Tài liệu Kĩ thuật tổng hợp và giải nhanh muối CACBONAT+ AXIT

FC – HOÁ HỌC VÙNG CAO 2.0 ---Ad:DongHuuLee--- ÔN THI CẤP TỐC, KĨ THUẬT TỔNG HỢP VÀ GIẢI NHANH MUỐI CACBONAT +AXIT CHUYÊN ĐỀ MUỐI CACBONAT TÁC DỤNG VỚI AXIT MẠNH --- DongHuuLee ---FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0. (Alo: 0912970604) A. LÍ THUYẾT TRONG TÂM. Bạn đọc cần nhận định đúng quy trình làm thí nghiệm mà đề cho .Tổng quát có 3 cách làm thí nghiệm: - Cho từ từ dung dịch axit mạnh vào dung dịch muối cacbonat (hoặc dung dịch hỗn hợp muối cacbonat và muối hiđrocacbonat). - Cho từ từ muối cacbnat( hoặc dung dịch hỗn hợp muối cacbnat và muối hiđrocacbonat) vào dung dịch axit mạnh. - Cho muối cacbonat ( hoặc hiđrocacbonat) tác dụng với lượng đủ hoặc dư axit mạnh(dấu hiệu của tình huống này là trên đề không có chữ “từ từ” nhé bạn đọc). 1. Tình huống 1. Cho từ từ axit mạnh vào dung dịch muối cacbonat hoặc hỗn hợp ( muối cacbonat và muối hiđrocacbonat). • Khi cho các dung dịch axit mạnh như HCl, H2SO4 … tác dụng từ từ với dung dịch muối cacbonat ( CO32) hoặc muối hiđrocacbonat ( HCO3-) thì nên viết phản ứng ở dạng ion thu gọn. • Thứ tự phản ứng :  HCO3− thì : Khi nhỏ từ từ dung dịch H+ vào dung dịch CO32- hoặc dd  2− CO3 Trước hết axit ( H+) sẽ chuyến muối cacbonat trung hoà ( muối CO32-) thành muối axit ( HCO3-): (1) H+ + CO32-  → HCO3Sau (1), nếu axit (H+) còn dư thì mới có phản ứng chuyển muối axit ( HCO3-) ban đầu và vừa sinh ra ở (1) thành khí CO2: ∑ HCO 3 Như vậy, nếu chỉ có (1), tức nH + 1 ≤ không thu được CO2.Ngược lại , nếu nCO 2− 3 1 nH + 1 − (2) + H +  → CO2 ↑ + H 2O nH + hay nCO 2− ≤ 1 khi cho từ từ H+ tác dụng với muối cacbonat ⇒ 3 > nCO 2− 3 1 hay nH + nCO 2− > 1 thì khi đó ở (1) H+ dư nên sẽ có (2) và do 3 đó có CO2 thoát ra.  HCO3− Tóm lại khi cho H vào dd  có thu đựoc khí CO2 2− CO3 + nH + nCO 2− hay không phụ thuộc vào tỉ lệ mol giữa . 3 • Chú ý : một số tính chất của muối cacbonat hay dung trong khi làm đề thi. - Muối trung hoà ( CO32-) chỉ tác dụng được với axit, còn muối axit (HCO3-) tác dụng được cả với axit và bazơ: - Muối axit + Bazơ  → Muối trung hoà + H2O. - Muối trung hoà bến trong dung dịch, còn muối axit kém bền trong dung dịch. 0 t M(HCO3)n  → M2(CO3)n + CO2 ↑ + H2O • Quy luật tính toán. 2− CO3 + Khi gặp bài toán H + hh hai muối  thì có thể giải nhanh bài toán bằng hai phương pháp: −  HCO3 - Phưong pháp ba dòng( Tính tại ba thời điểm: ban đầu, phản ứng, sau phản ứng). - Phương pháp sử dụng công thức tính nhanh . + Nếu bài toán rơi vào trường hợp chỉ có (1) chưa có (2) tức nH + ≤ nCO 2− thì phải tính theo H+. Cụ thể: 3 theo (1) có ngay: ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------DongHuuLee. THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa . FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0. Alo: 0912970604 1 ∑n HCO3− (dd) Và nCO 2− (dd) = nCO 2− ( bd ) − nH + = nHCO − (bd ) + nH + 3 3 3 + Nếu bài toán rơi vào trường hợp (1) đã xong còn (2) chưa xong tức nCO 2− < nH + < nHCO − + nCO 2− 3 3 3 thì : nHCO − = nHCO − ( bd ) + 2nCO 2− ( bd ) − nH + ( bd ) 3 3 3 nCO2 = nH + ( bd ) − nCO 2− ( bd ) 3 + Nếu bài toán rơi vào trường hợp (1) và (2) đều xong tức 2 nCO 2− + nHCO − < nH + thì 3 3 nCO2 = nHCO − ( bd ) + nCO 2− (bd ) 3 3 Tóm lại: nH + nH + ≤ nCO2 nCO 2− < nH + < nHCO − + 2nCO 2− 2nCO 2− + nHCO − < nH + i∑ nHCO − (dd) inHCO − inCO2 3 3 3 3 = nHCO − ( bd ) + 2nCO 2− ( bd ) − nH + ( bd ) = nHCO− ( bd ) + nH + 3 3 Sản phẩm 3 3 3 3 = nHCO − ( bd ) + nCO 2− ( bd ) 3 3 inCO2 inCO 2− (dd) 3 = nH + ( bd ) − nCO 2− ( bd ) = nCO 2− ( bd ) − nH + 3 3 Các công thức nêu trên được chứng minh dễ dàng nhờ phương pháp ba dòng. Hoặc bạn có thể dùng bảo toàn điện tích và bảo toàn nguyên tố C( nếu bạn đủ đẳng cấp!!!). CO3 2 − 2. Tình huống 2: cho từ từ dung dịch muối CO32- hoặc dung dịch hỗn hợp  vào axit mạnh. −  HCO3 - Nếu cho từ từ muối CO32- vào dung dịch H+ thì có phản ứng: CO32- + 2H+ → CO2 + H2O. CO3 2 − - Nếu cho từ từ dung dịch hỗn hợp  vào axit mạnh thì có hai phan rứng tạo khí được coi như xảy ra −  HCO3 2 H + + CO3 2− → CO2 + H 2O cùng lúc :  + −  H + HCO3 → CO2 + H 2O - Khi giải bài tập tình huống này bạn đọc cần lưu ý: + Tỉ lệ mol đã tham gia phản ứng của các muối bằng đúng tỉ lệ mol ban đầu giữa các muối đó. + Nếu biết đồng thời số mol của các muối và số mol của axit thì để biết muối hết hay axit hết bạn đọc có thể phản chứng theo phương pháp đại số (giả sử muối phản ứng hết, dựa vào phản ứng tính được H+ cần, đối chiếu H+ cần và H+ đề cho là bạn đọc có kết luận H+ hết hay dư) hoặc bảo toàn điện tích ( nếu phản ứng đủ thì phải có ∑ q +∈H + = ∑ q −∈( CO 2− , HCO − ) ⇔ 1× nH + = 2 × nCO 2− + 1× nHCO − .Từ đây căn cứ vào số mol của các 3 3 3 3 ion đề cho bạn đọc đủ cơ sở để kết luận muối hết hay axit hết). + Nếu đề chưa cho biết số mol của muối hoặc số mol của axit ( không thể phản chứng để kết luận được muối hết hay axit hết )thì nên đặt mol của các muối đã phản ứng làm ẩn rồi giải theo đại số hoặc bảo toàn điện tích. 3. Tình huống 3. Cho axit đủ hoặc dư tác dụng với muối cacbonat. - phản ứng tạo khí ngay. - Khi giải toán nên sử dụng bảo toàn khối lượng, tăng giảm khối lượng và bảo toàn điện tích. Chú ý. Để giải nhanh bài tập trong mọi tình huống nên áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố C: ∑ n(CO 2− + HCO − ) = nCO2 + n↓(CaCO3 , BaCO3 ) 3 3 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------DongHuuLee. THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa . FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0. Alo: 0912970604 2 B.BÀI TẬP THỰC HÀNH VÀ KĨ THUẬT GIẢI NHANH C©u 1 : ( Trích Thi thử lần 1- THPT Lê Văn Hưu 2014 – Thanh Hóa). Cho từ từ 200ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 1M và H2SO4 0,5M vào 300ml dung dịch Na2CO31M thu được V lít khí (đktc). Giá trị của V là A. 1,68 lít B. 3,36 lít C. 4,48 lít D. 2,24 lít Hướng dẫn giải Cách 1 . Sử dụng công thức giải nhanh. - Theo giả thiết có : ∑n H+ = nHCl + 2 × nH 2 SO4 = 0, 4( mol ); n CO 2− = nNa2CO3 = 0,3(mol ). 3 0,2 0,1 - Sử dụng công thức tính nhanh ( bạn đọc xem ở phần có: nH + − nCO 2− = nCO2 → nCO2 = 0,1(mol ) → VCO2 = 0,1× 22, 4 = 2, 24(lit ) → Đáp án D. lí thuyết) 3 0,4 0,3 ? Cách 2. Phương pháp 3 dòng ( bạn đọc xem quy trình giải ở phần lí thuyết) C©u 2 : ( Trích đề thi ĐH 2013). Hòa tan hoàn toàn 20,6g hỗn hợp Na2CO3 và CaCO3 bằng dung dịch HCl dư ,thu được V lít CO2 (đktc) và dung dịch chứa 22,8g hỡn hợp muối. Giá trị của V là A. 1,79 lít B. 4,48 lít C. 2,24 lít D. 5,60 lít Hướng dẫn giải Cách 1. Phương pháp tăng giảm khối lượng và bảo toàn điện tích. - Bản chất phản ứng là sự thay thế CO32- trong các muối cacbonat bằng ion Cl-. Khối lượng muối clorua thu được lớn hơn 22,8 – 20,6 = 2,2g so với muối cacbonat ban đầu chính là sự chênh lệch khối lượng của Cl- và CO32-. - Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và tăng giảm khối lượng bạn đọc có: nCl − = 2 × nCO32− nCl − = 0, 4 . ⇒  35,5 × nCl − − 60 × nCO 2− = 2, 2 nCO32− = 0, 2 → nCO2 = 0, 2 → VCO2 = 22, 4 × 0, 2 = 4, 48(lit ) 3  → Đáp án B. Nhận xét. Gặp bài toán mà đề cho khối lượng trước, cho khối lượng sau bạn đọc nên nghỉ ngay đến phương pháp tăng giảm khối lượng. Tăng – giảm khối lượng thì có lẻ bạn đọc (và nhiều tài liệu khác) đã biết ,nhưng kĩ thuật dùng tăng – giảm khối lượng là cả một nghệ thuật mà không phải ai cũng biết nếu không muốn nói là rất ít bạn biết nghệ thuật này. Cách 2. Sử dụng hệ quả của định luật bảo toàn khối lượng. V 22,8 = 20, 6 + 11× → V = 4, 48(lit ) → Đáp án B. 22, 4 Chú ý. - Bảo toàn khối lượng và tăng – giảm khối lượng là “hai anh em sinh đôi” .Điều này có nghĩa là một bài nếu được giải theo bảo toàn khối lượng thì cũng có thể giải được theo tăng – giảm khối lượng. - Dựa vào bảo toàn khối lượng bạn đọc dễ chứng minh được : Trong bài toán muối cacbonat + HCl luôn có: mmuối clorua = mmuối cacbonat + 11 ×nCO2 C©u 3 : Hòa tan 14,52 gam hỗn hợp chất X gồm NaHCO3,KHCO3 ,MgCO3 bằng dung dịch HCl dư ,thu được 3,36 lít khí CO2(đktc).Khối lượng KCl tạo thành trong dung dịch sau phản ứng là A. 8,94g B. 16,17g C. 11,79g D. 7,92g Hướng dẫn giải - Bạn đọc nhận thấy M NaH = M Mg = 24 → nên bạn quy đổi hỗn hợp  NaHCO3  MgCO3  .  MgCO3 ⇔ hh   KHCO3  KHCO 3  ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------DongHuuLee. THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa . FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0. Alo: 0912970604 3 Từ đây bạn đọc có thể giải theo phương pháp đại số ( viết phản ứng) hoặc bảo toàn nguyên tố C và K là OK. Nhận xét. Đôi khi các chất trong một hỗn hợp có một đặc điểm chung ( cùng khối lượng phân tử,cùng công thức tổng quát,cùng đặc điểm cấu tạo nào đó,….) và nếu phát hiện ra quy luật này thì đoi khi bài toán rất đơn giản → trong quá trình giải bài toán hỗn hợp,đôi khi bạn nên quan sát ,nên đặt câu hỏi xem các chất trong hỗn hợp đề cho có quy luật gì chung không. C©u 4 : Dung dịch X chứa x mol Na2CO3 và y mol NaHCO3 với x: y = 1: 2.Dung dịch Y chứa z mol HCl .Thực hiện hai thí nghiệm sau : - Cho từ từ đến hết dung dịch X vào dung dịch Y thấy thoát ra 16,8 lít CO2 (đktc). - Cho từ từ đến hết dung dịch Y vào dung dịch X thấy thoát ra 5,6 lít CO2(đktc). Tổng giá trị của (x +y) là : A. 1,75 B. 2,50 C. 2,25 D. 2,00 Hướng dẫn giải Bạn đọc cần nhận thấy: - Lượng H+ và lượng CO32- ở cả hai thí nghiệm đều bằng nhau. -Khi cho từ từ H+ vào HCO3-, CO32- hoặc cho từ từ HCO3-, CO32- vào H+ nếu CO32- chuyển hết thành CO2 thì lượng H+ tiêu tốn ở cả hai thí nghiệm sẽ bằng nhau và thu được lượng CO2 như nhau. Bạn sẽ thấy rõ điều này nếu như dựa vào các phản ứng xảy ra ở hai thí nghiệm. Ở bài này bạn đọc thấy,lượng H+ và HCO3-, CO32- bằng nhau nhưng lượng CO2 ở hai thí nghiệm lại khác nhau chứng tỏ lượng H+ ở cả hai thí nghiệm không đủ để chuyển hết HCO3-, CO32- thành CO2: - Ở thí nghiệm 1 : H+ hết nên tính CO2 theo H+ . Gọi số mol của CO32- và HCO3- đã tham gia phản ứng lần lượt là x1 và y1. CO3 2− + 2 H + → CO2 ↑ + H 2O x1 ( mol ) → 2 x1 x1 ( mol ) HO3 − + H + → CO2 ↑ + H 2O y1 ( mol ) → 16,8  nCO2 = ( x1 + y1 ) = 22, 4 Từ đây có  n + = (2 x1 + y1 ) = z  H y1 y1 ( mol ) (*) Mặt khác, do tỉ mol ban đầu của các chất trong hỗn hợp đúng bằng tỉ lệ mol đã tham gia phản ứng của các chất nên bạn đọc có x1 : y1 = 1 : 2 (**). (*)&(**)  → z = 1( M ). - Ở thí nghiệm 2: bài toán thuộc vùng giữa ( phản ứng 1 xong, phản ứng 2 đang diễn ra thì dừng lại vì H+ thiếu) nên theo công thức tính nhanh (hoặc phương pháp 3 dòng )bạn đọc có ngay: x: y =1:2 nH + ( pu ) = nCO 2− (bd ) + nCO2 → nCO 2− (bd ) = x = 0, 75(mol )  → y = 1,5 → x + y = 2, 25 → 3 1 3 x 0,25 Đáp án C. Chú ý. Ở thí nghiệm 1 bạn đọc cũng có thể giải theo bảo toàn nguyên tố C và phương pháp bảo toàn điện tích (cho phần muối đã phản ứng) như sau: CO3 2− → CO2 nCO2 = x1 + 2 x1 = 0, 75  x1 x1 x 1  = → → 1× z = 2.x1 + 1.2 x1 → z = 1. − y 2  HCO3 → CO2  ∑ q+ − ∑q  2 x1  2 x1 C©u 5 : ( Trích đề thi thử lần 1 THPT Lương Đắc Bằng 2014 – Thanh Hóa ).Hòa tan m gam hỗn hợp Na2CO3 và KHCO3 vào nước được 400ml dung dịch X.Cho từ từ 100ml dung dịch HCl 1,5M vào dung dịch X ,thu được dung dịch Y và 1,008 lít khí (đktc).Cho Y tác dụng với Ba(OH)2 dư thu được 29,55g kết tủa.Cho từ từ dung dịch X vào bình đựng 100 ml dung dịch HCl 1,5M thu được V lít khí (đktc) .Giá trị của m và V là ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------DongHuuLee. THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa . FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0. Alo: 0912970604 4 A. 20,13 và 2,688 B. 20,13 và 2,814 C. 18,96 và 2,184 Hướng dẫn giải - Sử dụng công thức giải nhanh và bảo toàn nguyên tố C bạn đọc có ngay: D. 18,96 và 2,688 nH + − nCO32− = nCO2  0,15 0,045  nCO32− = 0,105 ? →   nCO32− + nHCO3− = nCO2 + nBaCO3  nHCO3− = 0, 09  ? 0,045 0,15 ? ⇒ m = 0,105 × 106 + 0, 09 × 100 = 20,13( g ). - Dựa vào tỉ lệ mol của ion CO32- và HCO3- và phương pháp bảo toàn điện tích( hoặc các phản ứng) bạn đọc có ngay: nCO32− : nHCO3− = 0,1059 : 0, 09  ∑ q +∈H + = ∑ q −∈ ( CO 2− + HCO − ) phan ung → 1× nH + = 2 × nCO 2− phan ung + 1× nHCO − ( phan ung ) 3 3 3 3  0,15 0,105 x 0,09 x   x = 0, 5  → nCO2 = nCO 2− phan ung + 1× nHCO − ( phan ung ) = 0, 0975 → VCO2 = 2,184(lit ) 3 3  0,105 x 0,09 x  C©u 6 : Cho từ từ V lít dung dịch Na2CO3 1M vào V1 lít dung dịch HCl1M,thu được 2,24 lít CO2(đktc).Cho từ từ V1 lít HCl 1M vào V lít dung dịch Na2CO31M,thu được 1,12 lít CO2(đktc).Vậy giá trị của V và V1 tương ứng là A. 0,15 lít và 0,2 lít C. 0,2 lít và 0,25 lít B. 0,25 lít và 0,2 lít D. 0,2 lít và 0,15 lít Hướng dẫn giải Bạn đọc cần nhận thấy: - Lượng H+ và lượng CO32- ở cả hai thí nghiệm đều bằng nhau. -Khi cho từ từ H+ vào CO32- hoặc cho từ từ CO32- vào H+ nếu CO32- chuyển hết thành CO2 thì lượng H+ tiêu tốn ở cả hai thí nghiệm sẽ bằng nhau và thu được lượng CO2 như nhau. Bạn sẽ thấy rõ điều này nếu như dựa vào các phản ứng xảy ra ở hai thí nghiệm: Cho từ từ CO32- vào H+ Cho từ từ H+ vào CO32- CO3 2− + 2 H + → CO2 ↑ + H 2O a→ →2 a nCO 2− = a  3 → nH + = 2a  nCO2 ↑ = a →a CO32− + H + → HCO3− a a→ a − + HCO3 + H → CO2 ↑ + H 2O a→ a a nCO 2− = a  3 → nH + = 2a  nCO2 ↑ = a Ở bài này bạn đọc thấy,lượng H+ và CO32- bằng nhau nhưng lượng CO2 ở hai thí nghiệm lại khác nhau chứng tỏ lượng H+ ở cả hai thí nghiệm không đủ để chuyển hết CO32- thành CO2: Ở thí nghiệm : H+ hết nên tính CO2 theo H+ và 1 0, 2 nCO2 ↑ = nH + → nH + = 2 × nCO2 ↑ = 0, 2( mol ) → VHCl = V1 = = 0, 2(lit ). 2 1 - Ở thí nghiệm 2: bài toán thuộc vùng giữa ( phản ứng 1 xong, phản ứng 2 đang diễn ra thì dừng lại vì H+ thiếu) nên theo công thức tính nhanh (hoặc phương pháp 3 dòng )bạn đọc có ngay: ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------DongHuuLee. THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa . FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0. Alo: 0912970604 5 nH + ( pu ) = nCO 2− ( bd ) + nCO2 → nCO 2− ( bd ) = 0,15(mol ) → V = 3 0,2 3 ? 0,05 0,15 = 0,15M 1 Đáp án A. C©u 7 : Có hai cốc đựng dung dịch HCl đặt trên hai đĩa cân A,B.Cân ở trạng thái cân bằng.Cho 10g CaCO3 vào cốc A và 8,221g M2CO3 vào cốc B.Sau khi hai muối đã tan hết ,cân trở lại trạng thái cân bằng .Kim loại M là A. Li B. K C. Na D. Rb Hướng dẫn giải Bạn đọc biết ngay,muốn cân thăng bằng trở lại thì khối lượng hai cốc sau phản ứng phải bằng nhau → Độ biến thiên khối lượng ở hai cốc trong quá trình phản ứng phải bằng nhau: 10 8, 221 10 − 44 × = 8, 221 − 44 × → M = 39( K ) . 100 2 M + 60 Đáp án B. Nhận xét. Nghệ thuật để bạn đọc giải nhanh bài này chính là kĩ thuật dùng phương pháp tăng – giảm khối lượng. Phương pháp tăng – giảm khối lượng thì như bạn đã biết,nhưng kĩ thuật dùng nó thì không phải tài liệu nào cũng nói được. Ad đã trình bà vấn đề này trong một chuyên đề khác. Bạn đoc có thể tìm đọc trên FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0. C©u 8 : Cho 19,2 gam hỗn hợp hai muối cacbonat của một kim loại kiềm hóa trị I và muối cacbonat của kim loại hóa trị II tác dụng với dung dịch HCl dư,thu được 4,48 lít khí (đktc).Khối lượng muối tạo thành trong dung dịch sau phản ứng là A. 21,4 B. 22,2 C. 23,4 D. 25,2 C©u 9 : Hòa tan hoàn toàn 2,84g hỗn hợp hai muối cacbaonat của hai kim loại nhóm IIA và thuộc hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn bằng dung dịch HCl,thu được dung dịch X và 672 ml CO2(đktc).Hai kim loại là A. Be ,Mg B. Mg,Ca C. Ca,Ba D. Ca,Sr Hướng dẫn giải - Thay hỗn hợp hai muối cacbonat đề cho bằng một muối cacbonat tương đương MCO3 . - Bảo toàn C bạn đọc có: nMCO = nCO2 = 0, 03 ( mol ) ⇒ M + 60 = 3 Mg(M = 24) 2,84 = 96, 67 ⇒ M = 34, 67 →  . 0, 03 Ca ( M = 40) Đáp án B. Nhận xét. Với bài toán tìm chất từ một hỗn hợp thì bạn đọc nên biết phương pháp trung bình là sự lựa chọn hàng đầu. C©u 10 : Hòa tan một muối cacbonat kim loại M hóa trị n bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 9,8%,thu được dung dịch muối sunfat 14,18%.Kim loại M là A. Cu B. Fe C. Al D. Zn Hướng dẫn giải - Chọn nM 2 ( CO3 )n = 1 mol ⇒ mM 2 ( CO3 )n = (2 M + 60n) gam. - Phương trình phản ứng: M2(CO3)n +nH2SO4 → M2(SO4)n + nCO2 + nH2O. - Theo phản ứng có : nH 2 SO4 = n ( mol ) → m dd H SO 10% = 2 4 98n = 1000n( gam). 9,8% - Áp dụng bảo toàn khối lượng bạn đọc dễ có: mdd H 2 SO4 + mM 2 ( CO3 )n = mdd H 2 SO4 + mCO2 ⇒ mdd H 2 SO4 = (2M + 1016n) ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------DongHuuLee. THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa . FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0. Alo: 0912970604 6 ⇒ C % dd M 2 ( SO4 )n = n = 2 2 M + 96n × 100 = 14,18 ⇒ M = 28n ⇒  2 M + 1016n  M = 56( Fe). Đáp án B. Nhận xét. - Khi gặp bài toán mà đề không cho số liệu ( hoặc cho một cách chung chung như “cho một lượng” hay “cho một thể tích” …) của chất tham gia phản ứng thì bạn đọc hãy nghĩ ngay tới phương pháp tự chọn lượng chất. - Khi áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ,bạn đọc nên nhớ có hai hình thức: + Áp dụng bảo toàn khối lượng lên một phản ứng : ∑ m các chất pư = ∑ m các chất tạo thành. + Áp dụng bảo toàn khối lượng lên một QUÁ TRÌNH: ∑ m trước pư = ∑ m sau ứng Hình thức thứ 2 phổ biến hơn,tổng quát hơn vì nó đứng cho cả những phản ứng không hoàn toàn và đúng cho cả trường hợp trong hỗn hợp ban đầu có những chất không tham gia phản ứng. Bài vừa xét là ta đã áp dụng bảo toàn khối lượng lên một quá trình. C©u 11 : Cho hỗn hợp K2CO3 và NaHCO3 ( tỉ lệ mol 1:1) vào bình dung dịch Ba(HCO3)2 ,thu được kết tủa X và dung dịch Y.Thêm từ từ dung dịch HCl 0,5M vào bình đến khi không còn khí thoát ra thì hết 560ml.Biết toàn bộ Y phản ứng vừa đủ với 200ml dung dịch NaOH1M.Khối lượng kết tủa X là A. 11,28 B. 9,85 C. 3,94 D. 7,88 Hướng dẫn giải - Đặt số mol K2CO3 = a; NaHCO3 = a, Ba(HCO3)2 = b.. -Khi cho HCl dư vào bình thì toàn bộ C trong các chất ban đầu bị chuyển thành CO2 nên (1)  a = 0, 04  nH + = 0, 28 = 3a + 2b → → n X = n BaCO = 0, 04.  3 (2) b = 0, 08  nOH − = 0, 2 = a + 2b Ghi chú. Phương trình (1) có được là vì: BTNT nH + = nCl − ←  (2 KCl , NaCl , BaCl2 ) ← [ K 2 CO3 , NaHCO3 , Ba ( HCO3 )2 ] Phương trình 2 có được là vì : nOH − = nHCO − . 3 C©u 12 : Cho từ từ dung dịch dịch hỗn hợp chứa 0,5 mol HCl và 0,3 mol NaHSO4 vào dung dịch chứa hỗn hợp gồm 0,6 mol NaHCO3 và 0,3 mol K2CO3 được dung dịch X và V lít CO2 (đktc).Thêm dung dịch Ba(OH)2 dư vào X thấy tạo thành m gam kết tủa.Giá trị của m và V là 11,2 và 78,7 A. B. 20,16 và 78,8 C. 20,16 và 148,7 D. 11,2 và 148,7 Hướng dẫn giải - Cho từ từ H+(0,8 mol) vào hỗn hợp HCO3-(0,6 mol) và CO32- ( 0,3 mol) nên xảy ra phản ứng theo thứ tự : (1) H + + CO32 − → HCO3− 0,3 ← 0,3→ + 0,3 Sau đó vì H còn nên có tiếp phản ứng: H + + ∑ HCO3− → CO2 + H 2O (2) 0,5→ 0,5 0,5 Từ (1) và (2) → nHCO − (dư) = 0,4 (mol) và V = 0,5 . 22,4 = 11,2 lít. 3 Thêm Ba(OH)2 dư vào X : HCO3− + OH − + Ba 2+ → BaCO3 ↓ + H 2O 0,4 → 2− SO4 + Ba 0,3 → 0,4 2+ → BaSO4 ↓ 0,3 Nên khối lượng két tủa m = 148,7 g. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------DongHuuLee. THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa . FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0. Alo: 0912970604 7 C©u 13 : A. C©u 14 : A. C©u 15 : A. → Đáp án D. Cho từ từ từng giọt của dung dịch chứa b mol HCl vào dung dịch chứa a mol Na2CO3 thu được V lít CO2 (dktc).Ngược lại,cho từ từ từng giọt của dung dịch chứa amol Na2CO3 vào dung dịch chứa b mol HCl thu được 2V lít CO2(đktc). Quan hẹ giữa a và b là a = 0,8b B. a = 0,35b C. a = 0,75b D. a = 0,5b Cho từ từ dung dịch chứa a mol HCl vào dung dịch chứa b mol Na2CO3 đồng thời khuấy đều ,thu được V lít khí (đktc) và dung dịch X .Khi cho nước vôi trong dư vào dung dịch X thấy có kết tủa xuất hiện.Biểu thức liên hệ giữa V với a,b là V = 22,4(a-b) B. V = 11,2(a-b) C. V = 11,2(a+b) D. V = 22,4(a+b) Cho 25,8 gam hỗn hợp X gồm MOH,MHCO3 và M2CO3 ( M kim loại kiềm, MOH và MHCO3 có số mol bằng nhau) tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 loãng, sau phản ứng thu được 0,3 mol CO2 . Kim loại M là K B. Na C. Li D. Rb Hướng dẫn giải Cách 1. Phương pháp thử đáp án – tìm đáp án cho mol đẹp. - Đặt nMOH = x → nMHCO3 = x , đặt nM 2CO3 = y. - Theo đề bạn đọc có hệ:  mhh = ( M + 17) x + (M + 61) x + (2 M + 60)   nCO2 = nC = x + y = 0,3 - Thử M từ A,B,C sẽ tìm được kết quả ( là đáp án làm cho hệ trên có nghiệm đẹp). Cách 2.Phương pháp quy đổi và biện luận.  MOH  M CO - Vì số mol của MOH = số mol của MHCO3 nên có thể thay  =  2 3 và quy đổi hỗn  MHCO3  HOH  MOH  ∑ M 2CO3 hợp  MHCO3 = hh  .  HOH  M CO  2 3 mM 2CO3 - Bảo toàn C có nM 2CO3 = nCO2 = 0, 3 (mol) → M M 2CO3 = 2 M + 60 = < 25,8 0,3 → chỉ có Li ( M = 7) là thỏa. Đáp án C. Nhận xét. Khi gặp bài toán phức tạp ( nhiều ẩn số, ít số liệu chẳng hạn),chắc chắn những bài kiểu này sẽ có lời giải thông minh ( như cách 2 ở trên).Tuy nhiên do thời gian quá ngắn và áp lực trong phòng thi cực lớn sẽ khó có cơ hội cho bạn tỉnh táo đủ tìm được lời giải thông minh. Khi đó đáp án A,B,C,D chính là “thần dược” giúp bạn vượt qua cơn nguy kịch đấy. C©u 16 : ( Trích đề thi thử lần 1 – 2014 – THPT Quỳnh Lưu – Nghệ An).Thêm từ từ từng giọt 100 ml dung dịch chứa Na2CO3 1,2M và NaHCO3 0,6M vào 200ml dung dịch HCl 1M.Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X . Cho dung dịch BaCl2 đến dư vào dung dịch X thu được m gam kết tủa.Giá trị của m là A. 9,85 B. 11,8 C. 23,64 D. 7,88 Hướng dẫn giải - Bạn đọc có : nCO 2− = 0,12  3  → nCO32− : nHCO3− = 2 :1 . Nên tỉ lệ → nCO32− (pư) : nHCO3 nHCO − = 0, 06  3  nH + = 0, 2 . (pư) cũng = 2:1. - Hai phản ứng sau xay ra đồng thời : ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------DongHuuLee. THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa . FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0. Alo: 0912970604 8 CO3 2− + 2 H + → CO2 ↑ + H 2O (1) HCO3− + H + → CO2 ↑ + H 2O (2) Cách 1. Phương pháp đại số. - Giả sử muối phản ứng hết.Khi đo theo hai phản ứng bạn đọc thấy ngay số mol H+ cần sẽ phải = 2 × nCO 2− + 1× nHCO − = 2.0,12+0,06 = 0,3 mol.Trong khi số mol H+ ban đầu chỉ có = 0,2 mol .Vậy 3 3 các muối chưa phản ứng hết, H+ đã phản ứng hết. - Đặt nCO 2− (pư) = 2x thì nHCO − (pư) = x. Ta có : 3 3 CO3 2− + 2 H + → CO2 ↑ + H 2O (1) 4x 2x → HCO3− + H + → CO2 ↑ + H 2O (2) x x→ → nH + = 5 x = 0, 2 → x = 0, 04 → nCO 2− (pư) = 2x = 0,08 nên nCO 2− (dư) = 0,12- 0,08 = 0,04 mol 3 3 .Lượng CO32- dư này sẽ phản ứng với Ba2+ của BaCl2 dư: CO32- + Ba2+ → BaCO3 → nBaCO3 ↓ = nCO 2− = 0, 04 → m↓ = 0, 04 × 197 = 7,88( g ) → Đáp án D. 3 Cách 2. Phương pháp bảo toàn điện tích. Xét 2 phản ứng : CO3 2− + 2 H + → CO2 ↑ + H 2O (1) HCO3− + H + → CO2 ↑ + H 2O (2) Nhìn vào 2 phản ứng bạn đọc thấy ngay, bên trái là các ion( HCO3-,CO32-,H+), bên phải là các phân tử trung hòa ( CO2 và H2O) nên nếu phản ứng vừa đủ thì : ∑q Nhưng theo đề : ∑ q + ∈H + + ∈H + = ∑ q −∈ (CO 2− + HCO − ) → 1× nH + = 2 × nCO 2− + 1× nHCO − . (= 0, 2) < ∑ q 3 3 − ∈ ( CO32− + HCO3− ) 3 3 ( = 2 × 0,12 + 1× 0, 06) → + H hết, muối chưa hết. Đặt nCO 2− (pư) = 2x thì nHCO − (pư) = x, áp dụng bảo toàn điện tích có : 3 ∑q + ∈H + 3 = ∑q − ∈ ( CO32− + HCO3− ) (thuộc phần phản ứng) → 1. 0,2 = 2. 2x + 1. x .Từ đây x = 0,04 rồi bạn đọc giải như cách 1 sẽ tìm được lượng kết tủa. Nhận xét. Với mục đích để bạn đọc hiểu ý tưởng nên Ad trình bày lời giải rất chi tiết nên hơi dài dòng.Thực chất khi thành thạo bạn đọc nên dùng cách hai và khi đó bạn nhẩm câu này sẽ không quá 30s. C©u 17 : Cho 34,4 gam hỗn hợp Na2CO3 ,K2CO3,CaCO3 phản ứng với dung dịch HCl dư thu được dung dịch X và 6,72 lít CO2 ở đktc.Cô cạn X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là A. 37,7 B. 27,7 C. 33,7 D. 35,5 Hướng dẫn giải Cách 1. Bảo toàn khối lượng. Bạn đọc chỉ cần bảo toàn khối lượng là có ngay công thức : mmuối clorua = mmuối cacbonat +11 × nCO2 Cách 2.Bảo toàn nguyên tố C và bảo toàn điện tích. ∑ nCO 2− = nCO2  3   nCl − = nH + = 2 × ∑ nCO32− C©u 18 : Cho 18,8 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat và hiđrocacbonat của một kim loại kiềm ,tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 sau phản ứng thu được 3,36 lít khí (đktc). Kim loại M là? A. Li B. Rb C. K D. Na Hướng dẫn giải ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------9 DongHuuLee. THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa . FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0. Alo: 0912970604 Cách 1. Khai thác đáp án A,B,C,D kết hợp với mol đẹp. Bạn đọc tự giải. Cách 2. Phương pháp khoảng. - Giả sử hỗn hợp chỉ có MHCO3 thì 18,8 nCO2 = 0,15( mol ) → M + 61 = = 125,3 → M = 64,3. 0,15 - Giả sử hỗn hợp chỉ có M2CO3 thì 18,8 nCO2 = 0,15(mol ) → 2 M + 60 = = 125,3 → M = 32, 65. 0,15 Vậy khi hỗn hợp chứa đồng thời cả hai muối thì chắc chắn sẽ phải có : 32,65 < M < 64,3 Đáp án C. Nhận xét. Cách thứ 2 thể hiện rằng bạn là người rất thông minh, rất đẳng cấp.Tuy nhiên như bạn đã biết “phong độ chỉ là nhất thời”, liệu trong phòng thi với vô vàn áp lực ,trong đó đặc biệt là áp lực về thời gian liệu bạn có kịp “tỏa sáng” để nghỉ ra cách 2 hay không? Vì vậy , khi gặp một bài toán hóa học quá phức tạp hoặc bạn lung túng trong việc xác định cách giải thì nên nhớ hai “câu thần trú” sau thì “phép màu” sẽ đến với bạn : “bài nào khó ,có bảo toàn” “bài nào khó, có đáp án” C©u 19 : Thêm từ từ từng giọt cho đến hết 100ml dung dịch hỗn hợp gồm Na2CO3 1,2M và NaHCO3 0,6M vào 200ml dung dịch HCl 1M.Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X.Cho BaCl2 đén dư vào dung dịch X thu được m gam kết tủa.Giá trị của m là A. 9,85g B. 7,88g C. 23,64g D. 11,82g Hướng dẫn giải - Với cách làm thí nghiệm như vậy thì cả hai muối phản ứng đồng thời và giải phóng CO2 ngay. - Bằng phương pháp phản chứng bạn đọc dễ chứng minh H+ hết và muối dư. - Do ban đâu nCO 2− : nHCO − = 2 :1 → nếu đặt nHCO − (pư) = a → nCO 2− (pư) = 2a. 3 3 3 3 - Áp dụng dịnh luật bảo toàn điện tích cho phần muối phản ứng( nếu không bạn đọc cũng có thể viết hai phản ứng ra rồi tính bình thường) bạn đọc có : 1× nH + = 2 × nCO 2− phan ung + 1× nHCO − ( phan ung ) → a = 0, 05( mol ) 3 0,2 3 2a a → nCO 2− (dư) = 0,04 mol. 3 - Theo CO32-(phần còn) + Ba2+ (dư) → BaCO3 thì mkết tủa = 197. 0,04 = 7,88g. Đáp án B Nhận xét. Có thể làm tăng độ khó của bài này lên bằng cách thay HCl bằng H2SO4 và BaCl2 bằng Ba(OH)2 vì khi đó kết tủa còn được sinh ra từ hai phản ứng : SO42- + Ba2+ → BaSO4 HCO3- + OH- + Ba2+ → BaCO3 + H2O. Khi đó nhiều bạn đọc sẽ bị sập bẫy vì lỡ quên phản ứng tạo BaSO4. C©u 20 : Cho từ từ dung dịch HCl có pH = 0 ( tức 1M) vào dung dịch chứa 5,25g hỗn hợp muối cacbonat của kim loại kiềm kế tiếp trong nhóm IA đến khi có 0,015 mol CO2 thoát ra thì dừng lại.Cho dung dịch thu được tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 dư sinh ra 3 gam kết tủa.Công thức của hai muối và thẻ tích dung dịch HCl đã dùng là A. Li2CO3 và Na2CO3 và 0,03 lit. B. Li2CO3 và Na2CO3 và 0,06 lit. C. Na2CO3 và K2CO3 và 0,03 lit. D. Na2CO3 và K2CO3 và 0,06 lit. Hướng dẫn giải - Gọi công thức chung của hai muối là M 2CO3 ( x mol ); nHCl(đã dùng) = y mol. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------DongHuuLee. THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa . FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0. Alo: 0912970604 10 Ta có : H + + CO32 − → HCO3− x ←x→ (1) x Sau đó vì H+ còn nên có tiếp phản ứng: H + + ∑ HCO3− → CO2 + H 2O (2) y−x → y−x y−x Từ (1) và (2) → nHCO − (dư) = (2x – y) (mol) và nCO2 = y – x = 0,015 (*) 3 ( Vì có CO2 thoát ra nên CO32- đã chuyển hết thành HCO3-; mặt khác, cho dung dịch Ca(OH)2 dư vào được kết tủa nên HCO3- dư (2x – y) mol, H+ hết). HCO3− + OH − + Ca 2+ → CaCO3 ↓ + H 2O (2 x − y ) → (2 x − y ) Nên mol kết tủa 2x - y = 0,03 (**). Từ (*) và (**) có x = 0,045, y = 0,06. 2 M + 60 = 116, 67 → M = 28, 33( Na, K ) →  +  pH = 0 →  H  = 1M → V = 0, 06(lit ) → Đáp án D. Chú ý. Bạn đọc cũng có thể giải nhanh bằng cách áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố C : nM 2CO = nCO2 + nCaCO3 = 0, 045(mol ) → M = 28,33( Na, K ). 3 C©u 21 : Cho 9,1 gam hỗn hợp hai muối cacbonat trung hòa của hai kim loại kiềm ,ở hai chu kì liên tiếp tan hoàn toàn trong dung dịch HCl dư,thu được 2,24 lít khí CO2 (đktc).Hai kim loại đó là A. Na,K B. K,Cs C. Li,Na D. Li,Cs Hướng dẫn giải - Thay hỗn hợp hai muối cacbonat đề cho bằng một muối cacbonat tương đương M 2CO3 . - Bảo toàn C bạn đọc có:  Li (M = 7) nM 2CO = nCO2 = 0,1 (mol ) ⇒ 2M + 60 = 91 ⇒ M = 15,5 →  . 3  Na ( M = 23) Đáp án C. Nhận xét. Với bài toán tìm chất từ một hỗn hợp thì bạn đọc nên biết phương pháp trung bình là sự lựa chọn hàng đầu. C©u 22 : ( Trích chuyên KHTN lần 1- 2014).Hòa tan hết a gam hỗn hợp gồm Na2CO3 và KHCO3 vào nước thu dược dung dịch X.Cho tù từ 100ml dung dịch HCl 1,5M và đung dịch X,thu được dung dịch Y và 1,008 lít CO2 (đktc).Thêm dung dịch Ba(OH)2 dư vào Y được 29,55g kết tủa. Giá trị của a là A. 20,13g B. 18,7g C. 12,4g D. 32,4g Hướng dẫn giải - Sử dụng công thức tính nhanh ( bạn dọc xem ở phần lí thuyết) và định luật bảo toàn nguyên tố C là có ngay: nH + − nCO32− = nCO2  0,15 0,045  nCO32− = 0,105 ? →   nCO32− + nHCO3− = nCO2 + nBaCO3  nHCO3− = 0, 09  ? 0,045 0,15 ? ⇒ m = 0,105 × 106 + 0, 09 × 100 = 20,13( g ). Đáp án A. C©u 23 : Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na2CO3 1M,K2CO31,5M và KHCO31M .Nhỏ từ từ từng giọt cho đến hết 200ml dung dịch HCl 2M vào 100ml dung dịch X ,sinh ra V lít khí (đktc).Giá trị của V là ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------DongHuuLee. THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa . FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0. Alo: 0912970604 11 A. 2,24 lít B. 1,12 lít C. 4,48 lít D. 3,36 lít C©u 24 : Cho 18,4 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của kim loại thuộc nhóm IIA ở 2 chu kì liên tiếp tác dụng hết với với dung dịch HCl.Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 20,6 gam muối khan.Hai kim loại đó là A. Be và Mg B. Ma và Ca C. Ca và Sr D. Sr và Ba C©u 25 : Cho từ từ đến hết dung dịch A chứa 0,5 mo HCl vào dung dịch B có 0,2 mol Na2CO3 và 0,3 mol NaHCO3.Thể tích khí bay ra là A. 6,72 lít B. 8 lít C. 5,6 lít D. 8,96 lít C©u 26 : Cho a gam hỗn hợp gồm Na2CO3 và NaHSO3 có số mol bằng nhau tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư .Khí sinh ra dẫn vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 41, gam kết tủa. Giá trị của a là A. 20 B. 21 C. 22 D. 23 C©u 27 : Có hai cốc riêng biệt : cốc 1 đựng dung dịch chứa 0,2 mol Na2CO3 và 0,3 mol NaHCO3 ; cốc 2 đựng dung dịch chứa 0,5 mol HCl.Khi nhỏ từ từ cốc 1 vào cốc 2 tháy thoát ra V lít CO2 (đktc).Giá trị của V là A. 6,72 lít B. 7,84 lít C. 8,00 lít D. 8,96 lít. Hướng dẫn giải Nhỏ từ từ cốc 1 vào cốc 2 → HCl dư so với lượng NaHCO3 và Na2CO3 có trong từng gọt dung dịch cho vào và do đó hai phản ứng đồng thời xảy ra và có khí ngay: 2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2 + H2O (1) HCl + NaHCO3 → NaCl + CO2 + H2O (2) Gọi x là % số mol Na2CO3 và NaHCO3 từ cốc 1 đã them vào cốc 2 0, 2 x 0,3 x ⇒ 0,5 = 2 × + 1× → x = 71, 43% 2 100 Từ (1) và (2) ⇒ ∑ nCO2 = ∑ n( Na2CO3 + NaHCO3 ) đã thêm vào = (0,2 +0,3) .71,43% C©u 28 : A. C©u 29 : A. C©u 30 : A. → ∑ nCO2 = 0, 357 mol → V = 0,357 × 22, 4 = 8, 0(lit ) → Đáp án C. ( Trích đề thi thử lần 1 – 2014 – Quốc Học Huế).Cho từ từ 150ml dung dịch HCl 1M vào 500ml dung dịch A gồm Na2CO3 và KHCO3 thu được 1,008 lít khí (đktc) và dung dịch Y. Cho Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được 29,55g kết tủa.Nồng độ của Na2CO3 và KHCO3 trong dung dịch A lần lượt là 0,2M và 0,4M B. 0,18M và 0,26M C. 0,21M và 0,32M D. 0,21M và 0,18M Hướng dẫn giải - Sử dụng công thức tính nhanh ( bạn dọc xem ở phần lí thuyết) và định luật bảo toàn nguyên tố C là có ngay: 0,105  nH + − nCO32− = nCO2 Na2CO3 ] = = 0, 21M [ n = 0,105    0,15 0, 5 0,045  CO32−  ? → ⇒ → Đáp án D.  nCO32− + nHCO3− = nCO2 + nBaCO3 nHCO3− = 0, 09 [ KCO ] = 0, 09 = 0,18M 3 0,045 0,15 0,5 ?  ?  Cho từ từ đến hết 100ml dung dịch HCl 2M vào 100l dung dịch Na2CO3 1,5M.Sau phản uwgs thu được V lít CO2 (đktc).Giá trị của V là 2,24 lít B. 1,68 lít C. 1,12 lít D. 0 lít ( Trích đề thi thử lần 1 năm 2010- THPT Chuyên Hùng Vương –Phú Thọ).Cho từ từ dung dịch chứa b mol HCl vào dung dịch chứa a mol Na2CO3 (Thí nghiệm 1),thu được V lít CO2(đktc).Ngược lại, cho từ từ dung dịch chứa a mol Na2CO3 vào dung dịch chứa b mol HCl( Thí nghiệm 2),thu được 2V lít CO2.Mối liên hệ giữa a,b là a = 0,8b B. a = 0,35b C. a = 0,75b D. a= 0,5b Hướng dẫn giải - Lượng HCl và Na2CO3 ở hai thí nghiệm là như nhau,nhưng lượng CO2 thu được ở hai thí nghiệm lại khác nhau,chứng tỏ ở cả hai thí nghiệm H+ không đủ để chuyển hết ion CO32- thành CO2. - Ở thí nghiệm 1: H+ chuyển hết CO32- thành HCO3- , sau đó chuyển một phần HCO3- thành CO2.Áp dụng công thức tính nhanh bạn đọc có : ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------DongHuuLee. THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa . FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0. Alo: 0912970604 12 nH + ( pu ) = nCO32− ( bd ) + nHCO3− ( pu )  nHCO3− ( pu ) = nCO2 → nH + ( pu ) = nCO 2− ( bd ) + nCO2 → nCO2 = (b − a ) = 3 b ? a V (*) 22, 4 - Ở thí nghiệm 2: CO32- phản ứng với H+ để giải phóng CO2 . Áp dụng bảo toàn điện tích và bảo toàn C cho phần phản ứng bạn có: 1× nH + = 2 × nCO32− ( pu ) 2V → nH + = 2 × nCO2 → nCO2 = 0,5b = (**)  22, 4 nCO32− ( pu ) = nCO2 b ? Từ (*) và (**) bạn đọc dễ có a = 0,75b → đáp án C. C©u 31 : ( Trích đề thi ĐH khối A – 2010). Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30ml dung dịch HCl 1M vào 100ml dung dịch chứa Na2CO3 0,2M và NaHCO3 0,2M,sau phản ứng thu được số mol CO2 là A. 0,03 B. 0,01 C. 0,02 D. 0,015 Hướng dẫn giải - Bạn đọc dễ có : nH + = nHCl = 0, 03(mol ); nCO 2− = nNa2CO3 = 0, 02(mol ); nHCO − = nNaHCO3 = 0, 02(mol ). Cách 1. Phương 3 pháp 3 dòng: Ta có : 3 H + + CO32 − → HCO3− 0,02 ←0,02 → (1) 0,02 Sau đó vì H+ còn nên có tiếp phản ứng: H + + ∑ HCO3− → CO2 + H 2O (2) 0,01 → 0,01 0,01 Bạn đọc thấy ngay nCO2 = 0,01(mol). Cách 2. Phương pháp bảo toàn điện tích và bảo toàn nguyên tố C. - Dung dịch sau phản ứng ngoài Cl-, Na+ còn có HCO3- ( phần còn). Với : nNa + = 2 × nNa2CO3 + nNaHCO3 = 0, 06(mol ); nCl − = nHCl = 0, 03(mol ). 0,02 0,02 Áp dụng định luật bảo toàn điện tích cho dung dịch sau phản ứng và định luật bảo toàn nguyên tố C bạn đoc có ngay: nNa + = 1× nHCO3− ( sau ) + 1× nCl −  0,06 0,03  nHCO3− ( sau ) = 0, 03 ? →  n( CO32− ,HCO3− ) (ban dau) = nHCO3− ( sau ) + nCO2 nCO2 = 0, 01(mol )  0,04 ? Cách 3. Sử dụng công thức tính nhanh. Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố C và định luật bảo toàn điện tích bạn đọc có: nH + ( pu ) = nCO32− ( bd ) + nHCO3− ( pu ) → nH + ( pu ) = nCO 2− ( bd ) + nCO2  3 n = n − CO  HCO3 ( pu ) 2 Thực ra công thức tính nhanh này đã được chứng minh ở phần lí thuyết nhưng theo một ý tưởng khác ( không dựa vào phản ứng). C©u 32 : Dung dịch X chứa 0,2 mol NaHCO3 và 0,3 mol Na2CO3 . Thêm rất từ từ dung dịch chứa 0,8 mol HCl vào dung dịch X thu được dung dịch Y và V lít CO2 (đktc).Thêm nước vôi trong dư vào Y thấy tạo thành m gam kết tủa.Giá trị của V và m lần lượt là A. 11,2 và 40 B. 16,8 và 60 C. 11,2 và 60 D. 11,2 và 90 Hướng dẫn giải Ta có : ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------DongHuuLee. THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa . FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0. Alo: 0912970604 13 H + + CO32 − → HCO3− 0,3 ←0,3→ (1) 0,3 Sau đó vì H+ còn nên có tiếp phản ứng: H + + ∑ HCO3− → CO2 + H 2O (2) 0,5 → 0,5 0,5 Từ (1) và (2) → nHCO − (dư) = 0,4 (mol) và VCO2 = 22,4 . 0,5 = 11,2 lít. 3 HCO3− + OH − + Ca 2+ → CaCO3 ↓ + H 2O 0,4 → 0,4 Khối lượng kết tủa sau phản ứng là : m = 100 . 0,4 = 40 gam. C©u 33 : (Trích đề thi thử lần 1- Quốc Học Huế 2014).Hòa tan 115,3 gam hỗn hợp gồm MgCO3 và RCO3 bằng dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch A,chất rắn B và 4,48 lít khí CO2 (đktc).Cô cạn dung dịch A thu được 12g muối khan.Mặt khác,đem nung nóng chất rắn B đến khối lượng không đổi được 112 lít CO2(đktc).Khối lượng chất rắn B là A. 106,5 g B. 110,5 g C. 103,3 g D. 100,8g Hướng dẫn giải - Nung B thu được khí CO2 chứng tỏ muối cabonat còn dư,axit đã phản ứng hết. - Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng bạn đọc có ngay: MCO3 + H 2 SO4 → CO2 ↑ + H 2O + MCl2 + B ↓ → mB = 110,5( g ) → Đáp án B. 0,2 mol 115,3( g ) ← 0,2 → 0,2 12( g ) mB = ? Nhận xét. Bài toán nhìn có vẽ phức tạp nhưng thực tế rất đơn giản nếu bạn đọc có kinh nghiệm.Bạn đọc nên biết trong hóa học “bài nào khó có bảo toàn”. Bạn dọc sẽ băn khoăn rằng mấu chốt là dùng bảo toàn gì? Khi nào dùng? Đây là một câu hỏi rất hay.Dấu hiệu của việc dùng bảo toàn gì và dùng như thé nào cho hiệu quả đã được Ad đề cập ở một bài viết khác.Bạn đọc tìm trên : FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0 tại địa chỉ https://www.facebook.com/groups/210136082530524/ để đọc nhé. Rất bổ ích đấy. C©u 34 : Hòa tan hoàn toàn 57,65 gam hỗn hợp X gồm MgCO3 và MCO3 bằng 500ml dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch A,chất rắn B và 2,24 lít khí (đktc).Nung B đến khối lượng không đổi thu được thêm 5,6 lít khí nữa (đktc).Biết trong X ,số mol MCO3 gấp 2,5 lần số mol MgCO3. Tên kim loại M và nồng độ mol của dung dịch H2SO4 là A. Ca; 0,025M B. Zn, 0,050M C. Ba, 0,700M D. Ba, 0,200M Hướng dẫn giải - Nhận định : chất rắn B hoặc là muối cacbonat chưa bị tan hết hoặc là muối sunfat MSO4 sinh ra không tan hoặc là cả hai. Vì nung B thu được CO2 nên trong B chắc chắn có muối cacbonat, tức muối cacbonat chưa phản ứng hết khi tác dụng với H2SO4. - Theo sơ đồ bài toán :  MgCO3 + H 2 SO4 t0 hh  ⇔ MCO3   → CO2 + B ↓  → CO2  MCO3 áp dụng bảo toàn nguyên tố C bạn đọc thấy ngay: 1× nMCO = 1× ∑ nCO2 = 0,1 + 0, 25 = 0,35(mol ) . 3 Cách 1. Phương pháp trung bình. 57, 65 M + 60 = → M = 104, 71 → M > 104,71 nên từ đây bạn dễ thấy M = Ba (137). 0,35 - Muối MCO3 + H2SO4 theo tỉ lệ mol 1 : 1, mà theo phân tích trên thì H2SO4 thiếu nên nH 2 SO4 < nmuói A , B ,C , D = 0,35 mol  → đáp án D. Cách 2. Phương pháp đại số. cacbonat nMCO3 = 2, 5a BTNT  → ∑ nCO2 = 1× 2,5a + 1× a = 0, 35 → a = 0,1(mol ).  nMgCO3 = a ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------DongHuuLee. THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa . FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0. Alo: 0912970604 14 Vậy : mhh = 84 . 0,1 + 0,25( M +60) = 57,65 → M = 137. Dựa vào phản ứng của muối với axit : MCO3 + H2SO4 → MSO4 + CO2 + H2O MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2 + H2O Bạn đọc dễ thấy: 2, 24 0,1 nH 2 SO4 = nCO2 = = 0,1(mol ) → [ H 2 SO4 ] = = 0, 2 M → Đáp án D. 22, 4 0,5 C©u 35 : Cho từ từ dung dịch chứa 0,015 mol HCl vào dung dịch chứa a mol K2CO3 thu được dung dịch X (không chứa HCl) và 0,005 mol CO2.Nếu tiến hành thí nghiệm ngược lại (cho từ từ K2CO3 vào dung dịch HCl) thì số mol CO2 thu được là A. 0,005 B. 0,0075 C. 0,01 D. 0,015 Hướng dẫn giải - Cho từ từ HCl vào K2CO3: HCl + K 2CO3 → KHCO3 + KCl a→ a (1) a HCl + KHCO3 → CO2 + KCl + H 2O (0,015 − a) → (0,015 − a ) (2) (0,105 − a ) Từ (2) có : 0,015 – a = 0,005 nên a = 0,01. - Khi cho từ từ K2CO3 vào HCl K 2CO3 + 2 HCl → CO2 + 2 KCl + H 2O ← 0,015 0,0075 0,0075 → mol CO2 = 0,0075 mol → Đáp án B. C©u 36 : Trộn 100ml dung dịch chứa KHCO3 1M và K2CO3 1M với 100ml dung dịch hỗn hợp chứa NaHCO3 1M và Na2CO3 1M được 200ml dung dịch X. Nhỏ từ từ 100ml dung dịch Y chứa H2SO4 1M và HCl 1M vào dung dịch X được V lít CO2 (đktc) và dung dịch Z . Cho Ba(OH)2 dư vào dung dịch Z thì thu được m gam kết tủa . Giá trị của V và m lần lượt là A. 5,6 và 59,1 B. 1,12 và 82,4 C. 2,24 và 59,1 D. 2,24 và 82,4 Hướng dẫn giải 2X chứa 0,2 mol HCO3 và 0,2 mol CO3 ; Y chứa 0,3 mol H+ và 0,1 mol SO42- . Cho từ từ H+ vào hỗn hợp HCO3- và CO32- : (1) H + + CO32 − → HCO3− 0,2 ←0,2 → + 0,2 Sau đó vì H còn nên có tiếp phản ứng: H + + ∑ HCO3 − → CO2 + H 2O (2) 0,1 → 0,1 0,1 Từ (1) và (2) → nHCO − (dư) = 0,3 (mol) và V = 0,5 . 22,4 = 11,2 lít. 3 Thêm Ba(OH)2 dư vào Z ( chứa 0,3 mol HCO3-) : HCO3− + OH − + Ba 2+ → BaCO3 ↓ + H 2O 0,3 → 2− SO4 + Ba 0,1→ 0,3 2+ → BaSO4 ↓ 0,1 Nên khối lượng kết tủa m = 82,4 g. → Đáp án D. Nhận xét. Nếu không cẩn thận bạn đọc sẽ bỏ qua phản ứng tạo kết tủa BaSO4 và bạn sẽ là người “ sai một li thi hoài không đậu”.Cẩn thận nhé bạn đọc! C©u 37 : Cho 20,6 gam hỗn hợp hai muối cacbonat của hai kim loại kiềm và một kim loại kiềm thổ tác dụng với dung dịch HCl dư thấy có 4,48 lít khí thoát ra (đktc).Cô cạn dung dịch ,muối khan thu được đem điện phân nóng chảy thu được m gam kim loại. Giá trị của m là ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------DongHuuLee. THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa . FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0. Alo: 0912970604 15 A. 8,6 B. 8,7 C. 8,8 D. 8,9 C©u 38 : Cho 0,1 mol hỗn hợp Na2CO3 và NaHCO3 tác dụng hết với dung dịch HCl.Dẫn khí thoát ra cho tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 dư được m gam két tủa.Giá trị của m là A. 8g B. 9g C. 10g D. 11g C©u 39 : Cho 1,9 gam hỗn hợp muối cacbonat và hiđrocacbonat của kim loại kiềm M tác dụng hết với HCl dư ,sinh ra 0,448 lít khí(đktc). Kim loại M là A. Na B. K C. Rb D. Li Hướng dẫn giải - Sơ đồ phản ứng : (MHCO3,M2CO3) +HCl → MCl2 + CO2 +H2O. - Áp dụng bảo toàn nguyên tố C bạn đọc có: 0, 448 1,9 nhh ( MHCO3 ,M 2CO3 ) = nCO2 = = 0, 02(mol ) → M hh ( MHCO3 , M 2CO3 ) = = 95 . 22, 4 0, 2 - Vì MHCO2 < M hh ( MHCO3 , M 2CO3 ) < M 2CO3 → M + 61 < 95 < 2M + 60 → 17, 5 < M < 34 → M = Na (23). Nhận xét. Khi gặp bài toán tìm công thức của chất từ một hỗn hợp thì phương pháp trung bình là phương pháp bạn đọc nên được lựa chọn hàng đầu. Kết luận: Trên đây là một số kĩ thuật giúp các bạn đọc giải nhanh bài toán liên quan tới bài toán muối cacbonat + axit .Mặc dù rất cố gắng nhưng có lẻ chuyên đề có thể chưa đáp ứng hết được sự kì vọng của các bạn, mong bạn đọc có những góp ý trân thành để chuyên đề được hoàn thiện hơn.Trân trọng cảm ơn. Chúc các bạn học giỏi và tìm thấy niềm vui trong học tập !!! Ghi chú. Muốn có đầy đủ các chuyên đề để giảng dạy và học tập- luyenj thi THPT Quốc Gia ,các quý vị đồng nghiệp và các em học sinh có thể đăng kí mua file của quyển sách “Tuyển tập các chuyên đề và kĩ thuật phân tích , giải nhanh hóa học THPT” Hoặc đăng kí mua file của từng chuyên đề. Ngoài ra, FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0 chúng tôi cũng nhận viết các chuyên đề luyện thi THPT Quốc gia và bồi dưỡng học sinh giỏi theo yêu cầu của quý bạn đồng nghiệp và các em học sinh. Mọi ý kiến, đề nghị quý vị có thể liên lạc tại địa chỉ của FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0 https://www.facebook.com/groups/210136082530524/ Hoặc gọi điện cho Ad theo số : 0912970604. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------DongHuuLee. THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa . FC – HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0. Alo: 0912970604 16