Các công thức giải nhanh CO2 tác dụng với kiềm

22 Tháng 03, 2021

Dạng đề CO2 tác dụng với dung dịch kiềm là bài toán chắc chắn sẽ xuất hiện trong đề thi THPT Quốc gia môn Hóa. Rất nhiều 2k3 làm sai dạng bài này vì mắc bẫy đề bài, hoặc loay hoay không ra nổi đáp án chính xác. Cùng nắm ngay bí kíp xử gọn 4 dạng bài cực kì quan trọng này để không mất điểm oan nhé các em!

Dạng 1: Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm không tạo kết tủa (NaOH và KOH)

Xét phản ứng đặc trưng có thể xảy ra khi cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm NaOH

CO2 + NaOH -> NaHCO3 (1)

Phương trình ion: CO2 + OH– -> HCO3–

CO2 + 2NaOH -> Na2CO3

Phương trình ion: CO2 + 2OH– -> CO32-

Bài toán số 1: Đề bài cho biết số mol các chất tham gia phản ứng

Khi bài toán cho biết số mol của NaOH và CO2 tham gia phản ứng

Bước 1: Lập tỉ lệ số mol T = n NaOH / n CO2

Bước 2: So sánh

Nếu T ≤ 1: Chỉ xảy ra phản ứng (1), muối thu được chỉ có NaHCO3

Nếu 1 < T < 2: Xảy ra cả 2 phản ứng (1) và phản ứng (2), sản phẩm thu được gồm có 2 muối là Na2CO3 và NaHCO3

Nếu T ≥ 2: Chỉ xảy ra phản ứng (2), muối thu được chỉ có Na2CO3

Bước 3: Tính toán và giải bài toán

*Lưu ý

Nếu T ≤ 1: Chất còn dư là CO2, NaOH phản ứng hết

Nếu 1 < T < 2: Cả CO2 lẫn NaOH đều phản ứng hết

Nếu T ≥ 2: Chất còn dư là NaOH, CO2 phản ứng hết

Ví dụ 1

Dẫn 4,48 lít khí CO2 (ở đktc) qua 250ml dung dịch NaOH 1M. Cô cạn dụng dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan. Tính giá trị của m? Lời giải:

– Bài cho, 4,48 lít khí CO2 (ở đktc) nên n = 0,2 mol

– Bài cho 50ml dung dịch NaOH 1M nên n NaOH = 0,25 mol

– Ta thấy: 1

– Theo bài ra và PTPƯ ta có hệ phương trình gồm 2 phương trình (*) và (**) như sau

n CO2 = x + y = 0,2 (*)

n NaOH = x + 2y = 0,25 (**)

Giải hệ phương trình ta có x = 0,15 (mol) và y = 0,05 (mol)

Khối lượng muối khan thu được:

m NaHCO3 + m Na2CO3 = 84.0,15 + 106.0,05 = 17,9 gam

Ví dụ 2

Cho 5,6 lít CO2 (đktc) đi qua 164ml dung dịch NaOH 20% (d=1,22g/ml) thu được dung dịch X. Cô cạn X thì thu được bao nhiêu gam chất rắn? Lời giải + Theo bài ra, ta có:

– Bài cho 5,6 lít CO2 (đktc) nên có n CO2 = 0,25 mol

– Bài cho, 4,48 lít khí CO2 (ở đktc) nên n = 0,2 mol

– Bài cho 164ml dung dịch NaOH 20% (d=1,22g/ml) nên ta có

m dd NaOH = d.V = 200g -> m NaOH có trong dung dịch là 40g

n NaOH = 1 mol

Lập tỉ lệ T = 4 >2 nên sản phẩm chỉ có muối trung hòa Na2CO3

Phương trình phản ứng

CO2 + 2NaOH -> Na2CO3

n NaOH phản ứng = 2 n CO2 = 0,5 mol

Vậy số mol NaOH dư là: 0,5 mol

Dung dịch X thu được sẽ gồm muối Na2CO3 và NaOH dư

Vậy suy ra khối lượng chất rắn là: m chất rắn = m Na2CO3 + m NaOH = 0,25.106 + 0,5.40 = 46,5 gam

Bài toán số 2: Đề bài chưa cho biết số mol các chất tham gia phản ứng

Khi đề bài toán cho biết số mol của CO2 và NaOH tham gia phản ứng

Bước 1: Viết cả hai phương trình phản ứng (1) và (2)

Bước 2: Gọi số mol của mỗi muối tương ứng

Bước 3: Tính toán và giải bài toán

Ví dụ 1: Hấp thụ hoàn toàn 15,68 lít khí CO2 (đktc) vào 500ml dung dịch NaOH có nồng độ C mol/lít. Sau phản ứng thu được 65,4 gam muối. Tính C.

Lời giải: – Theo bài ra, hấp thụ hoàn toàn 15,68 lít khí CO2 (đktc), ta có: n CO2 = 0,7 mol – Gọi số mol của muối NaHCO3 và Na2CO3 lần lượt là x và y – Ta có PTPƯ: CO2 + NaOH → NaHCO3 (1) Số mol các chất tham gia phản ứng lần lượt là x x x (mol) CO2 + 2NaOH → Na2CO3 (2) Số mol các chất tham gia phản ứng lần lượt là y 2y y (mol) – Theo bài ra và theo PTPƯ ta có: n CO2 = x + y = 0,7 (*) – Khối lượng của muối là: 84x + 106y = 65.4 (**) – Giải hệ từ (*) và (**) ta được: x = 0,4 (mol) và y = 0,3 (mol)

– Từ PTPƯ ta có: n = x + 2y = 0,4 + 2.0,3 = 1 (mol)

Vậy nồng độ của 500ml ( tức 0,5 l) dd NaOH là C = n/V = 1/0,5 = 2M

Dạng 2: Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm thổ có tạo kết tủa (Ca(OH)2 và Ba(OH)2

Xét phản ứng đặc trưng có thể xảy ra khi cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm Ca(OH)2

CO2 + Ca(OH)2 -> CaCO3 (1)

2CO2 + Ca(OH)2 -> Ca(HCO3)2 (2)

Bài toán số 1: Đề bài cho biết số mol các chất tham gia phản ứng

Khi bài toán cho biết số mol của Ca(OH)2 và CO2 tham gia phản ứng

Bước 1: Lập tỉ lệ số mol T = n Ca(OH)2 / n CO2

Bước 2: So sánh

Nếu T ≤ 1: Chỉ xảy ra phản ứng (1), muối thu được chỉ có CaCO3

Nếu 1 < T < 2: Xảy ra cả 2 phản ứng (1) và phản ứng (2), sản phẩm thu được gồm có 2 muối là CaCO3 và Ca(HCO3)2

Nếu T ≥ 2: Chỉ xảy ra phản ứng (2), muối thu được chỉ có Ca(HCO3)2

Bước 3: Tính toán và giải bài toán

Ví dụ 1: Sục 0,336 lít khí CO (đktc) vào 1 lít dung dịch Ca(OH) 0,01M thu được m gam kết tủa. Tìm m?

Lời giải: – Theo bài ra, có 0,336 lít khí CO2 (đktc) nên: n CO2 = 0,015 mol

– Theo bài ra, có 1 lít dung dịch Ca(OH)2 = 0,01M, nên: n Ca(OH)2 = 0,01 mol

– Gọi x, y lần lượt là số mol CaCO3 và Ca(HCO3)2 lần lượt là x và y

CO2 + Ca(OH)2 -> CaCO3 (1)

Số mol các chất tham gia phản ứng lần lượt là x x x (mol)

2CO2 + Ca(OH)2 -> Ca(HCO3)2 (2)

Số mol các chất tham gia phản ứng lần lượt là 2y y y (mol)

– Theo bài ra và theo PTPƯ ta có số mol CO2 là: x+ 2y = 0,015 (*)
– Tương tự, số mol Ca(OH)2 là:x + y = 0,01 (**)

Giải hệ phương trình gồm (*) và (**) ta được x = y = 0,005 (mol)

Vậy khối lượng kết tủa CaCO3 là 0,5 gam

Bài toán số 2: Đề bài chưa cho biết số mol các chất tham gia phản ứng

– Với bài toán dạng này, thường cho biết số mol của CO2 hoặc Ca(OH)2 và số mol của CaCO3, khi giải ta viết cả hai phương trình phản ứng và biện luận:
• TH1: Chỉ xảy ra phản ứng tạo kết tủa CaCO3
• TH2: Xảy ra cả hai phản ứng tạo muối trung hòa CaCO3 và muối axit Ca(HCO3)2 * Lưu ý:

– Khi bài toán cho thể tích CO2 và khối lượng kết tủa CaCO3 yêu cầu tính khối lượng kiềm thì thường chỉ xảy ra 1 trường hợp và có 1 đáp án phù hợp

Khi toán cho khối lượng kiềm và khối lượng chất kết tủa CaCO3 yêu cầu tính thể tích khí CO2 thì thường xảy ra 2 trường hợp và có 2 kết quả thể tích CO2 phù hợp. * Ví dụ 1: Hấp thụ toàn bộ 2,688 lít CO (đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH) b mol/l thu được 15,76 gam kết tủa. Tính b. Lời giải: – Theo bài ra, số mol khí CO2 là: 0,12 mol

– Kết tủa là BaCO3 nên số mol kết tủa thu được là: 0,08 mol

– Số mol CO2 còn lại sau phản ứng (1) sẽ tham gia phản ứng (2) là:

n CO2 tham gia phản ứng 92) = 0,12 – 0,08 = 0,04 mol

Và theo phản ứng (2) thì

n Ba(OH)2 tham gia phản ứng (2) = 1/2 n CO2 = 0,02 (mol)

Tổng số mol Ba(OH)2 tham gia cả 2 phản ứng là 0,1 mol

Vậy nồng độ Ba(OH)2 = 0,04 M

Dạng 3: Bài toán CO2 tác dụng với hỗn hợp dung dịch kiềm và kiềm thổ: NaOH và Ca(OH)2

Đối với dạng toán này nên sử dụng phương trình ion để giải bài toán

CO2 + OH– -> HCO3–  (1)

CO2 + 2OH– -> CO32- + H2O (2)

Ca2+ + CO32- -> CaCO3 (3)

Loại 1: Bài toán cho biết số mol các chất tham gia phản ứng

Khi bài toán cho biết số mol của các chât tham gia phản ứng bao gồm CO2, NaOH và Ca(OH)2, ta thực hiện

Bước 1: Lập tỉ số T = n OH– / n CO2

Bước 2: So sánh

Nếu T ≤ 1: Chỉ xảy ra phản ứng (1), muối thu được chỉ có HCO3–  

Nếu 1 < T < 2: Xảy ra cả 2 phản ứng (1) và phản ứng (2), sản phẩm thu được gồm có 2 muối là HCO3–  và CO32-

Nếu T ≥ 2: Chỉ xảy ra phản ứng (2), muối thu được chỉ có CO32-

Bước 3: Tính toán và giải bài toán

Ví dụ: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 l khí CO2 (đktc) vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M sinh ra m gam kết tủa. Tìm m?

Lời giải

Theo bài ra, ta có số mol CO2, NaOH va Ba(OH)2 lần lượt là 0,02 mol; 0,05 mol và 0,1 mol

Lưu ý rằng 1 mol NaOH tương ứng với 1 mol OH– còn 1 mol Ba(OH)2 sẽ tương ứng với 2 mol OH–

Vậy tổng số mol OH– trong dung dịch sẽ là 0,25 mol

Lập tỉ lệ T ta thấy T = 1.25> 1 nên sẽ tạo 2 loại muối

Ta có các phương trình phản ứng

CO2 + OH– -> HCO3–  (1)

Số mol tương ứng là x x x (mol)

CO2 + 2OH– -> CO32- + H2O (2)

Số mol tương ứng là y 2y y (mol)

Ba2+ + CO32- -> BaCO3 (3)

Số mol tương ứng là y y y (mol)

Từ phưng trình phản ứng (1) và (2) ta có hệ phương trình

n CO2 = x + y = 0,2 mol

n OH– = x + 2y = 0,25 môl

giải hệ phương trình ta có x = 0,15 mol và y = 0,05 mol

từ phương trình phản ứng (3) ta có n BaCO3  = 0,05 mol

Vậy khối lượng kết tủa là: 9,85 g

Loại 2: Bài toán chưa cho biết số mol các chất tham gia phản ứng

Với bài toán loại này thường cho biết số mol của CO2 hoặc của kiềm NaOH và số mol kết tủa CaCO3. Khi giải phải viết ba phương trình phản ứng và biện luận:
• TH1: OH– dư, chỉ xảy ra phản ứng (2) và (3), khi đó: n CO2 = n CO32-
• TH2: OH– và CO32- đều hết, xảy ra cả ba phản ứng (1), (2), (3)

Khi đó: n CO2 = n OH– – n CO32- * Lưu ý:

– Khi tính kết tủa phải so sánh số mol CO32- với Ca 2+ hay Ba 2+  rồi mới kết luận số mol kết tủa:

Ví dụ 1

Sục V lít khí CO2 (ở đktc) vào 200ml dung dịch X gồm Ba(OH)2 1M và NaOH 1M. Sau phản ứng thu được 19,7 gam kết tủa. Tính giá trị của V? ° Lời giải:

– Theo bài ra, ta có số mol của Ba(OH)2 và NaOH, BaCO3 lần lượt là 0,2 mol; 0,2 mol và 0,1 mol

Lưu ý rằng 1 mol NaOH tương ứng với 1 mol OH– còn 1 mol Ba(OH)2 sẽ tương ứng với 2 mol OH– 

Vậy tổng số mol OH– trong dung dịch sẽ là 0,6 mol

+ TH1: OH– dư, CO2 hết: n CO2 = n CO32- = 0,1 mol -> V CO2 = 0,1. 22,4 = 2,24 lít
+ TH2: OH– hết và CO2 cũng hết: n CO2 = n OH– – n CO32- = 0,6 – 0,1 = 0,5 mol -> V CO2 = 11,2 l

Ví dụ 2

Hấp thụ hoàn toàn V lít khí CO2 (ở đktc) vào 100ml dung dịch hỗn hợp gồm KOH 1M và Ca(OH) 0,25M sinh ra 2,5 gam kết tủa. Tìm V? ° Lời giải: – Theo bài ra, ta có số mol KOH, Ca(OH)2 và CaCO3 kết tủa lần lượt là: 0,1 mol; 0,025 mol; 0,025 mol

– Ta có n CaCO3 = n CO32-  nên OH– và CO2 đều hết

Vậy tổng số mol OH– trong dung dịch sẽ là 0,15 mol

– Số mol CO2 là: n CO2 = n OH– – n CO32- = 0,15 – 0,025 = 0, 125 mol
⇒ Thể tích khí CO2 là: V = 2,8 lít

Chủ động ôn thi sớm với Lộ trình chuẩn mực của CC Thần tốc luyện đề 2021 môn Hóa học

Các thí sinh có số điểm trên 28 điểm A00 và B00 chia sẻ, để có thể đạt mức điểm 9-10 riêng cho môn Hóa, các thí sinh này đã chủ động ôn thi từ rất sớm.

CC Thần tốc luyện đề 2021 môn Hóa học được biên soạn với lộ trình chuẩn để học sinh có thể ôn tập NGAY TỪ BÂY GIỜ. Lộ trình ôn thi gồm 3 giai đoạn: Khởi động, Vượt chướng ngại vật và Tăng tốc.

LINK TẢI PDF – LINK SÁCH IN

Giai đoạn 1:  Khởi động

Phần này gồm có 10 đề thi có độ khó thấp hơn đề thi chính thức, gồm các câu thuộc mức độ nhận biết, thông hiểu và vận dụng; các câu vận dụng cao chưa có nhiều. Nội dung kiến thức trải dài cả hai phần là Hóa học vô cơ và Hóa học hữu cơ. Khi làm đề thi ở giai đoạn khởi động, em sẽ nhanh chóng rà soát được kiến thức mình còn hổng ở đâu; từ đó lên kế hoạch ôn tập lại kiến thức của mình ở đâu.

Giai đoạn 2: Vượt chướng ngại vật

Sau khi hoàn thành chặng Khởi động cũng như đã quen với cách làm đề thi THPT Quốc gia, học sinh sẽ bước sang giai đoạn 2: Vượt chướng ngại vật. Phần này của gồm có 10 đề thi tương đương với đề thi chính thức cả về độ khó cũng như cấu trúc đề thi.

Đề thi được nhóm tác giả xây dựng và tổng hợp bám sát theo ma trận đề thi năm 2020 của Bộ Giáo dục và Đào tạo. Ngoài ra, các Thầy Cô cũng tham khảo thêm các đề thi thử tại các trường THPT lớn trên cả nước nhằm tổng hợp những dạng bài tập hay và thú vị nhất.

Giai đoạn 3: Tăng tốc

Ở giai đoạn cuối cùng, để có thể bứt phá lên được mức điểm 9-10, học sinh cần được tiếp cận với những bộ đề khó hơn đề thi chính thức. Không chỉ là những câu khó đơn lẻ mà tỉ trọng các câu hỏi vận dụng cao trong đề thi cũng cần cao hơn đề thi thông thường.

Vượt qua bộ 4 đề thi “khó nhằn” trong giai đoạn 3, các em đã tự trang bị cho mình được những kiến thức, kĩ năng và sự tự tin cần thiết cho kì thi quan trọng sắp tới.

Đề có lời giải chi tiết từng câu trong sách

Để học sinh có thể hiểu bản chất, toàn bộ đề thi sẽ được chữa chi tiết từng bước giải như một đề thi tự luận môn Hóa học. Bên cạnh đó, những câu có thể giải nhanh, giải bằng mẹo, nhọ tác giả sẽ hướng dẫn cả những đáp án theo hướng tối giản, giúp học sinh tăng tốc độ giải đề, tiết kiệm thời gian làm bài