CO2 tác dụng với dung dịch kiềm – Cách giải bài tập có đáp án
Phương pháp giải bài toán CO2 tác dụng với kiềm OH-, Ca2+, Ba2+
| Khi sục CO2 vào dung dịch chứa OH– sẽ xảy ra phản ứng sau:
Đầu tiên: CO2 + 2OH– → CO32– + H2O Sau đó nếu CO2 dư: CO32– + CO2 + HOH → 2HCO32– Như vậy khi cho CO2 phản ứng với dung dịch chứa ion OH– có thể xảy ra các phản ứng sau: CO2 + 2OH– → CO32– + H2O (1) CO2 + OH– → HCO32– (2) Xét $T=\frac{{{n}_{O{{H}^{-}}}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}$ để xác định sản phẩm tạo thành: ⇒ T ≥ 2 thì xảy ra (1) và ion OH– còn dư sau phản ứng. Khi đó ${{n}_{C{{O}_{2}}}}={{n}_{CO_{3}^{2-}}};\ {{n}_{O{{H}^{-}}phan\ ung}}=2.{{n}_{C{{O}_{2}}}}$ ⇒ 1 < T < 2 thì xảy ra cả (1) và (2).sản phẩm thu được gồm $\left\{ \begin{array} {} CO_{3}^{2-} \\ {} HCO_{3}^{-} \\ \end{array} \right.$ ⇒ Bảo toàn C: ${{n}_{C{{O}_{2}}}}={{n}_{CO_{3}^{2-}}}+{{n}_{HCO_{3}^{2-}}}$ Bảo toàn điện tích: $2.{{n}_{CO_{3}^{2-}}}+{{n}_{HCO_{3}^{-}}}={{n}_{OH-}}$ ⇒ T ≤ 1 → (2) xảy ra và CO2 dư. Bảo toàn điện tích ${{n}_{_{HCO_{3}^{-}}}}={{n}_{O{{H}^{-}}}}$
|
Bài tập CO2 tác dụng với dung dịch kiềm có đáp án
| Câu 1: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch chứa 0,15 mol NaOH và 0,1 mol Ba(OH)2, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 14,775. B. 9,850. C. 29,550. D. 19,700. |
Lời giải chi tiết
♦ $\frac{{{n}_{O{{H}^{-}}}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}=\frac{{{n}_{NaOH}}+2{{n}_{Ba{{\left( OH \right)}_{2}}}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}=\frac{0,15+2.0,1}{0,15}=2,33>2\Rightarrow O{{H}^{-}}$dư và ${{n}_{CO_{3}^{2-}}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,15$
$\Rightarrow {{n}_{BaC{{\text{O}}_{3}}}}={{n}_{B{{a}^{2+}}}}=0,1\ mol\Rightarrow {{m}_{BaC{{\text{O}}_{3}}}}=0,1.197=19,7\ g$
⇒ Chọn D
| Câu 2: Hấp thụ hết 6,72 lít CO2 (đktc) vào 300ml dd hỗn hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,6M.Tính Khối lượng kết tủa
A. 9,5gam B. 19,5 gam C. 13,6 gam D. 17,73 gam |
Lời giải chi tiết:
$\left\{ \begin{array} {} {{n}_{C{{O}_{2}}}}=\frac{6,72}{22,4}=0,3\ mol \\ {} \left\{ \begin{array} {} {{n}_{NaOH}}=0,3.0,1=0,03\left( mol \right) \\ {} {{n}_{Ba{{\left( OH \right)}_{2}}}}=0,6.0,3=0,18\left( mol \right) \\ \end{array} \right.\to \sum{{{n}_{O{{H}^{-}}}}=0,39\ mol} \\ \end{array} \right.\to \frac{{{n}_{O{{H}^{-}}}}}{{{n}_{\bar{R}{{O}_{2}}}}}=\frac{0,39}{0,3}=1,3\to \left\{ \begin{array} {} CO_{3}^{2-} \\ {} HCO_{3}^{-} \\ \end{array} \right.$ $C{{O}_{2}}\ \ \ +\ \ \ 2O{{H}^{-}}\to CO_{3}^{2-}\ \ \ +\ \ \ {{H}_{2}}O$
$C{{O}_{2}}\ \ \ +\ \ \ O{{H}^{-}}\to HCO_{3}^{-}$
$\to \left\{ \begin{array} {} x+y=0,3 \\ {} 2x+y=0,39 \\ \end{array} \right.\to \left\{ \begin{array} {} x=0,09 \\ {} y=0,21 \\ \end{array} \right.\to \left\{ \begin{array} {} CO_{3}^{2-}\ 0,09\ mol\ <\ {{n}_{B{{a}^{2+}}}}=0,18\ mol \\ {} HCO_{3}^{-}\ 0,21\ mol \\ \end{array} \right.$
$\begin{matrix} B{{a}^{2+}} {} + {} CO_{3}^{2-} {} \to \ BaC{{O}_{3}} \\\end{matrix}$
$\begin{matrix} 0,09 {} {} {} 0,09 {} {} \\\end{matrix}\ \ \ \ \ mol$${{m}_{\downarrow }}={{m}_{Ba\bar{R}{{O}_{3}}}}=0,09\left( 137+60 \right)=17,73\ gam\to D$
| Câu 3: Sục 1 mol CO2 vào dung dịch X chứa 0,3 mol NaOH ; y mol Ba(OH)2 . Sau khi phản ứng kết tủa thu được là 118,2 gam. Tính y? |
Lời giải chi tiết
♦ Kết tủa là BaCO3 $\Rightarrow {{n}_{BaC{{O}_{3}}}}=\frac{118,2}{197}=0,6\left( mol \right)<{{n}_{C{{O}_{2}}}}=1\left( mol \right)$
F Trường hợp 1: ${{n}_{B{{a}^{2+}}}}\ge {{n}_{CO_{3}^{2-}}}\Rightarrow CO_{3}^{2-}$ phản ứng hết
$\Rightarrow {{n}_{CO_{3}^{2-}}}={{n}_{BaC{{O}_{3}}}}=0,6\left( mol \right)<{{n}_{C{{O}_{2}}}}=1\left( mol \right)$
⇒ Bảo toàn C ta tính được ${{n}_{HCO_{3}^{-}}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}-{{n}_{CO_{3}^{2-}}}=1-0,6=0,4\left( mol \right)$
Do tạo thành $HCO_{3}^{-};CO_{3}^{2-}$ nên OH– hết
Bảo toàn điện tích ta tính được ${{n}_{O{{H}^{-}}}}=0,3+2y={{n}_{HCO_{3}^{-}}}+2.{{n}_{CO_{3}^{2-}}}=1,6\left( mol \right)$
$\Rightarrow y=0,65\left( mol \right)$ (thỏa mãn ${{n}_{B{{a}^{2+}}}}\ge {{n}_{CO_{3}^{2-}}}$)
F Trường hợp 2: ${{n}_{B{{a}^{2+}}}}<{{n}_{CO_{3}^{2-}}}\Rightarrow $ Ba2+ phản ứng hết,
⇒ ${{n}_{B{{a}^{2+}}}}={{n}_{BaC{{O}_{3}}}}=0,6\left( mol \right)\Rightarrow y=0,6\left( mol \right)$
Dung dịch X có $\left\{ \begin{array} {} 0,3\ mol\ NaOH \\ {} 0,6\ mol\ Ba{{\left( OH \right)}_{2}} \\ \end{array} \right.\Rightarrow $ Dung dịch có $\left\{ \begin{array} {} 1,5\ mol\ O{{H}^{-}} \\ {} 0,6\ mol\ B{{a}^{2+}} \\ \end{array} \right.$
$T=\frac{{{n}_{O{{H}^{-}}}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}=\frac{1,5}{1}=1,5\Rightarrow HCO_{3}^{-};CO_{3}^{2-}\Rightarrow {{n}_{CO_{3}^{2-}}}={{n}_{O{{H}^{-}}}}-{{n}_{C{{O}_{2}}}}=1,5-1=0,5\left( mol \right)$
Không thỏa mãn ${{n}_{B{{a}^{2+}}}}<{{n}_{CO_{3}^{2-}}}$
Vậy y = 0,65 mol
