Dạng 3: BÀI TOÁN VỀ CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM VÀ KIỀM THỔ pot

Dạng 3: BÀI TOÁN VỀ CO
2
TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM VÀ KIỀM
THỔ
3.1 Bài toán CO
2
tác dụng với dung dịch kiềm
1/ Lý thuyết
- Dung dịch kiềm: NaOH, KOH, LiOH
- Khi sục hoặc hấp thụ khí CO
2
vào dung dịch kiềm có thể xảy ra 1 trong 2
phương trình phản ứng sau:
CO
2
+ 2NaOH → Na
2
CO
3
+ H
2
O
(1)
CO
2
+ NaOH → NaHCO
3
(2
- Phụ thuộc vào số mol của CO
2
và NaOH tham gia phản ứng có thể xảy ra pư

(1) hoặc pư (2) hoặc cả 2 pư

- Xét tỷ lệ

2
CO
NaOH
n
n



Theo sơ đồ ta có:
-
Nếu
1
2

CO
NaOH
n
n
chỉ xảy ra pư (1) tạo muối axit NaHCO
3
, CO
2
dư

-
Nếu

1
2

CO
NaOH
n
n
2 chất pư vừa đủ, tạo muối NaHCO
3
1

2

NaHCO
3
Na
2
CO3

CO
2
dư
2 chất hết
NaOH dư
2 Muối
-

21
2


CO
NaOH
n
n
2 chất pư hết, tạo 2 muối

-
Nếu
2
2

CO
NaOH
n
n
2 chất pư hết,tạo muối Na
2
CO
3
-
Nếu
2
2

CO
NaOH
n
n
Chỉ xảy ra pư (2), tạo muối Na
2

CO
3
, NaOH dư

1. Bài tập vận dụng
1/ Cho 1,568 lít CO
2
đktc lội chậm qua dung dịch có hòa tan 3,2 gam NaOH .
Hãyxác định khối lượng muối sinh ra ?
Giảin
Ta có
moln
moln
NaOH
CO
08,0
40
2,3
07,0
4,22
568,1
2



Xét tỷ lệ:
2142,1
07,0
08,0
1

2

CO
NaOH
n
n

 xảy ra cả 2 pt pư, 2 chất hết và tạo thành 2 muối.
CO
2
+ 2NaOH → Na
2
CO
3
+ H
2
O
(1)
x 2x x
CO
2
+ NaOH → NaHCO
3
(2)
y y y
Gọi số mol của CO
2
ở (1)

và CO

2
ở (2) lần lượt là x và y mol
Ta có


molx
moly
yx
yx
01,0
06,0
07,0
08,02






Muối thu được sau pư bao gồm Na
2
CO
3
và NaHCO
3

- Theo pt (1)
gm
molxnn
CONa

COCONa
06,1106.01,0
01,0
32
232





- Theo pt (2)
molynn
CONaHCO
06,0
)2(
23




gm
NaHCO
04,584.06,0
3


gmmm
NaHCOCONa
Muu
1,604,506,1

332


2/ Cho 6 lít hỗn hợp khí CO
2
và N
2
đktc đi qua dung dịch KOH tạo ra được 8,07 g
hai muối . Hãy xác định thành phần phần trăm của CO
2
trong hỗn hợp bạn đầu
Giải
Pt pư: CO
2
+ 2KOH → K
2
CO
3
+ H
2
O
(1)
x 2x x
CO
2
+ KOH → KHCO
3
(2)
y y y
Khi cho CO

2
vào dung dịch KOH tạo ra hỗn hợp 2 muối  xảy ra cả 2 pt pư, CO
2

phản ứng hết.
Gọi số mol của CO
2
ở (1)

và CO
2
ở (2) lần lượt là x và y mol
Theo pt (1) và (2)   yxnnn
COCOCO )2()1(
222

Theo pt (1)
xmolnn
COCOK


)1(
232


gxm
COK
138.
32


Theo pt (2)
ymolnn
COKHCO


)2(
23


gym
KHCO
100.
3



**
07,8.100.138
332
gyxmmm
KHCOCOKM




3.2. CO
2
tác dụng với dung dịch kiềm thổ
1. lý thuyết

- Khi sục khí CO
2
vào dd kiềm thổ có thể xảy ra 2 phương trình:
CO
2
+ Ca(OH)
2
→ CaCO
3
+ H
2
O
(1)
x x
2CO
2
+ Ca(OH)
2
→ Ca(HCO
3
)
2
(2)
y y/2

Xét tỷ lệ:
2
2
)(
nCO

OHnCa




Nếu
2
2
)(
nCO
OHnCa
<1/2 CO
2
dư, tạo muối Ca(HCO
3
)
2

1/2
1

Ca(HCO
3
)
2
CaCO
3
CO
2
dư

2 chất hết
Ca(OH)
2
dư
2 Muối
Nếu 1/2<
2
2
)(
nCO
OHnCa
<1, 2 chất hết, tạo 2 muối
Nếu
2
2
)(
nCO
OHnCa
>1 Ca(OH)
2
dư, tạo muối CaCO
3

2. Bài tập áp dụng
1/ Cho 8 lít hỗn hợp khí CO và CO
2
(đktc) trong đó CO
2
chiếm 39,2 % đi qua dung
dịch có chứa 7,4 gam Ca(OH)

2
. Hãy xác định số gam kết tủa thu được sau phản
ứng
Giải
Ta có:
moln
lV
CO
CO
14,0
4,22
136,3
136,3
100
2,39.8
2
2



moln
OHCa
1,0
74
4,7
2
)(


1

14,0
1,0
2
1
2
2
)(

CO
OHCa
n
n

Xảy ra cả 2 phương trình pư và tạo 2 muối, 2 chất pư hết
CO
2
+ Ca(OH)
2
→ CaCO
3
+ H
2
O
(1)
x x x
2CO
2
+ Ca(OH)
2
→ Ca(HCO

3
)
2
(2)
y y/2
Gọi số mol của CO
2
ở (1) và (2) lần lượt là x và y mol

*
14,0
2
molyxn
CO


Theo pt pư (1) và (2) ta có
**
)2()()1()()(
1,0
2
222
mol
y
xnnn
OHCaOHCaOHCa


Từ * và ** ta có hệ:


molx
moly
yx
mol
y
x
08,0
06,0
14,0
1,0
2









Kết tủa là CaCO
3
Theo pt pư (1) ta có
gm
molxnn
CaCO
COCaCO
8100.08,0
08,0
3

23
)1(





2/ Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO
2
ở đktc vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)
2
nồng
độ a mol/l , thu được 15,76 gam kết tủa .Gía trị của a là ?
Giải
Ta có
moln
CO
12,0
4,22
688,2
2


moln
BaCO
08,0
197
76,15
3


Ta có bài toán cho kết tủa nên có thể xảy ra trường hợp tạo 2 muối hoặc tạo muối
CaCO
3
. Mặt khác ta có
23
COCaCO
nn

 chỉ xảy ra trường hợp tạo 2 muối, 2 chất
tham gia pư hết
CO
2
+ Ba(OH)
2
→ BaCO
3
+ H
2
O
(1)
x x x
2CO
2
+ Ba(OH)
2
→ Ba(HCO
3
)
2

(2)
y y/2
Gọi số mol của CO
2
ở (1) và (2) lần lượt là x và y mol
Theo pt pư (1) ta có
molxnn
COBaCO
08,0
)1(
23




Mà x + y = 0,12 mol
 y = 0,12 – 0,08 = 0,04 mol

mol
y
xn
OHBa
1,0
2
04,0
08,0
2
2
)(



MC
OHBa
04,0
5,2
1,0
2
)(


3. Bài tập áp dụng
BT1. Dẫn 5,6 lít CO
2
hấp thụ hoàn toàn vào 500 ml dung dịch Ca(OH)
2
nồng độ a
M thì thu được 15 gam kết tủa . Gía trị của a là ?
BT2. Dẫn 112 ml CO
2
ở đktc hấp thụ hòan toàn vào 200 ml dung dịch Ca(OH)
2
thu
được 0,1 gam kết tủa . Nông độ mol của nước vôi trong là ?
BT3. Cho 3,36 lít khí CO
2
đktc vào 200 ml dung dịch chứa NaOH 1M và Ba(OH)
2

0,5M . Khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng là ?

BT4. Cho 0,448 lít khí CO
2
(đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 200ml dung dịch
Ba(OH)
2
. Sau phản ứng thu được 1,97 g kết tủa. xác định nông độ của dd A?
A. 0,05 M B. 0,1 M C. 0,15 M D. Đáp án khác
BT5. Một bình chúă 15 lít dd Ba(OH)
2
0,01 M, sục vào đó V lít khí CO
2
(đktc) thu
được 19,7 g kết tủa. XĐ giá trị của V?
A. 2,24 l B. 4,4 l C. 2,24 và 1,12 l D. 4,4 l và 2,24 l