Sáng kiến kinh nghiệm Bài toán axit tác dụng với muối cacbonat cho lượng sản phẩm khác nhau tùy theo cách làm thí nghiệm

1
SỞ GD & ĐT HÀ TĨNH
===  ===
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI
BÀI TOÁN AXIT TÁC DỤNG VỚI MUỐI CACBONAT CHO LƯỢNG SẢN
PHẨM KHÁC NHAU TÙY THEO CÁCH LÀM THÍ NGHIỆM
Người thực hiện: PHAN PHÚC THI
Giáo viên: Trường THPT Nguyễn Văn Trỗi
Bộ môn: Hóa Học
NĂM 2011 – 2012
2
A. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. Lý do chọn đề tài.
Hóa học là một bộ môn khoa học thực nghiệm nên rèn luyện cho học sinh kỷ
năng thí nghiệm thông qua các thí nghiệm nói chung và các bài tập tập thực nghiệm
nói riêng có một ý nghĩa to lớn trong việc khắc sâu kiến thức, tạo sự hứng thú và
đam mê học tập môn hóa hơn.
Trong bộ môn hóa học có thể nói rằng việc xác định đúng sản phẩm tạo thành
hết sức quan trọng vì nó quyết định kết quả của bài toán định tính cũng như bài
toán định lượng. Chính vì vậy tôi chọn đề tài: “ Bài toán axit tác dụng với muối
cacbonat cho lượng sản phẩm khác nhau tùy theo cách làm thí nghiệm”. Thông
qua các bài toán này nhằm khắc phục những sai sót kiến thức, hiểu sai về quá trình
tiến hành thí nghiệm và cũng là tài liệu cho học sinh tham khảo, kinh nghiệm nhỏ
cho đồng nghiệp tham khảo nhằm nâng cao chất lượng dạy và học, đáp ứng yêu cầu
đổi mới phương pháp dạy và học hiện nay.
II. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu những dạng bài toán về axit tác dụng với muối cacbonat thường gặp
trong các đề thi tuyển sinh đại học, cao đẳng và học sinh giỏi.
- Phân tích những mặt hạn chế về kiến thức và sai lầm khi xác định sản phẩm của
học sinh, góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn ở trường phổ thông và là

hành trang vững chắc để các em chuẩn bị bước vào kì thi TSĐH-CĐ và học sinh
giỏi tĩnh.
- Bản thân có cơ hội nghiên cứu, tìm hiểu sâu sắc vấn đề hơn và áp dụng vào thực
tế giảng dạy nhiều hơn nhằm nâng cao chất lượng dạy và học.
III. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu nội dung hợp chất cacbon lớp 11. Đồng thời tìm ra những dạng
bài tập điển hình thường gặp trong các đề thi TSĐH-CĐ và học sinh giỏi.
- Nghiên cứu phương trình ion và vận để giải bài tập
IV. Đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu chương trình hóa học THPT: Các dạng toán về axit tác dụng với
muối cacbonat
V. Phương pháp nghiên cứu, Phạm vi áp dụng
- Phương pháp nghiên cứu
Trên cơ sở nắm vững nội dung trọng tâm hợp chất cacbon ở lớp 11 và nghiên
cứu kĩ những câu hỏi trong đề TSĐH – CĐ, đề thi học sinh giỏi, tài liệu hóa phổ
thông có liên quan đến bài tập axit tác dụng với muối cacbonat
Phân tích, đánh giá những sai sót học sinh thường mắc phải và cách khắc phục.
- Phạm vi áp dụng:
+ Áp dụng cho các đối tượng là học sinh luyện thi ĐH-CĐ, bồi dưỡng học
sinh giỏi
+ Axit tác dụng với muối cacbonat hoặc hỗn hợp muối cacbonat; hỗn hợp axit
tác dụng với một muối hay hỗn hợp muối cacbonat
3
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
I. CƠ SỞ LÝ LUẬN KHOA HỌC
1. Cơ sở lý luận chung
Khi gặp các bài toán so sánh lượng chất sinh ra do cùng một cặp chất bằng các
thao tác thí nghiệm khác nhau thì phải nắm vững một số nguyên tắc sau đây :
- Cho từ từ chất X vào chất Y thì ban đầu chất Y dư nên phản ứng xảy ra trong môi
trường của Y.

- Ngược lại, Cho từ từ chất Y vào chất X thì ban đầu chất X dư nên phản ứng xảy
ra trong môi trường của X.
- Cho hỗn hợp các chất X, Y, Z tác dụng với chất E thì :
+) Cho từ từ hỗn hợp các chất X, Y, Z vào chất E  E thiếu  phản ứng xảy ra
theo thứ tự ưu tiên (Phản ứng nào dễ xảy ra hơn sẽ phản ứng trước)
+) Cho từ từ hỗn hợp các chất X, Y, Z vào chất E  phản ứng xảy ra song song
(% số mol phản ứng X, Y, Z so với ban đầu là bằng nhau  tỉ lệ số mol phản
ứng bằng tỉ lệ số mol trong hỗn hợp )
- Phải xem xét kỹ chất sản phẩm sinh ra có tồn tại trong môi trường của chất tham
gia phản ứng dư và môi trường của sản phẩm tạo thành hay không
2. Một số tình huống cụ thể
* Chẳng hạn, cho từ từ dung dịch Na
2
CO
3
vào dung dịch HCl thì chỉ xảy ra 1 phản
ứng
Na
2
CO
3
+ 2HCl  2NaCl + H
2
O + CO
2

hoặc CO
3
2-
+ 2H

+
-> H
2
O + CO
2

Vì ban đầu H
+
dư so với Na
2
CO
3
, nên cũng không sinh ra sản phẩm NaHCO
3
và
khi Na
2
CO
3
bắt đầu dư thì trong môi trường của dung dịch sau phản ứng không có
chất nào tác dụng được với nó.
* Nhưng ngược lại, cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na
2
CO
3
thì thứ tự
phản ứng như sau:
Đầu tiên: Na
2
CO

3
+ HCl

NaCl + NaHCO
3
( do dư Na
2
CO
3
) (1)
Sau đó: HCl + NaHCO
3

NaCl + H
2
O + CO
2

(2)
Hoặc
CO
3
2-
+ H
+
HCO
3
-
HCO
3

-
+ H
+
CO
2
+ H
2
O
(3)
(4)
Giải thích: Khi cho từ từ H
+
vào dung dịch muối CO
3
2-
ban đầu H
+
thiếu so
với CO
3
2-
do đó điện tích 1+ của H
+
chỉ trung hòa được một điện tích 1- của CO
3
2-
nên tạo muối HCO
3
-
do đó ban đầu xẩy ra phản ứng (1) hoặc (3). Sau khi lượng H

+
nhiều hơn so với lượng CO
3
2-
thì kết thúc phản ứng (1) hoặc (3) sản phẩm tạo
thành có muối HCO
3
-
, muối này không tồn tại trong môi trương axit mạnh do đó
tiếp đến xẩy ra phản ứng (2) hoặc (4).
* Nếu cho từ từ hỗn hợp dung dịch muối CO
3
2-
và HCO
3
-
vào một axit hoặc hỗn
hợp axit mạnh (như HCl, HBr, HI, H
2
SO
4
, HNO
3
, HClO
4
). Do ban đầu lượng H
+
dư so với lượng CO
3
2-

và HCO
3
-
nên cũng chỉ xẩy ra đồng thời hai phản ứng và có
khí thoát ra:
CO
3
2-
+ 2H
+
-> H
2
O + CO
2

4
HCO
3
-
+ H
+
-> H
2
O + CO
2

Do đó ta lập hệ để giải và tỉ lệ số mol của CO
3
2-
và HCO

3
-
phản ứng bằng tỉ lệ số
mol của CO
3
2-
và HCO
3
-
ban đầu (hoặc % số mol của CO
3
2-
và HCO
3
-
tham gia
phản ứng là như nhau).
* Nhưng ngược lại, Nếu cho từ từ một axit hoặc hỗn hợp axit mạnh (như HCl,
HBr, HI, H
2
SO
4
, HNO
3
, HClO
4
) vào hỗn hợp dung dịch muối CO
3
2-
và HCO

3
-
.
Vì ban đầu lượng H
+
thiếu so với lượng CO
3
2-
và HCO
3
-
nên thứ tự phản ứng:
Đầu tiên: H
+
+ CO
3
2-
-> HCO
3
-
. (5)
Sau đó lượng H
+
thêm đến dư so với CO
3
2-
thì mới có phản ứng tiếp theo xẩy ra
và mới có khí thoát ra:
H
+

+ HCO
3
-
-> H
2
O + CO
2

(6)
Do đó ta dựa vào lần lượt các phản ứng theo thứ tự trên để tính các yêu cầu của bài
toán.
Giải thích: Khi cho từ từ H
+
vào dung dịch muối CO
3
2-
và HCO
3
-
ban đầu H
+
thiếu so với CO
3
2-
và HCO
3
-
, mà điện tích của CO
3
2-

lớn hơn điện tích của HCO
3
-
do đó điện tích 1+ của H
+
chỉ trung hòa được một điện tích 1- của CO
3
2-
nên tạo
muối HCO
3
-
do đó ban đầu xẩy ra phản ứng (5). Sau khi lượng H
+
nhiều hơn so với
lượng CO
3
2-
thì kết thúc phản ứng (5) sản phẩm tạo thành có muối HCO
3
-
, muối
này không tồn tại trong môi trương axit mạnh do đó tiếp đến xẩy ra phản ứng (6).
* Tương tự muối của HSO
4
-
khi cho từ từ vào dung dịch muối CO
3
2-
hoặc hỗn

hợp dung dịch chứa CO
3
2-
và HCO
3
-
hay ngược lại tương tự như trên.
* Nếu cho nhanh axit mạnh vào hỗn hợp muối CO
3
2-
và HCO
3
-
(hoặc cho nhanh
hỗn hợp muối CO
3
2-
và HCO
3
-
vào axit mạnh) thì không thể phân biệt được H
+
sẽ
phản ứng với CO
3
2-
trước hay HCO
3
-
trước. Do đó phải xét hai trường hợp:

- CO
3
2-
phản ứng với H
+
trước:
CO
3
2-
+ 2H
+
-> H
2
O + CO
2

H
+
+ HCO
3
-
-> H
2
O + CO
2

Dựa vào số liệu và thứ tự đó để tính các yêu cầu của bài toán
- HCO
3
-

phản ứng với H
+
trước:
H
+
+ HCO
3
-
-> H
2
O + CO
2

CO
3
2-
+ 2H
+
-> H
2
O + CO
2

Dựa vào số liệu và thứ tự đó để tính các yêu cầu của bài toán
Nếu bài toán yêu cầu tính thể tích CO
2
(ở đktc) thì giá trị này nằm trong khoảng khi
H
+
hết so với hỗn hợp muối CO

3
2-
và HCO
3
-
và một giá trị cụ thể khi H
+
dư so với
hỗn hợp muối CO
3
2-
và HCO
3
-
.
- Khi mà axit dư thì không cần phân biệt thứ tự tiến hành thí nghiệm, đều xẩy ra
một PTPƯ: CO
3
2-
+ 2H
+
-> H
2
O + CO
2

3. Các thí dụ áp dụng
Bài 1: (ĐH A 2007). Cho từ từ dung dịch chứa a mol HCl vào dung dịch chứa b
mol Na
2

CO
3
đồng thời khuấy đều, thu được V lít khí (ở đktc) và dung dịch X. Khi
cho dư nước vôi trong vào dung dịch X thấy có xuất hiện kết tủa. Biểu thức liên hệ
giữa V với a, b là:
A. V = 22,4(a

b). B. V = 11,2(a

b). C. V = 22,4(a + b). D. V = 11,2(a + b).
5
Bài giải
* Phân tích:
- Do cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na
2
CO
3
nên CO
3
2-
ban đầu dư so với
H
+
do đó mà thứ tự phản ứng là:
CO
3
2-
+ H
+
HCO

3
-
HCO
3
-
+ H
+
CO
2
+ H
2
O
(3)
(4)
Do có phản ứng (4) nên sau phản ứng (3) CO
3
2-
hết và do dung dịch X tạo được kết
tủa với nước vôi nên kết luận HCO
3
-
dư vì có phản ứng:
NaHCO
3
+ Ca(OH)
2
-> CaCO
3
+ NaOH + H
2

O
Vậy H
+
hết nên CO
2
tính theo H
+
: số mol H
+
sau (3) = a – b => số mol CO
2
= 1/2 số
mol H
+
(4) = a – b => V = 22,4(a - b) => Đáp án A
- Sai lầm của học sinh do các nguyên nhân sau: hiểu chưa đúng kiến thức, cho rằng
việc cho từ từ axit HCl vào dung dịch Na
2
CO
3
, cũng như cho từ từ Na
2
CO
3
vào
dung dịch HCl nên chỉ có một phản ứng:
Na
2
CO
3

+ 2HCl  2NaCl + H
2
O + CO
2

hoặc CO
3
2-
+ 2H
+
-> H
2
O + CO
2

và dung dịch X tác dụng với nước vôi trong tạo kết tủa nên trong X có Na
2
CO
3
dư
từ phản ứng suy ra: số mol CO
2
= 1/2 số mol HCl = a/2 => V = 11,2a
Hoặc đọc chưa kỷ đề, chưa để ý đến thứ tự thí nghiệm dẫn đến kết quả sai.
- Nếu làm thí nghiệm ngược lại cho từ từ dung dịch Na
2
CO
3
vào dung dịch HCl thì
kết quả thu được V = 11,2a, khác với kết quả trên. Do đó qua bài này khắc sâu cho

học sinh kỷ năng cách tiến hành thí nghiệm khác nhau sẽ cho kết quả khác nhau.
Bài 2: Thêm từ từ từng giọt dung dịch chứa 0,05 mol HCl vào dung dịch chứa 0,06
mol K
2
CO
3
. Thể tích khí CO
2
(đktc) thu được là:
A. 1,344 lít B. 0,560 lít C. 0,000 lít D. 1,120 lít
Bài giải
* Phân tích:
- Khi thêm từ từ từng giọt dung dịch HCl vào dung dịch K
2
CO
3
. Thì lượng HCl
thiếu so với K
2
CO
3
nên ban đầu phản ứng tạo muối axit
pứ: K
2
CO
3
+ HCl  KCl + KHCO
3
(1)
Hoặc CO

3
2-
+ H
+
 HCO
3
-
Sau phản ứng này mà còn dư HCl thì mới có phản ứng:
HCl + KHCO
3
 KCl + H
2
O + CO
2
 (2)
Hoặc HCO
3
-
+ H
+
 H
2
O + CO
2

Theo giả thiết số mol HCl hết ở phản ứng (1) do đó không có phản ứng (2) =>
không có khí CO
2
thoát ra => thể tích CO
2

= 0.00 lít => Đáp án C
- Sai lầm của học sinh: cho rằng phản ứng
K
2
CO
3
+ 2HCl

2KCl + H
2
O + CO
2

hoặc CO
3
2-
+ 2H
+
-> H
2
O + CO
2

Từ đó suy ra K
2
CO
3
dư và HCl hết, nên số mol CO
2
= 1/2 số mol HCl = 0,025

=> thể tích CO
2
= 0,025*22,4 = 0,560 lít => Đáp án B => kết quả sai.
Bài 3: Thêm từ từ đến hết dung dịch chứa 0,02 mol K
2
CO
3
vào dung dịch chứa
0,03 mol HCl. Thể tích khí CO
2
(đktc) thu được là:
6
A. 0,448 lít B. 0,224 lít C. 0,336 lít D. 0,112 lít
Bài giải
* Phân tích:
- Khi thêm từ từ đến hết dung dịch K
2
CO
3
vào dung dịch HCl, thì lượng H
+
dư so
với CO
3
2-
nên có khí CO
2
thoát ra ngay. Do đó chỉ có một phản ứng:
K
2

CO
3
+ 2HCl  2KCl + H
2
O + CO
2

hoặc CO
3
2-
+ 2H
+
-> H
2
O + CO
2
 (3)
Từ (3) => CO
3
2-
dư và H
+
hết => số mol CO
2
= 1/2 số mol H
+
= 0,015
 thể tích CO
2
= 0,015*22,4 = 0,336 lít => Chọn đáp án C

- Sai lầm của học sinh: do đọc đề không kỷ hoặc nhầm lẫn giữa cách tiến hành thí
nghiệm nên cho rằng phản ứng xẩy ra ban đầu tạo muối axit và thứ tự phản ứng là:
CO
3
2-
+ H
+

HCO
3
-
(1)
HCO
3
-
+ H
+

H
2
O + CO
2

(2)
Từ (1) => CO
3
2-
hết và H
+
dư => số mol HCO

3
-
= số mol CO
3
2-
= 0,02
Từ (2) => HCO
3
-
dư và H
+
hết => số mol CO
2
= số mol H
+
= 0,01
 thể tích CO
2
= 0,01*22,4 = 0,224 => Chọn đáp án B
 Do đó dẫn đến kết quả sai.
Bài 4: Trộn 150 ml dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na
2
CO
3
1M và K
2
CO
3
0,5M.
với 250 ml dung dịch HCl 2M. Thì thể tích khí sinh ra (ở đktc) là:

A. 2,52 lít B. 3.36 lít C. 5,60 lít D. 5,04 lít
Bài giải
* Phân tích:
số mol CO
3
2-
= 0,15 + 0,075 = 0,225; số mol H
+
= 0,5
- Do trộn dung dịch X với dung dịch HCl nên phản ứng xẩy ra có khí CO
2
thoát ra
ngay
PƯ: CO
3
2-
+ 2H
+
-> H
2
O + CO
2

Ta có số mol H
+
pư = 2 số mol CO
3
2-
= 2* 0,225 = 0,45 < 0,5 => CO
3

2-
hết và H
+
dư => số mol CO
2
= số mol CO
3
2-
= 0,225 => thể tích CO
2
= 5,04 lít => Đáp án D
- Sai lầm của học sinh: do đọc đề không kỷ hoặc nhầm lẫn giữa cách tiến hành thí
nghiệm nên cho rằng phản ứng xẩy ra ban đầu tạo muối axit và thứ tự phản ứng là:
CO
3
2-
+ H
+
 HCO
3
-
(1)
HCO
3
-
+ H
+
 H
2
O + CO

2
 (2)
Nên từ (1) và (2) => số mol CO
2
= số mol HCO
3
-
= số mol CO
3
2-
= 0,225 => thể
tích CO
2
= 5,04 lít
Mặc dù kết quả vẫn đúng nhưng thực hiện sai quy trình tiến hành thí nghiệm
Bài 5: Trộn 200 ml dung dịch X chứa hỗn hợp gồm NaHCO
3
1M và K
2
CO
3
0,5M.
với 250 ml dung dịch KHSO
4
2M. Thì thể tích khí sinh ra (ở đktc) là:
A. 6,72 lít B. 3.36 lít C. 5,60 lít D. 5,04 lít
Bài giải
* Phân tích:
Số mol: 0,2 mol HCO
3

-
; 0,1 mol CO
3
2-
; 0,5 mol HSO
4
-
- Do trộn dung dịch X với dung dịch KHSO
4
nên đồng thời cả hai phản ứng xẩy ra
có khí CO
2
thoát ra ngay
7
pư: CO
3
2-
+ 2HSO
4
-
-> 2SO
4
2-
+ CO
2

+ H
2
O (1)
HCO

3
-
+ HSO
4
-
-> SO
4
2-
+ CO
2

+ H
2
O (2)
Từ (1) và (2) ta có: số mol HSO
4
-
phản ứng = 2 số mol CO
3
2-
+ số mol HCO
3
-
= 0,4
< 0,5 => HSO
4
-
dư và CO
3
2-

, HCO
3
-
đều hết => số mol CO
2
= 0,3 => V = 6,72 lít
=> Đáp án A
- Học sinh không so sánh số mol của HSO
4
-
phản ứng (tính theo CO
3
2-
và HCO
3
-
)
với ban đầu mà hiển nhiên xét
+ Nếu NaHCO
3
phản ứng trước :
HCO
3
-
+ HSO
4
-
-> SO
4
2-

+ CO
2
 + H
2
O
0,2 0,2 0,2
=> HSO
4
-
còn lại = 0,3 mol
CO
3
2-
+ 2HSO
4
-
-> 2SO
4
2-
+ CO
2

+ H
2
O
0,1 0,2 0,1
=> số mol CO
2
= 0,3 => V = 6,72 lít
+ Nếu K

2
CO
3
phản ứng trước :
CO
3
2-
+ 2HSO
4
-
-> 2SO
4
2-
+ CO
2
 + H
2
O
0,1 0,2 0,1
=> HSO
4
-
còn lại = 0,3 mol
HCO
3
-
+ HSO
4
-
-> SO

4
2-
+ CO
2
 + H
2
O
0,2 0,2 0,2
=> số mol CO
2
= 0,3 => V = 6,72 lít
* Nhận xét: Nêu so sánh số mol của HSO
4
-
phản ứng (tính theo CO
3
2-
và HCO
3
-
) so
với số mol của HSO
4
-
ban đầu làm cho cách giải trở nên ngắn gọn hơn nhiều và tốn
ít thời gian hơn. Ngược lại không so sánh thì cách giải dài hơn và mất nhiều thời
gian hơn.
Bài 6. Cho 300 ml dung dịch chứa KHCO
3
x mol/l và K

2
CO
3
y mol/l. Thêm từ từ
dung dịch HCl z mol/l vào dung dịch trên đến khi bắt đầu có khí thoát ra thì dừng
lại thấy hết t ml. Mối quan hệ giữa x, y, z, t là:
A. t.z = 300xy B. t.z = 300y C. t.z = 150xy D. t.z = 100xy
Bài giải:
Số mol : 0,3y mol CO
3
2-
; 0,3x mol HCO
3
-
; t.z/1000 mol H
+
Phân tích:
- Khi thêm từ từ dung dịch HCl dung dịch chứa KHCO
3
và K
2
CO
3
. Lượng H
+
thiếu
so với CO
3
2-
và HCO

3
-
nên ban đầu tạo muối axit => thứ tự phản ứng:
CO
3
2-
+ H
+

HCO
3
-
(1)
HCO
3
-
+ H
+

CO
2

+ H
2
O (2)
Lượng H
+
thêm vào đến khi bất đầu có khí thoát ra thì dừng lại nên phản ứng (2)
mới bắt đầu xẩy ra thì dừng lại luôn => mới chỉ xẩy ra phản ứng (1) => H
+

và CO
3
2-
vừa hết
Vậy: t.z/1000 = 0,3y => t.z = 300y => Đáp án B.
- Sai làm của học sinh : cho rằng đã có phản ứng (2) xẩy ra => kết quả sai
8
Bài 7: Cốc X đựng 200ml dung dịch Na
2
CO
3
1M và NaHCO
3
1,5M. Cốc Y: đựng
173ml dung dịch HCl 7,7% (d= 1,37 g /ml). Làm các thí nghiệm sau:
TN
1
: Đổ rất từ từ Y vào X
TN
2
: Đổ rất từ từ X vào Y
TN
3
: Đổ nhanh X vào Y
Tính thể tích khí CO
2
sinh ra ( đktc) trong mỗi thí nghiệm khi phản ứng kết thúc.
Bài giải:
Số mol : 0,2 mol CO
3

2-
; 0,3 mol HCO
3
-
; 0,5 mol H
+
Phân tích:
- Nhận xét: trong cả 3 thí nghiệm đều tiến hành giữa dung dịch X với dung dịch Y,
nhưng thứ tự tiến hành thí nghiệm khác nhau nên sản phẩm thu được là khác nhau.
* TN
1
: Khi cho từ từ Y vào X thì phản ứng xảy ra trong môi trường Na
2
CO
3
nên
ban đầu tạo muối axit và thứ tự :
CO
3
2-
+ H
+

HCO
3
-
(1)
0,2

0,2 0,2

Số mol HCO
3
-
tạo ra ở (1) và ban đầu là : 0,2 + 0,3 = 0,5 mol
HCO
3
-
+ H
+

CO
2

+ H
2
O (2)
Bđ: 0,5 (0,5-0,2) 0 (mol)
Pư: 0,3 0,3 0,3
Spư: 0,2 0 0,3
Vậy
2
CO
V 
0,3  22,4 = 6,72 lít
* TN
2
: Đổ từ từ X vào Y thì lúc đầu H
+
dư so với CO
3

2-
và HCO
3
-
nên xảy ra song
song cả 2 phản ứng
CO
3
2-
+ 2H
+
 CO
2
 + H
2
O (3)
HCO
3
-
+ H
+
 CO
2
 + H
2
O (4)
Cách 1: Gọi x là % số mol của mỗi muối đã phản ứng với HCl
Từ các PTHH ta có :
HCl
0,2x 0,3x

n 2 0,5
100 100
   
giải ra
50
x
0,7

(%)
2
CO
50
V (0,2 0,3) 22,4 8
0,7.100
     lít
Cách 2 : Gọi x, y lần lượt là số mol của CO
3
2-
và HCO
3
-
phản ứng
Theo phương trình phản ứng (3) và (4): Gỉa sử CO
3
2-
và HCO
3
-
phản ứng hết thì số
mol H

+
phản ứng = 2*0,2 + 0,3 = 0,7 > số mol H
+
ban đầu = 0,5
=> H
+
đã phản ứng hết
=> n
H
+
= 2x + y = 0,5 (I)
và x/y = 0,2/0,3 => y = 1,5x (II)
Giải (I) và (II) => x = 0,5/3,5 và y = 0,75/3,5
Số mol CO
2
= x + y = 2,5x =
1,25
3,5
( mol ) 
2
CO
1,25
V 22,4 8
3,5
  
lít
* TN
3
: Đổ nhanh X vào Y thì không biết phản ứng nào xảy ra trước
CO

3
2-
+ 2H
+
-> H
2
O + CO
2

HCO
3
-
+ H
+
 CO
2
 + H
2
O
Vì 2 số mol CO
3
2-
+ số mol HCO
3
-
= 0,7 > 0,5 = số mol H
+
ban đầu => H
+
hết.

9
1. Nếu Na
2
CO
3
phản ứng trước :
CO
3
2-
+ 2H
+

CO
2

+ H
2
O (5)
0,2  0,4 0,2 (mol)
HCO
3
-
+ H
+

CO
2

+ H
2

O (6)
0,1

0,1 (mol)
2
CO
V (0,2 0,1) 22,4 6,72   
lít
2. Nếu NaHCO
3
phản ứng trước:
HCO
3
-
+ H
+
 CO
2
 + H
2
O (1)
0,3 0,3 0,3 (mol)
CO
3
2-
+ 2H
+
 CO
2
 + H

2
O (2)
0,1 0,2 0,1 (mol)
2
CO
V 0, 4 22,4 8,96  
lít
Thực tế phản ứng diễn ra song song nên: 6,72 lít < V < 8,96 lít
- Trong TN1, TN2 và TN3 học sinh thường mắc phải sai lầm là đều cho rằng các
phản ứng xẩy ra đồng thời và giả sử CO
3
2-
, HCO
3
-
theo (3), (4) số mol H
+
phản ứng
= 0,4 mol => H
+
dư, do đó số mol CO
2
= số mol CO
3
2-
+ số mol HCO
3
-
= 0,5 mol
=> V = 11,2 lit. Kết luận cả 3 thí nghiệm đều có giá trị thể tích CO

2
bằng nhau.
- Trong cùng một số liệu như nhau, nhưng cách tiến hành thí nghiệm khác nhau thì
cho hiện tượng khác nhau và cho các kết quả khác nhau. Qua bài toán này cần khắc
sâu cho học sinh về kiến thức và kỷ năng tiến hành thí nghiệm.
Bài 8: Trong phòng thí nghiệm có 2 dung dịch chưa biết nồng độ là dung dịch
NaHSO
4
và Na
2
CO
3
. Tiến hành 3 thí ngiệm sau:
 Thí nghiệm 1: Cho từ từ đến hết 100 gam dung dịch NaHSO
4
vào 100 gam
dung dịch Na
2
CO
3
thu đượcc 198,9 g dung dịch muối.
 Thí nghiệm 2: từ từ đến hết 100 gam dung dịch Na
2
CO
3
vào 100 g dung dịch
NaHSO
4
thu được 197,8 g dung dịch muối.
 Thí nghiệm 3: Cho 50 g dung dịch NaHSO

4
vào 100g dung dịch Na
2
CO
3
thu
được 150 g dung dịch muối.
a. Giải thích kết quả các thí nghiệm trên?
b. Tính nồng độ phần trăm (C%) của 2 dung dịch ban đầu?
Bài giải:
* Phân tích:
- Axit H
2
SO
4
là axit mạnh nên muối axit NaHSO
4
xem như một đơn axit mạnh
(HSO
4
-
có pK
a
= 2).
- Khi tiến hành các thí nghiệm với 2 muối này ta thấy sản phẩm không có kết tủa,
nên khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm so với khối lượng dung dịch trước
phản ứng chính là khối lượng CO
2
thoát ra.
- Từ thí nghiệm 3 kết luận được không có khí CO

2
thoát ra (vì khối lượng dung
dịch sau phản ứng không đổi so với ban đầu) => NaHSO
4
hết và Na
2
CO
3
vừa đủ
hoặc dư => từ thí nghiệm 2 tính được số mol NaHSO
4
=> từ thí nghiệm 1 tính được
số mol Na
2
CO
3
a. Các phản ứng lần lượt xẩy ra khi thực hiện các thí nghiệm:
- TN1: Cho từ từ dung dịch NaHSO
4
vào dung dịch Na
2
CO
3
thứ tự phản ứng
10
HSO
4
-
+ CO
3

2-
-> SO
4
2-
+ HCO
3
-
(1)
HCO
3
-
+ HSO
4
-
-> SO
4
2-
+ CO
2

+ H
2
O (2)
Ta có: m
dd sau pư
= m
dd trước pư
– m
CO2
=> khối lượng CO

2
= 200 – 198,9 = 1,1g

số mol CO
2
= 0,025 mol.
- TN2: Cho từ từ dung dịch Na
2
CO
3
vào dung dịch NaHSO
4
chỉ có một phản ứng:
CO
3
2-
+ 2HSO
4
-
-> 2SO
4
2-
+ CO
2
 + H
2
O (3)
Ta có: m
dd sau pư
= m

dd trước pư
– m
CO2
=> khối lượng CO
2
= 200 – 197,8 = 2,2g
 số mol CO
2
= 0,05 mol.
- TN3: Cho dung dịch NaHSO
4
vào dung dịch Na
2
CO
3
Ta thấy khối lượng dung dịch không thay đổi nên phản ứng không có khí CO
2
thoát ra. Phương trình phản ứng:
HSO
4
-
+ CO
3
2-
-> SO
4
2-
+ HCO
3
-

(4)
Gọi x số mol NaHSO
4
có trong 100g dung dịch => trong 50g dung dịch thì số mol
NaHSO
4
là x/2.
Gọi y số mol Na
2
CO
3
có trong 100g dung dịch
Từ TN3 và phản ứng (4) vì không có khí CO
2
thoát ra => NaHSO
4
hết và Na
2
CO
3
vừa đủ hoặc dư => x/2 = y hoặc x/2 < y.
* Trường hợp 1: nếu x/2 = y thì ở phản ứng (3) lượng NaHSO
4
phản ứng vừa đủ
với Na
2
CO
3
=> x/2 = 0,05 => x = 0,1 và y = 0,05
Nhưng theo phản ứng (1) và (2) số mol CO

2
tính theo x, y = 0,05 > 0,025 (trái với
giả thiết) => trường hợp x/2 = y không thỏa mãn.
* Trường hợp 2: nếu x/2 < y => x < 2y theo phản ứng (3) lượng NaHSO
4
phản
ứng hết và Na
2
CO
3
dư => số mol NaHSO
4
= 2 số mol CO
2
=> x/2 = 0,05=>x = 0,1
Theo phản ứng (1) và (2): Từ (1) => số mol HSO
4
-
sau phản ứng (1) = x – y; số
mol HCO
3
-
= y.
Từ (2): vì x < 2y => x – y < y => HSO
4
-
phản ứng hết ở (2) và HCO
3
-
dư => số mol

CO
2
(2) = x – y = 0,025 => y = 0,1 – 0,025 = 0,075.
b. Nồng độ phần trăm:
C% (NaHSO
4
) = 120*0,1*100/100 = 12%
C% (Na
2
CO
3
) = 106*0,075*100/100 = 7,95%
- Một số sai lầm mà học sinh thường mắc phải như: ở TN1 học sinh không xác định
được thứ tự của phản ứng và cho rằng ở TN1 và TN2 cùng chung một phản ứng:
CO
3
2-
+ 2HSO
4
-
-> 2SO
4
2-
+ CO
2
 + H
2
O
và dựa vào số mol CO
2

ở 2 TN1 và TN2 => số mol NaHSO
4
= 2 số mol CO
2
ở TN2
= 2*0,025 = 0,05; từ TN3 => số mol Na
2
CO
3
= số mol NaHSO
4
trong 50g dung
dịch = 50*0,05/100 = 0,025.
Vậy C% ( NaHSO
4
) = 6% và C% (Na
2
CO
3
) = 2,65% => Kết quả sai
II. BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1. Cho 35 gam hỗn hợp X gồm Na
2
CO
3
và K
2
CO
3
. Thêm từ từ và khuấy đều

0,8 lit HCl 0,5 M vào dung dịch X trên thấy có 2,24 lit khí CO
2
thoát ra (ở đktc) và
dung dịch Y. Thêm Ca(OH)
2
vào dung dịch Y được kết tủa Z. Khối lượng của
Na
2
CO
3
và K
2
CO
3
trong X và khối lượng kết tủa Z lần lượt là:
A. 21,2 gam; 13,8 gam; 20 gam B. 4,4 gam; 30,8 gam; 10 gam
C. 17,5 gam; 17,5 gam; 30 gam D. 12,21 gam; 22,79 gam; 20 gam
11
Bài 2. (CĐ B - 2010) Hấp thu hết CO
2
vào dung dịch NaOH được dung dịch X.
Biết rằng: Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch X thì phải mất 50ml dd HCl 1M
mới thấy bắt đầu có khí thoát ra. Mặt khác cho dung dịch Ba(OH)
2
dư vào dung
dịch X được 7,88 gam kết tủa. Dung dịch X chứa?
A. Na
2
CO
3

B. NaHCO
3
C. NaOH và Na
2
CO
3
D. NaHCO
3
, Na
2
CO
3
Bài 3. Nhỏ từ từ 200ml dung dịch X (Na
2
CO
3
1M; KHCO
3
0,5M) vào 200ml dung
dịch HCl 1M thì thu được thể tích CO
2
(đktc) là:
A. 3.36 B. 2.24 C. 1,68 D. 4,48
Bài 4. Nhỏ từ từ V lít dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch K
2
CO
3
1M thu
được dung dịch X có khả năng tác dụng tối đa vói 50 ml dung dịch KOH 1M. Thể
tích dung dịch HCl ban đầu là:

A. 0,05 0,15 C. 0,25 D. 0,1
Bài 5: Cho 200 ml dung dịch X gồm (Na
+
; K
+
;
-
3
HCO
;
2-
3
CO
) phản ứng đủ 100 ml
NaOH 1M. Mặt khác, cho 200 ml X tác dụng với HCl dư thấy thoát ra 4.48 lít khí
(đktc) và dung dịch thu được chứa 20,75 g muối . Khối lượng muối có trong 100
ml dung dịch X là:
A. 13,4 g B. 11.1 g C. 6.8 g D. 9.3 g
Bài 6: Cho từ từ 150 ml dd HCl 1M vào 500 ml dung dịch X gồm Na
2
CO
3
và NaHCO
3
thì thu được 1.008 lít khí (điều kiện chuẩn) và dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng
với dung dịch Ba(OH)
2
dư thì thu được 29.55 gam kết tủa. Nồng độ mol của Na
2
CO

3
và
NaHCO
3
trong dung dịch X lần lượt là:
A. 0.18M và 0.26M B. 0.21M và 0.18M
C. 0.21M và 0.32M D. 0.2M và 0.4M
Bài 7: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na
2
CO
3
1,5M và KHCO
3
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. 4,48. B. 1,12. C. 2,24. D. 3,36.
Bài 8: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung
dịch chứa Na
2
CO
3
0,2M và NaHCO
3
0,2M, sau phản ứng thu được số mol CO
2
là
A. 0,030. B. 0,010 C. 0,020. D. 0,015.
Bài 9: Hòa tan hoàn toàn 4,25 gam Na
2

CO
3
vào nước thu được dung dịch A. Cho
từ từ 20 gam dung dịch HCl 9,125% vào dung dịch A và khuấy mạnh, tiếp theo
cho thêm vào dung dịch đó 0,02 mol Ba(OH)
2
.
a. Cho biết chất gì được hình thành và khối lượng từng chất trong dung dịch.
b. Nếu cho từ từ dung dịch A vào 20 gam dung dịch HCl 9,125% và khuấy đều
sau đó cho thêm vào dung dịch chứa 0,02mol Ba(OH)
2
. Hãy giải thích các hiện
tượng xẩy ra và tính khói lượng các chất sau phản ứng. Giả sử phản ứng xẩy ra
hoàn toàn.
Bài 10: Cho từ từ 300ml dung dịch HCl 1M vào 300ml dung dịch (K
2
CO
3
+
Na
2
CO
3
) thì thu được 2,24 lít khí (đktc) và dung dịch A. Nếu lấy dung dịch A cho
phản ứng với dung dịch Ba(OH)
2
dư thì thấy xuất hiện 19,7 gam kết tủa. Tính nồng
độ mol từng muối trong dung dịch đầu. Biết khi cô cạn dung dịch đầu thu được
24,4 gam chất rắn.
12

Bài 11: Một hỗn hợp X gồm NaHCO
3
; Na
2
CO
3
; K
2
CO
3
có khối lượng là 46,6 gam.
Chia X làm 2 phần bằng nhau:
-
1
2
X với dung dịch CaCl
2
dư tạo thành 15 gam kết tủa
-
1
2
X với dung dịch Ca(OH)
2
dư tạo thành 20g kết tủa
a. Tính khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp X.
b. Hoà tan 46,6 gam hỗn hợp X trên trong H
2
O được dung dịch A sau đó thêm từ từ
dung dịch HCl 0,2M vào dung dịch A. Tính V dung dịch HCl 0,2M cho vào khi bắt
đầu có khí CO

2
thoát ra ?
Bài 12: Hoà tan hỗn hợp Na
2
CO
3
; KHCO
3
; Ba(HCO
3
)
2
( Trong đó số mol Na
2
CO
3
và KHCO
3
bằng nhau) vào nước lọc thu được dung dịch X và m gam kết tủa Y.
Biết X tác dụng vừa đủ 0,16 mol NaOH hoặc 0,24 mol HCl thì hết khí bay ra. Giá
trị m là: A. 3,94g B. 1,97g C. 4,925g D. 7,88
Bài 13. Cho 1,9 gam hỗn hợp muối cacbonat và hidrocacbonat của kim loại kiềm
M tác dụng hết với dung dịch HCl dư sinh ra 0,448 lít khí (đktc). Xác định kim loại
M ?
Bài 14. Cho 75 gam dung dịch A chứa 5,25 gam hỗn hợp 2 muối M
2
CO
3
và
M`

2
CO
3
( M,M` là 2 kim loại kế tiếp trog cùng một phân nhóm chính). Vừa khuấy
bình phản ứng vừa thêm chậm dung dịch HCl 3,65% vào dung dịch A. Kết thúc
phản ứng thu được 336 ml khí B (đktc) và dung dịch C. Thêm nước vôi trong dư
vào dung dịch C, thu được 3 gam kết tủa.
a, Xác định 2 kim loại M, M`.
b, Tính % khối lượng mỗi muối cacbonat trong hỗn hợp.
c, Dung dịch C nặng gấp bao nhiêu lần dung dịch A.
Bài 15. Hoà tan m (gam) hỗn hợp Na
2
CO
3
và KHCO
3
vào nước thì được một dung
dịch A. Cho từ từ 100ml dung dịch HCl 1,5M vào A thu được một dung dịch B và
1,008 lít khí ( đktc). Cho B tác dụng với Ba(OH)
2
dư thì thu được 29,55 gam kết
tủa.
a/ Tính m và nồng độ mol của các chất trong dung dịch A
b/ Tính thể tích khí CO
2
(đktc) sinh ra khi đổ dung dịch A vào bình đựng 100ml
dung dịch HCl 1,5M.
Bài 16: Hỗn hợp X gồm 2 muối Na
2
CO

3
và K
2
CO
3
có khối lượng 35 gam. Khi
thêm từ từ và khuấy đều 0,8 lít dd HCl 0,5M vào dd chứa 2 muối trên thì có 2,24 lít
CO
2
thoát ra (ở đktc) và được dd Y. Thêm Ca(OH)
2
dư vào dung dịch Y thu được
kết tủa.
a, Tính khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp X và khối lượng kết tủa.
b, Thêm x gam NaHCO
3
vào hỗn hợp X, được hỗn hợp X. Cũng làm thí nghiệm
giống như trên, thể tích dung dịch HCl 0,5M thêm vào vẫn là 0,8 lít dung dịch thu
được là dung dịch Y. Khi thêm Ca(OH)
2
dư vào Y được kết tủa A nặng 30 gam.
Tính V
CO2
bay ra (đktc) và tính x.
Bài 17: Hoà tan a gam hỗn hợp Na
2
CO
3
và KHCO
3

vào nước để được 400 ml dung
dÞch A. Cho từ từ 100ml dung dịch HCl 1,5M vào dung dịch A, thu được dung
13
dịch B và 1,008 lít khí (đktc). Cho B tác dụng với Ba(OH)
2
dư thu được 29,55 gam
kết tủa.
a. Tính nồng độ của các ion trong dung dịch A (bỏ qua sự cho nhận proton của các
ion HCO
3
-
và CO
3
2-
).
b. Người ta lại cho từ từ dung dịch A vào bình đựng 100ml dung dịch HCl 1,5M.
Tính thể tích khí CO
2
(ở đktc) được tạo ra.
Bài 18: Cho từ từ dung dịch chứa x mol HCl vào dung dịch chứa y mol Na
2
CO
3
thu
được 1,12 lít khí (đktc) và dung dịch X. Khi cho nước vôi trong dư vào dung dịch
X thấy xuất hiện 5 gam kết tủa. Giá trị của x và y lần lượt là
A. 0,10 và 0,075. B. 0,10 và 0,05. C. 0,15 và 0,10. D. 0,20 và 0,15.
Bài 19: Hấp thụ hết 4,48 lít CO
2
(đktc) vào dung dịch chứa x mol KOH và y mol

K
2
CO
3
thu được 200 ml dung dịch X. Lấy 100 ml dung dịch X cho từ từ vào 300 ml
dung dịch HCl 0,5M thu được 2,688 lít khí (đktc). Mặt khác, 100 ml dung dịch X
tác dụng với dung dịch Ba(OH)
2
dư thu được 39,4 gam kết tủa. Giá trị của x là
A. 0,15. B. 0,2. C. 0,1. D. 0,06.
Bài 20: Dung dịch X: 200ml HCl 1M , dung dịch Y: 100ml dung dịch K
2
CO
3
1M
và KHCO
3
0,5 M. Kết quả có giống nhau trong 3 trường hợp sau không :
a) Cho rất từ từ X vào Y
b) Cho rất từ từ Y vào X
c) Cho nhanh Y vào X
Bài 21. Hoà tan m gam hổn hợp Na
2
CO
3
và KHCO
3
vào nước được 400ml dung
dịch X. Cho từ từ vào dung dịch X ở trên 100ml HCl 1,5M, thu được dung dịch Y
và thoát ra 1,008 lít khí(đkc). Cho dung dịch Y phản ứng với một lượng dư

Ba(OH)
2
thu được 29,55g kết tủa. Tính nồng độ mol/lít của các chất trong dung
dịch X.
Bài 22: Trộn 100 ml dung dịch A gồm (K
2
CO
3
1M + KHCO
3
1M) vào dung dịch B
(NaHCO
3
1M + Na
2
CO
3
1M) thu được dung dịch C. Nhỏ từ từ 100 ml dung dịch D
gồm (H
2
SO
4
1M + HCl 1M) vào dung dịch C thu được V lít CO
2
(đktc) và dung
dịch E. Cho Ba(OH)
2
tới dư vào dung dịch E thu được m gam kết tủa. Tính giá trị
của m và V?
Bài 23: Cho 5,64 gam hỗn hợp gåm (K

2
CO
3
+ KHCO
3
) vào một thể tích chứa dung
dịch (Na
2
CO
3
+ NaHCO
3
) thu được 600ml dung dịch A. Chia dung dịch A thành ba
phần bằng nhau, cho từ từ 100ml dung dịch HCl vào phần thứ nhất thấy thoát ra
448 cm
3
khí (ở đktc) và thu được dung dịch B. Cho dung dịch B phản ứng với nước
vôi trong dư, thấy xuất hiện 2,5 gam kết tủa. Phần hai cho tác dụng vùa hết với 150
ml dung dịch NaOH 0,1M. Cho khí HBr dư đi qua phần thứ 3 sau đó cô cạn dung
dịch thu được 8,125 gam chất rắn khan.
a. Tính nồng độ các chất trong dung dịch A.
b. Tính nồng độ dung dịch HCl đã dùng.
Bài 24: Một hỗn hợp A (M
2
CO
3
+ MHCO
3
+ MCl) M là kim loại kiềm. Cho 43,71
gam A tác dụng với lượng dư V ml dung dịch HCl 10,52% (d= 1,05) thu được dung

dịch B và 17,6 gam khí C. Chia B thành hai phần bằng nhau.
Phần 1: Phản ứng vừa đủ với 125ml dung dịch KOH 0,8M, cô cạn dung dịch thu
được m gam muối khan.
14
Phần 2: Tác dụng hoàn toàn với dung dịch AgNO
3
dư thu được 68,88 gam kết
tủa.
1. Xác định kim loại M. Tính % về khối lượng các chất trong A.
2. Tính giá trị của V và m
3. Lấy 10,93 gam hỗn hợp A rồi đun nhẹ đến khi không còn khí thoát ra. Cho
khí thu được qua 250ml dung dịch Ca(OH)
2
0,02M. Tính khối lượng muối tạo
thành trong dung dịch thu được.
C. KẾT LUẬN
Sau những năm giảng dạy, luyện thi Đại học – Cao đẳng và bồi dưỡng học sinh
giỏi tôi đã rút ra được các kinh nghiệm như trên. Những năm tiếp theo tôi dạy phần
bài tập về axit tác dụng muối cacbonat, tôi chỉ photo phát cho học sinh và cho thấy:
đối với học sinh khá, giỏi sau khi đọc xong lý thuyết và áp dụng vào làm các bài
tập đó đạt kết quả 100%. Còn học sinh trung bình đạt kết quả khoảng 80%. Qua đó
tôi cũng đã nhận được rất nhiều ý kiến đóng góp hay, sâu sắc của học sinh và đồng
nghiệp từ đó giúp tôi hoàn chỉnh bản kinh nghiệm này.
Qua bản kinh nghiệm này khắc sâu cho học sinh cách tiến hành thí nghiệm khác
nhau sẽ cho hiện tượng, sản phẩm và kết quả tính toán thu được là khác nhau.
Như vậy có thể khẳng định rằng kinh nghiệm trên có tác dụng tới việc nâng cao
chất lượng học tập của học sinh.
D. KIẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT
Tuy nhiên đây cũng chỉ là kết quả bước đầu còn khiêm tốn và hạn chế, rất
mong được sự đóng góp ý kiến thêm của quý thầy cô xa gần để cho bản kinh

nghiệm này được hoàn thiện hơn.
Bản kinh nghiệm này sau khi bổ sung hoàn chỉnh cần được lưu giử tại thư viện
để cho học sinh và đồng nghiệp có điều kiện tham khảo.
Xin chân thành cảm ơn!
15