Chuyên đề bồi dưỡng HSG Hóa học 9 Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch base và muối carbonate (có lời giải)

Bài viết Chuyên đề bồi dưỡng HSG Hóa học 9 Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch base và muối carbonate gồm các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao với phương pháp giải chi tiết và bài tập tự luyện đa dạng giúp Giáo viên có thêm tài liệu ôn thi Học sinh giỏi Hóa 9.

Chuyên đề bồi dưỡng HSG Hóa học 9 Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch base và muối carbonate (có lời giải)

Xem thử

Chỉ từ 300k mua trọn Chuyên đề bồi dưỡng HSG Hóa học 9 sách mới bản word có lời giải chi tiết:

• B1: gửi phí vào tk: 1133836868 - CT TNHH DAU TU VA DV GD VIETJACK - Ngân hàng MB (QR)
• B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận giáo án

I. CO₂ TÁC DỤNG VỚI HỖN HỢP DUNG DỊCH BASE VÀ MUỐI CARBONATE(M₂(CO₃)_n)

1. Dạng bài:

Hấp thụ a mol CO₂ vào hỗn hợp dung dịch b mol NaOH và y mol Na₂CO₃ (hoặc NaOH và K₂CO₃) hoặc (Na₂CO₃ và KOH). Sau phản ứng thu được dung dịch muối X (hoặc hỗn hợp muối).

- Khi hấp thụ V lít khí CO₂ vào hỗn hợp dung dịch base M(OH)_n và muối M₂(CO₃)n, ban đầu Base dư nên sẽ tạo ra muối carbonate trung hòa. Nếu CO₂ còn dư sẽ tiếp tục phản ứng với muối carbonate trung hòa để tạo thành muối hydrogen carbonate.

- Thông thường bài toán dạng này sẽ cho ra hỗn hợp 2 muối carbonate và hydrogen carbonate.

- Phương trình hóa học:

2. Phương pháp giải:

- Sử dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố.

Tổng số mol nguyên tử (X) ban đầu = Tổng số mol nguyên tử (X) sau phản ứng.

- Đặt ẩn mol, tính toán dựa trên phương trình hóa học xảy ra.

* Chú ý:

- Khi đề bài không cho biết cụ thể lượng CO₂ phản ứng hoặc lượng M(OH)_n hoặc chất thu được sau phản ứng thì sẽ xảy ra các trường hợp:

+ Trường hợp 1: Chất thu được bao gồm 2 muối carbonate và hydrogen carbonate.

+ Trường hợp 2: Chất thu được bao gồm muối carbonnate và Base dư.

Hướng dẫn

- Phương trình hóa học xảy ra:

- Giải theo bảo toàn nguyên tố C và Na, ta có:

$n_{{\mathrm{CO}}_2}+n_{{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3\left(\mathrm{ban}\mathrm{đầu}\right)}=n_{{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3\left(\mathrm{tạo}\mathrm{thành}\right)}+n_{{\mathrm{NaHCO}}_3}\left(I\right)$

$n_{\mathrm{NaOH}}+2n_{{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3\left(\mathrm{ban}\mathrm{đầu}\right)}=2n_{{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3\left(\mathrm{tạo}\mathrm{thành}\right)}+n_{{\mathrm{NaHCO}}_3}\left(\mathrm{II}\right)$

- Giải theo phương trình hóa học.

+ Theo phương trình hóa học (1) $n_{{\mathrm{CO}}_2}=\frac{n_{\mathrm{NaOH}}}{2}=0,5b\left(\mathrm{mol}\right)\to n_{{\mathrm{CO}}_2\left(\mathrm{pư}2\right)}=(a-0,5b)$

- Dựa trên phương trình hóa học ta tính được tổng số mol của muối carbonate, số mol của muối carbonate tan ra, còn lại; số mol của muối hydrogen carbonate

* Đối với cấp THPT sử dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố và bảo toàn điện tích bài tập dạng này sẽ trở nên đơn giản, ngắn gọn.

3. Bài tập vận dụng

Bài 1. Hấp thụ 3,7185 lít khí CO₂ vào 200ml dung dịch hỗn hợp NaOH và Na₂CO₃ 0,4M, thu được dung dịch có chứa 19,98 gam hỗn hợp muối. Nồng độ mol của NaOH trong dung dịch ban đầu là

A. 0,75M.

B. 0,70M.

C. 0,60M.

D. 0,50M.

Hướng dẫn

$n_{{\mathrm{CO}}_2}=\frac{3,7185}{24,79}=0,15\left(\mathrm{mol}\right);n_{{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3}=0,2.0,4=0,08\left(\mathrm{mol}\right)$

- Theo bài sau phản ứng thu được hỗn hợp muối → Muối gồm có: Na₂CO₃ và NaHCO₃.

- Phương trình hóa học:

- Gọi a, b lần lượt là mol của Na₂CO₃ và NaHCO₃ trong hỗn hợp muối $\to 106a+84b=19,98\left(I\right)$

- Bảo toàn nguyên tố C, ta có: $n_{{\mathrm{CO}}_2}+n_{{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3\left(\mathrm{trước}\right)}=n_{{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3}+n_{{\mathrm{NaHCO}}_3}\leftrightarrow a+b=0,08+0,15\left(\mathrm{II}\right)$

- Từ (I), (II) $\to$a= 0,03 (mol); b= 0,2 (mol)

- Bảo toàn nguyên tố Na, ta có:

$n_{\mathrm{NaOH}}+2n_{{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3\left(\mathrm{trước}\right)}=2n_{{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3\left(\mathrm{sau}\right)}+n_{{\mathrm{NaHCO}}_3}$

$\to n_{\mathrm{NaOH}}=2.0,03+0,2-2.0,08=0,1\left(\mathrm{mol}\right)$

→ Nồng độ mol của NaOH trong dung dịch ban đầu là:

$C_{M\left(\mathrm{NaOH}\right)}=\frac{0,1}{0,2}=0,5M$

* Cách 2: Giải theo phương trình hóa học.

- Gọi x là mol của NaOH, theo phương trình hóa học (1).

$\begin{array}{c}{n}_{{\mathrm{CO}}_2\left(1\right)}=n_{{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3\left(1\right)}=\frac{1}{2}{n}_{\mathrm{NaOH}}=0,5.x\left(\mathrm{mol}\right)\\ \to \sum n_{{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3}=(0,08+0,5x)\left(\mathrm{mol}\right)\\ \to n_{{\mathrm{CO}}_2\left(2\right)}=n_{{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3\left(\mathrm{pư}\right)}=(0,15-0,5x)\left(\mathrm{mol}\right)\\ \to n_{{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3\left(\mathrm{còn}\mathrm{lại}\right)}=(0,08+0,5x)-(0,15-0,5x)=(x-0,07)\left(\mathrm{mol}\right)\end{array}$

- Theo phương trình hóa học (2): $n_{{\mathrm{NaHCO}}_3}=n_{{\mathrm{CO}}_2\left(2\right)}=2(0,15-0,5x)$

- Theo bài: $m_{{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3}+m_{{\mathrm{NaHCO}}_3}=19,98$

$\leftrightarrow 106(x-0,07)+84(0,3-x)=19,98\to x=0,1\left(\mathrm{mol}\right)$

$\to C_{M\left(\mathrm{NaOH}\right)}=\frac{0,1}{0,2}=0,5M$

Bài 2. Hấp thụ hoàn toàn V lít CO₂ (đkc) vào bình đựng 400 ml dung dịch X gồm NaOH 1,2M và Na₂CO₃ 0,6M, thu được dung dịch Y. Kết tinh dung dịch Y (chỉ làm bay hơi nước) thu được 47,76 gam chất rắn khan. Tính giá trị của V.

Bài 3. Hấp thụ hoàn toàn 9,916 lít CO₂ (đkc) vào V lít 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. Tính giá trị của V.

Bài 4. Hấp thụ 4,958 lít khí CO₂ (đkc) vào 200 ml dung dịch chứa Na₂CO₃ 1,0M và KOH 1,5M. Sau khi phản ứng hoàn toàn được dung dịch Y. Cho dung dịch Ba(NO₃)₂ dư vào Y được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 68,95

B. 59,10

C. 49,25

D. 39,40

Bài 5. Cho 3,7185 lít khí CO₂ (đkc) vào 400 ml dung dịch hỗn hợp KOH 0,25M và K₂CO₃ 0,4M thu được dung dịch X. Cho dung dịch BaCl₂ dư vào dung dịch X thu được kết tủa, lọc lấy kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Tính giá trị của m.

Bài 6. Hấp thụ hoàn toàn 3,7185 lít CO₂ (đkc) 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(NO₃)₂ (dư), thu được 7,5 gam kết tủa. Tìm a.

Bài 7. Hấp thụ hoàn toàn 2,479 lít khí CO₂ (đkc) vào 100 mL dung dịch gồm Na₂CO₃ 0,2M và NaOH x mol/L, thu được dung dịch E. Cho dung dịch BaCl₂ dư vào E, thu được 7,88 gam kết tủa. Giá trị của x là

Bài 8. Hấp thụ hoàn toàn V lít CO₂ (đkc) vào 200 ml dung dịch gồm NaOH 2M và Na₂CO₃ 1,5M thu được dung dịch X. Cho toàn bộ X tác dụng hết với dung dịch CaCl₂ dư thu được 45 gam kết tủa. Giá trị của V có thể là

A. 5,60.

B. 2,80.

C. 11,2.

D. 4,48.

Bài 9. Hấp thụ hết x lít CO₂ (đkc) vào dung dịch hỗn hợp gồm 0,4 mol KOH, 0,3 mol NaOH và 0,4 mol Na₂CO₃ thu được dung dịch Y. Cho Y tác dụng với dung dịch BaCl₂ dư, thu được 39,4 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của x là

Bài 10. Hấp thụ hết V lít CO₂ (ở đkc) vào 100 ml dung dịch gồm NaOH 2,0M và Na₂CO₃ 1,0M thu được dung dịch X. Chia X thành 2 phần bằng nhau:

- Phần 1 cho tác dụng với CaCl₂ dư thu được b mol kết tủa.

- Phần 2 cho tác dụng với nước vôi trong dư thu được c mol kết tủa.

Biết 3b = c. Giá trị của V là

Bài 11. Hấp thụ hoàn toàn 2,479 lít khí CO₂ (đkc) vào 100 ml dung dịch chứa K₂CO₃ 0,2M và NaOH 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 11,82 gam kết tủa. Mặt khác, cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối. Tính m.

Bài 12. Hấp thụ hết 0,1 mol CO₂ vào dung dịch có chứa 0,08 mol NaOH và 0,1 mol Na₂CO₃, thu được dung dịch X. Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch X đến khi thoát ra 0,08 mol khí CO₂ thì thấy hết x mol HCl. Giá trị x là

Bài 13. Hấp thụ hoàn toàn 0,175 mol CO₂ (đkc) bằng 250 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 0,5M vào dung dịch X thì thấy có 1,2395 lít khí (đkc) thoát ra. Giá trị của a là

Bài 14. Hấp thụ hoàn toàn 991,6 mL khí CO₂ (đkc) vào dung dịch gồm 0,02 mol Na₂CO₃ và y mol NaOH, thu được dung dịch T. Cho dung dịch BaCl₂ dư vào T, thu được 11,82 gam kết tủa. Nếu cho từ từ dung dịch HCl 2M vào T, đến khi bắt đầu có khí thoát ra thì vừa hết 40 mL. Giá trị của y là

A. 0,12.

B. 0,10.

C. 0,08.

D. 0,14.

Bài 15. Hấp thụ hoàn toàn 2,479 lít khí CO₂ (đkc) vào 100 mL dung dịch gồm K₂CO₃ 0,2M và KOH x mol/L, thu được dung dịch Y. Chia Y thành 2 phần bằng nhau.

Cho dung dịch BaCl₂ dư vào phần một, thu được 3,94 gam kết tủa. Cho từ từ đến hết phần hai vào dung dịch chứa 0,06 mol HCl, thu được V lít khí CO₂ (đkc).

Giá trị của V là

A. 0,448.

B. 0,896.

C. 1,008.

D. 1,344.

................................

................................

................................

Xem thử

Xem thêm các Chuyên đề bài tập bồi dưỡng Học sinh giỏi Hóa học lớp 9 có đáp án hay khác:

• Chuyên đề: Nêu hiện tượng, giải thích hiện tượng thực tế

• Chuyên đề: Bài tập hình vẽ thí nghiệm hóa học

• Chuyên đề: Phân bón hóa học

• Chuyên đề: Đại cương về hóa học hữu cơ cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ

• Chuyên đề: Alkane

• Chuyên đề: Alkene

Xem thêm các loạt bài Để học tốt Hóa học 9 hay khác:

• Giải bài tập Hóa học 9
• Giải sách bài tập Hóa 9
• Đề thi Hóa học 9
• Wiki 200 Tính chất hóa học
• Wiki 3000 Phản ứng hóa học quan trọng

• Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán,Văn, Anh lớp 9 có đáp án

---