật lí, hóa học, ứng dụng của CO, CO2 , muối cacbonat
Trang 4


Kiểu hỏi 1: Câu hỏi về tính chất vật lí, ứng dụng của CO, CO2 , muối cacbonat
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1. Phát biểu nào sau đây đúng?
A. CO là chất khí khơng màu, khơng mùi, rất độc.
B. CO là chất khí khơng màu, mùi xốc, tan tốt trong nước.
C. CO2 là chất khí màu vàng nhạt, khơng mùi.
D. CO2 khơng được dùng trong sản xuất nước giải khát có ga.
Hướng dẫn giải

A đúng.
B sai vì CO là khí khơng màu, ít tan trong nước.
C, D sai vì CO2 là khí khơng màu, ít tan trong nước, được dùng trong sản xuất nước giải khát có ga.
Chọn A.
Ví dụ 2. CO2 khơng cháy và khơng duy trì sự cháy nhiều chất nên được dùng để dập tắt các đám cháy.
Tuy nhiên, người ta không sử dụng CO2 để dập tắt:
A. đám cháy do xăng dầu.
B. đám cháy nhà cửa, quần áo.
C. đám cháy do magie hoặc nhôm.
D. đám cháy do khí gas.
Hướng dẫn giải
Khơng dùng CO2 để dập tắt đám cháy magie hoặc nhơm vì các kim loại mạnh như Mg, Al,… có thể cháy
trong khí CO2 .
t
2Mg  CO2 
 2MgO  C .

Chọn C.
Kiểu hỏi 2: Câu hỏi về tính chất hóa học của CO, CO2 , muối cacbonat
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1. Phương trình hóa học nào sau đây sai?
t
 3CO2  2Fe
A. 3CO  Fe2O3 

t
 COCl2
B. CO  Cl2 
t
 3CO2  2Al

C. 3CO  Al2O3 
t
 2CO2
D. 2CO  O2 

Hướng dẫn giải
CO chỉ khử được các oxit kim loại của kim loại đứng sau Zn tạo thành kim loại và CO2 . Do đó CO

khơng khử được Al2O3 .
Trang 5


 Phương trình C sai.
Chọn C.
Bài tập tự luyện dạng 1
Câu 1: Sự hình thành thạch nhũ trong các hang động đá vơi là nhờ phản ứng hóa học:
A. CaCO3  CO2  H 2O  Ca  HCO3 2

B. Ca  OH 2  Na 2CO3   CaCO3  2NaOH

t
C. CaCO3 
 CaO  CO2

t
 CaCO3  CO 2  H 2O
D. Ca  HCO3 2 

Câu 2: Dẫn luồng khí CO dư qua ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp Al2O3,CuO,MgO,Fe2O3 . Sau khi
phản ứng xảy ra hồn tồn, hỗn hợp rắn cịn lại trong ống sứ gồm:

A. Al,Cu,Mg,Fe

B. Al2O3 ,Cu,MgO,Fe

C. Al2O3 ,Cu,Mg,Fe

D. Al,Cu,MgO,Fe

Câu 3: Nhóm gồm các muối không bị nhiệt phân là:
A. CaCO3 ,Na2CO3 ,KHCO3

B. Na2CO3 ,K2CO3,Li 2CO3

C. Ca  HCO3 2 ,Mg  HCO3 2 ,KHCO3

D. K2CO3,KHCO3 ,Li 2CO3

Câu 4: Có ba hỗn hợp dung dịch:

1 NaHCO3  Na 2CO3 ;  2  NaHCO3  Na 2SO 4 ; 3 Na 2CO3  Na 2SO 4
Chỉ dùng thêm một cặp chất nào trong số các cặp chất cho dưới đây để có thể phân biệt được các dung
dịch hỗn hợp trên?
A. Dung dịch HNO3 và dung dịch KNO3

B. Dung dịch HCl và dung dịch KNO3 .

C. Dung dịch Ba  OH 2 dư.

D. Dung dịch HNO3 và dung dịch Ba  NO3 2

Câu 5: Có 4 chất rắn: NaCl,Na2CO3 ,CaCO3 và BaSO4 . Chỉ dùng thêm một cặp chất, hãy nhận biết các
chất rắn trên?
Dạng 2: Khử oxit kim loại bằng C và CO
Phương pháp giải
Phương trình tổng quát:
t
M x O y  yCO 
 xM  yCO 2

Ví dụ: Khử 16 gam hỗn hợp các oxit kim loại:

FeO,Fe2O3 ,Fe3O4 ,CuO,PbO bằng khí CO ở nhiệt
độ cao. Sau phản ứng, khối lượng chất rắn thu được
là 11,2 gam. Tính thể tích khí CO đã tham gia phản
ứng (đktc).
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng:

Oxit kim loại + CO chất rắn + CO2
Gi s mol CO phản ứng là x mol.
Theo phương trình: nCO p­   nCO2 sinh ra   nOoxit p­ 

 nCO2 sinh ra   nCO p­   x mol

Bảo toàn khối lượng:

Bảo toàn khối lượng:
Trang 6

m oxit  m CO  m chÊt r¾n  m CO2

m oxit  m CO  m chÊt r¾n  m CO2

m oxit  m kim lo¹i  m O

 16  28x  11,2  44x  x 0,3

m chất rắn giảm m O

Th tớch khớ CO đã tham gia phản ứng là:

VCO  0,3.22,4  6,72 lÝt .
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1. Dẫn một luồng khí CO dư qua ống sứ đựng Fe3O4 và CuO nung nóng đến khi phản ứng hồn
tồn thu được 2,32 gam hỗn hợp kim loại. Khí thốt ra khỏi bình được dẫn qua dung dịch nước vôi trong
dư thu được 5 gam kết tủa. Tính tổng khối lượng hai oxit trong hỗn hợp đầu.
Hướng dẫn giải
n CaCO3  0,05 mol
t
Phương trình hóa học: 4CO  Fe3O 4 
 4CO 2  3Fe
t
CO  CuO 
 CO2  Cu

CO2  Ca  OH 2  CaCO3   H 2O
0,05

 0,05

mol

Bảo toàn nguyên tố C: n CO  n CO2  0,05 mol
Bảo toàn khối lượng: m oxit  m CO  m chÊt r¾n  m CO2  m oxit  0,05.28  2,32  0,05.44  m oxit  3,12 gam
Bài tập tự luyện dạng 2
Câu 1: Cho luồng khí CO dư đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al2O3 , nung nóng đến khi phản ứng
xảy ra hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Khối lượng CuO trong hỗn hợp đầu là:
A. 0,8 gam.

B. 8,3 gam.

C. 2,0 gam.

D. 4,0 gam.

Câu 2: Cho V lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm CO và H2 phản ứng với một lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO
và Fe2O3 nung nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hồn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam. Giá
trị của V là:
A. 0,112.

B. 0,560.

C. 0,224.

D. 0,448.

Câu 3: Cho khí CO đi qua m gam Fe2O3 nung nóng thì được 10,68 gam chất rắn X và khí Y. Cho tồn
bộ khí Y hấp thụ vào dung dịch Ca  OH 2 dư thì thấy tạo ra 3 gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 12,00.

B. 11,58.

C. 11,16.

D. 12,20.

Câu 4: Khử 16 gam hỗn hợp các oxit kim loại: FeO,Fe2O3,Fe3O4 ,CuO và PbO bằng khí CO ở nhiệt độ
cao, khối lượng chất rắn thu được là 11,2 gam. Tính thể tích khí CO đã tham gia phản ứng ở điều kiện
tiêu chuẩn.
Dạng 3: Bài tập CO2 tác dụng với dung dịch kiềm
Phương pháp giải
Phương trình hóa học:

Ví dụ: Sục 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào 500 ml
dung dịch NaOH 0,1M và Ba  OH 2 0,2M.
Trang 7


CO2  OH   HCO3
CO2  2OH   CO32   H2O

1
2

Tính khối lượng kết tủa thu được
Hướng dẫn giải

n CO2  0,2 mol

Bước 1: Tính n CO2 ;n OH 

n NaOH  0,05 mol; n Ba  OH   0,1 mol
2

 n OH  0,25 mol; n Ba2  0,1mol
Bước 2: Xét tỉ lệ T 

n OH

Xét tỉ lệ: T 

n CO2

n OH
n CO2



0,25
 1,25
0,2

Nhận thấy: 1  T  2 nên phản ứng tạo hai



Nếu T  1  Xảy ra (1), tạo một muối HCO3 .



2

Nếu 1  T  2  Xảy ra (1) và (2), tạo hai muối muối CO3 và HCO3 .

CO32  và HCO3 .



Nếu Xảy ra (2), tạo một muối

Bước 3: Tính tốn theo u cầu của đề bài.
Cách 1: Tính theo phương trình hóa học.

Cách 1: Phương trình hóa học:

Ngồi ra, cịn có thể áp dụng các định luật bảo tồn để

CO2  OH   HCO3

tính tốn.

CO2  2OH   CO32   H 2O
Gọi số mol HCO3 và CO32  lần lượt là x và y
mol.
Bảo toàn nguyên tố C: x  y  0,2 1
Theo phương trình: x  2y  0,25  2 
Từ (1) và (2) suy ra: x  0,15;y  0,05 mol

Cách 2: Cơng thức giải nhanh:



Cách 2: Ta có:

nCO2  nOH  nCO2  0,25  0,2  0,05 mol

Nếu T  1  n HCO3  n OH

3




n CO2  n OH  n CO2
Nếu 1  T  2   3

n HCO3  2n CO2  n OH



Nếu T  2  n CO2  n CO2
3

Chú ý: So sánh n Ba2 / Ca2 và nCO2 để đem kết tủa tính Phương trình hóa học:
3

theo chất nào.

Ba 2   CO32   BaCO3 

Chú ý: Có những bài tồn khơng thể tính T. Khi đó

0,1

phải dựa vào những dữ kiện phụ để tìm ra khả năng tạo

0,05  0,05

mol

 m   m BaCO3  0,05.197  9,85 gam

muối:

CO2 tác dụng với NaOH, KOH

Trang 8


Hấp thụ CO2 vào NaOH dư (KOH dư) chỉ tạo muối
trung hòa Na 2 CO3  K 2CO3 
Hấp thụ CO2 vào NaOH, sau đó thêm vào thấy kết tủa.
Thêm tiếp Ba  OH 2 dư vào thấy xuất hiện thêm kết
tủa nữa  Tạo cả hai muối Na 2CO3 và NaHCO3 .
Chất hấp thụ vào bình NaOH tăng:
m b×nh tăng m dung dịch t ă ng m CO2

CO2 tác dụng với Ca  OH 2 , Ba  OH 2
Hấp thụ CO2 vào nước vôi dư/ dư thì chỉ tạo muối

CaCO3 / BaCO3 (kết tủa).
Hấp thụ CO2 vào nước vơi trong/ Ba  OH 2 thấy có kết
tủa, thêm dư vào thấy có kết tủa nữa suy ra có sự tạo cả

CaCO3 / BaCO3 và Ca  HCO3 2 / Ba  HCO3 2
Hấp thụ CO2 vào nước vơi trong/ Ba  OH 2 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 / BaCO3

và

Ca  HCO3 2 / Ba  HCO3 2 .

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 chất hấp thụ
m dung dịch t ă ng m chất hấp thụ m kết tủa
m dung dịch gi ả m m kÕt tđa  m chÊt hÊp thơ

Ví dụ mẫu
Ví dụ 1. Hấp thụ hồn tồn 3,36 lít CO2 (đktc) vào 3 lít dung dịch Ca  OH 2 0,03M. Khối lượng kết tủa
thu được sau phản ứng là:
A. 0,8 gam.

B. 8,3 gam.

C. 3,0 gam.

D. 5,0 gam.

Hướng dẫn giải

n CO2  0,15 mol
n Ca  OH   0,09 mol  n OH  0,18 mol; n Ca2  0,09 mol
2

Trang 9


Xét tỉ lệ: T 

n OH
n CO2



0,18
 1,2
0,15

Nhận thấy: 1  T  2 nên phản ứng tạo hai muối CO32  và HCO3 .
Cách 1: Phương trình hóa học: CO 2  OH   HCO3
CO 2  2OH   CO32   H 2O

Gọi số mol HCO3 và CO32  lần lượt là x và y mol.
Bảo toàn nguyên tố C: x  y  0,15 1
Theo phương trình: x  2y  0,18  2 

Từ (1) và (2) suy ra: x  0,12;y  0,03 mol
Cách 2: Ta có: nCO2  nOH  n CO2  0,18  0,15  0,03 mol
3

Phương trình hóa học: Ca 2   CO32   CaCO3 
0,09

0,03  0,03

mol

 m   m CaCO3  0,03.100  3 gam

Chọn C.
Bài toán 2: Bài toán nghịch: Xác định chất tham gia
Phương pháp giải
Cho x mol CO2 tác dụng với a mol OH  tạo thành Ví dụ: Cho V lít CO2 (đktc) tác dụng với 250 ml
b kết tủa (hoặc b mol muối trung hịa). Tìm giá trị x dung dịch Ba  OH 2 0,5M tạo thành 19,7 gam kết
biết a, b.

tủa. Tính giá trị của V.
Hướng dẫn giải

Bước 1: Tính n OH ;n  hoặc số mol muối trung hòa.

n BaCO3  0,1 mol;n Ba  OH   0,125 mol
2

 n OH  0,25 mol
Bước 2: Viết phương trình hóa học.

Phương trình hóa học:

1
CO2  CO32   H2O  2HCO3  2 

CO2  2OH   CO32   H 2O

CO2  2OH   CO32   H 2O

1
CO2  CO32   H2O  2HCO3  2 

Bước 3: Tính tốn theo yêu cầu của đề bài.
Nếu a  2b thì bài toán rất đơn giản x  b .
Nếu a  2b thì bài tốn có thể có hai đáp số vì xảy Nhận thấy: n OH   n BaCO3  xảy ra hai trường hợp:
ra hai trường hợp:
TH1: OH  dư, tức là chỉ xảy ra phản ứng (1): TH1: OH  dư  chỉ xảy ra phản ứng (1).
x  b

Ta có: n CO2  n   0,1 mol

 VCO2  0,1.22,4  2,24 lÝt
Trang 10


TH2: Xảy ra 2 phản ứng (1), (2) ta có: x  a  b

TH2: Xảy ra cả (1) và (2)

 Tạo thành hai muối CO32  và HCO3 .
Ta có: n CO2  n OH  n

 n CO2  0,25  0,1  0,15 mol
 VCO2  0,15.22,4  3,36 lÝt
Vậy V có hai giá trị là 2,24 hoặc 3,36.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho V lít CO2 (đktc) vào 3,5 lít Ca  OH 2 0,02M, sau phản ứng thu được 5 gam kết tủa. Giá trị
của V là:
A. 2,240 hoặc 2,016.

B. 1,680 hoặc 2,016.

C. 1,120 hoặc 2,016.

D. 3,360 hoặc 2,016.

Hướng dẫn giải

n Ca  OH   0,07 mol  n OH  0,14 mol;n Ca2  0,07 mol
2

n CaCO3  0,05 mol

1
CO2  CO32   H 2 O  2HCO3  2 

Phương trình hóa học: CO2  2OH   CO32   H 2O

Nhận thấy: n OH  n CaCO3  xảy ra hai trường hợp.

TH1: OH  dư chỉ xảy ra phản ứng (1).
Ta có: n CO2  n   0,05 mol  VCO2  0,05.22,4  1,12 lÝt
TH2: Xảy ra cả (1) và (2)  Tạo thành hai muối CO32  và HCO3 .
Ta có: n CO2  n OH  n   0,14  0,05  0,09 mol

 VCO2  0,09.22,4  2,016 lÝt
Chọn C.
Bài tập tự luyện dạng 3
Câu 1: Hấp thụ hồn tồn 2,24 lít CO2 (đktc) vào dung dịch nước vơi trong có chứa 0,25 mol Ca  OH 2 .
Sản phẩm muối thu được sau phản ứng gồm:
A. chỉ có CaCO3 .

B. chỉ có Ca  HCO 3 2 .

C. cả CaCO3 và Ca  HCO 3 2 .

D. Không xác định được.

Câu 2: Hấp thụ hồn tồn 0,672 lít CO2 (đktc) vào 2 lít Ca  OH 2 0,01M thu được m gam kết tủa. Giá trị
của m là:
A. 1,0.

B. 1,5.

C. 2,0.

D. 2,5.

Dạng 4: Bài tập về muối cacbonat
Bài toán 1: Cho từ từ axit vào muối

Phương pháp giải
Trang 11


Ví dụ: Nhỏ từ từ từng giọt hết 30 ml dung dịch
HCl 1M vào 100 ml dung dịch chứa 0,2M và 0,2M.
Tính số mol CO2 thu được sau phản ứng.
Hướng dẫn giải
n HCl  0,03 mol  n H  0,03 mol

Bước 1: Tính n H ;n CO2 ;n HCO3
3

n Na2 CO3  0,02 mol; n NaHCO3  0,02 mol
 n CO2  n HCO3  0,02 mol
3

Bước 2: Viết phương trình hóa học và tính tốn Phản ứng xảy ra theo thứ tự sau:
theo yêu cầu đề bài.

H   CO32   HCO3

Phản ứng xảy ra theo thứ tự:

0,03 0,02  0,02

H   CO32   HCO3

Sau phản ứng: n H d­  0,03  0,02  0,01 mol

n

H   HCO3  CO2   H 2O

mol

HCO3

 0,02  0,02  0,04 mol

H   HCO3  CO2   H 2 O
0,01 0,04  0,01

mol

Vậy số mol CO2 thu được là 0,01 mol.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho từ từ đến hết 54,75 gam axit HCl 40% tác dụng với 200 ml hỗn hợp dung dịch KOH 1M và

K 2CO3 1,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được V lít khí CO2 (đktc). Giá trị của V là:
A. 6,72.

B. 4,48.

C. 5,60.

D. 2,24.

Hướng dẫn giải

n HCl  0,6 mol;n KOH  0,2 mol;n K2 CO3  0,3 mol
 n H  0,6 mol;n OH  0,2 mol;n CO2  0,3 mol
3

Thứ tự phản ứng: OH   H   H 2O

0,2  0,2

mol

CO32   H   HCO3  H 2O
0,3  0,3  0,3

3

mol



HCO  H  CO2  H 2 O
0,3

0,1  0,1

mol

Ta có: n CO2  0,1 mol  VCO2  0,1.22,4  2,24 lÝt
Chọn D.
Chú ý: Cho từ từ axit vào hỗn hợp dung dịch gồm bazơ và muối thì axit sẽ phản ứng với bazơ trước rồi
phản ứng với muối.

Bài toán 2: Cho từ từ muối vào axit
Phương pháp giải
Trang 12


Khi cho từ từ dung dịch muối cacbonat (hoặc hỗn Ví dụ: Trộn 150 ml dung dịch X chứa hỗn hợp
hợp muối cacbonat và hiđrocacbonat) vào dung gồm Na 2CO3 1M và K 2CO3 0,5M với 250 ml
dịch axit xảy ra đồng thời:

dung dịch HCl 2M. Tính thể tích khí sinh ra (ở

2H   CO32   CO2  H 2O

đktc).

H   HCO3  CO2  H 2O

Hướng dẫn giải

n HCl  0,5 mol  n H  0,5 mol
n Na2 CO3  0,15 mol; n K2 CO3  0,075 mol
  n CO2  0,15  0,075  0,225 mol
3

Phương trình hóa học:
2H   CO32   CO2  H 2O
0,5 0,225  0,225

mol

VCO2  0,225.22,4  5,04 lÝt

Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm K 2CO3 1,5M và KHCO3 1M. Cho từ từ 100 ml dung dịch X
vào 200 ml dung dịch HCl 1M sinh ra V lít khí (đktc). Tính V.
Hướng dẫn giải

n HCl  0,2 mol  n H  0,2 mol
n K2 CO3  0,15 mol; n KHCO3  0,1 mol  n CO2  0,15 mol;n HCO  0,1 mol
3

3

Nhận thấy: n H  0,2 mol  2n CO2  n HCO  0,4 mol  H  hết.
3

Ta có:

n CO2
3

n HCO



3

0,15
 1,5
1

3

 Gọi số mol CO32  và HCO3 phản ứng lần lượt là 1,5x và x mol.
Phương trình hóa học: 2H   CO32   CO 2  H 2O
H   HCO3  CO 2  H 2O

Theo phương trình: n H  2.1,5x  x  0,2 mol  x  0,05
Theo phương trình: n CO2  x  1,5x  2,5x  0,125 mol  VCO2  0,125.22,4  2,8 lÝt .
Bài toán 3: Muối hiđrocacbonat tác dụng với dung dịch kiềm
Phương pháp giải
Ví dụ: Cho 200 ml dung dịch Ba  OH 2 0,1M vào
300 ml dung dịch NaHCO3 0,1M, thu được m gam
kết tủa. Giá trị của m là:
A. 5,91.

B. 3,94.
Trang 13


C. 7,88.

D. 11,82.

Hướng dẫn giải
n Ba  OH   0,02 mol;n NaHCO3  0,03mol
2

n HCO3  0,03 mol


 n Ba2  0,02 mol

n OH  0,04 mol

Phương trình hóa học:

Phương trình hóa học:

HCO3  OH  CO32   H2O

HCO3  OH   CO32   H 2O

Nếu dung dịch có Ca 2  ,Ba 2  thì phản ứng tạo

0,03


CaCO3
Ca
kết tủa: CO32    2   
Ba
BaCO3


0,02

2

0,04  0,03

mol

Ba 2   CO32   BaCO3 
0,03  0,02

mol

 m BaCO3  0,02.197  3,94 gam .

Chọn B.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho 6,72 lít khí CO2 (đktc) và bình chứa 300 ml dung dịch NaOH 1M. Sau khi phản ứng kết
thúc thêm tiếp dung dịch NaOH dư vào bình này. Khối lượng muối thu được sau phản ứng là:
A. 28,0 gam.

B. 31,8 gam.

C. 40,0 gam.

D. 50,0 gam.

Hướng dẫn giải

n CO2  0,3 mol;
n NaOH  0,3mol  n OH  0,3 mol
Xét tỉ lệ

n OH
n CO2

0,3
 1  Tạo muối HCO3
0,3



Phương trình hóa học: CO2  OH  HCO3

0,3

0,3  0,3 mol

Thêm NaOH dư vào dung dịch xảy ra phản ứng: HCO3  OH  CO32   H2O

0,3

 0,03

mol

 n Na2 CO3  nCO2  0,3 mol  m Na2 CO3  0,3.106  31,8 gam .
3

Chọn B.
Bài toán 4: Nhiệt phân muối cacbonat
Phương pháp giải


Nhiệt phân muối cacbonat (trừ muối cacbonat của
kim loại kiềm):

t
M 2  CO3 x 
 M 2 O x  xCO 2

Trang 14




Nhiệt phân muối hiđrocacbonat:

Ví dụ: Nhiệt phân hồn tồn 16,8 gam

Tất cả muối hiđrocacbonat đều bị nhiệt phân:

NaHCO3 thu được m gam Na 2CO3 . Giá trị

t
2M  HCO3 x 
 M 2  CO3 x  xCO 2  xH 2O

của m là:
A. 21,2.

B. 10,6.

C. 13,2.

D. 12,4.

Hướng dẫn giải
n NaHCO3  0,2 mol

Phương trình hóa học:
t
2NaHCO3 
 Na 2CO3  CO2  H2O

0,2



0,1

 m Na2 CO3  0,1.106  10,6 gam

Chọn B.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Nung 16,8 gam muối cacbonat của kim loại M hóa trị II thu được V lít CO2 . Sục CO2 thu được
vào Ba  OH 2 dư được 39,4 gam kết tủa. Xác định kim loại M.
Hướng dẫn giải
n BaCO3  0,2 mol

Gọi công thức của muối cacbonat là MCO3 .
t
 MO  CO 2
Phương trình hóa học: MCO3 

1

CO2  Ba  OH 2  BaCO3  H 2O  2 

Theo (2): n CO2  n BaCO3  0,2 mol
Theo (1): n MCO3  n CO2  0,2 mol .
 M MCO3 

16,8
 84  M  24  Mg 
0,2

Vậy M là magie (Mg).
Bài tập tự luyện dạng 4
Bài tập cơ bản
Câu 1: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na 2CO3 1,5M và KHCO3 1M. Nhỏ từ từ từng giọt cho đến hết
200 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch X, sinh ra V lít khí (ở đktc). Giá trị của V là:
A. 3,360.

B. 11,200.

C. 0,112.

D. 1,120.

Câu 2: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 400 ml dung dịch HCl 2M vào 100 ml dung dịch hỗn hợp chứa
( K 2CO3 3M và Na 2CO3 2M), sau phản ứng thu được V lít khí CO2 (đktc). Giá trị của V là:
A. 5,60.

B. 8,96.

C. 11,20.

D. 6,72.
Trang 15


Câu 3: Một loại đá vơi chứa 80% CaCO3 cịn lại là tạp chất trơ. Nung m gam đá này một thời gian thu
được 0,78m gam chất rắn. Hiệu suất phân hủy CaCO3 là:
A. 78,0%.

B. 50,0%.

C. 62,5%.

D. 97,5%.

Câu 4: Nung nóng 100 gam hỗn hợp gồm Na 2CO3 và NaHCO3 cho đến khối lượng khơng đổi cịn lại 69
gam chất rắn. Phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là:
A. 63% và 37%.

B. 42% và 58%.

C. 16% và 84%.

D. 84% và 16%.

Bài tập nâng cao
Câu 5: Hịa tan hồn tồn 4 gam hỗn hợp MCO3 và RCO3 bằng dung dịch HCl dư thấy thoát ra V lít khí
(đktc). Dung dịch thu được đem cơ cạn được 5,1 gam muối khan. Giá trị của V là:
A. 1,12.

B. 1,68.

C. 3,36.

D. 2,24.

ĐÁP ÁN
Dạng 1: Bài tập lí thuyết về tính chất vật lí, hóa học, ứng dụng của CO, CO2 , muối cacbonat
Câu 1: Chọn D.
Câu 2: Chọn B.
Câu 3: Chọn B.
Câu 4: Chọn D.

1 NaHCO3  Na 2CO3

 2  NaHCO3  Na 2SO 4

 3 Na 2CO3  Na 2SO 4

Dung dịch Ba  NO3 2

Kết tủa trắng

Kết tủa trắng

Kết tủa trắng

Dung dịch HNO3

Kết tủa tan hết

Kết tủa không tan

Kết tủa tan một phần (e)

Câu 5:
Để nhận biết bốn chất rắn trên, sử dụng H2O và khí CO2 .
Sơ đồ nhận biết:

Dung dịch Ca  HCO 3 2 được lấy từ thí nghiệm (1).
Bạn đọc tự viết phương trình.
Dạng 2: Khử oxit kim loại bằng C và CO
Câu 1: Chọn D.
Gọi số mol CuO là x mol, Al2O3 là y mol  x,y  0 

Trang 16


 80x  102y  9,1 1
t
Phương trình hóa học: CuO  CO 
 CU  CO2

x



x

mol

t
Al 2 O3  CO
Không phản ứng

Li cú: mchất rắn mCu  mAl2 O3  64x  102y  8,3

2

Từ (1) và (2) suy ra: x  y  0,05 mol .

 mCuO  0,05.80  4 gam
Câu 2: Chọn D.
Bản chất phản ứng: CO,H2  Ooxit  CO2 ,H2O
Khối lượng chất rắn giảm là khối lượng oxi trong oxit kim loại bị tách ra.
Ta có: moxi oxit   mchÊt rắn giảm 0,32gam nO 0,02 mol
Theo phng trình: nCO  H2  noxi oxit   0,02 mol  VCO  H2  0,448 lÝt .
Câu 3: Chọn C.
n CaCO3  0,03 mol

Bản chất phản ứng: CO  O oxit  CO 2

CO 2  Ca  OH 2  CaCO3   H 2O

Theo phương trình: n Ooxit   n CO2  n CaCO3  0,03 mol .

mFe2 O3 ban đầu mX mOoxit   10,68  0,03.16  11,16 gam .
Câu 4:
Gọi x là số mol CO tham gia phản ứng.

 Số mol CO2  x mol .
Bảo toàn khối lượng: 16  28x  11,2  44x  x  0,3 .
Thể tích CO đã tham gia phản ứng là: V  0,3.22,4  6,72 lÝt .
Dạng 3: Bài tập CO2 tác dụng với dung dịch kiềm
Câu 1: Chọn A.
Ta có: n CO2  0,1 mol;n OH  0,5 mol
Xét tỉ lệ: T 

0,5
5
0,1

Nhận thấy T  2 nên chỉ tạo muối CO32  .
Vậy sản phẩm thu được sau phản ứng là CaCO3 .
Câu 2: Chọn A.
Ta có: n CO2  0,03 mol;n OH  0,04 mol
Xét tỉ lệ: T 

0,04
 1,33
0,03

Trang 17


Nhận thấy 1  T  2 nên tạo hai muối CO32  và HCO3 .
Ta có nCO2  0,04  0,03  0,01 mol
3

Phương trình hóa học: Ca 2   CO32   CaCO3 

0,02  0,01

0,02

mol

 m  0,01.100  1 gam .

Dạng 4: Bài tập về muối cacbonat
Câu 1: Chọn C.

n H  0,2 mol; nCO2  0,15 mol;n HCO  0,1 mol
3

3

Phương trình hóa học: H   CO32   HCO3

0,2 0,15  0,15

mol

H   HCO3  CO2  H 2O
0,25  0,05

0,05

mol

Vậy thể tích khí CO2 thốt ra là: V  0,05.22,4  1,12 lít.
Câu 2: Chọn D.

n H  0,8 mol; n CO2  0,5 mol
3

Phương trình hóa học: H   CO32   HCO3

0,8 0,5  0,5

mol

H   HCO3  CO2  H 2O
0,3

0,5

 0,3

mol

Vậy thể tích khí CO2 thốt ra là: V  0,3.22,4  6,72 lít.
Câu 3: Chọn C.
Gọi số mol khí CO2 thốt ra là a mol.
Bảo toàn khối lượng: 44a  m  0,78m  a  0,005m
Hiệu suất phản ứng bằng: H 

100.0,005m
.100%  62,5% .
0,8m

Câu 4: Chọn C.
Gọi số mol Na 2CO3 ,NaHCO3 lần lượt là x, y mol.
 106x  84y  100 1
t
Phương trình hóa học: 2NaHCO3 
 Na 2CO3  CO2  H2O

y

y/2

mol

  x  y / 2  .106  69  2 

Từ (1) và (2) suy ra: x  8 / 53;y  1 .
 %m Na2 CO3  16%;%m NaHCO3  84% .

Câu 5: Chọn D.
Trang 18


Gọi số mol của MCO3 và RCO3 lần lượt là x và y mol.
Phương trình hóa học: MCO3  2HCl  MCl 2  CO 2  H 2O
x

 2x

x

 x

mol

RCO3  2HCl  RCl 2  CO 2  H 2O
y

 2y

y

 y

mol

Bảo toàn khối lượng: m muèi cacbonat  m HCl  m muèi clorua  m CO2  m H 2 O

 4  36,5  2x  2y   5,1  44  x  y   18  x  y 

 x  y  0,1

Thể tích khí thu được là: VCO2  2,24 lÝt .

Trang 19