Phương pháp gi¶i bµi tËp d¹ng oxit axit ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm
Më ®Çu
I - lý do chän ®Ò tµi
Ho¸ häc lµ bé m«n khoa häc quan träng trong nhµ trêng phæ th«ng.
M«n ho¸ häc cung cÊp cho häc sinh mét hÖ thèng kiÕn thøc phæ th«ng, c¬
b¶n vµ thiÕt thùc ®Çu tiªn vÒ ho¸ häc, gi¸o viªn bé m«n ho¸ häc cÇn h×nh
thµnh ë c¸c em mét kü n¨ng c¬ b¶n, phæ th«ng vµ thãi quen häc tËp vµ lµm
viÖc khoa häc lµm nÒn t¶ng cho viÖc gi¸o dôc x· héi chñ nghÜa, ph¸t triÓn
n¨ng lùc nhËn thøc, n¨ng lùc hµnh ®éng. Cã nh÷ng phÈm chÊt thiÕt nh cÈn
thËn, kiªn tr×, trung thùc, tØ mØ, chÝnh x¸c, yªu ch©n lÝ khoa häc, cã ý thøc
tr¸ch nhiÖm víi b¶n th©n, gia ®×nh, x· héi cã thÓ hoµ hîp víi m«i tr êng
thiªn nhiªn, chuÈn bÞ cho häc sinh lªn vµ ®i vµo cuéc sèng lao ®éng.
Trong m«n ho¸ häc th× bµi tËp ho¸ häc cã mét vai trß cùc kú quan träng
nã lµ nguån cung cÊp kiÕn thøc míi, vËn dông kiÕn thøc lÝ thuyÕt, gi¶i thÝch
c¸c hiÖn tîng c¸c qu¸ tr×nh ho¸ häc, gióp tÝnh to¸n c¸c ®¹i lîng: Khèi lîng,
thÓ tÝch, sè mol... ViÖc gi¶i bµi tËp sÏ gióp häc sinh ®îc cñng cè kiÕn thøc lÝ
thuyÕt ®· ®îc häc vËn dông linh ho¹t kiÕn thøc vµo lµm bµi. §Ó gi¶i ®îc bµi
tËp ®ßi hái häc sinh kh«ng chØ n¾m v÷ng c¸c tÝnh chÊt ho¸ häc cña c¸c ®¬n
chÊt vµ hîp chÊt ®· häc, n¾m v÷ng c¸c c«ng thøc tÝnh to¸n, biÕt c¸ch tÝnh theo
ph¬ng tr×nh hãa häc vµ c«ng thøc ho¸ häc. §èi víi nh÷ng bµi tËp ®¬n gi¶n th×
häc sinh thêng ®i theo m« h×nh ®¬n gi¶n: Nh viÕt ph¬ng tr×nh ho¸ häc, dùa
vµo c¸c ®¹i lîng bµi ra ®Ó tÝnh sè mol cña mét chÊt sau ®ã theo ph¬ng tr×nh
ho¸ häc ®Ó tÝnh sè mol cña c¸c chÊt cßn l¹i tõ ®ã tÝnh ®îc c¸c ®¹i lîng theo
yªu cÇu cña bµi . Nhng ®èi víi nhiÒu d¹ng bµi tËp th× nÕu häc sinh kh«ng n¾m
®îc b¶n chÊt cña c¸c ph¶n øng th× viÖc gi¶i bµi to¸n cña häc sinh sÏ gÆp rÊt
nhiÒu khã kh¨n vµ thêng lµ gi¶i sai nh d¹ng bµi tËp: Oxit axit ph¶n øng víi
dung dÞch kiÒm
Qua gi¶ng d¹y t«i thÊy r»ng ®©y lµ mét d¹ng bµi tËp t¬ng ®èi khã song nã l¹i
rÊt quan träng víi häc sinh cÊp II . tuy nhiªn qua thùc tÕ gi¶ng d¹y, t«i thÊy
mét sè gi¸o viªn cßn xem nhÑ d¹ng bµi tËp nµy v× thÕ häc sinh gÆp rÊt nhiÒu
khã kh¨n khi gÆp ph¶i nh÷ng bµi to¸n d¹ng nµy . ChÝnh v× nh÷ng lý do trªn mµ
t«i ®· chän ®Ò tµi : “Phương pháp gi¶i bµi tËp d¹ng oxit axit ph¶n øng víi
dung dÞch kiÒm’’
II- môc ®Ých vµ nhiÖm vô cña ®Ò tµi
Phương pháp gi¶i bµi tËp d¹ng oxit axit ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm
1- Môc ®Ých:
2
Phương pháp gi¶i bµi tËp d¹ng oxit axit ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm
ch¬ng II – Néi dung
I – C¬ së lý thuyÕt
1- Khi cho oxit axit(CO2,SO2...)vµo dung dÞch kiÒm ho¸ trÞ I( NaOH,
KOH...) cã c¸c trêng hîp sau x¶y ra:
* Trêng hîp 1:
Khi cho CO2,SO2 vµo dung dÞch NaOH, KOH (Dung dÞch kiÒm) d ta cã
mét s¶n phÈm lµ muèi trung hoµ + H2O ).
n(CO
2
, SO2 ) < n( NaOH, KOH)
Ph¬ng tr×nh:
CO2 + 2NaOH d
Na2CO3 + H2O
SO2 + 2KOH d
K2SO3
+ H2 O
* Trêng hîp 2:
Khi cho CO2, SO2 d vµo dung dÞch NaOH, dung dÞch KOH th× s¶n phÈm
thu ®îc lµ muèi axit duy nhÊt.
Tøc lµ:
n(
CO2, SO2 ) > n ( NaOH, KOH...)
Ph¬ng tr×nh:
CO2
+
NaOH
NaHCO3
HoÆc c¸ch viÕt:
CO2
+
2NaOH Na2CO3 +
H2O.
V× CO2 d nªn CO2 tiÕp tôc ph¶n øng víi muèi t¹o thµnh:
CO2 +
Na2CO3 +
H2O 2NaHCO3 .
* Trêng hîp3:
NÕu biÕt thÓ tÝch hoÆc khèi lîng cña oxit axit vµ dung dÞch kiÒm th× tríc
hÕt ta ph¶i tÝnh sè mol cña c¶ 2 chÊt tham gia råi lËp tØ sè.
a, NÕu:
n
(NaOH,KOH)
n
(CO 2 ,SO 2 )
≤1
KÕt luËn: S¶n phÈm t¹o ra muèi axit vµ CO2 hoÆc SO2 cßn d.
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng:(x¶y ra c¶ 2 ph¶n øng)
CO2
+
CO2 +
2NaOH Na2CO3 +
Na2CO3 hÕt +
H2O.
H2O 2NaHCO3.
(1)
(2)
3
Phương pháp gi¶i bµi tËp d¹ng oxit axit ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm
b, NÕu:
n
(NaOH,KOH)
n
(CO 2 ,SO 2 )
≥ 2 ( kh«ng qu¸ 2,5 lÇn)
KÕt luËn:S¶n phÈm t¹o ra muèi trung hoµ do nNaOH, nKOH d.
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng:(chØ x¶y ra 1 ph¶n øng).
CO2
+
2NaOH Na2CO3 +
H2O.
(1)
c, NÕu:
n
1<
(NaOH,KOH)
<2
n
(CO 2 ,SO 2 )
KÕt luËn :S¶n phÈm t¹o ra lµ hçn hîp hai muèi:Muèi axit vµ muèi trung hoµ .
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng
VÝ dô:
CO2
+
NaOH
NaHCO3
(I)
CO2
+
2NaOH Na2CO3 +
CO2
CO2
+ 2NaOH Na2CO3 + H2O.
+ Na2CO3 + H2O 2NaHCO3.
H2O.
HoÆc c¸ch viÕt:
(II)
HoÆc:
CO2 + NaOH
NaHCO3
NaHCO3 + NaOH Na2CO3
+ H2O (III)
NhËn xÐt :
- Trong c¸ch viÕt ph¶n øng (II) ta viÕt ph¶n øng t¹o thµnh Na 2CO3 tríc,
sau ®ã d CO2 míi t¹o thµnh muèi axit.
- C¸ch nµy lµ ®óng nhÊt v× lóc ®Çu lîng CO2 sôc vµo cßn rÊt Ýt, NaOHd
do ®ã ph¶i t¹o thµnh muèi trung hoµ tríc.
- C¸ch viÕt (I) vµ (III) nÕu nh gi¶i bµi tËp sÏ vÉn ra cïng kÕt qu¶ nh c¸ch
viÕt (II),nhng b¶n chÊt ho¸ häc kh«ng ®óng.VÝ dô khi sôc khÝ CO 2 vµo níc v«i
trong, ®Çu tiªn ta thÊy t¹o thµnh kÕt tña vµ chØ khi CO 2 d kÕt tña míi tan t¹o
thµnh dung dÞch trong suèt.
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 tan
C¸ch viÕt (I) chØ ®îc dïng khi kh¼ng ®Þnh t¹o thµnh hçn hîp hai muèi, nghÜa lµ
:
nCO
2
< nNaOH < 2 nCO2
4
Phương pháp gi¶i bµi tËp d¹ng oxit axit ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm
Hay:
1<
n
(NaOH,KOH)
<2
n
(CO 2 ,SO 2 )
2- Khi cho dung dÞch kiÒm( NaOH, KOH...) t¸c dông víi P2O5 (H3PO4)
Tuú thuéc vµo tØ lÖ sè mol: cã thÓ cã nhiÒu trêng hîp x¶y ra:
n
n
NaOH
= T (*)
H 3 PO4
Do ta cã tØ lÖ (*) v× khi cho P 2O5 vµo dung dÞch KOH, dung dÞch NaOH th×
P2O5 sÏ ph¶n øng tríc víi H2O.
PT:
P2O5
+ 3 H2O 2 H3PO4
NÕu: T ≤ 1 th× s¶n phÈm lµ: NaH2PO4
PT: NaOH +
NÕu:
H3PO4 d
NaH2PO4
+ H2 O
1 < T < 2 S¶n phÈm t¹o thµnh lµ: NaH2PO4 + Na2HPO4
PT: 3NaOH +
2H3PO4 d
NaH2PO4
+ Na2HPO4 + 3H2O.
NÕu: T = 2 th× s¶n phÈm t¹o thµnh lµ Na2HPO4
PT: 2NaOH +
H3PO4
Na2HPO4 + 2H2O.
NÕu: 2 2a
Dung dÞch sau ph¶n øng chøa:
Na2CO3 = a (mol).
NaOH = (b-2a)mol.
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng:
CO2
+
Sè mol Tríc P/
a
c¸c chÊt Ph¶n øng
a
Sau P/
0
2NaOH Na2CO3 +
H2O.
(2)
b
2a
b-2a
a
a
a
a
*Trêng hîp 3:
CO2 d b < 2a.
CO2
Sè mol
c¸c chÊt
Tríc P/
a
Ph¶n øng
b/2
Sau P/
a- b/2
+
2NaOH Na2CO3 +
H2O. (3)
b
b
0
b/2
b/2
b/2
b/2
Sau ph¶n øng :
7
Phương pháp gi¶i bµi tËp d¹ng oxit axit ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm
CO2 + H2O + Na2CO3 2NaHCO3 (4)
a-b/2
b/2
(mol)
NÕu: CO2 ph¶n øng võa ®ñ hoÆc d víi Na2CO3 theo ph¬ng tr×nh (4)
=> a - b/2 ≥ b/2 a ≥ b.
Dung dÞch chØ chøa:NaHCO3 = 2nNa2CO3 = b (mol)
NÕu: Na2CO3 d theo ph¬ng tr×nh (4)
=>
b/2
> a – b/2
a – b/2 > 0
b/2 < a < b
Dung dÞch sau ph¶n øng chøa 2 chÊt: NaHCO3 = 2( a- b/2 ) (mol)
Na2CO3 d = b/2 – (a-b/2) = b- a
(mol)
II – Bµi tËp:
1- D¹ng bµi tËp CO2,SO2 ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm NaOH, KOH.
Bài 1: DÉn khÝ CO2 ®iÒu chÕ ®îc b»ng c¸ch cho 100 g ®¸ v«i t¸c dông víi
dung dÞch HCl d, ®i qua dung dÞch chøa 60 g NaOH.TÝnh khèi lîng muèi t¹o
thµnh:
* Ph©n tÝch ®Ò bµi:
- Tríc khi tÝnh khèi lîng muèi t¹o thµnh ta ph¶i x¸c ®Þnh muèi nµo ®îc
t¹o ra sau ph¶n øng
- Khi cho axit HCl t¸c dông víi CaCO 3 cã mét s¶n phÈm t¹o ra lµ khÝ
CO2 ta sÏ tÝnh ®îc sè mol CO2dùa vµo mCaCO3 = 100 g.
- TÝnh sè mol cña 60 g NaOH.
- XÐt tØ lÖ nNaOH : nCO2 .
- Dùa vµo tØ lÖ x¸c ®Þnh muèi t¹o thµnh tõ ®ã dùa vµo sè mol CO2,sè mol
NaOH tÝnh ®îc khèi lîng muèi.
Bµi gi¶i
nCaCO
3
=
100
= 1 (mol)
100
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng:
CaCO3
+ 2HCl CaCl2 + CO2 +
Theo ( 1 ) nCO2 = nCaCO3 = 1(mol)
nNaOH
Ta cã :
1<
n
=
H2O (1)
60
= 1,5 (Mol)
40
NaOH
= 1,5 < 2
n
CO 2
8
Phương pháp gi¶i bµi tËp d¹ng oxit axit ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm
KÕt luËn:S¶n phÈm t¹o ra 2 muèi ta cã ph¬ng tr×nh ph¶n øng.
*C¸ch 1: ( Ph¬ng ph¸p song song )
Sau khi tÝnh sè mol lËp tØ sè kh¼ng ®Þnh s¶n phÈm t¹o ra hai muèi:
Ta cã thÓ viÕt ph¬ng tr×nh theo c¸ch sau:
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng:
2NaOH +
CO2
+
CO2 Na2CO3 + H2O
NaOH
NaHCO3
(4)
(5)
Gäi x,y lÇn lît lµ sè mol CO2 tham gia ph¶n øng (4),(5) (hoÆc cã thÓ ®Æt
sè mol cña hai muèi t¹o thµnh ).
Ta cã:
Ph¬ng tr×nh:
x + y = 1 (I)
Theo (4) => nNaOH = 2nCO2 = 2x (mol)
Theo (5) => nNaOH = nCO2 = y (mol)
nNaOH = 1,5 (mol) do ®ã ta cã: 2x + y = 1,5 (II)
KÕt hîp (I),(II) ta cã hÖ ph¬ng tr×nh :
x+y=1(I)
=>
2x + y = 1,5 (II)
VËy:
mNaHCO
mNa
2
3
x = 0,5 ( mol)
y = 0,5 (mol)
= 0,5 . 84 = 46 (g)
CO3 = 0,5.106 = 53 (g)
*C¸ch 2:( Ph¬ng ph¸p nèi tiÕp )
Sè mol
Tríc P/
c¸c chÊt
Ph¶n øng
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O
1,5
1
1,5
1
.1,5
2
(5)
1
.1,5
2
Sau P/
0
0,25
0,75
V× CO2 d nªn tiÕp tôc ph¶n øng víi Na2CO3 theo ph¬ng tr×nh:
CO2 + N a2CO3 + H2O 2NaHCO3
Sè mol
c¸c chÊt
Tríc P/
0,25
Ph¶n øng
0,25
0,75
0,25
(6)
2. 0,25
9
Phương pháp gi¶i bµi tËp d¹ng oxit axit ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm
Sau P/
0
0,5
Dung dÞch sau ph¶n øng gåm:
=>
mNa
=>
mNaHCO
0,5
Na2CO3 : 0,5 (mol)
NaHCO3 : 0,5 (mol)
CO3 = 0,5 . 106 = 53 (g)
2
3
= 0,5 . 84 = 46 (g)
*C¸ch 3: ( ViÕt ph¬ng tr×nh theo ®óng tØ lÖ sè mol )
V×
n
NaOH
= 1,5 / 1 = 3/2
n
CO 2
Do ®ã ta lËp ph¬ng tr×nh theo ®óng tØ lÖ mol nh trªn :
2CO2
Theo pt :
Theo bµi :
+ 3 NaOH
2
1
NaHCO3 + Na2CO3 +
3
1
1,5
0,5
VËy sè gam muèi thu ®îc lµ :
mNaHCO
mNa
2
CO3
3
H2 O
1
0,5
= 0,5.84 = 46 (g)
= 0,5.106 = 53 (g)
Bµi 2: Ngêi ta dïng dung dÞch NaOH 0,1 M ®Ó hÊp thô 5,6 l CO 2( ®o ë
®ktc).TÝnh V dung dÞch NaOH ®ñ ®Ó:
a,T¹o ra muèi axit.TÝnh nång ®é mol/l cña muèi nµy trong dung dÞch
sau ph¶n øng ?
b,T¹o ra muèi trung hoµ.TÝnh nång ®é mol/l cña muèi nµy trong dung
dÞch sau ph¶n øng?
c.T¹o ra c¶ hai muèi víi tØ lÖ sè mol lµ 2:1.TÝnh nång ®é mol/l cña mçi
muèi cã trong dung dÞch sau ph¶n øng?
*Ph©n tÝch ®Ò bµi:
- §Ó t¹o ra muèi axit th× tØ lÖ: nCO2 : nNaOH = 1:1.
- §Ó t¹o ra muèi trung hoµ: nCO2 : nNaOH = 2:1.
- §Ó t¹o ra c¶ hai muèi tØ lÖ 2:1 th× tØ lÖ vÒ sè mol. 1 < nCO2 : nNaOH < 2.
Bµi gi¶i
nCO
2
=
5,6
= 0,25 ( mol)
22,4
10
Phương pháp gi¶i bµi tËp d¹ng oxit axit ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm
a, Trêng hîp t¹o ra muèi axit.
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng:
CO2
+
NaOH
NaHCO3
1
1
n
Theo(1) : NaOH = CO2 = 0,25 (mol) do ®ã
mol
n
V
d2 NaOH =
(1)
0,25
= 2,5 (mol)
0,1
vµ nNaHCO3 = nCO2 = 0.25 (mol) do ®ã.
CM( NaHCO3) =
0,25
= 0,1 (M)
2,5
b,Trêng hîp t¹o ra muèi trung hoµ.
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng:
2NaOH +
CO2 Na2CO3 + H2O
2(mol)
1(mol)
(2)
1 ( mol)
Theo (2): nNaOH = 2nCO2 = 2.0,25 = 0,5 (mol) do ®ã:
Vd2
Vµ:
NaOH =
nNaOH
0,5
= 5 ( lit )
0,1
= nCO2 = 0,25 (mol)
CM(NaOH) =
0,25
= 0,05 (M)
5
c,Trêng hîp t¹o ra c¶ hai muèi víi tØ lÖ sè mol 2 muèi lµ 2:1
nNaHCO3 : nNa2CO3 = 2 : 1 (*)
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng:
CO2
+
NaOH
2NaOH +
NaHCO3
(3)
CO2 Na2CO3 + H2O
(4)
Theo (*) ta ph¶i nh©n ®«i (3) råi céng víi (4) ta ®îc:
4NaOH + 3CO2
Theo (5) nNaOH =
Do ®ã:
2NaHCO3 +
Na2 CO3
+ H2O (5)
4
.0,25 = 0,33 (mol)
3
VNaOH
=
0,33
= 3,3 (lit)
0,1
11
Phương pháp gi¶i bµi tËp d¹ng oxit axit ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm
vµ : (5) =>nNaOH =
2n
2
CO2 = .0,25 = 0,167 (mol)
3
3
1n
1
CO2 = .0,25 = 0,083 (mol)
3
3
(5) => nNa2CO3 =
VËy :
0,167
= 0,05 ( M )
3,3
0,083
CM( Na2CO3) =
= 0,025 ( M )
3.3
CM(NaHCO3) =
Bµi 3: HÊp thô hoµn toµn 4,48 LÝt CO2 vµo 500 ml dung dÞch NaOH thu ®îc
17,9gam muèi.TÝnh CM cña dung dÞch NaOH.
*Ph©n tÝch ®Ò bµi:
n
V
Ta cã CM =
VNaOH = 500(ml) = 0,5 lÝt
§Ó tÝnh CM(NaOH) ta ph¶i tÝnh ®îc nNaOH.
Khi cho CO2hÊp thô hoµn toµn vµo dung dÞch NaOH cha biÕt nNaOH.Ta kh«ng
thÓ lËp ®îc tØ sè nNaOH : nCO2
§Ó x¸c ®Þnh s¶n phÈm.Ta ph¶i xÐt c¶ 3 trêng hîp x¶y ra:
Bµi gi¶i:
*Trêng hîp 1:
nCO
2
≥
nNaOH
S¶n phÈm t¹o ra lµ muèi axit.
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng:
CO2
nCO
2
=
+
NaOH
NaHCO3
(1)
4,48
= 0,2 (mol)
22,4
Muèi sau ph¶n øng lµ NaHCO3.
nNaHCO
Theo (1)
3
=
17,9
= 0,2 ( mol).
84
nCO
2
= nNaOH = 0,2 (mol)
CM(NaOH) =
0,2
= 0,4 (mol/l)
0,5
12
Phương pháp gi¶i bµi tËp d¹ng oxit axit ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm
nNaOH
*Trêng hîp 2:
nCO
≥
2
s¶n phÈm t¹o ra lµ muèi trung hoµ .
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng:
2NaOH +
nNa
Theo (2)
CO2 Na2CO3 + H2O
CO3 =
2
nNaOH
nCO
2
17,9
= 0,17 (mol)
106
nCO
=
(2)
2
= 0,17 (mol) =>nCO2 d .
d = 0,2 – 0,17 = 0,03 (mol)
Do CO2d sÏ ph¶n øng víi s¶n phÈm cña ph¶n øng (2).
CO2 + N a2CO3 + H2O 2NaHCO3
Theo (3):
(3)
1n
NaHCO3 = nCO2 = nNa2CO3 = 0,03 (mol)
2
=> nNa2CO3 d cßn l¹i trong dung dÞch sau ph¶n øng (3) lµ:
nNa
=>
mNa
2
CO3 = 0,17 – 0,03= 0,14 ( mol )
2
CO3 = 0,14 . 106 = 14,8 (g)
(3) => nNaHCO3 = 2.0,03 = 0,06 (mol) => mNaHCO3 = 0,06.84 = 5,04 (g)
Do ®ã khèi lîng cña hai muèi lµ:
m = 5,04 + 14,84 = 19,8 (g) > 17,9 (g).
VËy trêng hîp 2 lo¹i
*Trêng hîp 3: T¹o ra hai muèi ( muèi axit vµ muèi trung hoµ)
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng:
CO2
+
NaOH
2NaOH +
CO2
NaHCO3
(4)
Na2CO3 + H2O
(5)
Gäi x,y lÇn lît lµ sè mol cña NaHCO3vµ Na2CO3 (x, y > 0)
Theo bµi ra ta cã ph¬ng tr×nh :
84 x + 106 y = 17,9 ( I )
Theo ph¬ng tr×nh ph¶n øng (4),(5) tæng sè mol CO 2 b»ng tæng sè mol 2 muèi
ta cã ph¬ng tr×nh:
x + y = 0,2
( II )
KÕt hîp (I) vµ (II) ta ®îc:
84 x + 106 y = 17,9 ( I )
x +
y = 0,2 ( II )
(4) =>
nNaOH
=>
x = 0,15 ( mol )
y = 0,05 ( mol )
= nNaHCO3 = x = 0,15 (mol)
13
Phương pháp gi¶i bµi tËp d¹ng oxit axit ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm
(5) => nNaOH = 2 nNa2CO3 = 2.0,05 = 0,1
Do ®ã:Tæng sè mol NaOH tham gia ph¶n øng lµ:
nNaOH
(mol)
= 0,1 + 0,15 = 0,25 (mol)
=> CM(NaOH) =
0,25
= 0,5 (mol)
0,5
*Chó ý: NÕu bµi to¸n chØ cho thÓ tÝch hoÆc sè mol mét chÊt ta ph¶i xÐt c¶ ba
trêng hîp tao ra muèi axit hoÆc muèi trung hoµ hoÆc t¹o ra hçn hîp hai muèi.
Bµi 4: Ngêi ta dÉn 2,24 lÝt khÝ CO2 (ë ®ktc) qua b×nh ®ùng dung dÞch NaOH.
KhÝ CO2 bÞ hÊp thô hoµn toµn.
Sau ph¶n øng muèi nµo ®îc t¹o thµnh víi khèi lîng lµ bao nhiªu gam?
*Ph©n tÝch ®Ò bµi:
Víi bµi tËp nµy chØ cho tríc sè mol (tøc VCO2 ë ®ktc) cña CO2 cßn sè mol
NaOH cha biÕt.
V× vËy muèn biÕt muèi nµo ®îc t¹o thµnh vµ khèi lîng lµ bao nhiªu ta
ph¶i xÐt c¸c trêng hîp x¶y ra:
Bµi gi¶i
nCO
2,24
= 0,1 (mol)
22,4
=
2
*Trêng hîp1: S¶n phÈm t¹o thµnh lµ: Na2CO3.
nCO
2
= 2nNaOH.
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng:
2NaOH +
Na2CO3 + H2O
nCO
= nNaCO3 = 0,1 (mol)
mNa
CO3 = 0,1 . 106 = 10,6 (g)
Theo (1)
2
=>
CO2
2
(1)
*Trêng hîp2:S¶n phÈm t¹o thµnh lµ muèi axit: NaHCO3.
nCO
2
=
nNaOH
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng:
CO2
+
NaOH
nNaHCO
Theo (2)
=>
mNaHCO
3
3
NaHCO3
(2)
= nCO2 = 0,1 (mol)
=0,1 . 84 = 8,4
(g)
*Trêng hîp3: S¶n phÈm t¹o thµnh lµ hçn hîp hai muèi.
14
Phương pháp gi¶i bµi tËp d¹ng oxit axit ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm
NaHCO3 vµ Na2CO3
Khi ®ã
1<
n
NaOH
< 2.
CO 2
n
C¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng :
CO2
+
NaOH
2NaOH +
NaHCO3
CO2
Na2CO3 + H2O
(3)
(4)
Vµ khèi lîng hçn hîp hai muèi:
8,4 (g) <
mNaHCO
3
+
mNa
2
CO3 < 10,6 (g)
* Bµi tËp vËn dông :
Bµi 5: Cho 16,8 lit CO2(ë ®ktc) hÊp thô hoµn vµo 600 ml dung dÞch NaOH
2M.Thu ®îc dung dÞch A.
1.TÝnh tæng khèi lîng muèi cã trong dung dÞch A.
2. LÊy dung dÞch A cho t¸c dông víi mét lîng d BaCl2 .TÝnh khèi lîng
kÕt tña t¹o thµnh .
Bµi 6: DÉn khÝ CO2 ®iÒu chÕ ®îc b»ng c¸ch cho 10 (g)CaCO3 t¸c dông víi
dung dÞch HCl d vµo dung dÞch NaOH.TÝnh khèi lîng muèi t¹o thµnh.
(Cho Na =23,O = 16, C = 12, H = 1, Ca = 40)
Bµi 7: Hoµ tan m(gam) hçn hîp Na2CO3 vµ K2CO3 vµo 55,44 gam H2O ®îc
55,44 ml dung dÞch ( d =1,0822 ),bá qua sù biÕn ®æi thÓ tÝch. Cho tõ tõ dung
dÞch HCl 0,1 M vµo dung dÞch trªn cho ®Õn khi tho¸t ra 1,1 gam khÝ th× dõng
l¹i.Dung dÞch thu ®îc cho t¸c dông víi níc v«i trong t¹o ra 1,5 gam kÕt tña
kh«.Gi¸ trÞ m vµ thÓ tÝch dung dÞch HCl 0,1 M lµ:
A. 5,66 gam ; 0,05 lÝt
C. 56,54 gam ; 0,25 lÝt.
B. 4,56 gam ; 0,025 lÝt
D. 4,56 gam ; 0,5 lÝt
Bµi 8: Nung 20 gam CaCO3 vµ hÊp thô hoµn toµn thÓ tÝch khÝ t¹o ra do sù
nhiÖt ph©n CaCO3 nãi trªn trong 0,5 lit dung dÞch NaOH 0,56 M . Nång ®é
mol cña muèi cacbonat thu ®îc (cho Ca = 40) lµ.
A. CM ( Na2CO3) = 0,12 M ,CM(NaHCO3) = 0,08 M
B. CM ( Na2CO3) = 0,16 M ,CM(NaHCO3) = 0,24 M
C. CM ( Na2CO3) = 0,4 M ,CM(NaHCO3) = 0
D. CM ( Na2CO3) = 0,
CM(NaHCO3) = 0,40 M
2- D¹ng bµi tËp P2O5 ph¶n øng víi dung dÞch NaOH, KOH.
Bµi 9: §èt ch¸y hoµn toµn 6,2 g ph«tpho thu ®îc chÊt A.Cho chÊt A t¸c dông
víi 800 ml dung dÞch NaOH 0,6 M . Th× thu ®îc muèi g×? Bao nhiªu gam?
15
Phương pháp gi¶i bµi tËp d¹ng oxit axit ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm
* Ph©n tÝch ®Ò bµi:
- §èt ch¸y phèt pho ta thu ®îc P2O5 (A). Cho A (P2O5 )t¸c dông víi
dungdÞch NaOH th× P2O5 sÏ ph¶n øng víi H2O tríc t¹o ra H3PO4.
- TÝnh sè mol H3PO4 vµ sè mol NaOH.
- XÐt tØ sè:
n
n
NaOH
H 3 PO4
tõ ®ã x¸c ®Þnh ®îc muèi g× ®îc t¹o thµnh .
Bµi gi¶i
nP
6,2
= 0,2 (mol)
31
=
n
NaOH = 0,8 . 0,6 = 0,48 (mol).
C¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng :
4P + 5O2 2P2O5
(1)
P2O5 + 3H2O 2H3PO4 (2)
1 n
0,2
P =
= 0,1 (mol)
2
2
Theo (1) => nP2O5 =
Theo (2) => nH3PO4 = 2 nP2O5 = 2.0,1 = 0,2 (mol)
XÐt tØ lÖ:
2<
n
n
0,48
NaOH
=
= 2,4 < 3 .
0,2
H 3 PO4
*KÕt luËn:s¶n phÈm t¹o ra lµ hçn hîp hai muèi.
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng :
5NaOH + 2H3PO4
Na2HPO4 + Na3PO4 + 5H2O (3)
Hay:
2NaOH + H3PO4
Na2HPO4
+
2H2O
(4)
3NaOH + H3PO4
Na3PO4
+ 3H2O
(5)
Gäi x,y lÇn lît lµ sè mol cña Na2HPO4 vµ Na3PO4
Theo (4) => nNaOH = 2n Na2HPO4 = 2x (mol)
H3PO4 = n Na2HPO4
= x (mol)
Theo (5) => nNaOH = 3n Na3PO4
= 3y (mol)
=>
=>
Theo bµi ra:
n
n
H3PO4 = n Na3PO4
= y (mol)
nNaOH = 0,48 (mol) = 2x +3y (I)
n H3PO4 = 0,2 (mol)
= x+y
(II)
Do®ã ta cã :
16
Phương pháp gi¶i bµi tËp d¹ng oxit axit ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm
2x +3y = 0,48
x+y
= 0,2
VËy khèi lîng muèi:
m
(I) =>
(II)
x = 0,12 (mol)
y = 0,08 (mol)
Na2HPO4 = 0,12 . 142 = 17,04 (g)
m
Na3PO4
= 0,08 . 164 = 13,12 (g)
3 - D¹ng bµi tËp oxit axit ( CO 2, SO2...) ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm ho¸
trÞ II( Ca(OH)2, Ba(OH)2 ...)
Bµi 10: Nªu hiÖn tîng x¶y ra vµ gi¶i thÝch khi sôc tõ tõ CO 2 vµo dung dÞch níc v«i trong trong èng nghiÖm sau ®ã ®un nãng èng nghiÖm trªn ngän löa
Bµi gi¶i:
*HiÖn tîng :
Khi sôc CO2 tõ tõ vµo dung dÞch níc v«i trong th× lóc ®Çu thÊy xuÊt hiÖn kÕt
tña tr¾ng vµ lîng kÕt tña t¨ng dÇn.
- NÕu tiÕp tôc sôc CO2 th× thÊy lîng kÕt tña l¹i gi¶m dÇn vµ tan hÕt t¹o dung
dÞch trong suèt.
- NÕu ®un nãng dung dÞch sau ph¶n øng th× ta l¹i thÊy xuÊt hiÖn kÕt tña tr¾ng
* Gi¶i thÝch:
- Lóc ®Çu khi míi sôc CO2 th× lîng CO2 Ýt lîng Ca(OH)2 d khi ®ã chØ x¶y ra
ph¶n øng
CO2
+ Ca(OH)2
CaCO3 + H2O
VËy kÕt tña tr¾ng xuÊt hiÖn lµ: CaCO3 lîng kÕt tña nµy t¨ng dÇn ®Õn khi
nCO
2
= nCa(OH)2 lóc ®ã lîng kÕt tña lµ cùc ®¹i
- NÕu tiÕp tôc sôc khÝ CO2 vµo th× thÊy kÕt tña tan dÇn lµ do lóc ®ã lîng
Ca(OH)2 ®· hÕt CO2 d khi ®ã x¶y ra ph¶n øng
CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 tan
S¶n phÈm t¹o thµnh lµ Ca(HCO3)2 tan nªn lîng kÕt tña gi¶m dÇn ®Õn khi
lîng kÕt tña tan hÕt th× t¹o dung dÞch trong suèt
Lóc ®ã : nCO2 =2 nCa(OH)2 s¶n phÈm trong èng nghiÖm chØ lµ Ca(HCO3)2
- Nhng nÕu ta lÊy s¶n phÈm sau ph¶n øng ®un nãng trªn ngän löa ®Ìn cån th×
l¹i thÊy xuÊt hiÖn kÕt tña tr¾ng lµ do
Ca(HCO3)2
to
CaCO3 + CO2 + H2O
Bµi 11: Hoµ tan hÕt 2,8 (g) CaO vµo H 2O ®îc dung dÞch A. Cho 1,68 lÝt khÝ
CO2 (®o ë ®ktc) hÊp thô hoµn toµn dung dÞch A.Hái cã bao nhiªu gam muèi
t¹o thµnh?
17
Phương pháp gi¶i bµi tËp d¹ng oxit axit ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm
* Ph©n tÝch ®Ò bµi:
- §Ò bµi cho 2,8 g CaO ta sÏ tÝnh ®îc nCaO.Dùa vµo ph¶n øng CaO t¸c
dông víi níc tÝnh ®îc nCa(OH)2.
- MÆt kh¸c biÕt VCO = 1,68 lit tÝnh ®îc nCO2
2
- LËp tØ sè
n
n
CO 2
ta sÏ x¸c ®Þnh ®îc muèi nµo ®îc t¹o thµnh vµ tÝnh
Ca(OH) 2
®îc khèi lîng cña muèi.
Bµi gi¶i
nCaO
nCO
2
=
=
2,8
= 0,05 (mol)
56
1,68
= 0,075 (mol)
22,4
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng :
CaO + H2O Ca(OH)2
(1) => nCa(OH)2 =
XÐt tØ lÖ:
1<
nCaO
(1)
= 0,05 (mol)
n
n
0,075
CO 2
=
0,05
Ca(OH) 2
= 1,5 < 2.
*KÕt luËn:VËy s¶n phÈm t¹o ra lµ hçn hîp hai muèi. Muèi trung hoµ vµ muèi
axit.
C¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng :
CO2
+ Ca(OH)2
2CO2 d + Ca(OH)2
CaCO3 + H2O
Ca(HCO3)2
(2)
(3)
*C¸ch 1: Gäi x, y lÇn lît lµ sè mol CO2 ë ph¶n øng (2) vµ (3).
Theo bµi ra ta cã: nCO2 = 0,075 (mol) do ®ã .
x + y = 0,075
(I)
Theo (2) : nCa(OH)2 = nCO2 = x (mol)
Theo (3) : nCa(OH)2 =
1 n
1
CO2 =
y (mol)
2
2
MÆt kh¸c: nCa(OH)2 = 0,05(mol).do ®ã ta cã .
x +
1
y
2
= 0,05 (II)
18
Phương pháp gi¶i bµi tËp d¹ng oxit axit ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm
KÕt hîp (I) vµ (II) ta ®îc
x + y = 0,075
x +
Theo (2): nCO2 =
Theo (3):
nCaCO
nCa(HCO
) =
= 0,05
=>
x = 0,025 (mol)
y = 0,05 (mol)
(II)
= 0,025 (mol) =>mCaCO3= 0,025.100 = 2,5 (g)
3
3 2
1
y
2
(I)
1 n
CO2 =
2
1
.0,05 = 0,025
2
=> mCa(HCO3)2 = 0,025.162 = 4,05 (g) .
*C¸ch 2: Sau khi tÝnh sè mol lËp tØ sè x¸c ®Þnh ®îc s¶n phÈm t¹o ra lµ hçn hîp
hai muèi ta viÕt ph¬ng tr×nh ph¶n øng nh sau:
CO 2 +
Sè mol Tríc P/ 0,075
c¸c chÊt Ph¶n øng 0,05
Sau P/ 0,025
Ca(OH) 2
0,05
0,05
0
CaCO3
+ H 2O (4)
0,05
0,05
Theo ph¬ng tr×nh ph¶n øng (4) nCO2 d nªn tiÕp tôc ph¶n øng víi s¶n
phÈm CaCO3 theo ph¬ng tr×nh:
CO2
+
CaCO3 + H2O
Sè mol Tríc P/ 0,025
0,05
c¸c chÊt Ph¶n øng 0,025
0,025
Sau P/ 0
0,025
VËy Sau ph¶n øng thu ®îc c¸c chÊt lµ:
Ca(HCO3)2 = 0,025 (mol)
CaCO3 = 0,025 (mol)
VËy khèi lîng c¸c chÊt thu ®îc trong hçn hîp :
Ca(HCO3)2 (5)
0,025
0,025
m
Ca(HCO3)2 = 0,025 . 162 = 4,05 (g)
m
CaCO3
= 0,025 . 100 = 2,5 (g)
Bµi 12:
Cho 10 lÝt hçn hîp khÝ gåm N 2 vµ CO2 ®i qua 2 lit dung dÞch
Ca(OH)2 0,02 M ®îc 1 g kÕt tña. X¸c ®Þnh % theo thÓ tÝch cña c¸c chÊt khÝ cã
trong hçn hîp.(C¸c thÓ tÝch khÝ ®o ë ®ktc).
*Ph©n tÝch ®Ò bµi:
19
Phương pháp gi¶i bµi tËp d¹ng oxit axit ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm
- Khi cho N2, CO2 ®i qua dung dÞch Ca(OH)2 chØ cã CO2 ph¶n øng víi
Ca(OH)2.
- Trong 10 lÝt hçn hîp khÝ N 2 vµ CO2 chóng ta kh«ng biÕt sè mol CO2
b»ng bao nhiªu.do vËy kh«ng thÓ xÐt tØ lÖ
n
n
CO 2
do ®ã kh«ng thÓ x¸c
Ca(OH) 2
®Þnh ®îc chÝnh x¸c muèi nµo ®îc t¹o thµnh nªn ph¶i xÐt c¸c trêng hîp:
- Trêng hîp 1: T¹o ra muèi trung hoµ.
- Trêng hîp 2: T¹o ra muèi axit ( Trêng hîp nµy lo¹i v× muèi axit tan
m©u thuÉn víi ®Ò bµi co 1g kÕt tña.
- Trêng hîp 3 t¹o ra hçn hîp hai muèi.
Bµi gi¶i
Khi cho 10 lÝt h«n hîp N2 vµ CO2 vµo dung dÞch Ca(OH)2 chØ cã CO2
ph¶n øng víi Ca(OH)2.
nCO
*Trêng hîp1: NÕu
nCa(OH)
<
2
2
t¹o ra muèi trung hoµ.
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng:
CO2
Ca(OH)2 d CaCO3
+
KÕt tña lµ CaCO3 : nCaCO3 =
nCO
Theo (1)
2
=
nCaCO
=> VCO
3
=> % N2 =
1<
1
= 0,01 ( mol ).
100
= 0,01 (mol).
= 0,01 . 22,4 = 0,224 (lit)
2
0,224
. 100 = 2,24 (%)
10
=> % CO2 =
*Trêng hîp2:
+ H2O (1)
100 – 2,24 = 97,76 (%).
n
n
CO 2
< 2 .s¶n phÈm t¹o thµnh lµ hçn hîp cña
Ca(OH) 2
hai muèi : CaCO3, Ca(HCO)2.
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng:
CO2
2CO2
nCa(OH)
Theo (2)
2
+
+
Ca(OH)2
Ca(OH)2
CaCO3
Ca(HCO)2
+ H2O (2)
(3)
= 0,02 .2 = 0,04 (mol).
nCaCO
3
= nCa(OH)2 = nCO2 = 0,01 (mol).
20
- Xem thêm -