MUỐI CACBONAT

MUỐI CACBONAT

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

I.                  TÍNH CHẤT HÓA HỌC:

1.     Phản ứng nhiệt phân:

·        Muối của kim loại kiềm:

           2MHCO₃       ^t0®          M₂CO₃ + H₂O + CO₂

           M₂CO₃ không bị nhiệt phân

·        Muối của kim loại hóa trị II ( kim loại mạnh và trung bình):

           MCO₃      ®^t0       MO + CO₂

          2M(HCO₃)₂    ® ^t0            MCO₃ + H₂O + CO₂

           (MCO₃     ^t0 ®      MO + CO₂)

  Chú ý: Khi cô cạn dung dịch 2HCO₃^-  ®  CO₃^2- + H₂O + CO₂

Ví dụ 1: Cô cạn dung dịch chứa các ion (0,1mol Mg²⁺, 0,15mol Na⁺, 0,05mol Cl^-, xmol HCO₃^-) thu được m gam muối khan. Tính m.

          Hướng dẫn giải:

          Bảo toàn điện tích ta có:                   0,1x2 + 0,15 = 0,05 + x; x = 0,3 mol

          Khi cô cạn dung dịch:             2HCO₃^-  ®     CO₃^2- + H₂O + CO₂

                                                          0,3                 0,15

          m_muối = 0,1x24 + 0,15x23 + 0,05x35,5 + 0,15x60 = 16,625 gam

       Ví dụ 2:  Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp X gồm  CaCO₃ , Na₂CO₃ được 11,6 gam  chất rắn và 2,24 (l) khí ở đkc. % CaCO₃ trong X là :

          Hướng dẫn giải:

          n_CO2 =  = 0,1 mol

Na₂CO₃ không bị nhiệt phân

CaCO₃      ®^t0       CaO + CO₂

           0,1                                 0,1

       m_hhX = 11,6 + 0,1x44 =16 gam

       m_CaCO3 = 0,1x100 = 10 gam; %m_CaCO3 =  = 62,5%

  Ví dụ 3: Nung 7,26 gam hỗn hợp Na₂CO₃ và NaHCO₃ đến khối lượng không đổi thu được 0,84 lit CO₂ (đktc). % khối lượng Na₂CO₃ trong X là

  Hướng dẫn giải:

  n_CO2 =  = 0.0375 mol

  Na₂CO₃ không bị nhiệt phân

  2NaHCO₃  ^t0®  Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

  0,075                                          0,0375

m_NaHCO3 = 0,075x84 = 6,3 gam; m_Na2CO3 = 7,26 – 6,3 = 0,96 gam

%m_Na2CO3 = x100% = 13,22%                     

2.     Dung dịch muối + dung dịch muối:

dd (NaHCO₃; K₂CO₃, KHCO₃) + dd (BaCl₂, CaCl₂)

Ca²⁺ + CO₃^2- → CaCO_3↓

Ba²⁺ + CO₃^2- → BaCO_3↓

dd Na₂CO₃ + dd (AlCl₃, FeCl₃)

2Al³⁺ + 3CO₃^2- + 3H­₂O    ®      2Al(OH)_3↓ + 3CO₂^↑

2Fe³⁺ + 3CO₃^2- + 3H­₂O    ®      2Fe(OH)_3↓ + 3CO₂^↑

  Chú ý: CO₃^2- + M³⁺ ®      kết tủa + khí

3.     Dung dịch muối + dung dịch bazơ:

dd NaHCO₃, KHCO₃) + dd (BaCl₂, NaOH)

HCO₃^- + OH^- ®    CO₃^2- + H_2­O

           Ca²⁺ + CO₃^2- ®    CaCO_3↓

     Ví dụ 4: Có 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaHCO₃ 1M và Na₂CO₃ 0,5M (dung dịch X). Tính lượng kết tủa thu được khi cho dung dịch Ca(OH)₂ dư vào X.   

Hướng dẫn giải:

n_NaHCO3 = 0,5x1 = 0,5 mol; n_Na2CO3 = 0,5x0,5 = 0,25 mol       

          HCO₃^- + OH^- ®    CO₃^2- + H_2­O

          0,5                        0,5

           = 0,5 + 0,25 = 0,75 mol

           Ca²⁺ + CO₃^2- ®    CaCO_3↓

           0,75           0,75

m_CaCO3 = 0,75x100 = 75 gam

4.     Dung dịch muối + dung dịch axit:

Dạng 1: Muối + axit dư:

   Ví dụ 5: Hoà tan 8,18g hỗn hợp 2 muối Na₂CO₃ và CaCO₃ bằng dung dịch HCl dư thu được dung dịch X và 1,792 lít khí (ở đktc). Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là

   Hướng dẫn giải:

   n_CO2 =  = 0.08 mol

   Đặt công thức chung 2 muối Na₂CO₃ và CaCO₃ là M₂(CO₃)_n:

   m_M2(CO3)n = 8,18 gam

   Cách 1: Bảo toàn khối lượng

   M₂(CO₃)_n + 2nHCl → 2MCl_n + nH₂O + nCO₂

                       0,16                       0,08       0,08

Ta có: m_M2(CO3)n + m_HCl = m_MCln + m_H2O + m_CO2; m_MCln = 9,06 gam

  Cách 2: Tăng giảm khối lượng

     M₂(CO₃)_n → 2MCl_n                          

     Từ CO₃^2- → 2Cl^- M_tăng = 71 – 60 = 11 gam

    n_CO32- = n_CO2 = 0.08 mol Þ m_tăng = 11x0,08 = 0,88 gam

    Khối lượng muối thu được:  m = 8,18 + 0,88 = 9,06 gam

       Ví dụ 6: Hòa tan hoàn toàn 4 gam hỗn hợp XCO₃ và Y₂CO₃ vào dung dịch HCl thấy thoát ra V lit khí (đktc). Cô cạn dung dịch thu được 5,1 gam muối khan. Giá trị của V là:

       Hướng dẫn giải:

Đặt công thức chung 2 muối XCO₃ và Y₂CO₃ là M₂(CO₃)_n: m_M2(CO3)n = 4 gam

  M₂(CO₃)_n → 2MCl_n                             

   Từ CO₃^2- → 2Cl^- M_tăng = 71 – 60 = 11 gam

    x molCO₃^2- → 2xCl^-   m_tăng = 11x= 5,1 – 4 1,1;   x = 0,1 mol

       n_CO2 = n_CO32- = 0,1 mol; V_CO2 = 0,1*22,4 = 2,24 lít

  Dạng 2: Cho từ từ dung dịch axit vào dung dịch muối

       Phản ứng xảy ra qua hai giai đoạn:

              Giai đoạn 1: H⁺ + CO₃^2- ®   HCO₃^-

              Giai đoạn 2: H⁺ + HCO­₃^-   ®    H₂O + CO₂

Ví dụ 7: Hoà tan 10,6 gam Na₂CO₃ và 6,9 gam K₂CO₃ vào nước thu được dung dịch X. Thêm từ từ  m gam dung dịch HCl 5% vào X thấy thoát ra 0,12 mol khí. Giá trị của m là: 

Hướng dẫn giải:

n_Na2CO3 =  = 0,1 mol;                              n_K2CO3 =  = 0,05 mol

nn_CO32- = 0,1 + 0,05 = 0,15 mol;       n_CO2 = 0,12 mol

              Giai đoạn 1: H⁺ + CO₃^2- ®   HCO₃^-

                                0,15   0,15         0,15

              Giai đoạn 2: H⁺ + HCO­₃^-   ®    H₂O + CO₂

                      0,12   0,12                         0,12

Sau phản ứng: HCO₃^- dư: 0,15 – 0,12 =  0,03 mol

Þ H⁺ hết; n_H+ = 0,15 + 0,12 = 0,27 mol

m_HCl = 0,27x36,5 = 9,855; m_ddHCl =  = 197,1 gam

Ví dụ 8: Trộn 100ml dung dịch A gồm KHCO₃ 0,5M và K₂CO₃ 1M với 100ml dung dịch B gồm NaHCO₃ 2,5M và Na₂CO₃ 1M thu được dung dịch C. Thêm từ từ 100ml dung dịch D gồm H₂SO₄ 1M và HCl 1M vào dung dịch C thu được V lit khí CO₂ (đktc) và dung dịch E.Cho dung dịch Ba(OH)₂ đến dư vào dung dịch E thu được m gam kết tủa .Giá trị m và V là:

Hướng dẩn giải:

    n_KHCO3 = 0,05 mol; n_K2CO3 = 0,1 mol; n_NaHCO3 = 0,25 mol; n_Na2CO3 = 0,1 mol

    n_H2SO4 = 0,1 mol; n_HCl = 0,1 mol;   n_H+ = 0,1x2 + 0,1 = 0,3 mol

    n_HCO3- = 0,05 + 0,25 = 0,3 mol; n_CO3- = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol;                 

Giai đoạn 1: H⁺ + CO₃^2- ®   HCO₃^-

                            0,2     0,2          0,2

          Sau gđ 1:    HCO₃^-: 0,3 + 0,2 = 0,5 mol;  H⁺:  0,3 – 0,2 = 0,1 mol

          Giai đoạn 2: H⁺ + HCO­₃^-   ®    H₂O + CO₂

                   0,1     0,1                       0,1

V_CO2 = 0,1x22,4 =2,24 lít

Sau phản ứng: HCO₃^- dư: 0,5 – 0,1 =  0,4 mol

Ba(OH)₂ dư + ddE:

          HCO₃^- + OH^- ®    CO₃^2- + H_2­O

          0,4                        0,4

           Ba²⁺ + CO₃^2- ®    BaCO_3↓

0,4                        0,4

           Ba²⁺ + SO₄^2- ®    BaSO_4↓

            0,1                      0,1

m_{kết tủa} = 0,4x197 + 0,1x233 = 102,1 gam

     Dạng 3: Cho từ từ dung dịch muối vào dung dịch axit     

     Cả hai muối phản ứng đồng thời

                      2H⁺ + CO₃^2-   ®          H_2­O + CO₂

                      H⁺ + HCO­₃^-    ®       H₂O + CO₂

              - Tỉ lệ mol các muối phản ứng tương ứng với tỉ lệ nồng độ mol

Ví dụ 9: Trộn 150ml dung dịch Na₂CO₃ 1M và KHCO₃ 0,5M với 150ml dd HCl 2M thì thể tích khí CO₂ sinh ra (đktc) là bao nhiêu lít? 

Hướng dẫn giải:

n_HCl = 0,3 mol

Đặt n_{CO32-phản ứng} = x mol; n_{HCO3- phản ứng} = 0,5x

Cả hai muối phản ứng đồng thời

                      2H⁺ + CO₃^2-   ®          H_2­O + CO₂

                     2x       x                                 x

                      H⁺ + HCO­₃^-    ®       H₂O + CO₂

                  0,5x    0,5x                            0,5x

           n_H+ = 2x + 0,5x = 0,3; x = 0,12               

          n_CO2 = 1,5x =0,18 mol;   V_CO2 = 0,18x22,4 = 4,032 lít