Thứ Sáu, 20 tháng 6, 2014

CO2 +dd(NaOH, Ca(OH)2, CaCl2)

    
CO2 +dd(NaOH, Ca(OH)2, CaCl2)
Ths Nguyễn Quốc Việt 
Tel: 0916505381 or 0983505381
Nhận luyện thi Đại hoc môn Hóa 8, 9, 10, 11, 12
Tại Thành Phố Hà Tĩnh

Sơ đồ phản ứng:
x mol CO2 + dd (Ca2+, Na+, OH-) →
OH-  + CO2 ® HCO3-                              (1)
                             2OH- + CO2 ® CO32- + H2O                    (2)

Đặt  =  k
k = 1;          tạo HCO3-, chỉ có phương trình (1)
                   k = 2;          tạo CO32-, chỉ có phương trình (2)
                   1 < k < 2;    tạo CO32- và HCO3-
nCO32- = nOH- - nCO2;                 nHCO3- = nCO2 – nCO32-
k < 1;          tạo   HCO3-, CO2
2 < k;          tạo CO32- và OH-

·        Phương  pháp giải:
x mol CO2 + dd (y mol OH-; Ca2+) ® m gam kết tủa
Dạng 1: Cho x, y tính m
Lập tỷ lệ mol:  =  k
Viết phương trình, tính toán
Ví dụ 1: Cho 0,3 mol CO2 tác dụng với dung dịch chứa 0,1 mol Ca(OH)2. Sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Tính m
          Hướng dẫn giải
           =   =   < 1  ; chỉ tạo   HCO3- và CO2
OH-  + CO2 ® HCO3-                             
Không có kết tủa mkết tủa = 0    
     Ví dụ 2: Cho 0,2 mol CO2 tác dụng với dung dịch chứa 0,3 mol Ca(OH)2. Sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Tính m
          Hướng dẫn giải
   =   = 3 > 2 tạo CO32- và OH-
2OH- + CO2 ® CO32- + H2O              
0,6         0,2       0,2
nCO32- = nCO2 = 0,2 mol
Ca2+ + CO32- → CaCO3
0,3     0,2              0,2
          mkết tủa = 0,2*100 = 20 gam
Ví dụ 3: Cho 0,4 mol CO2 tác dụng với dung dịch chứa 0,3 mol Ca(OH)2. Sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Tính m
          Hướng dẫn giải
          1 <  =   = 1,5 < 2; tạo CO32- và HCO3-
OH-  + CO2 ® HCO3-                              (1)
                             2OH- + CO2 ® CO32- + H2O                    (2)
nCO32- = nOH- - nCO2 = 0,6 – 0,4 = 0,2 mol
Ca2+ + CO32- → CaCO3
0,3     0,2              0,2
mkết tủa = 0,2*100 = 20 gam
Ví dụ 4: Sục 2,24 lít CO2 (ở đktc) vào 400ml dung dịch A gồm NaOH 1M và Ca(OH)2 0,01M. Sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Gía trị của m là
Hướng dẫn giải
nNaOH = 0,4x1 = 0,4 mol; nCa(OH)2 = 0,4x0,01 = 0,004 mol
nOH- = 0,408 mol; nCO2 = 0,1 mol
   =   = 4,08 > 2 tạo CO32- và OH- dư 
2OH- + CO2 ® CO32- + H2O              
0,408     0,1       0,1
nCO32- = nCO2 = 0,1 mol
Ca2+ + CO32- → CaCO3
         0,004 0,1              0,004
          mkết tủa = 0,004*100 = 0,4 gam
Ví dụ 5: (ĐH A – 2009) Cho 0,448 lít khí CO2 (ở đktc) hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,06M và Ba(OH)2 0,12M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
Hướng dẫn giải
nNaOH = 0,06x0,1 = 0,006 mol; nCa(OH)2 = 0,12x0,1 = 0,012 mol
nOH- = 0,006 + 0,012x2 = 0,03 mol; nCO2 = 0,02 mol
1 <  =   = 1,5 < 2; tạo CO32- và HCO3-
OH-  + CO2 ® HCO3-                              (1)
                             2OH- + CO2 ® CO32- + H2O                    (2)
nCO32- = nOH- - nCO2 = 0,03 – 0,02 = 0,01 mol
Ca2+ + CO32- → CaCO3
                             0,012 0,01           0,01
mkết tủa = 0,01*100 = 10 gam
Dạng 2: 
x mol CO2 + dd (y mol OH-; Ca2+) ® m gam kết tủa
Cho x, m tính y
OH-  + CO2 ® HCO3-                              (1)
                             2OH- + CO2 ® CO32- + H2O                    (2)
Ca2+ + CO32- → CaCO3
nCO32- = nCaCO3
Ví dụ 6: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO2 (ở đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 nồng độ a mol/l, thu được 15,76 gam kết tủa. Giá trị của a là
          Hướng dẫn giải
          nBaCO3 =  = 0,08 mol; nCO32- = 0,08 mol;        nCO2 =  = 0,12 mol
nOH- =  nCO32- + nCO2 = 0,08 + 0,12 = 0,2 mol; nBa(OH)2 =  = 0,1 mol.
CM Ba(OH)2 =  = 0,04 M
Ví dụ 7: Hấp thụ hoàn toàn 8,96 lít khí CO2 (ở đktc) vào 500 ml dung dịch gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2 nồng độ a mol/l, thu được 15,76 gam kết tủa. Giá trị của a là
          Hướng dẫn giải
nBaCO3 =  = 0,08 mol; nCO32- = 0,08 mol;        nCO2 =  = 0,4 mol
nNaOH = 0,5x0,2 = 0,1 mol
nOH- =  nCO32- + nCO2 = 0,08 + 0,4 = 0,48 mol;
nBa(OH)2 =  = 0,19 mol. CM Ba(OH)2 =  = 0,38 M
Dạng 3:  Cho y, m tính x
x mol CO2 + dd (y mol OH-; Ca2+) ® m gam kết tủa
OH-  + CO2 ® HCO3-                              (1)
                             2OH- + CO2 ® CO32- + H2O                    (2)
Ca2+ + CO32- → CaCO3
Dạng này có 2  trường hợp
                   Trường hợp 1: OH-
2OH- + CO2 ® CO32- + H2O                   
Ca2+ + CO32- → CaCO3
                             nCO2 = nCaCO3
                   Trường hợp 2: OH- hết
OH-  + CO2 ® HCO3-                              (1)
                             2OH- + CO2 ® CO32- + H2O                    (2)
Ca2+ + CO32- → CaCO3
nCO32- = nOH- - nCO2 Þ nCO2 =  nOH- - nCO32-

Ví dụ 8: Cho V lít CO2 (ở đktc) tác dụng với 150ml dung dịch Ba(OH)2 1M. Sau phản ứng thu được 19,7 gam kết tủa. Tính V.
Hướng dẫn giải:
nBa(OH)2 = 0,15*1 = 0,15 mol;   nOH- = 0,3 mol
nBaCO3 =  = 0,1 mol  Þ nCO32- = 0,1 mol
Trường hợp 1: OH-
          nCO2 = nBaCO3 = 0,1 mol; VCO2 = 0,1*22,4 = 2,24 lít
Trường hợp 2: OH- hết
nCO2 =  nOH- - nCO32- = 0,3 – 0,1 = 0,2 mol; VCO2 = 0,2*22,4 = 4,48 lít
 Ví dụ 9: Hấp thụ hoàn toàn V lít khí CO2 (ở đktc) vào 500 ml dung dịch gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2 nồng độ 0,6M thu được 29,55 gam kết tủa. Tính V.
          Hướng dẫn giải
nBa(OH)2 = 0,5x0,6 = 0,3 mol; nNaOH = 0,5x0,2 = 0,1 mol;          nOH- = 0,7 mol
nBaCO3 =  = 0,15 mol;  nCO32- = 0,15 mol
Trường hợp 1: OH-
          nCO2 = nBaCO3 = 0,15 mol;         VCO2 = 0,15*22,4 = 3,36 lít
Trường hợp 2: OH- hết
nCO2 =  nOH- - nCO32- = 0,7 – 0,15 = 0,55 mol; VCO2 = 0,55*22,4 = 12,32 lít
Ví dụ 10: Hấp thụ 2,016 lít CO2 (ở đktc) vào 100 ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch A. Cho 200 ml dung dịch chứa BaCl2 0,15M và Ba(OH)2 xM thu được 5,91 gam kết tủa. Đun nóng dung dịch sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Xác định x, m.
Hướng dẫn giải:
nNaOH = 0,1 mol; nBaCl2 = 0,03 mol; nBa(OH)2 = 0,2x mol; nOH- = 0,1 + 0,4x
nBaCO3 = 0,03 mol; Þ nCO32-  = nBaCO3 = 0,03 mol; nCO2 = 0,09 mol;
nCO32- = nOH- - nCO2 Þ nOH- =  nCO2 + nCO32- = 0,09 + 0,03 = 0,12 mol
Þ 0,1 + 0,4x = 0,12 Þ x = 0,05M
nHCO3- = 0,09 – 0,03 = 0,06 mol
Ba2+ = 0,03 + 0,2x0,05 = 0,04 mol; nBa2+ (còn lại) = 0,04 – 0,03 = 0,01 mol
Đun nóng dung dịch sau phản ứng:
 2HCO3- ® CO32- +  CO2 + H2O
0,06            0,03
  Ca2+ + CO32- → CaCO3
 0,01      0,03        0,01
mkết tủa = 0,01x197 = 1,97 gam
Dạng 4: Cho y, x thay đổi. Tính khoảng thay đổi của m
          Tính:  nCO2 (kết tủa max), nCO2 (kết tủa hòa tan hết)
          So sánh khoảng thay đổi của x với nCO2 (kết tủa max), nCO2 (kết tủa hòa tan hết)
          Tính toán
Ví dụ 11: Cho CO2 vào dd chứa 0,03 mol Ca(OH). Giá trị khối lượng kết tủa biến thiên trong khoảng nào khi CO2 biến thiên trong khoảng từ 0,01 mol đến 0,02 mol?
          Hướng dẫn giải
          0,01 < nCO2 < 0,02
Kết tủa cực đai: Ca(OH)2 + CO2 ® CaCO3¯ + H2O      
         0,03        0,03       0,03
nCO2 (kết tủa max) = 0,03
          Kết tủa hòa tan hoàn toàn:      Ca(OH)2 + 2CO2 ® Ca(HCO3)2             
                                                          0,03            0,06
nCO2 (kết tủa hòa tan hết) = 0,06
Ta có: 0,01 < 0,02 < nCO2 (kết tủa max) = 0,03
          0,01 < nCaCO3 < 0,02;                       1 g < mCaCO3 < 2 g
Ví dụ 12: Cho CO2 vào dd chứa 0,3 mol Ca(OH). Giá trị khối lượng kết tủa biến thiên trong khoảng nào khi CO2 biến thiên trong khoảng từ 0,1 mol đến 0,5 mol?
          Hướng dẫn giải
                   0,2 < nCO2 < 0,5
Kết tủa cực đai: Ca(OH)2 + CO2 ® CaCO3¯ + H2O      
         0,3          0,3         0,3
nCO2 (kết tủa max) = 0,3
          Kết tủa hòa tan hoàn toàn:      Ca(OH)2 + 2CO2 ® Ca(HCO3)2             
                                                              0,3          0,6
nCO2 (kết tủa hòa tan hết) = 0,6
Ta có: 0,2 < nCO2 (kết tủa max) = 0,03 < 0,5 < nCO2 (kết tủa hòa tan hết) = 0,6

          nCO2 = 0,2; nCaCO3 = 0,2 mol; mCaCO3 =20 gam
         
nCO2 = 0,5; nCaCO3 = nCO32- = nOH- - nCO2 = 2*0,3 – 0,5 = 0,1 mol
mCaCO3 = 10 gam
10 gam < mCaCO3  0,3*100 = 30 gam
Ví dụ 13: Cho CO2 vào dd chứa 0,3 mol Ca(OH). Giá trị khối lượng kết tủa biến thiên trong khoảng nào khi CO2 biến thiên trong khoảng từ 0,4 mol đến 0,7 mol?
          Hướng dẫn giải
                   0,4  < nCO2 < 0,7
Kết tủa cực đai: Ca(OH)2 + CO2 ® CaCO3¯ + H2O      
         0,3          0,3         0,3
nCO2 (kết tủa max) = 0,3
          Kết tủa hòa tan hoàn toàn:      Ca(OH)2 + 2CO2 ® Ca(HCO3)2             
                                                              0,3          0,6
nCO2 (kết tủa hòa tan hết) = 0,6
Ta có: nCO2 (kết tủa max) = 0,03 < 0,4 < nCO2 (kết tủa hòa tan hết) = 0,6 < 0,7
nCO2 = 0,4; nCaCO3 = nCO32- = nOH- - nCO2 = 2*0,3 – 0,4= 0,2 mol
mCaCO3 = 20 gam;        0  mCaCO3 < 20 gam
Ví dụ 14: Cho CO2 vào dd chứa 0,3 mol Ca(OH). Giá trị khối lượng kết tủa biến thiên trong khoảng nào khi CO2 biến thiên trong khoảng từ 0,2 mol đến 0,7 mol?
          Hướng dẫn giải
                   0,2 < nCO2 < 0,7
Kết tủa cực đai:                       Ca(OH)2 + CO2 ® CaCO3¯ + H2O      
                                 0,3          0,3       0,3
nCO2 (kết tủa max) = 0,3
          Kết tủa hòa tan hoàn toàn:      Ca(OH)2 + 2CO2 ® Ca(HCO3)2             
                                                              0,3          0,6
nCO2 (kết tủa hòa tan hết) = 0,6
Ta có: 0,2 < nCO2 (kết tủa max) = 0,03 < nCO2 (kết tủa hòa tan hết) = 0,6 < 0,7
        0  mCaCO3  0,3*100 = 30 gam
Ví dụ 15: Cho CO2 vào dd chứa 0,3 mol Ca(OH). Giá trị khối lượng kết tủa biến thiên trong khoảng nào khi CO2 biến thiên trong khoảng từ 0,4 mol đến 0,5 mol?
          Hướng dẫn giải
                   0,4 < nCO2 < 0,5
Kết tủa cực đai:                       Ca(OH)2 + CO2 ® CaCO3¯ + H2O      
                                 0,3          0,3           0,3
nCO2 (kết tủa max) = 0,3
          Kết tủa hòa tan hoàn toàn:      Ca(OH)2 + 2CO2 ® Ca(HCO3)2             
                                                              0,3          0,6
nCO2 (kết tủa hòa tan hết) = 0,6
Ta có: nCO2 (kết tủa max) = 0,3 < 0,4 < 0,5 < nCO2 (kết tủa hòa tan hết) = 0,6
nCO2 = 0,4; nCaCO3 = nCO32- = nOH- - nCO2 = 2*0,3 – 0,4= 0,2 mol
nCO2 = 0,5; nCaCO3 = nOH- - nCO2  = 2*0,3 – 0,5= 0,1 mol
          0,1 < nCaCO3 < 0,2  Þ 10 g < mCaCO3 < 20 g




1 nhận xét: