Các dạng bài toán về muối carbonate và cách giải

Với Các dạng bài toán về muối carbonate và cách giải sẽ giúp học sinh nắm vững lý thuyết, biết cách làm bài tập từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Hóa 12.

Các dạng bài toán về muối carbonate và cách giải

                                  

A. Lý thuyết trọng tâm

1. Natri hydrocarbon?t :

a. Tính chất :

Natri hydrocarbon?t (NaHCO₃) là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước, dễ bị nhiệt phân hủy :

2NaHCO₃  Na₂CO₃  +  CO₂  +  H₂O  

NaHCO₃ có tính lưỡng tính (vừa tác dụng được với dd axit, vừa tác dụng được với dd bazơ).

NaHCO₃  +   HCl  →  NaCl   +  CO₂  +  H₂O   ;    NaHCO₃  +  NaOH   →  Na₂CO₃  +  H₂O  

b. Ứng dụng : Dùng trong công nghiệp dược phẩm (chế thuốc đau dạ dày,…) và công nghiệp thực phẩm (làm bột nở,…).

2. Natri carbonate : (sođa khan)

a. Tính chất :

Natri carbonate (Na₂CO₃) là chất rắn màu trắng, tan nhiều trong nước. Ở nhiệt độ thường, natri carbonate tồn tại ở dạng muối ngậm nước Na₂CO₃.10H₂O, ở nhiệt độ cao muối này mất dần nước kết tinh trở thành natri carbonate khan, nóng chảy ở 850⁰C.

Na₂CO₃ là muối của axit yếu (carbonic acid) và có những tính chất chung của muối.

Muối carbonate của kim loại kiềm trong dung dịch nước cho môi trường kiềm.

b. Ứng dụng : là hóa chất quan trọng trong công nghiệp thủy tinh, bột giặt, phẩm nhuộm, giấy, sợi,…

3. Canxi carbonate :

- Canxi carbonate (CaCO₃) là chất rắn màu trắng, không tan trong nước, bị phân hủy ở nhiệt độ khoảng 1000⁰C  : CaCO₃  CaO + CO₂  (phản ứng xảy ra trong quá trình nung vôi).

- Trong tự nhiên, canxi carbonate tồn tại ở dạng đá vôi, đá hoa, đá phấn và là thành phần chính của vỏ và mai các loài ốc, sò, hến, mực,…

- Ở nhiệt độ thường, CaCO₃ tan dần trong nước có hòa tan khí CO₂ tạo ra canxi hydrocarbon?t (Ca(HCO₃)₂), chất này chỉ tồn tại trong dung dịch.

CaCO₃  +  CO₂  +  H₂O   Ca(HCO₃)₂

Khi đun nóng, hoặc áp suất CO₂ giảm đi thì Ca(HCO₃)₂ bị phân hủy tạo ra CaCO₃ kết tủa. 

Phản ứng chiều thuận ( → ) giải thích quá trình xâm thực, phản ứng chiều nghịch ( ← ) giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong các hang đá vôi, cặn trong ấm nước,…

- Đá vôi dùng làm vật liệu xây dựng, sản xuất vôi, xi măng, thủy tinh,… Đá hoa dùng trong các công trình mĩ thuật (tạc tượng, trang trí,…). Đá phấn dùng để nghiền thành bột mịn làm phụ gia của thuốc đánh răng,…

B. Các dạng bài tập

Dạng 1: Nhiệt phân muối carbonate

1. Phương pháp giải

Phương trình hóa học:

 

Đối với dạng bài tập này ta thường sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Nung 100 gam hỗn hợp gồm Na₂CO₃ và NaHCO₃ cho đến khi khối lượng hỗn hợp không đổi được 69 gam chất rắn. Phần trăm khối lượng của mỗi chất tương ứng trong hỗn hợp ban đầu là

A. 15,4% và 84,6%

B. 22,4% và 77,6%

C. 16% và 84%

D. 24% và 76%

Lời giải chi tiết

Chỉ có NaHCO₃ bị phân hủy. Đặt x là số mol NaHCO₃

 

Theo phương trình và giả thiết ta có: 84x – 106.0,5x = 100 – 69

Vậy NaHCO₃ chiếm 84% và Na₂CO₃ chiếm 16%

Chọn C.

Ví dụ 2: X là một loại đá vôi chứa 80% CaCO₃, phần còn lại là tạp chất trơ. Nung 50 gam X một thời gian, thu được 39 gam chất rắn. Phần trăm CaCO₃ đã bị phân hủy là

A. 50,5%

B. 60%

C. 62,5%

D. 65%

Lời giải chi tiết

Giả sử có 100 gam đá vôi thì khối lượng của CaCO₃ là 80 gam. Do đó trong 50 gam X có 40 gam CaCO₃.

Phương trình phản ứng hóa học:

 

Theo phương trình và theo giả thiết ta có: 100x – 56x = 50 – 39 = 11

→ x = 0,25

Vậy % CaCO₃ bị phân hủy là  

Chọn C.

Dạng 2: Bài tập về phản ứng trao đổi của muối carbonate

1. Phương pháp giải

Nếu cho từ từ dung dịch axit mạnh vào dung dịch muối CO₃^2- và HCO₃^- thì phản ứng xảy ra theo thứ tự sau:

H⁺ + CO₃^- → HCO₃^-

H⁺ + HCO₃^- → CO₂ + H₂O 

Nếu cho từ dung dịch muối CO₃^2- và HCO₃^- vào dung dịch axit mạnh thì xảy ra phản ứng đồng thời (có khí thoát ra ngay)

2H⁺ + CO₃^2- → CO₂ + H₂O

H⁺ + HCO₃^- → CO₂ + H₂O 

Nếu bài toán cho CO₂ tác dụng với dung dịch muối CO₃^2- thì khi đó ta coi CO₂ là H₂CO₃

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch Na₂CO₃ 0,2M và NaHCO₃ 0,2M, sau phản ứng thu được số mol CO₂ là

A. 0,020.

B. 0,030.

C. 0,015.

D. 0,010.

Lời giải chi tiết

Ta có:  

Phương trình hóa học:

H⁺ + CO₃^2- → HCO₃^-

0,02 ← 0,02 → 0,02

H⁺ + HCO₃^- → CO₂ + H₂O

0,01 0,04   → 0,01

 

Chọn D.

Ví dụ 2: Nhỏ từ từ đến hết 100 ml dung dịch X gồm K₂CO₃ 1,5M và NaHCO₃ 1M vào 200 ml dung dịch HCl 1M, sinh ra V lít khí (đktc). Giá trị của V là

A. 2,80.

B. 3,36.

C. 5,60.

D. 6,72.

Lời giải chi tiết

Ta có:  

Ta thấy:

Tỉ lệ:  

Gọi số mol của CO₃^2- thành HCO₃^- lần lượt là 3x và 2x mol

Phương trình hóa học:

CO₃^2- + 2H⁺ → CO₂ + H₂O

3x     → 6x    →  3x

HCO₃^- + H⁺ → CO₂ + H₂O

2x     → 2x    →  2x      

→ 6x + 2x = 0,2 → x = 0,025

Theo phương trình:  

Chọn A.

                                   

C. Bài tập tự luyện

Câu 1: Hấp thụ hoàn toàn V lít khí CO₂ (ở đktc) vào 200 ml dung dịch X gồm NaOH 1M và Na₂CO₃ 0,5M, thu được dung dịch chứa 19,9 gam chất tan. Giá trị của V là

A. 3,36.       

B. 2,24.       

C. 1,12.       

D. 0,66. 

Câu 2: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 150 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch chứa Na₂CO₃ 1M, sau phản ứng thu được số mol CO₂ là

A. 0,05 mol.          

B. 0,10 mol.          

C. 0,04 mol.          

D. 0,01 mol.

Câu 3: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 100 ml dung dịch Na₂CO₃ 1M vào 100 ml dung dịch HCl 1M thu được V lít khí CO₂ (ở đktc). Giá trị của V là

A. 2,24.       

B. 3,36.       

C. 1,12.       

D. 4,48.

Câu 4: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 150 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch gồm Na₂CO₃ 0,5M và NaHCO₃ 1M. Sau phản ứng thu được số mol CO₂ là

A. 0,05 mol.

B. 0,10 mol.

C. 0,04 mol.

D. 0,01 mol.

Câu 5: Cho từ từ từng giọt đến hết 150 ml dung dịch gồm Na₂CO₃ 0,5M và NaHCO₃ 1M vào 200 ml dung dịch HCl 1M thu được V lít khí CO₂ (ở đktc). Giá trị của V là

A. 2,24. 

B. 3,36. 

C. 1,12. 

D. 4,48.

Câu 6: Cho 1,9 gam hỗn hợp gồm muối carbonate và hydrocarbon?t của một kim loại kiềm tác dụng với axit HCl dư thu được 0,448 lít khí ở đktc. Kim loại kiềm là

A. K.

B. Li.

C. Na.

D. Rb.

Câu 7: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Na, Na₂O, NaOH và Na₂CO₃ trong dung dịch H₂SO₄ 40% (loãng, vừa đủ) thu được 8,96 lít hỗn hợp khí có tỉ khối so với H₂ bằng 16,75 và dung dịch Y có nồng độ 51,449%. Cô cạn toàn bộ dung dịch Y thu được 170,4 gam muối trung hòa khan. Giá trị của m là

A. 23,8.

B. 50,6.

C. 50,4.

D. 37,2.

Câu 8: X là dung dịch HCl nồng độ x mol/l. Y là dung dịch Na₂CO₃ nồng độ y mol/l. Nhỏ từ từ 100 ml X vào 100 ml Y, sau các phản ứng thu được V₁ lít CO₂ (đktc). Nhỏ từ từ 100 ml Y vào 100 ml X, sau phản ứng thu được V₂ lít CO₂ (đktc). Biết tỉ lệ V₁ : V₂ = 4:7. Tỉ lệ x : y bằng

A. 11:4

B. 7:5

C. 11:7

D. 7:3

Câu 9: Nung m gam hỗn hợp X gồm KHCO₃ và CaCO₃ ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu được chất rắn Y. Cho Y vào nước dư, thu được 0,25m gam chất rắn Z và dung dịch E. Nhỏ từ từ dung dịch HCl 1M vào E, đến khi khí bắt đầu thoát ra thì hết V₁ lít dung dịch HCl và đến khi khí thoát ra vừa hết thì thể tích dung dịch HCl đã dùng là V₂ lít. Tỉ lệ V₁:V₂ bằng

A. 3:5

B. 5:6

C. 2:3

D. 3:4

Câu 10: Dung dịch X gồm KHCO₃ 2M và Na₂CO₃ 2M. Nhỏ từ từ đến hết 100 ml dung dịch Y gồm H₂SO₄ 1M và HCl 1M vào 100 ml dung dịch X thu được V lít CO₂ (đktc) và dung dịch Z. Cho dung dịch Ba(OH)₂ tới dư vào dung dịch Z, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m và V lần lượt là

A. 82,4 và 2,24

B. 59,1 và 1,12

C. 59,1 và 2,24

D. 82,4 và 1,12

Câu 11: Hấp thụ hết 4,48 lít CO₂ (đktc) vào dung dịch chứa hỗn hợp gồm x mol KOH và y mol K₂CO₃ thu được 200 ml dung dịch X. Cho từ từ 100 ml X vào 150 ml dung dịch HCl 1M thu được 2,688 lít CO₂ (đktc). Cho lượng dư dung dịch Ba(OH)₂ vào 100 ml X, thu được 39,4 gam kết tủa. Giá trị của x và y lần lượt là

A. 0,10 và 0,20

B. 0,20 và 0,15

C. 0,10 và 0,15

D. 0,20 và 0,30

Câu 12: 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.MgCO₃trong loại quặng nêu trên là

A. 40%.                            

B. 50%.                            

C. 84%.                            

D. 92%. 

Câu 13: Khi nung hỗn hợp CaCO₃ và MgCO₃ thì khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng chỉ bằng một nửa khối lượng ban đầu. Thành phần % khối lượng các chất trong hỗn hợp đầu là : 

A. 27,41% và 72,59%. 

B. 28,41% và 71,59%. 

C. 28% và 72%. 

D. Kết quả khác.

Câu 14: Một loại đá chứa 80% CaCO₃ phần còn lại là tạp chất trơ. Nung đá tới phản ứng hoàn toàn (tới khối lượng không đổi) thu được chất rắn R. Vậy % khối lượng CaO trong R là : 

A. 62,5%. 

B. 69,14%. 

C. 70,22%. 

D. 73,06%.

Câu 15: Nung 13,4 gam hỗn hợp 2 muối carbonate của 2 kim loại hoá trị II thu được 6,8 gam chất rắn và khí X. Lượng khí X sinh ra cho hấp thụ vào 200 ml dung dịch NaOH 2M được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y được m gam chất rắn. Giá trị của m là

A. 15,9.                            

B. 12,6.                            

C. 19,9.                            

D. 22,6.

Câu 16: Cho 10 ml dung dịch muối Canxi tác dụng với dung dịch Na₂CO₃ dư tách ra một kết tủa, lọc và đem nung kết tuả đến lượng không đổi còn lại 0,28 gam chất rắn. Khối lượng ion Ca²⁺ trong 1 lít dung dịch đầu là:

A. 10 gam                       

B. 20 gam                       

C. 30 gam                                 

D.  40 gam

Câu 17: Nung m gam hỗn hợp X gồm KHCO₃ và CaCO₃ ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu được chất rắn Y. Cho Y vào nước dư, thu được 0,25m gam chất rắn Z và dung dịch E. Nhỏ từ từ dung dịch HCl 1M vào E, khi khí bắt đầu thoát ra cần dùng V₁ lít dung dịch HCl và khi khí thoát ra hết, thì thể tích dung dịch HCl đã dùng là V₂ lít. Tỉ lệ V₁ : V₂ là

A. 3:5                             

B. 5:6                               

C. 2:3                             

D. 3:4

ĐÁP ÁN

Câu 1	Câu 2	Câu 3	Câu 4	Câu 5	Câu 6	Câu 7	Câu 8	Câu 9	Câu 10
C	A	C	B	B	C	B	B	B	A
Câu 11	Câu 12	Câu 13	Câu 14	Câu 15	Câu 16	Câu 17	Câu 18	Câu 19	Câu 20
A	D	B	B	C	B	B

Xem thêm các phương pháp giải nhanh bài tập Hóa học hay khác:

• Trắc nghiệm lý thuyết Chương 7 Crom, sắt, đồng có lời giải
• Các dạng bài tập về sắt và hợp chất của sắt tác dụng với HNO3 hoặc H2SO4 đặc hay nhất
• Cách xác định công thức oxit sắt, hợp chất của sắt hay nhất
• Các dạng bài toán quy đổi và cách giải
• Bài tập tổng hợp về Cu, Zn, Cr, Sn, Pb và cách giải

---