Công thức tính số mol OH- ( hoặc CO2) khi cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức tính số mol OH- ( hoặc CO2) khi cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm hay nhất, chi tiết với bài tập minh họa có lời giải sẽ giúp học sinh nắm vững Công thức tính số mol OH- ( hoặc CO2) khi cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm từ đó biết cách làm bài tập về tính số mol OH- ( hoặc CO2) khi cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm.

Công thức tính số mol OH- ( hoặc CO2) khi cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm (hay, chi tiết)

Dạng bài khi sục khí CO₂ vào dung dịch kiềm là bài toán rất hay gặp trong đề thi. Nhiều bạn còn luống cuống   trong khâu xử lý hoặc làm sai do bị đề bẫy. Bài viết dưới đây sẽ giúp các em tìm ra đáp án chính xác và nhanh nhất.

1.Công thức tính số mol OH^- ( hoặc CO₂) khi cho CO₂ tác dụng với dung dịch kiềm

A. Bài toán CO₂ dẫn vào dung dịch NaOH (hoặc KOH)

Ví dụ: 

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O (1)

CO₂ + NaOH → NaHCO₃ (2)

Đặt 

- Nếu T ≥ 2 : chỉ tạo muối Na₂CO₃     => n_NaOHpu = 2n_CO2 = 2n_Na2CO3

- Nếu T ≤ 1 : chỉ tạo muối NaHCO₃     =>  n_NaOH = n_NaHCO3 = n_CO2pu

- Nếu 1 < T < 2 : tạo cả muối NaHCO₃ và Na₂CO₃ =>  n_CO3^2-  = n_OH- - n_CO2

- Chất hấp thụ vào bình NaOH tăng :

m _{bình tăng} = m _{dd tăng} = m _{chất hấp thụ(CO2 + H2O có thể có)}

Tương tự với KOH.

B. Bài toán CO₂ dẫn vào dung dịch Ca(OH)₂ hoặc Ba(OH)₂:

Phương trình hóa học :

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O (1)

Ca(OH)₂ + 2CO₂ → Ca(HCO₃)₂ (2)

Xét tỉ lệ: 

- Nếu T  ≥  1 : chỉ tạo muối CaCO₃ => n_Ca(OH)2 = n_CaCO3 = n_CO2

- Nếu T  ≤ 2 : chỉ tạo muối Ca(HCO₃)₂   => n_Ca(OH)2 = n_Ca(HCO3)2

- Nếu 1 < T < 2: tạo cả muối CaCO₃ và Ca(HCO₃)₂   => n_↓ = n_OH- - n_CO2

- Xét tương tự với Ba(OH)₂

- Sự tăng giảm khối lượng dung dịch : Khi cho sản phẩm cháy vào bình Ca(OH)₂ hay Ba(OH)₂

m _{bình tăng} = m _{hấp thụ}

m _{dd tăng} = m _{hấp thụ} - m _{kết tủa}

m _{dd giảm} = m _{kết tủa} – m _{hấp thụ}

- Nếu không có các dữ kiện trên ta phải chia trường hợp để giải.

C. Bài toán cho CO₂ vào hỗn hợp dung dịch chứa NaOH, Ca(OH)₂ (hoặc NaOH, Ba(OH)₂ hoặc KOH, Ca(OH)₂ hoặc KOH, Ba(OH)₂)

Phương trình:

CO₂+ 2OH^- ->  CO₃^2- + H₂O (1) 

CO₂ + OH^- ->  HCO₃^-  (2)

-Xét tỉ lệ: 

+Nếu T ≥  2 : chỉ tạo muối   => n_OH^-pu = 2n _CO3^2-  = 2n_CO2

+Nếu T  ≤ 1 : chỉ tạo muối HCO₃^-  => n_OH^- =n_HCO3^- =n_CO2pu

+Nếu 1 < T < 2 : tạo cả muối HCO₃^- và   => n_CO3^2- = n_OH^- - n_CO2

-Dựa vào dữ kiện bài toán áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố tìm số mol của HCO₃^- và  rồi so sánh với số mol của Ca²⁺   để suy ra số mol kết tủa.

2. Bạn nên biết

Khi sục khí CO₂ vào dung dịch kiềm thì xảy ra theo 2 giai đoạn sau:

 CO₂+ 2OH^- ->  CO₃^2- + H₂O (1) 

Khi hết OH^-, vẫn tiếp tục sục CO₂ vào thì 

 CO₂ + CO₃^2- +  H₂O^- ->  2HCO₃^-  (2)

3. Mở rộng

Khi sục khí SO₂ vào dung dịch kiềm thì hiện tượng và cách giải sẽ tương tự với bài toán sục khí CO₂ vào dung dịch kiềm.

SO₂+ 2OH^- ->  SO₃^2- + H₂O (1) 

SO₂ + OH^- ->  HSO₃^-  (2)

Ví dụ minh họa: Dẫn 2,24 lít khí SO₂ (đkc) vào 200ml dung dịch KOH 1,5M. Vậy khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được:

A. K₂SO₃ 0,1M và KOH dư 0,4M

B. KHSO₃ 0,1M

C. K₂SO₃ 0,5M và KOH dư 0,5M

D. KHSO₃ 0,1M và K₂SO₃ 0,5M

Hướng dẫn

n_SO2=0,1mol  n_KOH=0,3 mol

 =>

Chỉ tạo muối K₂SO₃ và dung dịch KOH dư

n_K2SO3 = n_CO2=  0,1 mol 

=>

n_{KOH dư} = 0,3 -2n_CO2 =0,1 mol

 =>

Đáp án C

4. Bài tập minh họa

Câu 1: Sục 2,24 lít khí CO₂ vào 200ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch X. Tính khối lượng muối trong X?

A.15 g

B. 20 g

C. 10 g

D.10,6 g

Hướng dẫn

n_CO2 = 0,1mol, n_NaOH = 0,2 mol 

=>

 Dung dịch X chỉ chứa 1 muối là Na₂CO_3­

=> n_Na2CO3­ = n_CO2 

=> m_Na2CO3­ = 0,1.106 = 10,6 gam

Đáp án D

Câu 2. Cho V lít (đktc) CO₂ tác dụng với 200 ml dung dịch Ca(OH)₂ 1M thu được 10 gam kết tủa. Vậy thể tích V của CO₂ là

A. 2,24 lít.                                                      

B. 6,72 lít.                   

C. 8,96 lít.                                                      

D. 2,24 hoặc 6,72 lít
 Hướng dẫn

n_Ca(OH)2 =0,2 mol , n_CaCO3 = 0,1 mol

TH1: Chỉ tạo muối CaCO₃

 => n_CO2 = n_CaCO3 =0,1 mol

=> V_CO2 = 0,1.22,4 =2,24 lít

TH2: Tạo hỗn hợp 2 muối Ca(HCO₃)₂

Bảo toàn nguyên tố Ca :  n_Ca(HCO3)2 = n_Ca(OH)2- n_CaCO3 =0,1mol

Bảo toàn nguyên tố C :  => n_CO2 = 2n_Ca(HCO3)2 + n_CaCO3 = 0,3mol

=> V_CO2 = 0,3.22,4 =6,72 lit

Đáp án D

Câu 3: Sục 3,36 lít khí CO₂ (đktc) vào 500ml dd KOH 0,1M và Ba(OH)₂ 0,12M. Tính m kết tủa thu được?

A. 4,925 gam

B. 3,94 gam

C. 1,97 gam

D. 2,55 gam

Hướng dẫn: OH^-  Ba²⁺

n_CO2 =0,15 mol , n _OH^-= 0,17 mol , n_Ba²⁺= 0,06 mol 

Ta thấy:  1< T=1,133 < 2  tạo cả muối HCO₃^- và CO₃^2-

Cách 1:

 CO₂ + 2OH^- -> CO₃^2-  + H₂O

0,085     0,17  ->  0,085

CO₂ + CO₃^2-  + H₂O -> 2HCO₃^-

0,065 -> 0,065          -> 0,13

n_CO3^2-= 0,085 -0,065   =0,02 mol < n_Ba²⁺ =0,06 mol 

n↓ = 0,02 mol 

⇒ m↓ = 0,02 . 197 = 3,94g

Cách 2: 

Ta có:   => n_CO3^2- = n_OH^- - n_CO2 ->  a = 0,17-0,15   a = 0,02 mol

n_CO3^2- = 0,02 mol < n_Ba²⁺ = 0,06 mol 

=> n↓ = 0,02 mol 

⇒ m↓ = 0,02 . 197 = 3,94g

Đáp án B

Xem thêm các Công thức Hóa học lớp 11 quan trọng hay khác:

• Công thức tính nhanh bài toán khử oxit kim loại bằng CO

• Công thức tính độ bất bão hòa hợp chất hữu cơ

• Công thức tính % khối lượng các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ

• Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ

• Công thức xác định số nguyên tử trong hợp chất hữu cơ

---