Rèn luyện kỹ năng giải bài tập về CO2 và muối cacbonat
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (360.33 KB, 28 trang )
MỤC LỤC
STT
1
2
3
4
NỘI DUNG
1. Mở đầu
1.1. Lí do chọn đề tài
1.2 . Mục đích nghiên cứu
1.3. Đối tượng nghiên cứu
Trang
1
1
1
2
5
6
1.4. Phương pháp nghiên cứu
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
2
2
7
2.1. Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm
2
8
2.2. Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
2
9
2.3. Các giải pháp sử dụng để giải quyết vấn đề
2
10
2. 3.1. Phân dạng bài tập về CO2 và muối cacbonat
2
11
2. 3.2. Những kiến thức cơ bản và lý thuyết cần trang bị cho học sinh
3
12
2.3.3. Cách giải các dạng bài tập về CO2 và muối cacbonat
4
13
2.3.3.1. Cách giải các dạng bài tập về CO2
4
14
2.3.3.2. Cách giải các dạng bài tập về muối cacbonat
10
15
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục ,với
bản thân ,với đồng nghiệp và nhà trường .
18
16
17
18
3. Kết luận, kiến nghị
19
19
19
3.1 Kết luận
3.2. Kiến nghị
1
1. Mở đầu
1.1. Lý do chọn đề tài
Trong học tập môn hóa học việc giải bài tập hóa học có ý nghĩa rất quan
trọng. Giúp học sinh nhớ được các kiến thức đã học, củng cố, đào sâu và mở
rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn. Rèn luyện các kỹ năng
hoá học như tính toán theo công thức hoá học và PTHH… , rèn kỹ năng thực
hành, góp phần vào việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh. Thông qua
giải bài tập hóa học rèn luyện tính kiên nhẫn, tính tích cực, trí thông minh sáng
tạo, làm tăng hứng thú học tập cho học sinh.
Dạng bài tập về CO2 và muối cacbonat có trong đề thi tuyển sinh đại học,
cao đẳng, thi THPTQG. Khi gặp những dạng bài tập này tôi thấy học sinh khá
lúng túng nhất là bài tập liên quan đến đồ thị, muối cacbonat tác dụng với axit ...
các em mất nhiều thời gian để giải hoặc chọn phương án bỏ qua. Bài tập về CO2
và muối cacbonat thường xuyên đề cập đến có thể duy trì hứng thú học tập, phát
triển trí tuệ, tầm hiểu biết, trí thông minh ở học sinh. Dạng bài tập này được
nhiều giáo viên và học sinh có nhu cầu tìm hiểu để giảng dạy và nâng cao kiến
thức song do gặp khó khăn trong việc siêu tầm tài liệu nên chưa phân dạng và hệ
thống được các phương pháp giải cho từng dạng toán về phản ứng hoà tan kết
tủa trong hóa học vô cơ.
Khảo sát chất lượng học sinh lớp 12 năm học 2019-2020 (khi mới làm
quen với dạng toán về CO2 và muối cacbonat), tôi thu được kết quả:
Lớp
Sĩ số
12A1 45
12A2 43
Giỏi
SL %
0
0%
0
0%
Khá
SL
7
9
%
15.6
20.9
TB
SL
20
21
%
44.4
48.9
Yếu
SL %
16
35.6
12
27.9
Kém
SL
2
1
%
4.4
2.3
Theo kết quả khảo sát, chủ yếu học sinh mới giải được các dạng toán ở
mức độ đơn giản, vẫn còn nhiều học sinh chưa hình thành được cho mình
phương pháp giải cho dạng bài tập về CO2 và muối cacbonat.
Với những lý do trên tôi chọn đề tài: “ Rèn luyện kỹ năng giải bài tập về
CO2 và muối cacbonat” nhằm giúp các em học sinh hiểu rõ bản chất, tự tin khi
làm dạng bài tập này. Hy vọng đề tài này là một tài liệu tham khảo hữu ích cho
các em học sinh và đồng nghiệp.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Tuyển chọn, xây dựng, phân dạng các bài tập về CO2, muối cacbonat và
phương pháp giải để học sinh hiểu rõ bản chất, từ đó có phương pháp làm bài
tập nhanh và hiệu quả.
Nghiên cứu đề tài còn nhằm giúp bản thân tôi xây dựng được phương pháp dạy
dạng toán về CO2 và muối cacbonat sao cho có hiệu quả nhất. Từ những kết quả đạt
được của đề tài, tôi muốn được trao đổi với đồng nghiệp, cùng đồng nghiệp xây dựng,
rút ra được cách dạy dạng toán về CO2 và muối cacbonat đạt hiệu quả cao nhất.
2
1.3. Đối tượng nghiên cứu
- Các bài tập hóa học về CO2 và muối cacbonat trong chương trình hóa học
phổ thông
- Phương pháp giải các bài tập hóa học về CO2 và muối cacbonat.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin.
- Nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết: Thu thập các tài liệu liên quan đến chủ
đề nghiên cứu như các văn bản, nghị quyết, thông tư, các chuyên đề, sách tham
khảo, tài liệu bồi dưỡng thường xuyên …
- Quan sát sư phạm: ghi nhật ký chi tiết.
- Phương pháp thống kê, xử lý số liệu.
- Tổng hợp tài liệu để định hướng giải pháp.
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
2.1. Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm
Trong thời gian qua Bộ giáo dục và đào tạo liên tục đổi mới các hình thức
kiểm tra đánh giá để phát triển toàn diện học sinh. Từ hình thức thi tự luận sang
hình thức thi trắc nghiệm. Từ thời gian làm bài dài sang ngắn mà số lượng câu
hỏi và bài tập nhiều buộc người học phải học thực sự và phải có tư duy nhanh
nhạy, thông minh sáng tạo mới có thể đạt kết quả cao. Để dạy học học sinh thích
ứng với các hình thức thi mới này người giáo viên phải luôn “ vận động” tìm tòi
các phương pháp giải nhanh, xây dựng hệ thống bài tập và phân dạng các bài tập
để học sinh dễ tiếp thu và vận dụng giải quyết nhanh được các bài tập.
2.2. Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
Các bài tập hóa học về CO2 và muối cacbonat cũng có nhiều tài liệu viết
nhưng chưa hệ thống thành các dạng, chưa đưa ra phương pháp chung để giải
cho mỗi dạng.
Trong những năm gần đây bài tập hóa học về CO2 và muối cacbonat thường
xuất hiện trong các đề thi đại học, cao đẳng nay là thi THPT quốc gia và học
sinh thường gặp khó khăn khi giải chúng. Hơn nữa thời gian yêu cầu cho một
bài tập trong kì thi THPT quốc gia là rất ngắn. Vì vậy người giáo viên phải tìm
ra phương pháp để giải nhanh dạng bài tập này.
Khó khăn lớn nhất khi dạy cho học sinh dạng bài tập này là phải làm cho
học sinh hiểu được bản chất của các quá trình hóa học để từ đó sử dụng phương
pháp giải phù hợp hoặc sử dụng công thức tính nhanh, làm các bài tập về đồ
thị... Ngoài ra còn phải kết hợp một số kiên thức toán học như tính chất của tam
giác đồng dạng, tam giác vuông, cân…để giải quyết dạng bài tập liên quan đến
đồ thị. Vì vậy việc sưu tầm, phân dạng các dạng bài tập dạng này và phương
pháp giải chúng là quan trọng và cần thiết.
2.3 Các giải pháp sử dụng để giải quyết vấn đề
2. 3.1. Phân dạng bài tập về CO2 và muối cacbonat
Tôi đã sưu tầm các bài tập dạng này trong các đề thi đại học – cao đẳng của
Bộ GD và ĐT và đề thi thử của các trường THPT rồi giải, sau đó phân ra từng
3
dạng và phương pháp giải các dạng đó. Tôi cũng đã áp dụng vào thực hành
giảng dạy cho các học sinh ôn thi đại học, cao đẳng thi THPTQG, khi giảng dạy
tôi nhận thấy các em tiếp thu tốt và giải nhanh được các bài tập tương tự. Trong
giới hạn của đề tài này tôi chỉ phân ra thành các dạng bài tập như sau:
Bài toán về CO2
Dạng 1: CO2 tác dụng với dung dịch bazơ (NaOH,Ca(OH)2 Ba(OH)2 … ) khi
biết số mol các chất tham gia.
Dạng 2: CO2 tác dụng với dung dịch bazơ (NaOH,Ca(OH)2 Ba(OH)2 … ), khi
biết số mol kết tủa và CO2 ( hoặc NaOH,Ca(OH)2 Ba(OH)2 … ). Tính số mol
chất tham gia còn lại.
Dạng 3: Giải bài toán CO2 tác dụng với dung dịch bazơ (NaOH,Ca(OH)2
Ba(OH)2 bằng phương pháp đồ thị.
Bài toán về muối cacbonat
Dạng 1: Nhỏ từ từ dung dịch H+ vào dung dịch hỗn hợp muối ( HCO3 và CO32- ).
Dạng 2: Giải bài toán nhỏ từ từ dung dịch H+ vào dung dịch hỗn hợp muối (
HCO3 và CO32- ) bằng phương pháp đồ thị.
Dạng 3: Nhỏ từ từ dung dịch hỗn hợp muối ( HCO3 và CO32- ) vào dung dịch H+
Dạng 4: Trộn hoặc cho nhanh hỗn hợp ( HCO3 và CO32- ) với dung dịch chứa
axit mạnh H+
Dạng 5: Muối cacbonat (CO32-), muối hidrocacbonat(HCO3-) tác dụng với dung
dịch axit mạnh dư ( HCl, H2SO4…)
Dạng 6: Muối cacbonat tác dụng với dung dịch kiềm.
Dạng 7: Nhiệt phân muối cacbonat
2. 3.2. Những kiến thức cơ bản và lý thuyết cần trang bị cho học sinh
* CO2 là một oxit axit
CO2 tác dụng với dung dich bazơ NaOH, KOH, Ca(OH)2 (hoặc Ba(OH)2)
thứ tự phản ứng:
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
(2NaOH +CO2 Na2CO3 + H2O)
Khi Ca(OH)2 hết, CO2 dư, xảy ra phản ứng CO2 với muối trung hòa.
CO2 + H2O + CaCO3 Ca(HCO3)2
(CO2 +H2O +Na2CO3 2NaHCO3)
* Tính chất của muối cacbonat
- Tính tan
+ Các muối cacbonat trung hòa của kim loại kiềm (trừ Li2CO3), amoni là tan
còn của những kim loại khác không tan hoặc ít tan trong nước.
+ Các muối hidrocacbonat dễ tan trong nước (trừ NaHCO3 hơi ít tan).
- Tác dụng với axit
Các muối cacbonat tác dụng với axit, giải phóng khí CO2
Ví dụ : NaHCO3 +HCl NaCl +CO2 +H2O
HCO3- + H+ CO2 +H2O
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl +CO2 +H2O
CO32- + 2H+ CO2 +H2O
- Tác dụng với dung dịch kiềm
4
Các muối hidrocacbonat dễ tác dụng với dung dịch kiềm
Ví dụ : NaHCO3 +NaOH Na2CO3 +H2O
HCO3- + OH- CO32- +H2O
- Phản ứng nhiệt phân
+ Dạng khan khi nung nóng các muối cacbonat trung hòa của kim loại kiềm
đều bền với nhiệt. Các muối cacbonat trung hòa của kim loại khác hoặc amoni,
cũng như muối hidrocacbonat, bị nhiệt phân hủy.
t
Ví dụ :(NH4)2CO3 ��
� NH4HCO3 +NH3
t
(NH4)2CO3 ��
� 2NH3 + CO2 +H2O
0
0
t
CaCO3 ��
� CaO +CO2 (Nhiệt độ từ 900 C -1000 C)
t
FeCO3 ��
� FeO +CO2 (Nung không có không khí)
t
4FeCO3 +O2 ��
� 2Fe2O3 +4CO2 (Nung có không khí)
t
2NaHCO3 ��
� Na2CO3 + CO2 +H2O
t
Ca(HCO3)2 ��
� CaO +2CO2 +H2O
+ Dạng dung dịch khi đun nóng muối axit tạo muối trung hòa
t
2NaHCO3 ��
� Na2CO3 + CO2 +H2O
t
Ca(HCO3)2 ��
� CaCO3 +CO2 +H2O
o
o
o
o
o
o
o
o
o
2.3.3. Cách giải các dạng bài tập về CO2 và muối cacbonat
2.3.3.1. Cách giải các dạng bài tập về CO2
Dạng 1: CO2 tác dụng với dung dịch bazơ (NaOH,Ca(OH)2 Ba(OH)2 … )
khi biết số mol các chất tham gia.
* Bài toán tổng quát: Cho số a mol CO2 vào dung dịch chứa b mol OH(NaOH, Ca(OH)2 Ba(OH)2…) Xác định các chất tạo thành sau phản ứng.
* Phương pháp: Xét tỉ lệ: T = nOH : nCO
2
Tỉ lệ
Sau phản ứng có
CO2 dư, HCO3HCO3HCO3-, CO32CO32CO32-, OH- dư
T<1
T=1
1< T <2
T=2
T>2
- Nếu OH- dư CO2 hết chỉ xảy ra phản ứng
CO2 + 2OH- CO32- + H2O
(I)
Sau phản ứng nCO
3
2
= nCO 2 = a mol
Trường hợp nếu CO2 phản ứng với 1 bazơ là Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2
Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 + H2O
n = n nCO2
n = nCO 2 = a mol
OH
- Nếu OH- phản ứng hết, CO2 phản ứng một phần CO325
Nhận thấy về mặt bản chất thì thứ tự phản ứng:
CO2 + 2OH- CO32- + H2O (1)
Số mol phản ứng
b/2
b
b/2
Khi OH- hết, CO2 dư phản ứng tiếp với CO32CO2 + CO32- + H2O 2 HCO3Số mol phản ứng
a - b/2
(2)
a- b/2
2
Số mol CO3 sau phản ứng (2) = b -a mol = nOH nCO
( II )
2
Trường hợp nếu CO2 phản ứng với 1 bazơ là Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2
n = n nCO2
OH
Ví dụ 1: (Câu 27 mã đề 263 Đề thi ĐH khối A năm 2008)
Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (ở đktc) vào 500ml dung dịch hỗn hợp gồm
NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M, sinh ra m gam kết tủa. Giá trị của m là.
A. 19,70
B. 17,73
C. 9,85
D. 11,82
Hướng dẫn giải:
nCO 2 = 0,2 mol; n Ba (OH ) = 0,1 mol; nNaOH = 0,05 mol;
2
nOH 0,25mol
nOH
0,25
Ta có: T = n 0,2 1,25 Sau phản ứng có muối CO32- và HCO3CO2
Cách 1: CO2 + OH- HCO3x
x
x
CO2 + 2OH CO32- + H2O
y
2y
y
nOH x 2 y 0,25
nCO2 x y 0,2
(1’)
(2’)
x 0,15
y 0,05
Ba2+ + CO32- BaCO3
Số mol ban đầu
0,1
0,05
Số mol sau phản ứng 0,05
0
0,05
m BaCO = 0,05.197 =9,85 (g) Chọn đáp án (C).
Cách 2:Từ (II) nCO = nOH nCO 2 = 0,25- 0,2 =0,05 mol
Ba2+ + CO32- BaCO3
Số mol ban đầu
0,1
0,05
Số mol sau phản ứng 0,05
0
0,05
m BaCO = 0,05.197 =9,85 (g) Chọn đáp án (C).
Ví dụ 2: (Câu 2 mã đề 739 Đề thi ĐH khối B năm 2014)
Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO 2 (đktc) vào dung dịch chứa 0,15 mol NaOH
và 0,1 mol Ba(OH)2, thu được m gam kết tủa . Giá trị của m là
A. 14,775.
B. 9,850.
C. 29,550.
D. 19,700.
3
3
2
3
6
Hướng dẫn giải:
n OH
n CO 2
n NaOH 2n Ba(OH) 2
n CO 2
0,15 2.0,1
2,33 2 OH dư và n CO32 n CO 2 0,15 mol
0,15
Ba2+ + CO32- BaCO3
Số mol ban đầu
0,1
0,15
Số mol sau phản ứng 0
0,05
0,1
m BaCO 0,1.197 19,7g Chọn D
3
Dạng 2: CO2 tác dụng với dung dịch bazơ (NaOH,Ca(OH)2 Ba(OH)2 … ),
khi biết số mol kết tủa và CO2 ( hoặc NaOH,Ca(OH)2 Ba(OH)2 … ). Tính số
mol chất tham gia còn lại.
Trường hợp 1: Biết số kết tủa và số mol OH- (NaOH, Ca(OH)2 Ba(OH)2…) .
Tính số mol của CO2
*Bài toán tổng quát: Cho từ từ khí CO2 vào dung dịch các bazơ (Chứa b mol
Ba(OH)2 hoặc Ca(OH)2 ) sau phản ứng thu được c mol kết tủa.Tính số mol CO2
*Phương pháp
- Nếu b = c Chỉ có phương trình tạo kết tủa
Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 + H2O
nCO = n
- Nếu b > c. Xét hai trường hợp.
Trường hợp 1: Ba(OH)2(Hoặc Ca(OH)2) dư (chỉ có phương trình tạo kết tủa ).
Tính theo công thức (I): nCO = n
Trường hợp 2: Ba(OH)2(Hoặc Ca(OH)2) hết, CO2 hòa tan một phần kết tủa
Tính theo công thức (II) :
2
Số mol CO3 = nOH nCO nCO = nOH - nCO
Vậy số mol chất CO2 nhỏ nhất ứng với trường hợp 1, số mol chất CO2
lớn nhất ứng với trường hợp
Ví dụ 1 :(Đề thi thử THPTQG lần 3 năm 2017-2018 Trường THPT chuyên
Lam Sơn) Dẫn 10 lit hỗn hợp A chứa N2 và CO2 (đktc) đi qua dung dịch chứa
0,2 mol Ca(OH)2, sau phản ứng hoàn toàn thu được 10 gam kết tủa. Phần trăm
thể tích khí N2 nhỏ nhất trong hỗn hợp A là :
A. 22,4%.
B. 77,6%.
C. 67,2%.
D. 32,8%.
Hướng dẫn giải
2
2
2
2
3
2
10
nCaCO3
0,1 < nCa (OH ) 2 = 0,2 mol
100
%V N 2 nhỏ nhất trong hỗn hợp A %V CO2 lớn nhất nCO 2 lớn nhất
Tính theo công thức (II)
nkết tủa= nOH nCO 2 nCO 2 = nOH nkết tủa =0,4 -0,1 = 0,3 mol
V CO (đktc)= 0,3 .22,4 = 6,72 (lit)
V N 10 6,72 3,28(lit ) % V N = 32,8%
2
2
2
Chọn D
Ví dụ 2: Cho V lít CO2(đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 200 ml dung dịch gồm có
NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M thu được 15,76 gam kết tủa. Giá trị của V là:
7
A. 0,896
Hướng dẫn giải
B. 1,792 hoặc 7,168
C. 1,792
D. 0,896 hoặc 3,584
15,76
n BaCO3
0,08 < n Ba (OH ) 2 = 0,1 mol
197
Trường hợp 1: Ba(OH)2dư (chỉ có phương trình tạo kết tủa ).
Tính theo công thức (I):
nCO = n BaCO 0,08 V CO (đktc)= 0,08 .22,4 = 1,792 (lit)
Trường hợp 2: Ba(OH)2 hết, CO2 hòa tan một phần kết tủa
n Ba (OH ) = 0,1 mol; n NaOH = 0,2 mol nOH = 0,4 mol
2
3
2
2
Ba2+
CO32- BaCO3
+
Số mol phản ứng 0,08
0,08
0,08
Tính theo công thức (II) :
2
Số mol CO3 = nOH nCO nCO = nOH - nCO = 0,4 – 0,08 = 0,32 mol
V CO (đktc)= 0,32 .22,4 = 7,168 (lit)
Chọn B
Trường hợp 2: Biết số kết tủa và số mol CO2 . Tính số mol của Ca(OH)2
(Hoặc Ba(OH)2)
*Bài toán tổng quát: Cho từ từ a mol khí CO2 vào dung dịch bazơ chứa
Ba(OH)2 (hoặc Ca(OH)2) sau phản ứng thu được c mol kết tủa. Tính số mol
Ba(OH)2 (hoặc Ca(OH)2)
* Phương pháp
- Nếu a = c Chỉ có phương trình tạo kết tủa
Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 + H2O
n Ba (OH ) = nCO
- Nếu a > c tạo 2 muối BaCO3, Ba(HCO3)2
Bảo toàn nguyên tố C nBa ( HCO ) ; Bảo toàn nguyên tố Ba nBa (OH )
* Ví dụ: Dẫn 11,2 lít khí CO2(đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 500ml dung dịch
Ca(OH)2 x M thì thu được 30 gam kết tủa. Giá trị của x là
A. 0,6.
B. 0,8.
C. 0,5.
D. 0,9.
Hướng dẫn giải
2
2
3
2
2
2
2
3 2
2
30
nCaCO3
0,3 < nCO2 = 0,5 mol tạo 2 muối CaCO3, Ca(HCO3)2
100
Ta có nCaCO3 0,3 ; nCa ( HCO3 )2 = a mol
Bảo toàn nguyên tố C nC = 0,3 +2a =0,5 a =0,1
Bảo toàn nguyên tố Ca nCa (OH ) = 0,3 +a = 0,3 +0,1 = 0,4
2
x=
0,4
0,8M
0,5
Chọn B
Dạng 3: giải bài toán CO2 tác dụng với dung dịch bazơ (NaOH,Ca(OH)2
Ba(OH)2 bằng phương pháp đồ thị.
8
* Bài toán 1: Cho từ từ khí CO2 vào dung dịch chứa b mol Ba(OH)2 đến dư sau
phản ứng thu được c mol kết tủa ( 0 < c < b). Tính số mol CO2
* Phương pháp
Hướng dẫn học sinh vẽ đồ thị: Khi sục CO2 vào dd Ba(OH)2 xảy ra phản ứng:
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O ( Đoạn (I) đồ thị đồng biến- nửa trái)
Khi CO2 dư:
BaCO3 + CO2 + H2O → Ba(HCO3)2 (đoạn (II), đồ thị nghịch biến- nửa
n BaCO3
phải)
b
a
Lưu ý:
+ Hình dáng đồ thị: Tam giác vuông cân
+ Tọa độ các điểm quan trọng:
(II)
(I)(I)
c
) 450
Điểm xuất phát: (0,0) ; Điểm cực đại: (b, b) x
1
kết tủa cực đại là b mol; Điểm cực tiểu: (2b, 0)
b
x2
2b
- Thiết lập công thức tính nhanh
Dùng tính chất của tam giác vuông cân ta dễ dàng xác định được
x1 = c = n ; x2 = 2b-c = 2nBa(OH)2 - n
Như vậy số mol các chất: Nửa trái: nCO n ; Nửa phải: nCO 2n Ba (OH ) n .
Khi làm bài tập dạng này ta có thể dùng tính chất của hình học hoặc áp dụng 2
công thức trên hoặc kết hợp cả hai
2
2
2
Ví dụ: Sục từ từ CO2 vào dung dịch Ba(OH)2. Kết quả thí nghiệm được biểu
diễn trên đồ thị như sau (Số liệu tính theo đơn vị mol). Giá trị của x là :
A. 1,8(mol)
B. 2,2(mol)
BaCO3 a
C. 2,0(mol)
D. 2,5(mol)
b
n
(I)
0,5b
Hướng dẫn giải
Cách 1: Dùng tính chất của hình học
1,5
x
Tam giác to là tam giác vuông cân có cạnh đáy x = 2b
Hai tam giác vuông cân hai cạnh góc vuông bằng b, góc bằng 45o.
Tam giác vuông cân nhỏ đồng dạng, cạnh góc vuông bằng: 0,5b
=> x- 0,5b = 1,5
2b-0,5b = 1,5 => b=1. Vậy x= 2b = 2 => đáp án C
Cách 2: Dùng công thức tính nhanh.
- Điểm số mol CO2 = 1,5 nằm bên phải của đồ thị nên ta áp dụng công thức:
nCO2 2n Ba ( OH ) 2 n 1,5 = 2b-0,5b
b= 1. Vậy x= 2.
9
Bài toán 2: Cho từ từ đến dư khí CO2 tác dụng với dung dịch hỗn hợp gồm b
mol Ba(OH)2 và c mol NaOH. Sau phản ứng thu được d mol kết tủa ( 0
n
* Phương pháp
b
+ Hướng dẫn học sinh vẽ đồ thị
Các phương trình phản ứng xảy ra:
CO2 + Ba(OH)2
(II)
(III)
I
d
I
x
BaCO3 + H2O - đoạn (I) I 1
b
b+c
nCO2
x2 2b+c
CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
dư CO2: Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3
Phương trình chung: CO2 + NaOH NaHCO3 (đoạn (II), kết tủa không đổi )
dư CO2: BaCO3 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2 (đoạn (III)
Lưu ý: Hình dáng của đồ thị: Hình thang cân
Tọa độ các điểm quan trọng:
Điểm xuất phát: (0,0); Điểm cực đại
(kết tủa cực đại): (b,b) ; Điểm cực tiểu: (2b+c, 0)
+ Thiết lập công thức tính nhanh
Dựa vào tính chất của đồ thị ta dễ dàng xác định được: x1 = d ; x2 = 2b+c-d
Như vậy: Nửa trái của đồ thị: nCO n , Nửa phải nCO 2nCa (OH ) n NaOH n
2
2
2
Ví dụ: (Đề thi thử THPTQG Sở GD và ĐT Bắc Giang 2017 )
Cho m gam hỗn hợp Na và Ba vào nước dư, thu được dung dịch X và V lít khí
H2 (đktc). Sục khí CO2 từ từ đến dư vào dung dịch X, lượng kết tủa được thể
hiện trên đồ thị sau:
Giá trị của m và V lần lượt là
A. 35,70 và 7,84.
B. 30,18 và 6,72.
7,84.
Hướng dẫn giải:
Gọi n Ba = b mol; n Na = c mol
Ba + 2H2O Ba(OH)2 +H2
C. 35,70 và 6,72. D. 30,18 và
10
2Na + 2H2O 2NaOH + H2
Từ cách xây dựng đồ thị ta suy ra : nCO n = b = 0,18 (1)
nCO b c 0,42 (2). Từ (1) và (2) ta giải được b = 0,18 ; c = 0,24 mol
=> m = 137. 0,18 + 23. 0,24 = 30,18 gam; VH (đktc) = (b +0,5c).22,4 = 6,72 lit
=> Đáp án B
2
2
2
2.3.3.2. Cách giải các dạng bài tập về muối cacbonat
Dạng 1: Nhỏ từ từ dung dịch H+ vào dung dịch hỗn hợp muối ( HCO3 và CO32- ).
Bài toán tổng quát: Nhỏ từ từ dung dịch axit chứa a mol H+ vào dung dịch
hỗn hợp gồm b mol CO32 và c mol HCO3. Xác định sản phẩm tạo thành.
* Phương pháp
Khi nhỏ từ từ H+ vào hỗn hợp ( HCO3 và CO32- ) thì thứ tự phản ứng xảy ra :
H+ + CO32- HCO3 (1)
HCO3 + H+ CO2 +H2O (2)
Chú ý : - Hiện tượng lúc đầu chưa có khí thoát ra (xảy ra phản ứng (1) sau một
thời gian có sủi bọt khí không màu thoát ra ( có phản ứng (2))
Ví dụ 1: (Câu 11 mã đề 182 Đề thi ĐH khối A năm 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 = 22,4(a - b).
B. V = 11,2(a - b).
C. V = 11,2(a + b).
D. V = 22,4(a + b).
Hướng dẫn giải:
Nếu cho từ từ HCl vào Na2CO3 có khí thoát ra sẽ có hai phản ứng :
H+ + CO32- HCO3 (1)
HCO3 + H+ CO2 +H2O (2)
Vì sau phản ứng (2)cho Ca(OH)2 có kết tủa nên HCO3- dư sau phản ứng (2) ;
CO2 ở (2) tính theo H+
H+ + CO32- HCO3 (1)
Số mol phản ứng
b b
b
+
HCO3 + H
CO2 +H2O (2)
Số mol phản ứng
a- b
a- b
Thể tích khí : V = (a-b).22,4
Chọn A
Ví dụ 2: (Câu 39 mã đề 296 Đề thi ĐH khối A năm 2012)
Cho hỗn hợp K2CO3 và NaHCO3 (tỉ lệ mol 1 : 1) vào bình dung dịch
Ba(HCO3)2 thu được kết tủa X và dung dịch Y. Thêm từ từ dung dịch HCl
0,5M vào bình đến khi không còn khí thoát ra thì hết 560 ml. Biết toàn bộ Y
phản ứng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH 1M. Khối lượng kết tủa X là
A. 3,94 gam.
B. 7,88 gam.
C. 11,28 gam.
D. 9,85 gam.
Giải:
11
Gọi số mol các chất K2CO3, NaHCO3,Ba(HCO3)2 lần lượt là x, x, y mol
Do Y phản ứng với 0,2 mol NaOH nên nHCO3- = 0,2 mol
HCO3- + OH- CO32- +H2O
n HCO = x+2y = 0,2 (*)
Khi thêm từ từ dung dịch HCl 0,5M vào dung dịch Y đến khi không còn khí
thoát ra xảy ra cả 2 phản ứng (1), (2) và sau phản ứng (2) HCO3— hết
3
H+ + CO32- HCO3 (1)
Số mol phản ứng
x x
x
+
HCO3 +
H CO2 +H2O (2)
Số mol phản ứng
2x+2y 2x+2y
n H = 3x +2y =0,56. 0,5 =0,28 mol ( **)
Từ (*)( **) x=0,04→y=0,08→m=0,04.197=7,88 (g) Chọn B.
Dạng 2: Giải bài toán nhỏ từ từ dung dịch H+ vào dung dịch hỗn hợp muối (
HCO3 và CO32- ) bằng phương pháp đồ thị
Bài toán 1: Nhỏ từ từ dung dịch axit (H+) vào dung dịch hỗn hợp gồm b mol
CO32 và c mol HCO3. Sau phản ứng thu được d mol CO2 (0
Khi cho từ từ dung dịch axit H+ vào dung dịch CO32-, HCO3- thì thứ tự phản
ứng xảy ra là:
H+ + CO32 HCO3
(đoạn (I), không có khí, đoạn nằm ngang)
+
+
Nếu dư H : H + HCO3 CO2 + H2O (đoạn (II), tam giác vuông cân)
Dùng tính chất tam giác vuông cân
ta dễ dàng tìm được x1 = b+d
nH
nCO2
Lưu ý: Hs cần phải nhớ các tọa độ quan trọng
b+c
d
- Bắt đầu có khí (b; 0)
II
- Khí đạt cực đại: (2b+c; b+c)
0
I
( với b, c là số mol của ion CO32- và HCO3- )
) 450
b
x1
2b+c
* Ví dụ : Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch có chứa a mol Na2CO3 và b
mol NaHCO3. Số mol khí CO2 thu được phụ thuộc vào số mol HCl được biểu
diễn trên đồ thị sau (coi khí CO2 không tan trong nước):
Tỉ lệ của a : b là
A. 3 : 1.
B. 3 : 4.
C. 7 : 3.
D. 4 : 3.
nCO2
Hướng dẫn giải:
0,15
0,35
nHCl
Từ đồ thị ta suy ra: a = 0,15 mol
2a +b = 0,35 => b= 0,05 mol. Vậy a: b = 0,15: 0,05 = 3: 1 => Đáp án A
12
Bài toán 2: Nhỏ từ từ dung dịch axit (H+) vào dd hỗn hợp gồm b mol CO32 và
c mol OH. Sau phản ứng thu được d mol CO2 (0
Khi cho từ từ dd axit H+ vào dung dịch CO32-, OH- thì thứ tự phản ứng xảy ra là:
H+ + OH- H2O
đoạn (I), không có khí, đoạn nằm ngang)
+
2
H + CO3 HCO3
(đoạn (I), không có khí, đoạn nằm ngang)
+
+
Nếu dư H : H + HCO3 CO2 + H2O (đoạn (II), đồ thị đồng biến, tam
giác vuông cân)
nCO2
Lưu ý: Hs cần nhớ các tọa độ quan trọng
Điểm bắt đầu có khí (c+b; 0)
b
Điểm khí đạt cực đại ( 2b+c; b) ,
d
số mol khí cực đại là b mol
0
0
II
I
c+b
) 450
nH
x1 2b+c
*Ví dụ: (Đề thi khảo sát của Sở GD ĐT HÀ TĨNH năm 2019) Cho từ từ đến
dư HCl vào dung dịch chứa 0,08 mol K2CO3 và 0,06 mol NaOH. Sự phụ thuộc
của lượng khí CO2 thoát ra (y mol) theo số mol của HCl được biểu diễn bằng đồ
thị sau:
Giá trị của y là
A. 0,010.
B. 0,015.
C. 0,025.
D. 0,035.
Hướng dẫn giải: Từ đồ thị ta suy ra:
x= 0,08+ 0,06 = 0,14 mol; 1,25 x = x+ y y = 0,25x = 0,25. 0,14 = 0,035 mol
=> Đáp án D
Dạng 3: Nhỏ từ từ dung dịch hỗn hợp muối ( HCO3 và CO32-) vào dung dịch
H+
* Bài tập tổng quát: Nhỏ từ từ hỗn hợp ( HCO3 a mol và CO32- b mol ) vào
dung dịch chứa c mol axit mạnh. Nêu hiện tượng hoặc xác định sản phẩm sau
phản ứng.
* Phương pháp
13
Nhỏ từ từ hỗn hợp ( HCO3 a mol và CO32- b mol ) vào dung dịch chứa c mol axit
mạnh thì lượng ( HCO3 và CO32- ) cho vào rất nhỏ, trong khi đó lượng axit thì
nhiều do đó axit dư nên xảy ra đồng thời 2 phản ứng tạo khí theo đúng tỉ lệ
n HCO : nCO =a :b
2H+ + CO32- CO2 +H2O (3)
H+ + HCO3 CO2 +H2O (4)
Nếu n H < 2 nCO + n HCO H+ hết sau hai phản ứng ( 3) và (4)
Nếu n H = 2 nCO + n HCO H+ phản ứng vừa đủ ở hai phản ứng ( 3) và (4)
Nếu n H > 2 nCO + n HCO H+ còn dư sau hai phản ứng ( 3) và (4)
Chú ý đề bài thường cho n H < 2 nCO + n HCO
H+ hết sau hai phản ứng ( 3) và (4)
Gọi số mol HCO3 ,CO32- đã phản ứng lần lượt là: ax, bx
2H+ + CO32- CO2 +H2O (3)
Số mol phản ứng 2bx bx
bx
+
H + HCO3 CO2 +H2O (4)
Số mol phản ứng ax ax
ax
Ta có
n H = ax + 2bx = c n CO = ax + bx
Ví dụ 1:(Đề thi thử THPTQG lần 2 năm 2017 Chuyên Biên Hòa )
Nhỏ từ từ 100 ml dung dịch hỗn hợp K 2CO3 0,05 M và KHCO3 0,15 M vào
150 ml dung dịch HCl 0,1M và khuấy đều. Sau các phản ứng, thu được V ml khí
CO2 (đktc). Giá trị của V là
A. 224,0.
B. 336,0.
C. 268,8.
D. 168,0.
Hướng dẫn giải
số mol các chất :K2CO3 =0,1.0,05 = 0,005 mol; KHCO3 0,015 mol;
HCl 0,015mol
Ta nhận thấy: n H < 2 nCO + n HCO H+ hết sau hai phản ứng ( 3) và (4)
Gọi số mol HCO3 ,CO32- đã phản ứng lần lượt là: 0,015x, 0,005x
2H+ + CO32- CO2 + H2O (3)
Số mol phản ứng 0,01x 0,005x
0,005x
+
HCO3
H +
CO2 + H2O (4)
Số mol phản ứng 0,015x 0,015x
0,015x
n H = 0,01x +0,015x = 0,015 mol x = 0,6 n CO =0,02.x = 0,012 mol
V CO (đktc)= 0,012 .22,4 = 0,2688 (lit) = 268,8 ml => Đáp án C
Ví dụ 2: Nhỏ từ từ 0,5 lit dung dịch X (Na2CO3 0,2M; KHCO3 0,5M ) vào 180
ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch Y, thêm tiếp dung dịch Ca(OH)2 dư
vào dung dịch Y thì thu được bao nhiêu gam kết tủa ?
Hướng dẫn giải:
n Na CO =0,5 .0,2 =0,1 mol ; n KHCO =0,5 .0,5 =0,25 mol ; n HCl = 0,18 . 1 =0,18 mol
Do n H = 0,18 mol < 2 nCO + n HCO = 0,45 mol
H+ hết sau hai phản ứng ( 3) và(4)
3
3
2
3
3
2
3
2
3
3
2
3
3
2
3
2
3
2
3
2
2
2
3
3
3
2
3
14
Gọi số mol HCO3 ,CO32- đã phản ứng lần lượt là: 0,25x, 0,1x
2H+ + CO32- CO2 +H2O (3)
Số mol phản ứng 0,2x 0,1x
0,1x
+
H + HCO3 CO2 +H2O (4)
Số mol phản ứng 0,25x 0,25x
0,25x
n H = 0,2x +0,25x = 0,18 mol x = 0,4
n HCO dư = 0,25 - 0,25.0,4 = 0,15 mol
nCO dư = 0,1 - 0,1.0,4 = 0,06 mol
Ca(OH)2 + HCO3- CaCO3 + OH + H2O
Số mol phản ứng
0,15
0,15
2Ca(OH)2 + CO3 CaCO3 + 2OH
Số mol phản ứng
0,06
0,06
n CaCO =0,21. 100 = 21 gam.
Dạng 4:Trộn hoặc cho nhanh hỗn hợp ( HCO3 và CO32- ) với dung dịch
chứa axit mạnh H+
* Bài tập tổng quát
Trộn hoặc cho nhanh hỗn hợp ( HCO3 và CO32- ) với dung dịch chứa axit mạnh
H+. Xác định thể tích khí thoát.
* Phương pháp
- Giả sử CO32- phản ứng trước (hết CO32- sau mới phản ứng đến HCO3 ). Thứ tự
các phản ứng xảy ra:
2H+ + CO32- CO2 +H2O
H+ + HCO3 CO2 +H2O
V CO (đktc)= V1
- Giả sử HCO3 phản ứng trước (hết HCO3 sau mới phản ứng đến CO32-). Thứ tự
các phản ứng xảy ra:
H+ + HCO3 CO2 +H2O
2H+ + CO32- CO2 +H2O
V CO (đktc)=V2
Nhưng thực tế xảy ra đồng thời hai phản ứng (3) và (4) nên số V CO (đktc) nằm
trong khoảng (V1, V2)
*Ví dụ : Có hai cốc, cốc A đựng dung dịch chứa 0,2 mol Na2CO3 và 0,3 mol
NaHCO3, cốc B đựng dung dịch chứa 0,5 mol HCl. Trộn cả hai cốc với nhau.
Tính thể tích khí ở đktc thoát ra .
Hướng dẫn giải: Giả sử CO32- phản ứng trước
2H+ + CO32- CO2 +H2O
0,2 0,2
Số mol phản ứng 0,4
3
3
2
3
2
2
2
Số mol ban đầu
H+ + HCO3 CO2 +H2O
0,1
0,3
15
Số mol phản ứng 0,1 0,1
0,1
V CO (đktc)= (0,1+0,2).22,4 = 6,72 (lit)
Giả sử HCO3- phản ứng trước
H+ + HCO3- CO2 +H2O
0,3
0,3
Số mol phản ứng 0,3
2
2H+ + CO3 CO2 +H2O
Số mol ban đầu 0,2
0,2
Số mol phản ứng 0,2 0,1
0,1
V CO (đktc)= (0,3+0,1).22,4 = 8,96 (lit)
Thực tế CO32-, HCO3- xảy ra đồng thời nên: 0,672 (lit) < V CO
2
2
2
(đktc)
< 8,96 (lit)
Dạng 5: Muối cacbonat (CO32-), muối hidrocacbonat(HCO3-) tác dụng với
dung dịch axit mạnh dư( HCl, H2SO4…)
* Bài toán tổng quát
Cho a gam hỗn hợp các muối cacbonat tác dụng với axit mạnh dư HCl,
H2SO4 … thu được b mol khí CO2. Xác định sản phẩm sau phản ứng hoặc thành
phần của chất tham gia
* Phương pháp Các muối cacbonat tác dụng với axit, giải phóng khí CO2
Ta xét axit là HCl các axit khác tương tự.
M(HCO3)n + nHCl MCln + nCO2 + nH2O
HCO3- + H+ CO2 +H2O
M2(CO3)n + 2nHCl 2MCln + nCO2 + nH2O
CO32- + 2H+ CO2 +H2O
-Bảo toàn nguyên tố C ta có: n HCO + nCO = n CO
- Số mol điện tích dương không đổi nên số mol điện tích âm phải bằng nhau:
3
3
2
2
2 nCO phản ứng + n HCO = nCl
- Tăng giảm khối lượng ta có:
3
2
3
mMCln – mM2(CO3)n - mM(HCO3)n = mCl - mCO - mHCO
Ví dụ 1: (Câu 24 mã đề 195 Đề thi ĐH khối B năm 2008)
3
2
3
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 (ở đktc). Kim loại M là
A. Na.
B. K.
C. Rb.
D. Li.
Hướng dẫn giải
Ta có nMHCO + nM CO = n CO = 0,448/22,4 = 0,02 mol (Bảo toàn cacbon)
3
M + 61 <
2
3
mMHCO3 mM 2CO3
n MHCO3 nM 2CO3
2
1,9
95 < 2M + 60
0,02
� 17,5 < M < 34 � M là Na (23) => Đáp án A
Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 20 gam hỗn hợp Na 2CO3, K2CO3, MgCO3, CaCO3
bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch C và 4,48 lit khí ở đktc. Cô cạn
dung dịch C thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là:
A. 21,1.
B. 22,2
C. 23,3
D. 24,2
Hướng dẫn giải
16
Gọi công thức chung của muối các cacbonat kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ
là R2(CO3)n
Bảo toàn nguyên tố C : nCO = n CO = 4,48/22,4 = 0,2 mol
Số mol điện tích dương không đổi nên số mol điện tích âm phải bằng nhau:
3
2 nCO
3
2
nCl
phản ứng =
=
2
2
0,2.2 = 0,4 mol
m
mMCln – m M2(CO3)n = mCl - CO
m – 20 = 0,4. 35,5 – 0,2. 60 = 2,2
m = 22,2 gam => Đáp án B
3
2
Dạng 6: Muối cacbonat tác dụng với dung dịch kiềm.
* Bài toán tổng quát
Cho a gam hỗn hợp các muối hidrocacbonat (amonicacbonat) tác dụng với
dung dịch kiềm chứa b mol OH-. Xác định sản phẩm sau phản ứng hoặc thành
phần của chất tham gia
* Phương pháp
- Các muối hidrocacbonat và amonicacbonat dễ tác dụng với dung dịch kiềm
- Ta tính toán dựa vào phương trình phản ứng ở dạng phân tử hoặc ion
Ví dụ : NaHCO3 +NaOH Na2CO3 +H2O
HCO3- + OH- CO32- +H2O
(NH4)2CO3 +2NaOH Na2CO3 + 2H2O + 2NH3
NH4+ + OH- NH3 +H2O
Ví dụ 1: (Câu 14 mã đề 279 Đề thi ĐH khối B 2013)Cho 200 ml dung dịch
Ba(OH)2 0,1M vào 300 ml dung dịch NaHCO3 0,1M, thu được dung dịch X và
kết tủa Y. Cho từ từ dung dịch HCl 0,25M vào X đến khi bắt đầu có khí sinh ra
thì hết V ml. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V là
A. 80.
B. 40.
C. 160.
D. 60.
Hướng dẫn giải: nBa (OH ) =0,2 .0,1 =0,02 mol ; n NaHCO =0,3 .0,1 =0,03 mol
HCO3- + OH- CO32- +H2O
Số mol ban đầu
0,03
0,04
Số mol sau phản ứng 0 0,01
0,03
2+
2Ba + CO3 BaCO3
Số mol ban đầu
0,02
0,03
0,01
Số mol sau phản ứng 0
0,02
ddX có nOH du = 0,01 mol; nCO dư = 0,01. Cho từ từ H+ vào dung dịch X đến
khi có khí thoát ra thứ tự phản ứng xảy ra như sau
H+ +
OH- H2O
Số mol phản ứng 0,01 0,01
H+ + CO32- HCO3
Số mol phản ứng 0,01 0,01
n phản ứng = 0,01 +0,01 = 0,02 mol
H
2
3
3
2
VH
nH
CM
0,02
0,08(lit ) 80ml Chọn A
0,25
17
Ví dụ 2: (Câu 63 mã đề 204 Đề thi THPTQG 2018)Hòa tan 27,32 gam hỗn hợp
E gồm hai muối M2CO3 và MHCO3 vào nước, thu được dungdịch X. Chia X
thành hai phần bằng nhau. Cho phần một tác dụng hoàn toàn với dung dịch
Ba(OH)2dư, thu được 31,52 gam kết tủa. Cho phần hai tác dụng hoàn toàn với
dung dịch BaCl2 dư, thu được11,82 gam kết tủa. Phát biểu nào dưới đây đúng?
A. Hai muối trong E có số mol bằng nhau.
B. Muối M2CO3 không bị nhiệt phân.
C. X tác dụng với NaOH dư, tạo ra chất khí.
D. X tác dụng được tối đa với 0,2 mol NaOH.
Hướng dẫn giải
Phần 1: Gọi số mol các muối M2CO3 và MHCO3 lần lượt là a mol và b mol
khi tác dụng với Ba(OH)2dư chỉ có MHCO3 phản ứng.
HCO3- + OH- CO32- +H2O
Số mol phản ứng
b
b
b
2+
2Ba + CO3 BaCO3
nCO3
2
phản ứng = a +b mol= nBaCO
3
31,52
0,16 (1)
197
Phần 2:Số mol các muối M2CO3 và MHCO3 vẫn lần lượt là a mol và b mol khi
tác dụng hoàn toàn với dung dịch BaCl2 dư chỉ có M2CO3 phản ứng.
nCO 2 = a= n BaCO3 = 11,82 0,06 (2)
3
197
Từ (1),(2) a 0,06; b 0,1
1
27,32
Khối lượng hỗn hợp E: (2M + 60).0,06 + (M + 61).0,1 =
= 13,66
2
2
M = 18 (NH4+) Chọn C
Dạng 7. Nhiệt phân muối cacbonat
* Bài toán tổng quát: Nung a gam hỗn hợp muối cacbonat, sau phản ứng thu
được b gam rắn (hoặc V lit khí ). Xác định lượng chất tạo thành hoặc thành phần
chất tham gia phản ứng hoặc xác định hiệu suất của phản ứng.
* Phương pháp: Dạng khan khi nung nóng các muối cacbonat trung hòa của
kim loại kiềm đều bền với nhiệt. Các muối cacbonat trung hòa của kim loại khác
hoặc amoni, cũng như muối hidrocacbonat, bị nhiệt phân hủy.
t
2NaHCO3 ��
� Na2CO3 + CO2 +H2O
t
Na2CO3 ��
�
t
Ca(HCO3)2 ��
� CaCO3 +CO2 +H2O
0
0
t
CaCO3 ��
� CaO +CO2 (Nhiệt độ từ 900 C -1000 C)
-Bảo toàn nguyên tố C ta có: n HCO + nCO = n CO
- Bảo toàn khối lượng ta có : m R ( HCO ) + mR (CO ) = mrắn +mkhí
Ví dụ 1: (Câu 32 mã đề 195 Đề thi tuyển sinh ĐH khối B 2008)
Nhiệt phân hoàn toàn 40 gam một loại quặng đôlômit có lẫn tạp chất trơ sinh
ra 8,96 lít khí CO2 (ở đktc). Thành phần phần trăm về khối lượng của
CaCO3.MgCO3 trong loại quặng nêu trên là:
A. 40%
B. 50%
C. 84%
D. 92%
o
o
o
o
3
3
3 n
2
2
2
3 n
18
Hướng dẫn giải
Gọi số mol quặng đôlômit là CaCO3.MgCO3 = a mol
t
CaCO3 ��
� CaO +CO2
Số mol phản ứng a
a
t
MgCO3 ��
� MgO +CO2
Số mol phản ứng
a
a
n CO = 2a =0,4 a = 0,2
mCaCO .MgCO = 100a +84a = 36,8 gam.
o
o
2
3
3
% mCaCO3 .MgCO3 =
36,8
.100% 92% Chọn D
40
Ví dụ 2: (Câu 36 mã đề 948 Đề thi tuyển sinh ĐH khối B 2007)
Nung 13,4 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại hóa trị 2, thu được 6,8
gam chất rắn và khí X. Lượng khí X sinh ra cho hấp thụ vào 75 ml dung dịch
NaOH 1M, khối lượng muối khan thu được sau phản ứng là :
A. 6,3 gam.
B. 5,8 gam.
C. 6,5 gam.
D. 4,2 gam.
Hướng dẫn giải
Gọi công thức 2 muối cacbonat của 2 kim loại hóa trị 2 là : RCO3
- Bảo toàn khối lượng ta có :
m RCO = mrắn + mX mX = m RCO - mrắn = 13,4 -6,8 =6,6 g
3
3
6,6
nCO2
0,15
n
44
mol ; nNaOH =0,075 mol = OH
n 0,075
0,5 Tạo muối NaHCO3, CO2 dư ; n NaHCO3 = nNaOH =0,075 mol
OH
nCO2
0,15
m NaHCO3 = 0,075. 84 = 6,3 gam Chọn A
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với
bản thân, đồng nghiệp và nhà trường
Trong suốt quá trình giảng dạy môn hoá học, đặc biệt là dạy các bài toán
về CO2 và muối cacbonat, tôi đã đưa ra một số lí thuyết và bài toán mẫu cơ bản
như đã trình bày ở trên, để các em tiếp thu nắm vững kiến thức cơ bản từ đó vận
dụng linh hoạt vào từng bài toán cụ thể khác, kết quả đạt được:
Trước tiên đó là ý thức học tập của các em, các em không còn lúng túng
trong quá trình giải toán. Sau khi đọc một bài toán lên các em biết bài toán đó
được giải bằng phương pháp nào. Đặc biệt là các em học lực trung bình đã biết
áp dụng những kiến thức trên để giải những bài toán đơn giản có dạng quen
thuộc. Còn các em học lực khá, giỏi biết giải thành thạo và có ý thức tìm tòi
những bài toán khó hơn trong sách nâng cao.
Qua đó kỹ năng trình bầy, suy luận của các em ngày càng phát huy, các em
biết sâu chuỗi kiến thức một cách dễ hiểu dễ nhớ hơn.
Sau khi đưa đề tài vào áp dụng với lớp 12A1 năm học 2019-2020 (lớp
12A2, dạy theo phương pháp truyền thống, không áp dụng đề tài) tôi thu được
kết quả cụ thể như sau:
19
Lớp
Sĩ số
12A1
12A2
45
43
Giỏi
SL
%
11 24.5
5
11.6
Khá
SL
%
24 53.3
15 34.9
TB
SL
10
20
%
22.2
46.5
Yếu
SL
0
3
%
0
7.0
Kém
SL
%
0
0
0
0
3. Kết luận, kiến nghị
3.1. Kết luận
Quá trình dạy học biểu hiện trên hai hoạt động: Hoạt động của thầy và
hoạt động của trò. Dạy làm sao để phát huy được tốt nhất hoạt động trí tuệ của
trò là mong muốn cao nhất của người giáo viên.
Trong quá trình giảng dạy dạng toán về CO2 và muối cacbonat, để học
sinh có được kỹ năng làm bài tốt nhất tôi đã cung cấp cho học sinh những
phương pháp giải bài tập về CO2 và muối cacbonat nhằm giúp cho các em có
được những con đường ngắn nhất, hiệu quả nhất tiếp cận và chiếm lĩnh kiến
thức, rèn luyện và nâng cao khả năng vận dụng tri thức để giải bài tập.
Khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm này vào thực tế giảng dạy bước đầu
tôi nhận thấy những hiệu quả đáng mừng như: học sinh có hứng thú với môn
học hơn đặc biệt là với dạng toán về CO2 và muối cacbonat , học sinh đã biết tự
học, tự tìm tòi tài liệu để nghiên cứu; các đồng nghiệp có thêm tài liệu để tham
khảo áp dụng vào quá trình dạy học của mình.
3.2. Kiến nghị
Đề nghị Sở giáo dục và Đào tạo Thanh Hóa cần giới thiệu cho giáo viên
những tài liệu liên quan đến phương pháp giải bài tập về CO 2 và muối cacbonat
để giáo viên tự học, tự nghiên cứu, nâng cao trình độ đáp ứng được nhu cầu giáo
dục nước nhà. Hằng năm các sáng kiến kinh nghiệm được xếp loại cần được
biên soạn lại và phổ biến về các cơ sở trường học để giáo viên tham khảo và vận
dụng nhằm tăng tính khả thi của các đề tài nghiên cứu, nâng cao chất lượng giáo
dục của Tỉnh và nước nhà.
Cần có những chuyên đề trao đổi về phương pháp dạy bài tập CO 2 và
muối cacbonat .
Trên đây là sáng kiến kinh nghiệm được rút ra từ thực tiễn giảng dạy trong
những năm học vừa qua. Tôi hy vọng những ý tưởng, giải pháp mà mình đưa ra
trong sáng kiến này sẽ phần nào cùng với các đồng nghiệp có được những định
hướng nhất định để giảng dạy có hiệu quả dạng bài tập về CO2 và muối cacbonat
.
Trong quá trình suy nghĩ và viết đề tài, có thể còn nhiều thiếu sót, rất mong được sự góp
ý của đồng nghiệp.
20
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG
ĐƠN VỊ
Thanh Hóa, ngày 10 tháng 7 năm 2020
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của
mình viết, không sao chép nội dung của
người khác.
Người thực hiện
Trần Thị Lan
21
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Đề thi Đại học, Cao đẳng khối A, B các năm từ 2007 đến năm 2014 và đề
thi THPTQG các năm từ 2015 đến 2019.
2. Đề thi thử đại học,cao đẳngvà thi thử THPTQG của một số sở giáo dục và
một số trường THPT, trường chuyên.
3. Sách Giáo khoa Hoá học 11,12, sách Bài tập hoá học 11,12, NXB Giáo
dục.
4. Kỹ xảo giải tối ưu HÓA HỌC chuyên đề vô cơ tập 1 (LưuVăn Dầu, NXB
tổng hợp Thành Phố Hồ Chí Minh)
5. Bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học 11
(PGS.TS. Cao Cự Giác, NXB Đại học Sư Phạm)
6. Phương pháp mới giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa vô cơ
(Đỗ Xuân Hưng, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội)
22
DANH MỤC
CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG
ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP PHÒNG GD&ĐT, CẤP SỞ GD&ĐT VÀ CÁC
CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN
Họ và tên tác giả: Trần Thị Lan
Chức vụ và đơn vị công tác:Trường THCS và THPT Thống Nhất
TT
Tên đề tài SKKN
Kết quả
Cấp đánh
đánh giá
giá xếp loại
xếp loại
(Phòng, Sở,
(A, B,
Tỉnh...)
hoặc C)
Năm học
đánh giá xếp
loại
1.
2.
3.
Rèn luyện kĩ năng xác định
công thức phân tử của amino Sở GD&ĐT
axit và công thức cấu tạo
đồng phân khác chức của
amino axit CxHyOzNt
Rèn luyện kỹ năng giải bài
tậpvề phản ứng hòa tan kết
Sở GD&ĐT
tủa trong hóa học vô cơ
Một số biện pháp sư phạm
giúp học sinh yếu kém tiến bộ Sở GD&ĐT
trong môn Hoá học lớp 10
C
2011
C
2014
C
2017
* Liệt kê tên đề tài theo thứ tự năm học, kể từ khi tác giả được tuyển dụng vào
Ngành cho đến thời điểm hiện tại.
----------------------------------------------------
23
BÀI TẬP VẬN DỤNG
BÀI TẬP VỀ CO2
Bài 1: (Câu 12 mã đề 268, Đề thi cao đẳng khối A năm 2010)
Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2(đktc) vào 125ml dung dịch Ba(OH)2 1M,
thu được dung dịch X. Coi thể tích dung dịch không thay đổi, nồng độ mol của
chất tan trong dung dịch X là:
A. 0,6M
B. 0,2M
C. 0,1M
D. 0,4M
(Đ/S: B. 0,2M)
Bài 2: (Câu 23 mã đề 318, đề thi Đai học khối A năm 2011)
Hấp thụ hoàn toàn 0,672 lít khí CO 2 (đktc) vào 1 lít dung dịch gồm NaOH
0,025M và Ca(OH)2 0,0125M, thu được x gam kết tủa. Giá trị của x là:
A.
0,75
B. 1,25
C. 1,00
D. 2,00
(Đ/S : B. 1,25)
Bài 3: (Câu 25 mã đề 359, đề thi Đại học khối B năm 2012)
Sục 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào 1 lít dung dịch Ba(OH)2 0,12M và
NaOH 0,06M ,sau khi các phản ứng xáy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa
.Gía trị của m là :
A.19,70
B.23,64
C.7,88
D.13,79 (Đ/S: A. 19,70)
Bài 4: (Chuyên sư phạm lần 2 năm 2019). Hấp thụ hoàn
toàn 896 ml khí CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch gồm Ba(OH) 2
0,1M và NaOH 0,3M, thu được dung dịch X và kết tủa Y. Cho từ
từ dung dịch HCl 0,5M vào X đến khi bắt đầu có khí sinh ra thì
hết V ml. Giá trị của V là
A. 40.
B. 80.
C. 60.
D. 120.
(Đ/S: B. 80)
Bài 5: (Sách bài tập hóa học 12)
Sục V lít CO2 (đktc) vào bình đựng 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,01 M, thu
được 1 gam kết tủa. Xác định V.(Đ/S: V = 0,224 (l) hoặc V = 0,672 (l))
Bài 6: (Đề thi thử THPT QG năm 2019 Chuyên Vinh lần 3)
Hấp thụ hết 0,2 mol khí CO 2 vào dung dịch chứa x mol NaOH và y mol Na 2CO3
thu được 100 ml dung dịch X. Lấy 50 ml dung dịch X tác dụng với dung dịch
Ca(OH)2 dư thu được 20 gam kết tủa. Mặt khác, khi lấy 50 ml dung dịch X cho
từ từ vào 150 ml dung dịch HCl 1M thu được 0,12 mol khí CO 2. Biết các phản
ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của x và y lần lượt là
A. 0,1 và 0,45
B. 0,14 và 0,2.
C. 0,12 và 0,3.
D. 0,1 và 0,2. (Đ/S: D. 0,1 và 0,2. )
Bài 7: (Đề thi thử THPT QG năm 2019 Sở GD ĐT Vĩnh Phúc ) Hấp thụ
hoàn toàn 3,36 lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm Na2CO3 0,25M và
KOH a mol/lít, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y.
Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch Ca(NO 3)2 (dư), thu được 7,5 gam kết tủa.
Giá trị của a là
A. 2,0.
B. 1,2.
C. 1,0.
D. 1,4.
(Đ/S: A. 2,0 )
Bài 8: (Câu 33 mã đề 794 Đề thi ĐH khối B năm 2011)
Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm K2CO3
0,2M và KOH x mol/lít , sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung
24
dịch Y. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl 2 (dư), thu được 11,82 gam
kết tủa. Giá trị của x là:
A. 1,0
B . 1,4
C. 1,2
D. 1,6
(Đ/S: B. 1,4)
Bài 9: (Đề thi thử THPT QG năm 2017 Sở GD ĐT Hà Nội ) Thổi từ từ khí
CO2 đến dư vào dung dịch chứa 0,12 mol Ca(OH)2. Sự phụ thuộc của số mol kết
tủa thu được vào số mol CO2 phản ứng được biểu diễn theo đồ thị sau
Mối quan hệ giữa a, b là
A. b = 0,24 -a
B. b = 0,24 +a
C. b = 0,12 + a
D. b = 2a (Đ/S: A. b = 0,24 -a )
Bài 10: Sục từ từ khí CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 cho đến khi phản ứng kết
thúc. Kết quả thí nghiệm được thể hiện trên đồ thị sau:
n
Giá trị của x là:
A. 0,2.
B. 0,3.
C. 0,4.
D. 0,5.
(Đ/S: B. 0,3 )
Bài 11: (Đề minh họa
2019) Dẫn từ từ đến dư khí
CO2 vào dung dịch Ba(OH)2.
Sự phụ thuộc của khối lượng
kết tủa (y gam) vào thể tích
khí CO2 tham gia phản ứng
(x lít) được biểu diễn bằng
đồ thị bên. Giá trị của m là
A. 19,70.
C. 9,85.
B. 39,40.
D. 29,55.
0.9
x
x
1,5
(Đ/S: C. 9,85.)
Bài 12: (Đề minh họa 2017 lần 3) Sục từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch
25
