Cập nhật lúc: 17:12 16-10-2015 Mục tin: Hóa học lớp 12
DẠNG 3: TOÁN VỀ MUỐI CACBONAT
- Có 2 dạng thường gặp:
+) Phản ứng nhiệt phân
- Muối Hidrocacbonat cho muối cacbonat:
2MHCO3 \(\rightarrow\)M2CO3 + CO2 + H2O
M(HCO3)2 \(\rightarrow\)MCO3 + CO2 + H2O
- Muối cacbonat của KL kiềm thổ chỉ bị nhiệt phân ở nhiệt độ cao cho oxit bazo:
MCO3 \(\rightarrow\)MO + CO2
+) Phản ứng trao đổi:
- Với axit tạo khí CO2
- Với một số muối tạo kết tủa.
- Hay sử dụng: Định luật bảo toàn khối lượng và Định luật tăng giảm khối lượng.
- Lưu ý: Khi cho từ từ dd HCl vào hỗn hợp muối cacbonat và hidrocacbonat, phản ứng xảy ra theo trình tự:
Đầu tiên: H+ + CO32- \(\rightarrow\) HCO3-
Sau đó: HCO3- + H+ \(\rightarrow\) CO2 + H2O
VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Cho dung dịch Ba(HCO3)2 lần lượt vào các dung dịch: CaCl2; Ca(NO3)2; NaOH; Na2CO3; KHSO4; Na2SO4; Ca(OH)2; H2SO4; HCl. Số trường hợp có kết tủa là
A. 4 B. 7 C. 5 D. 6
Lời giải
Có 6 trường hợp tạo kết tủa sau đây:
Ba(HCO3)2 + 2NaOH \(\rightarrow\) BaCO3 + Na2CO3 + 2H2O
Ba(HCO3)2 + Na2CO3 \(\rightarrow\)BaCO3 + 2NaHCO3
Ba(HCO3)2 + 2KHSO4 \(\rightarrow\)BaSO4 + K2SO4 + 2CO2 + 2H2O
Ba(HCO3)2 + Na2SO4 \(\rightarrow\)BaSO4 + 2NaHCO3
Ba(HCO3)2 + Ca(OH)2 \(\rightarrow\) BaCO3 + CaCO3 + 2H2O
Ba(HCO3)2 + H2SO4 \(\rightarrow\)BaSO4 + 2CO2 + 2H2O
Ví dụ 2 : Cho 35 gam hỗn hợp X gồm Na2CO3 và K2CO3. Thêm từ từ , khuấy đều 0,8 lit HCl 0,5 M vào dung dịch X trên thấy có 2,24 lit khí CO2 thoát ra ở đktc và dung dịch Y. Thêm Ca(OH)2 vào dung dịch Y được kết tủa A.
Tính khối lượng mỗi chất trong X và khối lượng kết tủa A ?
Lời giải
Gọi số mol của Na2CO3 là a, K2CO3 là b.
Khi thêm từ từ dd HCl vào dd X lần lượt xảy ra phản ứng :
CO32- + H+ => HCO3–
a + b a + b a + b
Khi toàn thể CO biến thành HCO
HCO3– + H+ => CO2 + H2O
0,1 0,1 0,1
nCO = 2,24/ 22,4 = 0,1 mol.
Dung dịch sau phản ứng tác dụng Ca(OH)2 cho kết tủa. Vậy HCO dư, H+ hết.
HCO3– + Ca(OH)2 => CaCO3 + OH– + H2O
= a + b + 0,1 = 0,5 . 0,8 = 0,4
hay a + b = 0,3 (1)
và 106a + 138b = 35 (2). Giải hệ có a = 0,2 mol Na2CO3,
b = 0,1 mol K2CO3.
Do đó khối lượng 2 muối là :
mNa CO = 0,2 . 106 = 21,2 (g)
mK CO = 0,1 . 138 = 13,8 (g)
khối lượng kết tủa :
nCaCO3 = nHCO3– dư = a + b – 0,1 = 0,2 mol
mCaCO = 0,2 . 100 = 20 (g)
Ví dụ 3: Cho 10,5 gam hỗn hợp X gồm Na2CO3 và K2CO3 tác dụng với HCl dư thì thu được 2,016 lit CO2 ở đktc.
a, Tính % khối lượng X ?
b, Lấy 21 gam hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3 với thành phần % như trên tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ (không có khí CO2 bay ra). Tính thể tích dung dịch HCl 2M cần dùng ?
c, Nếu thêm từ từ 0,12 lit dung dịch HCl 2M vào dung dịch chứa 21 gam hỗn hợp X trên. Tính thể tích CO2 thoát ra ở đktc ?
Lời giải
a, Gọi số mol của Na2CO3 là a, K2CO3 là b, do HCl dư. Vậy CO biến thành CO2
CO32- + 2 H+ => CO2 + H2O
a + b a + b
Ta có : a + b = 2,016/ 22,4 = 0,09 mol
106a + 138b = 10,5
giải hệ : a = 0,06 mol Na2CO3
b = 0,03 mol K2CO3
% Na2CO3 = = 60,57%
% K2CO3 = 100% – 60,57% = 39,43%
b, Khi cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch X : Na2CO3, K2CO3
(21 gam = 2 . 10,5 gam hỗn hợp trên).
CO32- + H+ => HCO3–
0,18 0,18 0,18
Nếu không có khí CO2 thoát ra, tức là phản ứng dừng lại ở đây.
nHCl = nH+ = 0,18 mol => VHCl 2M = 0,18/2 = 0,09(l)
c, Nếu dùng 0,12 lit dung dịch HCl 2M hay 0,12.2 = 0,24 mol H+ > 0,18 mol. Nên sẽ có phương trình :
HCO3– + H+ => CO2 + H2O
0,06 0,06
VCO2 = 0,06.22,4 = 1,344 (l)
Ví dụ 4: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít (đkc) CO2 vào 100ml dung dịch gồm K2CO3 0,2M và KOH x mol/lít. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn được dung dịch Y. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl2 dư được 11,82 gam kết tủa. Giá trị x là
A. 1,0 B. 1,4 C. 1,2 D. 1,6
Lời giải
Số mol CO2 = 0,1 ; Số mol K2CO3 = 0,02
Số mol KOH = 0,1x ; số mol BaCO3 = 0,06 mol
Giả sử dung dịch Y gồm 0,06 mol K2CO3 và y mol KHCO3. Bảo toàn C và K cho ta hệ:
0,06 + y = 0,1 + 0,02 = 0,12 và 0,12 + y = 0,04+ 0,1x
=> x =1,4 và y = 0,06 => chọn B
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Tất cả nội dung bài viết. Các em hãy xem thêm và tải file chi tiết dưới đây:
>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2024 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.
Bài tập về sự lưỡng tính của Al(OH)3, Zn(OH)2 là dạng bài tập rất hay trong chuyên đề bài tập kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm nhưng cũng có nhiều rắc rối, để giải các bài tập này dễ dàng hơn hãy xem bài viết dưới đây.
Bài tập về phản ứng nhiệt nhôm là dạng bài tập khó và có nhiều rắc rồi gây khó cho học sinh, cùng tìm hiểu phương pháp giải dạng bài tập này qua bài viết nhé!
Cùng tìm hiểu cách giải bài tập về phản ứng của SO2, CO2 với dung dịch kiềm qua các ví dụ chi tiết dưới đây nhé!
Dạng bài tập kim loại kiềm - kiềm thổ - nhôm tác dụng với nước là dạng bài tập hay và phổ biến trong các đề thi, cùng tìm hiểu cách giải các bài tập dạng này qua bài viết.