MUỐI CACBONAT tác DỤNG với DUNG DỊCH AXIT và DUNG DỊCH KIỀM

CHUYÊN ĐỀ:
MUỐI CACBONAT TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT
VÀ DUNG DỊCH KIỀM
A. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
I. KIẾN THỨC CƠ BẢN:
1. Khái niệm:
- Muối cacbonat là muối của axit cacbonic.
2. Phân loại:
- Muối cacbonat gồm:
+ Muối cacbonat (CO32-)
+ Muối hiđrocacbonat (HCO3-)
3. Tính chất:
+ Muối cacbonat (CO32-) có tính bazơ: tác dụng với axit.
Ví dụ:
Na2CO3 + 2HCl  NaCl + CO2↑ + H2O
CO32- + 2H+
 CO2 + H2O
+ Muối hiđrocacbonat (HCO3-) là chất lưỡng tính: tác dụng với
axit và dung dịch kiềm.
Ví dụ:
NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O
HCO3- + H+
 CO2 ↑ + H2O
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O
HCO3- + OH- → CO32- + H2O
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP:
Đối với dạng toán này cần lưu ý thứ tự cho hóa chất vì việc thay đổi
thứ tự sẽ dẫn đến kết quả khác nhau.
Dạng 1: Khi cho rất từ từ dung dịch axit vào dung dịch muối
cacbonat (hoặc hỗn hợp muối cacbonat và hiđrocacbonat) thì phản
ứng xảy ra theo thứ tự sau:

CO32− + H + 
→ HCO 3−
HCO3− + H + 
→ CO 2 ↑ + H 2O

1


Dạng 2: Khi cho rất từ từ dung dịch muối cacbonat (hoặc hỗn hợp
muối cacbonat và hiđrocacbonat) vào dung dịch xảy ra như sau:
CO32− + 2H + 
→ CO 2 ↑ + H 2O
HCO3− + H + 
→ CO 2 ↑ + H 2O

Khi đó lượng CO32- và HCO3- phản ứng tùy thuộc vào tỉ lệ số mol
CO32- và HCO3- trong hỗn hợp ban đầu.
Dạng 3: Khi cho dung dịch muối cacbonat (CO 32-) phản ứng với axit
nhưng không cho thao tác phản ứng thì phản ứng xảy ra theo phương
trình:
CO32- + H+  HCO3(1)
CO32- + 2H+  CO2 ↑ + H2O (2)
Khi đó cần tính k để biết khả năng xảy ra:

k=

nH +
nCO 2−
3

3

+ k = 1: muối HCO .
+ k = 2: khí CO2 .
+ k > 2 : H+ dư và khí CO2 .
+ k <1 : CO32- dư và muối HCO3+ 1 < k < 2 : tạo cả muối HCO3- và khí CO2.
Dạng 4: Khi cho dung dịch muối hiđrocacbonat (hoặc hỗn hợp muối
cacbonat và hiđrocacbonat) vào dung dịch kiềm phản ứng xảy ra như
sau:
CO32- + OH-  không phản ứng.
HCO3- + OH- → CO32- + H2O
Lưu ý : Khi bài toán cho muối HSO3- và SO32- thì làm tương tự
như trên.
III. BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI.
2


Bài 1: Hấp thụ hết 0,672 lít CO 2 (đktc) vào bình chứa 2 lít dung dịch
Ca(OH)2 0,01M. Thêm tiếp 0,4 gam NaOH vào bình này. Khối lượng
kết tủa thu được sau phản ứng là?
A. 1,5 gam.
B. 2 gam.
C. 2,5 gam.
D. 3
gam.
Hướng dẫn giải:
nCO = 0,03 mol, nCa (OH ) = 0,02 mol.
2

nOH −

nCO2

(4)

2

= 1,5 → Tạo

2 muối:

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O (1)
x
x
x
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
(2)
2y
y
y
Ta có: x + y = 0,02 và x + 2y = 0,03.
→ x = 0,01 mol và y = 0,01 mol.
Khi thêm 0,4 gam NaOH (0,01 mol):
HCO 3- + OH- → CO32- + H2O
0,02
0,01→ 0,01
Ca2+ + CO32- → CaCO3↓

(3)

0,01 0,01

0,01
Theo (1) và (4): nCaCO = 0,01 + 0,01 = 0,02 mol → m = 2 gam.
→ Chọn đáp án B.
Bài 2: Hấp thụ hoàn toàn 5,6 lít CO2 (đktc) vào bình chứa 200 ml
dung dịch NaOH nồng độ a M. Dung dịch thu được có khả năng tác
dụng tối đa 100 ml dung dịch KOH 1M. Giá trị của a là?
A. 0,75 .
B. 1,5.
C. 2.
D.
2,5.
Hướng dẫn giải:
Do dung dịch thu được có khả năng tác dụng với KOH nên chắc chắn
phải có NaHCO3
CO2 + NaOH → NaHCO3
(1)
3

3


CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
(2)
2NaHCO 3 + 2KOH → Na2CO3 + K2CO3 +
2H2O

(3)
nCO = 0,25 mol, nKOH= 0,1 mol.
Nếu chỉ tạo thành NaHCO3: Theo (1) (3): nCO = 0,1 mol ≠ 0,25 mol.
→ Xảy ra cả phản ứng (2)

Theo (3): nNaHCO = 0,1 mol → nCO (ở 1) = 0,1 mol.
→ nCO (ở 2) = 0,25 – 0,1 = 0,15 mol.
Theo (1), (2): nNaOH= 0,4 mol → a = 2 M.
→ Chọn đáp án C
Bài 3: Cho 200 ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch chứa
NaHCO3 và BaCl2 thu được a gam kết tủa và dung dịch sau phản ứng
chỉ chứa 2 ion (bỏ qua sự điện li của nước). Giá trị của a là
A. 19,7 gam. B. 39,4 gam.
C. 29,55 gam. D. 9,85
gam.
Hướng dẫn giải:
nNaOH= 0,2 mol
Na+
a gam ↓
2+
Ta có sơ đồ tóm tắt: Na+: 0,2mol
Ba
2

2

3

2

2

OH-: 0,2mol

Pthh:

+

HCO3Cl-

dd sau phản ứng chứa
2ion là Na+ và Cl-.

HCO3- + OH- → CO32- + H2O
0,2 ← 0,2 → 0,2
Ba2+ + CO32- → BaCO3 ↓
0,2
0,2
 m↓ = 0,2.197 = 39,4 gam Chọn đáp án B

Bài 4: Cho 100 ml dung dịch HCl 1M vào 200 ml dung dịch Na 2CO3
thu được dung dịch X chứa 3 muối. Cho dung dịch X vào nước vôi
trong dư thu được 15 gam kết tủa. Nồng độ mol của dung dịch
Na2CO3 là
A. 0,75M.
B. 0,65M.
C. 0,85M.
D. 0,9M.
Hướng dẫn giải:
nHCl = 0,1 mol
4


nCaCO3 = 0,15 mol

Đặt nồng độ dung dịch Na2CO3 là x. Ta có sơ đồ tóm tắt:
+

H : 0,1 + Na 0,4x
Cl- : 0,1 CO 2- 0,2x
3
+

Na+
Ca2+
Cl+
OHHCO3 0,1
CO32- (0,2x – 0,1)

3 muối

15 gam ↓

HCO3- + OH- → CO32- + H2O
(3)
0,1
→ 0,1
2+
2Ca + CO3 → CaCO3↓
(4)
0,2x
→0,2x
 0,2x = 0,15  x = 0,75M
Chọn đáp án A
Bài 5: Nhỏ từ từ từng giọt dung dịch chứa 0,05 mol HCl vào dung

dịch chứa 0,06 mol Na2CO3. Thể tích khí CO2 thu được (đktc) thu
được bằng:
A. 0 lít
B.0,56 lít
C.1,12 lít
D. 1,344 lít
Hướng dẫn giải:
Na2CO3 + HCl  NaHCO3 + NaCl (1)
0,05mol  0,05mol
Sau phản ứng (1) không còn axit nên không tạo khí CO2
 Chọn đáp án A
Bài 6: (A-2007). Cho từ từ dung dịch chứa a mol HCl vào dung dịch
chứa b mol Na2CO3 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 = 11,2(a - b).
B. V = 22,4(a - b).
C. V = 22,4(a + b).
D. V = 11,2(a + b).
Hướng dẫn giải:
Khi cho dư nước vôi trong vào dung dịch X thấy có xuất hiện kết tủa
(CaCO3) suy ra X có chứa NaHCO3.
Na2CO3 + HCl  NaHCO3 + NaCl
amol  amol
5


NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2 + H2O
(b-a)mol  (b-a)mol
Vậy V = 22,4(a - b)

 Chọn đáp án B.
Bài 7: (A- 2009). 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. 3,36.
B. 2,24.
C. 4,48.
D. 1,12.
Hướng dẫn giải:
Phản ứng xảy ra theo thứ tự sau:
CO32- + H+  HCO3- (1)
0,15mol 0,15mol 0,15mol
HCO3- + H+
 CO2 + H2O(2)
0,05mol 0,05mol 0,05mol
Sau phản ứng (2) HCO3- còn dư 0,2 mol
V=1,12 lít
 Chọn đáp án D.
Bài 8: (A- 2010). Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30ml dung dịch HCl
1M vào 100 ml dung dịch chứa Na2CO3 0,2M và NaHCO3 0,2M, sau
phản ứng thu được số mol CO2 là:
A. 0,02
B.0,03
C.0,015
D.
0,01
Hướng dẫn giải:
Phản ứng xảy ra theo thứ tự sau:
CO32- + H+  HCO3- (1)

0,02mol 0,02mol 0,02mol
HCO3- + H+
 CO2 + H2O(2)
0,01mol 0,01mol 0,01mol
Sau phản ứng (2) HCO3- còn dư 0,03 mol
Vậy số mol CO2 là 0,01 mol.
 Chọn đáp án D
Bài 9: Nhỏ từ từ 200 ml dung dịch HCl vào 100 ml dung dịch X
chứa Na2CO3, K2CO3, NaHCO3 (trong đó NaHCO3 có nồng độ 1M),
6


thu được 1,12 lít CO2 (đktc) và dung dịch Y. Cho nước vôi trong dư
vào dung dịch Y thu được 20 gam kết tủa. Nồng độ mol/l của dung
dịch HCl là:
A. 1,25 M
B.0,5M
C.1,0M
D. 0,75M
Hướng dẫn giải:
Gọi thể tích của dung dịch HCl là V(lít)
Các phản ứng
CO32- + H+  HCO3- (1)
0,2V  0,2V
HCO3- + H+
 CO2 + H2O(2)
0,05mol 0,05mol  0,05mol
Sau (1),(2) Số mol HCO3- còn lại là: 0,2V+0,05
HCO3- + OH-  CO32- + H2O (3)
0,2mol

 0,2mol
Ca2+ + CO32-  CaCO3 (4)
0,2mol  0,2mol
Do đó, ta có 0,2V+0,05 = 0,2mol suy ra V=0,75
Tổng số mol HCl là: 0,2V + 0,05 = 0,2.0,75 + 0,05 = 0,2 mol.
CM =

n 0, 2
=
= 1M
v 0, 2

Nồng độ của HCl:

CM =

n 0, 2
=
= 1M
v 0, 2

 Chọn đáp án C.
Bài 10: Nhỏ từ từ 200ml dung dịch X (K2CO3 1M và NaHCO3 0,5M)
vào 200ml dung dịch HCl 2M thì thể tích khí CO2 thu được (đktc) là:
A. 4,48 lít
B. 5,376 lít
C. 8,96 lít
D. 4,48 lít
Hướng dẫn giải:
n CO 2− = 0, 2mol

3

n HCO − = 0,1mol
3

n H + = 0, 4mol

(

n H + < 2n CO 2− + n HCO −
3

3

) nên H

+

hết
7


n CO 2−

=2
Ta có: n
HCO
3

−

3

Gọi số mol của HCO3- phản ứng là x, suy ra số mol của CO 32- phản
ứng là 2x
CO32- + 2H+  CO2 + H2O (1)
2x mol
4x mol
2x mol
+
HCO3 + H
 CO2 + H2O (2)
x mol
x mol
x mol
Số mol HCl: 4x+ x = 0,4  x=0,08mol
Vkhí= 3.0,08.22,4=5,376 (lít)
 Chọn đáp án B.
B. BÀI TẬP TỰ GIẢI.
Câu 1 (B-2010): Đốt cháy hoàn toàn m gam FeS 2 bằng một lượng O2
vừa đủ, thu được khí X. Hấp thụ hết X vào 1 lít dung dịch chứa
Ba(OH)2 0,15M và KOH 0,1M, thu được dung dịch Y và 21,7 gam
kết tủa. Cho Y vào dung dịch NaOH, thấy xuất hiện thêm kết tủa. Giá
trị của m là
A. 23,2
B. 12,6
C. 18,0
D. 24,0
Câu 2: Cho 8,96 lít khí CO2 (đktc) vào 250 ml dung dịch NaOH 2M
được dung dịch X. Cho X tác dụng với dung dịch Ca(OH) 2 dư được a

gam kết tủa. Nếu cho X tác dụng với dung dịch CaCl 2 dư được b gam
kết tủa. Giá trị (a – b) bằng
A. 0 .
B. 15.
C. 10.
D. 30.
Câu 3: Hấp thu hết CO2 vào dung dịch NaOH được dung dịch A.
Biết rằng:
- Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch A thì phải mất 50 ml dung
dịch HCl 1M mới thấy bắt đầu có khí thoát ra.
- Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch A được 7,88 gam kết tủa.
Dung dịch A chứa?
A. Na2CO3
B. NaHCO3
C. NaOH và Na2CO3
D. NaHCO3, Na2CO3
8


Bài 4: 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. Giá trị của m là
A. 14,33 gam. B. 14,23 gam. C. 13,44 gam. D. 13,24 gam.
Bài 5: Cho 3,8 gam hỗn hợp Na2CO3 và NaHCO3 tác dụng với dung
dịch HCl đủ sinh ra 896 ml khí. Hỏi thể tích (ml) dung dịch axit HCl
20% (d=1,1 g/ml) đã dùng là bao nhiêu?
A. 9,9 ml.
B. 9,95 ml.
C. 9,0 ml.
D. 10,5 ml.

Bài 6: Cho 115 gam hỗn hợp ACO3, B2CO3 và R2CO3 tác dụng hết v
ới dung dịch HCl dư thì thu được 0,896 lít CO2 (đktc). Cô cạn
dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng là:
A. 120 gam. B. 115,44 gam.
C. 110 gam.
D. 116,22 gam.
Bài 7 (B-2008): Cho 1,9 gam hỗn hợp muối cacbonat và
hiđrocacbonat của kim loại kiềm M tác dụng hết với dung dịch HCl
dư, sinh ra 0,448 lít khí (đktc). Kim loại M là
A. Na.
B. Li.
C. Rb.
D. K.
Bài 8: Cho rất từ từ từng giọt dung dịch chứa 0,15 mol Na 2CO3 và
0,1 mol NaHCO3 vào 100 ml dung dịch HCl 2M. Thể tích khí CO 2
thoát ra (đktc) là
A. 4,48 lít.
B. 2,24 lít.
C. 3,36 lít.
D. 2,8 lít.
Bài 9: Một hỗn hợp X gồm NaHCO 3, Na2CO3 và K2CO3 có khối
lượng là 46,6 gam. Chia X ra làm 2 phần bằng nhau:
+ Phần 1: tác dụng với CaCl2 dư thấy 15 gam kết tủa.
+ Phần 2: tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 dư thấy 20 gam kết tủa.
Khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp X lần lượt là:
A. 16,8; 10,6; 19,2.
B. 16,8; 5,3;24,5.
C. 8,4; 10,6; 27,6.
D. 4,2; 21,2; 21,2.
Bài 10: Trộn 100ml dung dịch A (gồm KHCO 3 1M và K2CO3 1M)

vào 100 ml dung dịch B (gồm NaHCO 3 1M và Na2CO3 1M) thu được
dung dịch C. Nhỏ từ từ 100 ml dung dịch D (gồm H 2SO4 1M và HCl
1M) vào dung dịch C thu được V lít khí CO 2 (đktc) và dung dịch E.
9


Cho dung dịch Ba(OH)2 tới dư vào dung dịch E thu được m gam kết
tủa. Giá trị của m và V lần lượt là:
A. 82,4 gam và 2,24 lít.
B. 4,3 gam và 1,12 lít.
C. 43 gam và 2,24 lít.
D. 3,4 gam và 5,6 lít.
ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ GIẢI
Câu
Đáp án

1
C

2
D

3
C

4
A

5
B

6
B

7
A

---------------- Hết ---------------

10

8
D

9
C

10
A