Công Thức Tính Số Mol OH- (hoặc CO2) Khi Cho CO2 Tác Dụng Với ...

Công thức tính số mol OH- (hoặc CO2) khi cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm hay nhất – Hóa học lớp 11

Dạng bài khi sục khí CO2 vào dung dịch kiềm là bài toán rất hay gặp trong đề thi. Nhiều bạn còn luống cuống trong khâu xử lý hoặc làm sai do bị đề bẫy. Bài viết dưới đây sẽ giúp các em tìm ra đáp án chính xác và nhanh nhất.

1.Công thức tính số mol OH- ( hoặc CO2) khi cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm

A. Bài toán CO2 dẫn vào dung dịch NaOH (hoặc KOH)

Ví dụ:

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O (1)

CO2 + NaOH → NaHCO3 (2)

Đặt T=nNaOHnCO2

- Nếu T ≥ 2: chỉ tạo muối Na2CO3 ⇒nNaOH pu =2nCO2=2nNa2CO3

- Nếu T ≤ 1: chỉ tạo muối NaHCO3 ⇒nNaOH=nNaHCO3=nCO2 pu

- Nếu 1 < T < 2: tạo cả muối NaHCO3 và Na2CO3 ⇒nCO32−=nOH−−nCO2

- Chất hấp thụ vào bình NaOH tăng:

m bình tăng = m dd tăng = m chất hấp thụ (CO2 + H2O có thể có)

Tương tự với KOH.

B. Bài toán CO2 dẫn vào dung dịch Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2

Phương trình hóa học:

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O (1)

Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO3)2 (2)

Xét tỉ lệ: T=nCO2nCa(OH)2

- Nếu T ≤ 1: chỉ tạo muối CaCO3 ⇒nCa(OH)2=nCaCO3=nCO2

- Nếu T ≥2: chỉ tạo muối Ca(HCO3)2 ⇒nCa(OH)2=nCa(HCO3)2

- Nếu 1 < T < 2: tạo cả muối CaCO3 và Ca(HCO3)2 ⇒n↓=nOH−−nCO2

- Xét tương tự với Ba(OH)2

- Sự tăng giảm khối lượng dung dịch: Khi cho sản phẩm cháy vào bình Ca(OH)2 hay Ba(OH)2

m bình tăng = m hấp thụ

m dd tăng = m hấp thụ - m kết tủa

m dd giảm = m kết tủa – m hấp thụ

- Nếu không có các dữ kiện trên ta phải chia trường hợp để giải.

C. Bài toán cho CO2 vào hỗn hợp dung dịch chứa NaOH, Ca(OH)2 (hoặc NaOH, Ba(OH)2 hoặc KOH, Ca(OH)2 hoặc KOH, Ba(OH)2)

Phương trình:

CO2 + 2OH− → CO32− + H2O 1CO2 + OH− → HCO3− 2

-Xét tỉ lệ: T=nOH−nCO2

+Nếu T ≥ 2: chỉ tạo muối CO32− ⇒nOH− pu=2nCO32−=2nCO2 

+Nếu T ≤ 1: chỉ tạo muối HCO3- ⇒nOH−=nHCO3−=nCO2 pu

+Nếu 1 < T < 2: tạo cả muối HCO3- và CO32− ⇒nCO32−=nOH−−nCO2

-Dựa vào dữ kiện bài toán áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố tìm số mol của HCO3- và rồi so sánh với số mol của Ca2+ để suy ra số mol kết tủa.

2. Bạn nên biết

Khi sục khí CO2 vào dung dịch kiềm thì xảy ra theo 2 giai đoạn sau:

CO2 + 2OH− → CO32− + H2O 1

Khi hết OH-, vẫn tiếp tục sục CO2 vào thì

CO2 + CO32− + H2O− → 2HCO3− 2

3. Mở rộng

Khi sục khí SO2 vào dung dịch kiềm thì hiện tượng và cách giải sẽ tương tự với bài toán sục khí CO2 vào dung dịch kiềm.

SO2 + 2OH− → SO32− + H2O 1SO2 + OH− → HSO3− 2

Ví dụ minh họa: Dẫn 2,24 lít khí SO2 (đkc) vào 200ml dung dịch KOH 1,5M. Vậy khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được:

A. K2SO3 0,1M và KOH dư 0,4M

B. KHSO3 0,1M

C. K2SO3 0,5M và KOH dư 0,5M

D. KHSO3 0,1M và K2SO3 0,5M

Hướng dẫn

nSO2=0,1mol; nKOH=0,3mol⇒T=nKOHnSO2=3>2

Chỉ tạo muối K2SO3 và dung dịch KOH dư

nK2SO3=nCO2=0,1mol⇒CM (K2SO3)=0,10,2=0,5MnKOH du=0,3−2nCO2=0,1mol⇒CM (KOH)=0,10,2=0,5M

Đáp án C

4. Bài tập minh họa

Câu 1: Sục 2,24 lít khí CO2 vào 200ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch X. Tính khối lượng muối trong X?

A. 15 g

B. 20 g

C. 10 g

D. 10,6 g

Hướng dẫn

nCO2=0,1mol  , nNaOH=0,2​mol⇒T=nNaOHnCO2=2

Dung dịch X chỉ chứa 1 muối là Na2CO3­

⇒n=Na2CO3nCO2⇒m=Na2CO30,1.106=10,6gam

Đáp án D

Câu 2: Cho V lít (đktc) CO2 tác dụng với 200 ml dung dịch Ca(OH)2 1M thu được 10 gam kết tủa. Vậy thể tích V của CO2 là

A. 2,24 lít.

B. 6,72 lít.

C. 8,96 lít.

D. 2,24 hoặc 6,72 lítHướng dẫn

nCa(OH)2=0,2​mol ;​​ n↓CaCO3=0,1mol

TH1: Chỉ tạo muối CaCO3

⇒nCO2=n↓CaCO3=0,1mol⇒VCO2=0,1.22,4=2,24 lit

TH2: Tạo hỗn hợp 2 muối

Bảo toàn nguyên tố Ca: nCa(HCO3)2=nCa(OH)2−n↓CaCO3=0,1mol

Bảo toàn nguyên tố C: ⇒nCO2=2nCa(HCO3)2+ n↓CaCO3=0,3mol

Đáp án D

Câu 3: Sục 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 500ml dd KOH 0,1M và Ba(OH)2 0,12M. Tính m kết tủa thu được?

A. 4,925 gam

B. 3,94 gam

C. 1,97 gam

D. 2,55 gam

Hướng dẫn

nCO2 = 0,15 mol, nOH− = 0,17 mol, nBa2+ = 0,06 mol

Ta thấy: 1< T=1,133 < 2 ⇒tạo cả muối HCO3- và CO32-

Cách 1:

CO2 + 2OH− →CO32− + H2O0,085    0,17→0,085CO2 +     CO32− + H2O→2HCO3−0,065 →0,065               →    0,13

nCO32− = 0,085-0,065=0,02mol<nBa2+=0,06mol

n↓=0,02mol

⇒ m↓ = 0,02 . 197 = 3,94g

Cách 2:

Ta có: ⇒nCO32−=nOH−−nCO2→a = 0,17-0,15 → a = 0,02 mol

nCO32−=0,02mol<nBa2+=0,06mol⇒n↓=0,02mol⇒m↓=0,02.197=3,94gam

Đáp án B

Xem thêm tổng hợp công thức môn Hóa học lớp 11 đầy đủ và chi tiết khác:

Công thức tính nhanh bài toán khử oxit kim loại bằng CO

Trắc nghiệm lý thuyết Chương 4 Đại cương về hóa học hữu cơ

Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Công thức tính độ bất bão hòa hợp chất hữu cơ

Công thức tính % khối lượng các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ