Đề cương ôn tập Hóa học 12 - Chuyên đề 3: Bài toán CO₂, SO₂ tác dụng với dung dịch kiềm

Nội dung tài liệu: Đề cương ôn tập Hóa học 12 - Chuyên đề 3: Bài toán CO₂, SO₂ tác dụng với dung dịch kiềm

1. CHUYÊN ĐỀ 3: BÀI TOÁN CO2, SO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM A. Lý thuyết trọng tâm Khi cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm thì có thể xảy ra phản ứng: 2 CO2 2OH CO 3 H 2 O CO23 OH HCO n Đặt T OH n CO2 Trường hợp 1: Nếu T ≤ 1 → CO2 dư. Sản phẩm là muối axit (HCO3 ) Trường hợp 2: Nếu 1 < T < 2 → Cả hai chất phản ứng hết. Sản phẩm là hỗn hợp 2 muối. – 2 Trường hợp 3: Nếu T ≥ 2 → OH dư. Sản phẩm là muối trung hòa (CO3 ) B. Các dạng bài Dạng 1: Bài toán xuôi 1. Phương pháp giải Bước 1: Tính n ; n CO2 OH n n n 2n 2n OH NaOH KOH Ba(OH)22 Ca(OH) Bước 2: Xét tỉ lệ và tính n 2 CO3 Nếu T ≤ 1 thì khi đó: nn HCO3 OH Nếu 1 < T < 2 thì khi đó: n2 n nCO CO3 OH 2 n 2nCO n HCO3 2 OH Nếu T2 thì khi đó: nn2 CO CO3 2 Bước 3: Tính toán theo yêu cầu đề bài. 2 2+ Nếu đề bài yêu cầu tính số mol kết tủa: So sánh số mol CO3 và M để tính số mol kết tủa MCO3 2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Hấp thụ hoàn toàn 1,12 lít khí CO2 (ở đktc) vào 200 ml dung dịch Ba(OH)2 nồng độ 0,2M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 7,88. B. 5,91. C. 9,85. D. 1,97. Lời giải chi tiết
2. 1,12 n 0,05 mol;n 0,2.0,2 0,04 mol CO2222,4 Ba (OH) n 0,04 mol;n 0,08 mol Ba2 OH n 0,08 Xét 1 T OH 1,6 2 n 0,05 CO2 2 → tạo muối CO3 và HCO3 Khi đó: n2 0,08 0,05 0,03 mol CO3 Phương trình hóa học: Ba22 CO BaCO 33 0,04 0,03 0,03 m m 0,03.197 5,91g BaCO3 Chọn B. Ví dụ 2: Hấp thụ hoàn toàn 1,12 lít khí CO2 (ở đktc) vào 200 ml dung dịch Ba(OH)2 nồng độ 0,1M và NaOH 0,1M thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 7,88. B. 3,94. C. 9,85. D. 1,97. Lời giải chi tiết 1,12 n 0,05 mol;n 0,02 mol;n 0,02 mol CO2222,4 Ba(OH) NaOH n 0,06 mol;n2 n 0,02 mol OH Ba Ba(OH)2 n 0,06 Xét 1 T OH 1,2 2 tạo cả CO2 và HCO n 0,05 3 3 CO2 Khi đó: n2 n nCO 0,06 0,05 0,01 mol CO3 OH 2 Phương trình hóa học: Ba22 CO BaCO 33 0,02 0,01 0,01 m m 0,01.197 1,97g BaCO3 Chọn D. Dạng 2: Bài toán ngược 1. Phương pháp giải – Bài toán chưa biết số mol CO2 thì xét hai trường hợp: – TH1: Chỉ tạo muối trung hòa, khi đó OH dư, CO2 hết
3. nn CO2 (min)  2 – TH2: Tạo cả hai muối CO3 và HCO3 , khi đó cả OH và CO2 đều hết n n n CO2 (max) OH  Hoặc nCO n2 n 2 CO33 HCO – TH3: Chỉ tạo muối axit, khi đó OH hết, CO2 dư – Bài toán xác định lượng bazơ chưa biết thì xét hai trường hợp: TH1: Nếu n n n 2n CO2 OH (phan ung) s TH2: Nếu n n n n n CO22OH (phan ung) CO Ví dụ 1: Cho V lít CO2 (đktc) vào 700 ml Ba(OH)2 0,1M, sau phản ứng thu được 9,85 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là A. 2,240. B. 1,680. C. 2,016. D. 3,360. Lời giải chi tiết 9,85 n 0,7.0,1 0,07 mol;n 0,05 mol Ba(OH)23 BaCO nn 197 HCO3 OH n 0,14 mol OH 2 Lượng CO2 lớn nhất khi tạo cả hai muối CO3 và HCO3 n n n 0,14 0,05 0,09 mol CO2 (max) OH  V 0,09.22,4 2,016 lít CO2 Chọn C. Ví dụ 2: Hấp thụ hết 4,48 lít khí CO2 (đktc) lội vào 8 lít Ca(OH)2 ta thu được 12 gam kết tủa A. Nồng độ mol/l của dung dịch Ca(OH)2 là A. 0,08M. B. 0,06M. C. 0,04M. D. 0,02M. Lời giải chi tiết Gọi nồng độ mol/l của dung dịch Ca(OH)2 là xM 4,48 n 0,2 mol;n 8x mol CO2222,4 Ca (OH) n 2n 16x mol OH Ca(OH)2
4. 12 n 0,12 mol CaCO3 100 Ta thấy: nn nên: n n n CaCO32 CO OH CO23 CaCO → 16x = 0,2 + 0,12 → x = 0,02 Chọn D. C. Bài tập tự luyện Câu 1: Hấp thụ hoàn toàn V lít khí CO2 (ở đktc) vào dung dịch chứa 0,015 mol Ba(OH)2 thu được 1,97 gam kết tủa. Giá trị nhỏ nhất của V là A. 0,224. B. 0,672. C. 0,336. D. 0,448. Câu 2: Hấp thụ hết x mol khí CO2 bởi dung dịch Ba(OH)2 thu được 1,97 gam kết tủa và dung dịch X. Lọc bỏ kết tủa, cho X tác dụng dung dịch Ca(OH)2 vừa đủ thu được 2,97 gam kết tủa. Giá trị của x là A. 0,02. B. 0,06. C. 0,03. D. 0,04. Câu 3: Hấp thụ hết 0,448 lít CO2 (ở đktc) vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)2. Sau phản ứng thu được 2 gam kết tủa. Giá trị của a là A. 0,01. B. 0,02. C. 0,03. D. 0,04. Câu 4: Hấp thụ hết V lít CO2 (ở đktc) vào dung dịch chứa 0,02 mol Ca(OH)2, thu được 1 gam kết tủa và dung dịch X. Đun nóng X thu thêm được 1 gam kết tủa nữa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V là A. 0,224. B. 0,448. C. 0,672. D. 0,560. Câu 5: Hấp thụ hoàn toàn 0,672 lít khí CO2 (đktc) vào 1 lít dung dịch gồm NaOH 0,025M và Ca(OH)2 0,0125M, thu được x gam kết tủa. Giá trị của x là A. 2,00. B. 1,00.
5. C. 1,25. D. 0,75. Câu 6: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 125 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, thu được dung dịch X. Coi thể tích dung dịch không thay đổi, nồng độ mol của chất tan trong dung dịch X là A. 0,6M. B. 0,2M. C. 0,1M. D. 0,4M. Câu 7: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 750 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 29,55. B. 39,40. C. 9,85. D. 19,70. Câu 8: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào 0,5 lít dung dịch gồm NaOH 0,4M và KOH 0,2M thu được dung dịch X. Cho X phản ứng hoàn toàn với dung dịch BaCl2 dư, khối lượng kết tủa thu được là A. 9,85 gam B. 29,55 gam. C. 19,70 gam. D. 39,40 gam. Câu 9: Hấp thụ hết V lít CO2 (đktc) vào dung dịch hỗn hợp gồm 0,4 mol KOH, 0,3 mol NaOH và 0,4 mol K2CO3 thu được dung dịch Y. Cho Y tác dụng với dung dịch BaCl2 dư, thu được 39,4 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V là A. 18,92. B. 15,68 C. 20,16 D. 16,72 Câu 10: Sục V lít CO2 (đktc) vào dung dịch chứa 0,2 mol Ba(OH)2 thu được kết tủa và dung dịch X. Để kết tủa hết ion Ba2+ trong X cần tối thiểu 100 ml dung dịch NaOH 1M. Giá trị của V là A. 5,60 B. 4,48 C. 3,36 D. 2,24
6. Câu 11: Hấp thụ 0,6 mol CO2 vào dung dịch chứa hỗn hợp gồm a mol NaOH và a mol Ba(OH)2. Sau phản ứng thu được kết tủa và dung dịch chỉ chứa 46,9 gam các muối. Giá trị của a là A. 0,25 B. 0,10. C. 0,20 D. 0,35. Câu 12: Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O và BaO. Hòa tan hoàn toàn 21,9 gam X vào nước, thu được 1,12 lít khí H2 (đktc) và dung dịch Y, trong đó có 20,52 gam Ba(OH)2. Hấp thụ hoàn toàn 6,72 lít khí CO2 (đktc) vào Y, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 15,76. B. 39,40. C. 21,92. D. 23,64. Câu 13: Cho từ từ CO2 đến dư vào dung dịch chứa a mol Ba(OH)2. Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào số mol CO2 được biểu diễn bằng đồ thị sau Giá trị của a là A. 0,020 B. 0,010 C. 0,030 D. 0,015 Câu 14: Dung dịch X chứa NaOH và 0,15 mol Ba(OH)2. Sục từ từ CO2 vào X, lượng kết tủa tạo thành được mô tả trong đồ thị sau
7. Số mol NaOH có trong dung dịch X là A. 0,20 B. 0,40 C. 0,30 D. 0,15 Câu 15: Cho từ từ CO2 đến dư vào dung dịch 0,02 mol Ca(OH)2. Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào thể tích CO2 (ở đktc) được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của V1 và V2 lần lượt là A. 0,224 và 0,672. B. 0,224 và 0,336. C. 0,448 và 0,672 D. 0,336 và 0,448. Câu 16: Sục khí CO2 vào V ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M. Đồ thị biểu diễn khối lượng kết tủa theo số mol CO2 phản ứng như hình bên. Giá trị của V là A. 300 B. 250
8. C. 400 D. 150 Câu 17: Người ta hòa tan hoàn toàn hỗn hợp NaOH và Ba(OH)2 vào nước dư thu được dung dịch X. Sục khí CO2 vào dung dịch X. Kết quả thí nghiệm thu được biểu diễn trên đồ thị bên. Giá trị của x là A. 2,75 B. 2,50 C. 3,00 D. 3,25 Câu 18: Cho từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch Ca(OH)2. Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào thể tích CO2 được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của V là A. 3,36 B. 4,48 C. 5,60 D. 6,72 Câu 19: Cho từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch chứa 0,2 mol Ba(OH)2. Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào thể tích CO2 được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của V là
9. A. 3,36 B. 4,48 C. 5,60 D. 6,72 Câu 20: Cho từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch chứa x mol Ca(OH)2. Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào thể tích CO2 được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của x là A. 0,10 B. 0,20 C. 0,05 D. 0,15 ĐÁP ÁN Câu 1 Câu 2 Câu 3 Câu 4 Câu 5 Câu 6 Câu 7 Câu 8 Câu 9 Câu 10 A C B C C B D C C A Câu 11 Câu 12 Câu 13 Câu 14 Câu 15 Câu 16 Câu 17 Câu 18 Câu 19 Câu 20 A A A D A C D A C B