15 bài toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm, muối cacbonat có lời giải

Làm đề thi

Câu hỏi 1 :

Hấp thụ hoàn toàn 8,96 lít CO2 (đktc) vào V ml dung dịch chứa NaOH 2,75M và K2CO3 1M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng ở nhiệt độ thường thu được 64,5g chất rắn khan gồm 4 muối. giá trị của V là

  • A 150.     
  • B 180. 
  • C 140.  
  • D 200.

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Bài toán CO2 + dung dịch kiềm; bảo toàn điện tích, bảo toàn nguyên tố

Công thức giải nhanh :

+) TH1 : nOH ≥ 2.nCO2 => OH- dư

=>nCO3 = nCO2

+) TH2 : nCO2< nOH < 2.nCO2 => Sinh ra 2 muối CO32- và HCO3-

=>nCO3 = nOH – nCO2

+) TH3 : nCO2> nOH => CO2 dư => sinh ra muối HCO3-.

            =>nHCO3 = nOH

Lời giải chi tiết:

Vì phản ứng tạo 4 muối => có tạo x mol CO32- và y mol HCO3-

=> mrắn = mNa + mK + mCO3 + mHCO3 => 64,5 = 23.2,75v + 2.39v + 60x + 61y

Bảo toàn điện tích : nNa+ + nK+ = nHCO3- + nCO3(2-).2 => 2,75v + 2v = 2x + y

Bảo toàn C : nCO2 + nK2CO3 = x + y = 0,4 + v

Giải hệ phương trình 3 ẩn ta có : v = 0,2 lit = 200 ml

Đáp án D

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 2 :

Hấp thụ hoàn toàn V lit CO2 (đktc) vào bình đựng 200 ml dung dịch NaOH 1M và Na2CO3 0,5M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng (bằng cách đun nóng) đến khối lượng không đổi thu được 19,9g chất rắn khan. Giá trị của V là

  • A 4,48  
  • B 1,12  
  • C 2,24   
  • D 3,36

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Bài toán CO2 + dung dịch kiềm

Công thức giải nhanh :

+) TH1 : nOH ≥ 2.nCO2 => OH-

=>nCO3 = nCO2

+) TH2 : nCO2< nOH < 2.nCO2 => Sinh ra 2 muối CO32- và HCO3-

=>nCO3 = nOH – nCO2

+) TH3 : nCO2> nOH => CO2 dư => sinh ra muối HCO3-.

            =>nHCO3 = nOH

Lời giải chi tiết:

nNaOH = 0,2 mol ; nNa2CO3 = 0,1 mol

Xét trường hợp 2 muối NaHCO3 và Na2CO3 thì sau khi cô cạn chỉ thu được Na2CO3 (vì NaHCO3 không bền phân huỷ hết thành Na2CO3). Khi đó nNa2CO3 = 0,2 mol
=> mNa2CO3 =21,2 gam ≠ 19,9 gam

=> Chất rắn khan có chứa cả NaOH

Đặt nNaOH pư = x mol

=> Chất rắn gồm (0,2 – x) mol NaOH và (0,1 + 0,5x) mol Na2CO3

=> mrắn = 40.(0,2 – x) + 106.(0,1 + 0,5x) = 19,9g

=> x = 0,1 mol

=> nCO2 = ½ nNaOH pứ = 0,05 mol => V = 1,12 lit

Đáp án B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 3 :

Dẫn từ từ 5,6 lít CO2 (đktc) vào 400ml dung dịch chứa đồng thời các chất NaOH 0,3M; KOH 0,2M; Na2CO3 0,1875M; K2CO3 0,125M thu được dung dịch X. Thêm dung dịch CaCl2 dư vào dung dịch X, số gam kết tủa thu được là:

  • A 7,5gam.  
  • B 25gam.                   
  • C 12,5gam.
  • D 27,5gam.

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Bài toán CO2 + dung dịch kiềm

Công thức giải nhanh :

+) TH1 : nOH ≥ 2.nCO2 => OH- dư

=>nCO3 = nCO2

+) TH2 : nCO2< nOH < 2.nCO2 => Sinh ra 2 muối CO32- và HCO3-

=>nCO3 = nOH – nCO2

+) TH3 : nCO2> nOH => CO2 dư => sinh ra muối HCO3-.

            =>nHCO3 = nOH

Lời giải chi tiết:

nCO2 = 0,25 mol

nCO3 = 0,125 mol ; nOH = 0,2 mol

Thứ tự phản ứng:

(1) CO2 + 2OH - → CO3 2- + H2O

      0,1  ←  0,2   →  0,1                 (mol)

Sau phản ứng (1):

CO2: 0,15 mol

CO32-: 0,1 + 0,125 = 0,225 mol

(2) CO2 + CO32- + H2O → 2HCO3-

     0,15→0,15

nCO32- dư = 0,225 – 0,15 = 0,075 mol = nCaCO3

=> mCaCO3 = 0,075.100 = 7,5 gam

Đáp án A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 4 :

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 dịch Y. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư), thu được 1,82 gam kết tủa. Gía trị của x là

  • A 1,4
  • B 1,0
  • C 1,2
  • D 1,6

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Bảo toàn nguyên tố

Lời giải chi tiết:

nCO2 = 2,24:22,4 = 0,1 mol; nK2CO3 = 0,02 mol; nKOH = 0,1x mol; nBaCO3 = 11,82: 197 = 0,06 mol

Ta thấy: nCO2 + nCO32- (trong K2CO3)  = 0,1 + 0,02 > nBaCO3 = 0,06 mol => Hấp thụ CO2 xảy ra 2 PT:

CO2 + OH- → HCO3- (1)

CO2 + 2OH- → CO3 2- + H2O (2)

Bảo toàn nguyên tố C: nCO2 + nK2CO3 =  nHCO3- + nBaCO3

=> nHCO3- = 0,1 + 0,02 – 0,06 = 0,06 mol

=> ∑nOH- (1) +(2)  = nHCO3-  + 2 (nBaCO3 - nK2CO3 ) = 0,06 + 2. ( 0,06 – 0,02) = 0,14 mol

=> CM = n: V = 0,14 : 0,1 = 1,4 M

Đáp án A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 5 :

Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch chứa K2CO3 0,2M và NaOH x mol/l, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl2 dư, thu được 11,82 gam kết tủa. Giá trị của x là:

  • A 1,4
  • B 1,2
  • C 1,0
  • D 1,6

Đáp án: A

Phương pháp giải:

+ BTNT C => nHCO3-=nCO2+nK2CO3-nCO32-

+ nOH-=2nCO32-+nHCO3-

Lời giải chi tiết:

nCO2=0,1 mol; nK2CO3=0,02 mol

nCO32-=nBaCO3=0,06 mol

BTNT C => nHCO3-=nCO2+nK2CO3-nCO32-=0,1+0,02-0,06=0,06 mol

=> CO2 tác dụng với NaOH:

CO32-: 0,06-0,02=0,04 mol

HCO3-: 0,06 mol

=> nOH-=2nCO32-+nHCO3-=2.0,04+0,06=0,14 mol

=> x=1,4M

Đáp án A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 6 :

Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít CO2 (đktc) vào dung dịch chứa a mol NaOH và b mol  Na2CO3, thu được dung dịch X. Chia X thành hai phần bằng nhau. Cho từ từ phần một vào 120 ml dung dịch HCl 1M, thu được 2,016 lít CO2 (đktc). Cho phần hai phản ứng hết với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 29,55 gam kết tủa. Tỉ lệ a: b tương ứng là

  • A 1:2.    
  • B 2: 3.   
  • C  2: 5. 
  • D  2: 1.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Bảo toàn nguyên tố C, Na

Bảo toàn điện tích

Lời giải chi tiết:

 

Đáp án B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 7 :

Hấp thụ hoàn toàn 0,56 lít CO2 (đktc) vào 50 mL dung dịch gồm K2CO3 1,0M và KOH xM, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl2 dư, thu được 9,85 gam kết tủa. Giá trị của x là

  • A 1,0.
  • B 0,5.      
  • C 1,2.      
  • D 1,5.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

CO2 + OH- → HCO3

CO2 + 2OH- → CO3 2- + H2O

Dd Y chứa: HCO3- ; CO32- ; K+

Ba2+ + CO32- → BaCO3

=> n­CO3 2- (trong Y) = nBaCO3 = ? (mol)

Bảo toàn nguyên tố C: nCO2 + nK2CO3 =  nHCO3- (trong Y) + nCO32- (trong Y)

=> nHCO3- (trong Y) =? (mol)

Bảo toàn điện tích các chất trong dd Y: nK+ = nHCO3- + 2. nCO32- = ? (mol)

BTNT K: nKOH = ∑ nK+ - 2nK2CO3 = ? (mol)

=> x = ? (M)

Lời giải chi tiết:

nCO2 = 0,025 (mol) ; nK2CO3 = 0,05 (mol) ; nKOH = 0,05x (mol)

nBaCO3 = 9,85 : 197 = 0,05 (mol)

CO2 + OH- → HCO3

CO2 + 2OH- → CO3 2- + H2O

Dd Y chứa: HCO3- ; CO32- ; K+

Ba2+ + CO32- → BaCO3

=> n­CO3 2- (trong Y) = nBaCO3 = 0,05 (mol)

Bảo toàn nguyên tố C: nCO2 + nK2CO3 =  nHCO3- (trong Y) + nCO32- (trong Y)

=> 0,025 + 0,05 = nHCO3- (trong Y) + 0,05

=> nHCO3- (trong Y) =0,025 (mol)

Bảo toàn điện tích các chất trong dd Y: nK+ = nHCO3- + 2. nCO32- = 0,025 + 2. 0,05 = 0,125 (mol)

BTNT K: nKOH = ∑ nK+ - 2nK2CO3 = 0,125 – 2. 0,05 = 0,025 (mol)

=> 0,05x = 0,025

=> x = 0,5 (M)

Đáp án B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 8 :

Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch chứa 1 mol NaOH và b mol Na2CO3, thu được dung dịch X. Chia X thành hai phần bằng nhau :
   - Phần 1: Cho từ từ vào 120ml dung dịch HCl 1M, thu được 2,016 lít CO2 (đktc).
   - Phần 2: Cho tác dụng hết với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 29,55 gam kết tủa.
Tỉ lệ a : b tương ứng là :

  • A 2 : 3.    
  • B 2 : 1.   
  • C 1 : 2.
  • D 2 : 5. 

Đáp án: A

Phương pháp giải:

+ Xét phần 2 có:\(\frac{1}{2}({n_{C{O_2}(bd)}} + {n_{C{O_3}^{2 - }(bd)}}) = {n_{BaC{O_3}}} \to b = ?\)

+ Xét phần 1: giả sử dd X có x mol NaHCO3 và y mol Na2CO3 phản ứng với 0,12 mol HCl

ta có hệ: 

\(\left\{ \begin{gathered}
{n_{{H^ + }}} = x + 2y = 0,12 \hfill \\
{n_{C{O_2}}} = x + y = 0,09 \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
x = ? \hfill \\
y = ? \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

→ Tỉ lệ NaHCO3 và Na2CO3 có trong phần 1

BTNT "C" ta có: \({n_{NaHC{O_3}}} + {n_{N{a_2}C{O_3}}} = \frac{1}{2}({n_{C{O_2}(bd)}} + {n_{C{O_3}^{2 - }(bd)}})\)

→ Số mol của NaHCO3 và Na2CO3 có trong phần 1

BTNT "Na" tính được a  

Có a, b ta suy ra được tỉ lệ

Lời giải chi tiết:

nCO2(đktc) = 3,36 :22,4 = 0,15 (mol)

Phần 1: nHCl = 0,12.1 = 0,12 (mol); nCO2(đktc) = 2,016:22,4 = 0,09 (mol)

Phần 2: nBaCO3 = 29,55 : 197 = 0,15 (mol)

Xét phần 2 có:

\({1 \over 2}({n_{C{O_2}(bd)}} + {n_{C{O_3}^{2 - }(bd)}}) = {n_{BaC{O_3}}} \to {1 \over 2}(0,15 + b) = 0,15 \to b = 0,15\)

Xét phần 1: giả sử dd X có x mol NaHCO3 và y mol Na2CO3 phản ứng với 0,12 mol HCl

ta có hệ: 

\(\left\{ \matrix{
{n_{{H^ + }}} = x + 2y = 0,12 \hfill \cr
{n_{C{O_2}}} = x + y = 0,09 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{
x = 0,06 \hfill \cr
y = 0,03 \hfill \cr} \right.\)

→ Trong phần 1 có \({{{n_{NaHC{O_3}}}} \over {{n_{N{a_2}C{O_3}}}}} = {{0,06} \over {0,03}} = {2 \over 1}\)

BTNT "C" ta có: \({n_{NaHC{O_3}}} + {n_{N{a_2}C{O_3}}} = {1 \over 2}({n_{C{O_2}(bd)}} + {n_{C{O_3}^{2 - }(bd)}}) = 0,15\)

→ Phần 1 có 0,1 mol NaHCO3 và 0,05 mol Na2CO3

BTNT "Na" ta có: a + 2.0,15 = 2.(0,1+ 0,05.2)

→ a = 0,1

→ a : b = 0,1 : 0,15 = 2:3

Đáp án A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 9 :

Hấp thụ hoàn toàn 7,84 lít khí CO2 bằng 500 ml dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,5M và KOH aM thu được dung dịch X. Nhỏ từ từ đến hết 200 ml dung dịch HCl 1M vào dung dịch X thì thấy có 2,24 lít khí thoát ra. Giá trị của a là:

  • A 0,4
  • B 1,5
  • C 1,4
  • D 1,2

Đáp án: A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 10 :

Cho từ từ dung dịch chứa a mol HCl vào dung dịch chứa b mol Na2CO3 đồng thời khuấy đều, thu được khí X và dung dịch Y. Khi cho dư nước vôi trong vào dung dịch Y thấy xuất hiện m gam kết tủa. Biểu thức liên hệ giữa m với a và b là

  • A

    m = 100(2b - a).

  • B

    m = 56(2a - b).

  • C m = 100(a - b).
  • D m = 197(a + b).

Đáp án: A

Phương pháp giải:

- Tính số mol HCO3-

- Tính số mol kết tủa

Lời giải chi tiết:

Khi cho từ từ HCl vào dd Na2CO3 ban đầu xảy ra phản ứng:

H+ + CO32- → HCO3-              (1)

Do thu được khí nên ở (1) thì H+ dư, CO32- hết, ta có thêm phản ứng:

H+ + HCO3- → CO2 + H2O     (2)

Vì dung dịch Y tác dụng với nước vôi trong có kết tủa nên có chứa HCO3-, suy ra ở (2) H+ hết, HCO3- dư.

Cho Y tác dụng với nước vôi trong dư thì:

Ca2+ + OH- + HCO3- → CaCO3 + H2O  (3)

Đặt mol vào các PTHH:

        H+ + CO32- → HCO3-              (1)

Bđ:   a        b

Pư:   b ←   b →          b

Sau: a-b     0               b

        H+ + HCO3- → CO2 + H2O     (2)

Bđ:   a-b       b

Pư:   a-b → a-b

Sau:   0       2b-a

Ca2+ + OH- + HCO3- → CaCO3 + H2O  (3)

                      2b-a →     2b-a

→ mkết tủa = \({m_{CaC{O_3}}}\) = 100(2b-a) (g)

Đáp án A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 11 :

Hấp thụ hết 0,3 mol khí CO2 vào 500 ml dung dịch chứa Na2CO3 0,2M và NaOH 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, số mol Na2CO3 thu được là

  • A 0,30.
  • B 0,10.
  • C 0,20.
  • D 0,25.

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Cách 1: Viết PTHH

Thứ tự các phản ứng xảy ra là:

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O (1)

CO2 + Na2CO3 + H2O → 2NaHCO3 (2)

Cách 2: Dùng tỉ lệ nNa : nC

Bảo toàn Na → nNa = 2nNa2CO3 bđ + nNaOH

Ta thấy \(\frac{{{n_{Na}}}}{{{n_C}}} = 2,33 > 2\) ⟹ tạo muối Na2CO và NaOH còn dư

Bảo toàn C → nNa2CO3 thu được = nCO2

Lời giải chi tiết:

nNa2CO3 bđ = 0,1 mol; nNaOH = 0,5 mol

Cách 1: Viết PTHH

CO2    +    2NaOH → Na2CO3 + H2O (1)

0,25/0,05 ←   0,5 →         0,25

CO2 + Na2CO3 + H2O → 2NaHCO3 (2)

0,05 →  0,05

⟹ nNa2CO3 thu được = nNa2CO3 bđ + nNa2CO3 (1) - nNa2CO3 (2) = 0,1 + 0,25 - 0,05 = 0,3 mol

Cách 2: Dùng tỉ lệ nNa : nC

Bảo toàn Na → nNa = 2nNa2CO3 bđ + nNaOH = 0,7 mol

Ta thấy \(\frac{{{n_{Na}}}}{{{n_C}}} = \frac{{0,7}}{{0,3}} = 2,33 > 2\) ⟹ tạo muối Na2CO và NaOH còn dư

Bảo toàn C → nNa2CO3 thu được = nCO2 = 0,3 mol

Đáp án A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 12 :

Hấp thụ hoàn toàn 8,96 lít CO2 (đktc) vào V ml dung dịch chứa NaOH 2,75M và K2CO3 1M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng ở nhiệt độ thường thu được 64,5 gam chất rắn khan gồm 4 muối. Giá trị của V là

  • A 140.     
  • B 200.     
  • C 180.     
  • D 150.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

\(C{O_2}:0,4\,mol + \left\{ \begin{gathered}
NaOH:2,75V(mol) \hfill \\
{K_2}C{O_3}:V(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right. \to {\text{dd}}\,X\xrightarrow{{co\,can}}64,5(g)\,chat\,ran\left\{ \begin{gathered}
N{a^ + }:2,75V(mol) \hfill \\
{K^ + }:2V(mol) \hfill \\
C{O_3}^{2 - }:x(mol) \hfill \\
HC{O_3}^ - :y(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

BTNT “C”: nCO32- + nHCO3- = nCO2 + nK2CO3 hay x + y = 0,4 + V (1)

BTĐT cho dd sau phản ứng có: 2nCO32- + nHCO3- = nNa+ + nK+ => 2x + y = 4,75V (2)

Từ (1) và (2) => x và y theo V

=> Thành phần dung dịch sau phản ứng (với ẩn số mol là V)

Dựa vào khối lượng chất tan trong dung dịch sau phản ứng tính được giá trị của V.

Lời giải chi tiết:

 

\(C{O_2}:0,4\,mol + \left\{ \begin{gathered}
NaOH:2,75V(mol) \hfill \\
{K_2}C{O_3}:V(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right. \to {\text{dd}}\,X\xrightarrow{{co\,can}}64,5(g)\,chat\,ran\left\{ \begin{gathered}
N{a^ + }:2,75V(mol) \hfill \\
{K^ + }:2V(mol) \hfill \\
C{O_3}^{2 - }:x(mol) \hfill \\
HC{O_3}^ - :y(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

BTNT “C”: nCO32- + nHCO3- = nCO2 + nK2CO3 hay x + y = 0,4 + V (1)

BTĐT cho dd sau phản ứng có: 2nCO32- + nHCO3- = nNa+ + nK+ => 2x + y = 4,75V (2)

Từ (1) và (2) => x = 3,75V – 0,4 và y = 0,8 – 2,75V

Dung dịch sau phản ứng gồm: Na+ (2,75V); K+ (2V), CO32- (3,75V-0,4); HCO3- (0,8-2,75V) (mol)

Khối lượng chất tan: 2,75V.23 + 2V.39 + (3,75V - 0,4).60 + (0,8-2,75V).61 = 64,5

=> V = 0,2 (lít) = 200 ml

Đáp án B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 13 :

Hấp thụ hết một lượng khí CO2 vào dung  dịch chứa  a  mol NaOH  thu được dung dịch X. Nhỏ từ từ từng giọt đến  hết  lượng X vào 140 ml dung dịch HCl 1M  và  khuấy đều thu được 2,24 lít khí CO2 (đktc). Mặt khác, nếu cho toàn bộ X tác dụng với lượng dư dung  dịch  Ba(OH)2 thu được 24,625 gam kết tủa. Giá trị của a là

  • A 0,300.
  • B 0,350.
  • C 0,175.
  • D 0,150.

Đáp án: C

Phương pháp giải:

TH1: X chứa NaOH và Na2CO3

BTNT “C”: nNa2CO3 = nBaCO3 = ?

H+ + OH- → H2O

2H+ + CO32- → CO2 + H2O

TH2: X chứa Na2CO3 (a mol) và NaHCO3 (b mol)

BTNT “C”: nNa2CO3 + nNaHCO3 = nBaCO3 => a + b = 0,125 (1)

2H+ + CO32- → CO2 + H2O

2ka ← ka →        ka

H+ + HCO3- → CO2 + H2O

kb ←                   kb

nH+ = 2ka + kb = 0,14 hay k(2a + b) = 0,14(2)

nCO2 = ka + kb = 0,1 hay k(a + b) = 0,1 (3)

Từ (1) (2) (3) => a, b

BTNT “Na”: nNaOH = 2nNa2CO3 + nNaHCO3 = ?

Lời giải chi tiết:

nBaCO3 = 24,625 : 197 = 0,125 mol

TH1: X chứa NaOH và Na2CO3

BTNT “C”: nNa2CO3 = nBaCO3 = 0,125 mol

H+ + OH- → H2O

x        x

2H+ + CO32- → CO2 + H2O

0,2 ←                 0,2

=> nH+ = x + 0,2 = 0,14 => x < 0 (loại)

TH2: X chứa Na2CO3 (a mol) và NaHCO3 (b mol)

BTNT “C”: nNa2CO3 + nNaHCO3 = nBaCO3 => a + b = 0,125 (1)

2H+ + CO32- → CO2 + H2O

2ka ← ka →        ka

H+ + HCO3- → CO2 + H2O

kb ←                   kb

nH+ = 2ka + kb = 0,14 hay k(2a + b) = 0,14(2)

nCO2 = ka + kb = 0,1 hay k(a + b) = 0,1 (3)

Từ (1) (2) (3) => a = 0,05 và b = 0,075

BTNT “Na”: nNaOH = 2nNa2CO3 + nNaHCO3 = 2.0,05 + 0,075 = 0,175 mol

Đáp án C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 14 :

Hấp thụ hết 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch chứa x mol KOH và y mol K2CO3, thu được 200 ml dung dịch X. Cho từ từ đến hết 100 ml dung dịch X vào 300 ml dung dịch HCl 0,5M thu được 2,688 lít khí (đktc). Mặt khác cho 100 ml dung dịch X tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 39,4g kết tủa. Giá trị của x là:

  • A 0,05  
  • B 0,10     
  • C 0,30 
  • D  0,20

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Bài toán muối cacbonat, hidrocacbonat + H+

TH1: Nếu Cho từ từ Muối (CO32-: x mol và HCO3-: y mol) vào dung dịch Axit

=> Do ban đầu H+ rất dư so với muối nên 2 muối đều phản ứng đồng thời theo đúng tỉ lệ về số mol.

            CO32- + 2H+ → CO2 + H2O

            HCO3- + H+ → CO2 + H2O

=> nCO3 pứ : nHCO3 pứ = x : y   

TH2: Nếu cho từ từ H+ vào dung dịch muối (CO32-: x mol và HCO3-: y mol)

=> Do ban đầu H+ thiếu nên phản ứng với CO32- trước:

            CO32- + H+ → HCO3-

            HCO3- + H+ → CO2 + H2O

TH3: Trộn nhanh 2 dung dịch axit và muối

=> Không biết chất nào phản ứng với chất nào trước

=> Xét cả 2 trường hợp TH1 và TH2 => Sau đó lấy giá trị trong khoảng

Lời giải chi tiết:

nCO2 = 4,48 : 22,4 = 0,2 mol; nBaCO3 = 39,4 : 197 = 0,2 mol

*Cho 100 ml dung dịch X tác dụng với Ba(OH)2 dư thu được 0,2 mol BaCO3

     => 200 ml                                                                              0,4 mol

BTNT "C": nCO2 + nK2CO3 bđ = nBaCO3 => 0,2 + y = 0,4 => y = 0,2 mol

*CO2 tác dụng với hỗn hợp {KOH và K2CO3} nên có thể có 2 trường hợp xảy ra:

- TH1: Tạo thành K2CO3 và KOH dư

+ Xét 200 ml dung dịch X:

BTNT "C": nK2CO3 (dd X) = nCO2 + nK2CO3 bđ = 0,2 + 0,2 = 0,4 mol

BTNT "K": nKOH + 2nK2CO3 bđ = nKOH dư + 2nK2CO3 => x + 2.0,2 = nKOH dư + 2.0,4

=> nKOH dư = x - 0,4 (mol)

Vậy 1/2 dd X gồm: KOH dư (0,5x - 0,2 mol) và K2CO(0,2 mol)

+ Khi cho từ từ 1/2 dung dịch X phản ứng với 0,15 mol HCl thu được 0,12 mol CO2:

PTHH:

     H+    +     OH- → H2O

0,5x-0,2 ← 0,5x-0,2

2H+ + CO32- → H2O + CO2

0,24   ←                        0,12  (vô lí vì ở đây số mol H+ phản ứng lớn hơn số mol H+ đề bài cho)

=> Loại

- TH2: Tạo KHCO3 và K2CO3

Giả sử dd X chứa a mol KHCO3 và b mol K2CO3

BTNT "C": a + b = (0,2 + 0,2)/2 (1)

Phản ứng đồng thời theo đúng tỉ lệ mol:

KHCO3 + HCl → H2O + CO2 + KCl

      ka          ka                    ka

K2CO3 + 2HCl → H2O + CO2 + 2KCl

      kb          2kb             → kb

nHCl = ka + 2kb = 0,15 (2) và nCO2 = ka + kb = 0,12 (3)

Giải (1) (2) (3) được a = 0,15; b = 0,05

=> 200 ml X chứa 0,3 mol KHCO3 và 0,1 mol K2CO3

BTNT "K": nKOH bđ + 2nK2CO3 bđ = nKHCO3 + 2nK2CO3 => x + 2.0,2 = 0,3 + 0,1.2 => x = 0,1

Đáp án B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 15 :

Sục 6,16 lít CO2 (dktc) vào 1 lít dung dịch chứa NaOH x M và Na2CO3 y M thu được dung dịch X. Cho từ từ 200 ml dung dịch chứa HCl 1M và H2SO4 0,3M vào dung dịch X thu được 2,688 lít khí CO2 (dktc) và dung dịch Y. Cho Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thu được 59,29g kết tủa. Tỷ lệ x: y gần nhất với giá trị nào sau đây?

 

  • A 5,4
  • B  5,3  
  • C 5,2   
  • D 5,5

Đáp án: B

Phương pháp giải:

- Dựa vào thí nghiệm Ba(OH)2 + Y => số mol BaCO3 trong kết tủa

=> số mol HCO3- trong Y

(Vì Cho axit từ từ vào X nên thứ tự phản ứng là:

OH- + H+ → H2O

CO32- + H+ → HCO3-

HCO3- + H+ → CO2 + H2O)

Bảo toàn C: nCO2 bđ + nNa2CO3 = nBaCO3 + nCO2 sản phẩm => nNa2CO3 = y

Bảo toàn điện tích: nNa = nCl + 2nSO4 + nHCO3 (Y) => nNa

Bảo toàn Na: nNa+ = nNaOH + 2nNa2CO3 => nNaOH = x

=> x: y

Lời giải chi tiết:

nCO2 = 6,16 : 22,4 = 0,275 mol

nHCl = 0,2.1 = 0,2 mol ; nH2SO4 = 0,2.0,3 = 0,06 mol ; nCO2 sản phẩm = 2,688 : 22,4 = 0,12 mol

- Khi Y + Ba(OH)2 thì kết tủa gồm 0,06 mol BaSO4 và BaCO3

=> nBaCO3 = 0,23 mol = nHCO3 trong Y

(Vì Cho axit từ từ vào X nên thứ tự phản ứng là:

OH- + H+ → H2O

CO32- + H+ → HCO3-

HCO3- + H+ → CO2 + H2O)

Bảo toàn C: nCO2 bđ + nNa2CO3 = nBaCO3 + nCO2 sản phẩm

=> nNa2CO3 = 0,075 mol => y = 0,075 M

- Khi X + axit thì sau phản ứng dung dịch chỉ còn: NaCl ; Na2SO4 và NaHCO3

Bảo toàn điện tích: nNa = nCl + 2nSO4 + nHCO3 (Y)

=> nNa = 0,55 mol

Bảo toàn Na: nNa+ = nNaOH + 2nNa2CO3

=> nNaOH = 0,55 – 0,075.2 = 0,4 mol = x

=>x : y = 0,4 : 0,075 = 5,3

Đáp án B 

Đáp án - Lời giải

Xem thêm

Các bài liên quan: - 200 bài tập về kim loại kiềm


Góp ý Loigiaihay.com, nhận quà liền tay

Gửi bài