A. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Đối với dạng bài tập này cần lưu ý thứ tự cho hóa chất vì việc thay đổi thứ tự sẽ dẫn đến kết quả khác nhau.
1. Dạng 1: Khi cho rất từ từ dung dịch axit H+ vào dung dịch muối \(CO_3^{2 - }\) (hoặc hỗn hợp muối \(CO_3^{2 - }/HCO_3^ - \)) thì phản ứng xảy ra theo thứ tự như sau:
Đầu tiên xảy ra phản ứng: \(CO_3^{2 - } + {H^ + } \to HCO_3^ - \)
Nếu dư H+ tiếp tục xảy ra phản ứng: \(HCO_3^ - + {H^ + } \to C{O_2} \uparrow + {H_2}O\)
Lưu ý:
+ Sau một thời gian, tại thời điểm \({n_{CO_3^{2 - }}} = {n_{{H^ + }}}\) khí CO2 mới bắt đầu thoát ra.
+ Nếu \({n_{{H^ + }}} \geqslant 2.{n_{CO_3^{2 - }}} + {n_{HCO_3^ - }}\) thì tạo ra \({n_{C{O_2}\,\,\max }}\).
2. Dạng 2: Khi cho rất từ từ hỗn hợp muối \(CO_3^{2 - }/HCO_3^ - \) vào dung dịch axit H+ thì xảy ra đồng thời các phản ứng sau:
\(CO_3^{2 - } + 2{H^ + } \to C{O_2} \uparrow + {H_2}O\)
\(HCO_3^ - + {H^ + } \to C{O_2} \uparrow + {H_2}O\)
Lưu ý: Khí CO2 được tạo ra ngay từ đầu của quá trình phản ứng.
B. BÀI TẬP MINH HỌA
Bài 1: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na2CO3 1,5M và KHCO3 1M. Nhỏ từ từ từng giọt cho đến hết 200 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch X, sinh ra V lít khí (ở đktc). Giá trị của V là
A. 3,36.
B. 2,24.
C. 4,48.
D. 1,12.
Hướng dẫn giải
\({n_{CO_3^{2 - }}} = 0,15\,\,mol;\,{n_{HCO_3^ - }} = 0,1\,mol;\,{n_{{H^ + }}} = 0,2\,mol\)
Các phản ứng xảy ra theo thứ tự sau:
\(\begin{gathered} CO_3^{2 - } + {H^ + } \to HCO_3^ - \hfill \\ 0,15\,\, \to \,0,15\,\, \to \,\,\,\,\,\,0,15\,\,mol \hfill \\ HCO_3^ - + {H^ + } \to C{O_2} + {H_2}O \hfill \\ \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,05\,\, \to \,\,\,\,\,\,\,0,05\,\,\,\,mol \hfill \\ \end{gathered} \)
\( \to {V_{C{O_2}}} = 0,05.22,4 = 1,12\) lít.
Đáp án D.
Bài 2. Nhỏ từ từ đến hết 200ml dung dịch HCl vào 100ml dung dịch X chứa Na2CO3, K2CO3, NaHCO3 (trong đó NaHCO3 có nồng độ 1M), thu được 1,12 lít CO2 (đktc) và dung dịch Y (không chứa HCl dư). Cho nước vôi trong dư vào dung dịch Y thu được 20 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Nồng độ mol/l của dung dịch HCl ban đầu là
A. 1,25M.
B. 0,5M.
C. 1M.
D. 0,75M.
Hướng dẫn giải
\({n_{C{O_2}}} = \frac{{1,12}}{{22,4}} = 0,05\,\,mol;\,{n_{NaHC{O_3}}} = 0,1\,\,mol;\)
Đặt \({n_{CO_3^{2 - }\,\,trong\,\,\,X}} = x\,\,mol\)
Gọi y là nồng độ mol dung dịch HCl → nHCl phản ứng = 0,2y (mol) (*)
Khi nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch X thu được khí CO2 chứng tỏ muối đã phản ứng hết.
\(\begin{gathered} CO_3^{2 - } + {H^ + } \to HCO_3^ - \,\,(1) \hfill \\ x\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,x\,\,\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,\,\,x\,\,\,\,mol \hfill \\ HCO_3^ - + {H^ + } \to C{O_2} + {H_2}O\,\,\,(2) \hfill \\ 0,05\,\,\, \leftarrow \,\,0,05\,\, \leftarrow \,\,\,0,05\,\,\,mol \hfill \\ \end{gathered} \)
Sau phản ứng (1), (2) \({n_{HCO_3^ - \,\,{\text{con lai}}\,}} = 0,1 + x - 0,05\)
Cho nước vôi trong dư vào dung dịch Y thu được 20 gam kết tủa CaCO3 \( \to {n_{CaC{O_3}}} = 0,2\,\,mol\)
\(\begin{gathered} HCO_3^ - + O{H^ - } \to CO_3^{2 - } + {H_2}O\,\,(3) \hfill \\ 0,2mol\,\,\,\, \leftarrow \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,2mol \hfill \\ \end{gathered} \)
\( \to 0,1 + x - 0,05 = 0,2 \to x = 0,15\)
\({n_{{H^ + }{\text{ phan ung }}}} = x + 0,05 = 0,15 + 0,05 = 0,2\,\,mol(**)\)
Từ (*) và (**) \( \to 0,2y = 0,2 \to y = 1 \to \) Nồng độ mol của dung dịch HCl ban đầu là 1M.
Đáp án C.
Bài 3. Nhỏ từ từ 200 ml dung dịch X (K2CO3 1M và NaHCO3 0,5M) vào 200 ml dung dịch HCl 2M thì thể tích khí CO2 thu được (đktc) là:
A. 4,48 lít.
B. 5,376 lít.
C. 8,96 lít.
D. 2,24 lít.
Hướng dẫn giải
\({n_{CO_3^{2 - }}} = 0,2\,\,mol;\,\,{n_{HCO_3^ - }} = 0,1\,\,mol;\,{n_{{H^ + }}} = 0,4\,\,mol;\,\,{n_{{H^ + }}} < \left( {2{n_{CO_3^{2 - }}} + {n_{HCO_3^ - }}} \right)\) nên H+ hết
Ta có:
\(\frac{{{n_{CO_3^{2 - }}}}}{{{n_{HCO_3^ - }}}} = 2\)
Gọi số mol của phản ứng là x → số mol của CO32- phản ứng là 2x.
\(\begin{gathered} CO_3^{2 - } + 2{H^ + } \to C{O_2} + {H_2}O \hfill \\ 2x\,\,\,\,\, \to \,\,4x\,\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,\,\,2x\,\,\,mol \hfill \\ HCO_3^ - + {H^ + } \to C{O_2} + {H_2}O \hfill \\ x\,\,\,\,\,\,\, \to \,\,x\,\,\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,\,\,\,\,\,x\,\,mol \hfill \\ \end{gathered} \)
Số mol HCl: \(4x + x = 0,4 \to x = 0,08\,\,mol.\)
\({V_{C{O_2}}} = 3.0,08.22,4 = 5,376\) (lít).
Đáp án B.
Bài 4: Hòa tan 115,3 gam hỗn hợp X gồm MgCO3 và RCO3 bàng dd H2SO4 loãng thu được dd A,chất rắn B và 4,48 lít CO2(đktc). Cô cạn dd A thu được 12gam muối khan. Mặt khác đem nung chất rắn B đến khối lượng không đổi thu được 11,2lit CO2(đktc). Khối lượng chất rắn B là:
A. 106,5gam
B. 110,5gam
C. 103,3gam
D. 100,8gam.
Hướng dẫn giải
\(\begin{gathered} \left\{ \begin{gathered} {n_{C{O_2}}} = 0,2\,mol = {n_{{H_2}S{O_4}}} \hfill \\ 12(MgS{O_4}) \hfill \\ \end{gathered} \right. \hfill \\ \to 115,3 + 0,2.98 = {m_B} + 12 + 0,2.18 + 0,2.44 \to {m_B} = 110,5 \to B \hfill \\ \end{gathered} \)
Bài 5. Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na2CO3 1,5M và KHCO3 1M. Nhỏ từ từ 200 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch X sinh ra V lít khí ở đktc. Giá trị của V là:
A. 4,48
B. 1,12
C. 2,24
D. 3,36
Hướng dẫn giải
\(\left\{ \begin{gathered} {n_{{H^ + }}} = 0,2\,mol \hfill \\ {n_{C{O_3}^{2 - }}} = 0,15\,mol \hfill \\ {n_{HCO_3^ - }} = 0,1\,mol \hfill \\ \end{gathered} \right. \to {n_{C{O_2}}} = 0,05\,mol \to V = 0,05.22,4 = 1,12\,\)
Bài 6. Cho 200 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào 300 ml dung dịch NaHCO3 0,1M thu được dung dịch X và kết tủa Y. Cho từ từ dung dịch HCl 0,25M vào X đến khi bắt đầu có khí sinh ra thì hết V ml. biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V là
A. 80.
B. 160.
C. 60
D. 40.
Hướng dẫn giải
Ta có:
\(\left\{ \begin{gathered} {n_{B{a^{2 + }}}} = 0,02\,mol \hfill \\ {n_{O{H^ - }}} = 0,04\,mol \hfill \\ {n_{HCO_3^ - }} = 0,03\,mol \hfill \\ \end{gathered} \right. \to {n_{BaC{O_3}}} = 0,03\,\,mol\,\)
\(X\left\{ \begin{gathered} {n_{O{H^ - }}} = 0,01\,mol \hfill \\ {n_{CO_3^{2 - }}} = 0,01\,mol \hfill \\ \end{gathered} \right. \to {n_{{H^ + }}} = 0,02\,mol\)
\(V = \frac{{0,02}}{{0,25}} = 0,08 = 80\,\,(ml)\)
Bài 7. Nhỏ từ từ dd H2SO4 loãng vào dd X chứa 0,1 mol Na2CO3 và 0,2 mol NaHCO3 , thu được dd Y và 4,48 lít khí (đktc). Tính khối lượng kết tủa thu được khí cho dd Ba(OH)2 dư vào dd Y?
A. 54,65 gam
B. 46,60 gam
C. 19,70 gam
D.66,30 gam
Hướng dẫn giải
\(\left\{ \begin{gathered} \sum {^{{n_C}} = 0,1 + 0,2 = 0,3} \hfill \\ C \uparrow = 0,2 \hfill \\ \end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered} n_{B{\text{aS}}{O_4}}^{} = {n_C} = 0,1 \hfill \\ {n_{{H_2}S{O_4}}} = 0,15 \hfill \\ \end{gathered} \right. \to \sum { \downarrow = \left\{ \begin{gathered} {n_{BaC{O_3}}} = 0,1\,mol \hfill \\ {n_{B{\text{aS}}{O_4}}} = 0,15\,mol \hfill \\ \end{gathered} \right.} \)
→ Chọn A
Bài 8. Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm Na2CO3 0,2M và NaHCO3 0,3M. Sau phản ứng thu được số mol CO2 là:
A. 0,015 mol.
B. 0,01 mol.
C. 0,03 mol.
D. 0,02 mol.
Hướng dẫn giải
Ta có:
\(\left\{ \begin{gathered} {n_{{H^ + }}} = 0,03\,mol \hfill \\ {n_{CO_3^{2 - }}} = 0,02\,mol \hfill \\ {n_{HCO_3^ - }} = 0,03\,mol \hfill \\ \end{gathered} \right. \to n_{C{O_2}}^ \uparrow = 0,03 - 0,02 = 0,01\,mol\)
C. LUYỆN TẬP
Câu 1: Cho từ từ 100 ml dung dịch HCl 2M vào m gam dung dịch X chứa NaHCO3 4,2% và Na2CO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và 1,12 lít CO2 thoát ra (ở đktc). Cho nước vôi trong dư vào dung dịch Y thu được tối đa 20 gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 100.
B. 300.
C. 400.
D. 200.
Câu 2: Cho 25,8 gam hỗn hợp X gồm MOH, MHCO3 và M2CO3 (M là kim loại kiềm, MOH và MHCO3 có số mol bằng nhau) tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 loãng, sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch Y và 0,3 mol CO2. Kim loại M là:
A. K.
B. Na.
C. Li.
D. Rb.
Câu 3: Cho 0,1 mol Ba(OH)2 vào dd chứa 0,15mol KHCO3. Sau khi kết thúc tất cả các phản ứng thu được kết tủa T và dd Z. Cô cạn Z thu được m g chất rắn khan. Giá trị của m là:
A. 3,8
B. 9,7
C. 8,7
D. 3,0
Câu 4: Hai cốc đựng dung dịch HCl đặt trên hai đĩa cân A, B . Cân ở trạng thái cân bằng. Cho 10 gam CaCO3 vào cốc A và 8,221 gam M2CO3 vào cốc B . Sau khi hai muối đã tan hết, cân trở lại vị trí cân bằng. Kim loại M là:
A. Li.
B. K.
C. Na.
D. Rb.
Câu 5: Hòa tan hết a gam hỗn hợp Na2CO3 và KHCO3 vòa nước thu được dd X. Cho từ từ 100ml dd HCl 1,5 M vào dd X, thu được dd Y và 1,008 lít khí (ở đktc) . Thêm dd Ba(OH)2 dư vào Y thu được 29,55 gam kết tủa. Giá trị của a là:
A. 20,13 gam
B. 18,7 gam
C. 12,4 gam
D. 32,4
Câu 6: Thêm từ từ từng giọt 100 ml dung dịch chứa Na2CO3 1,2M và NaHCO3 0,6M vào 200 ml dung dịch HCl 1 M. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X. Cho dung dịch BaCl2 đến dư vào X thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 9,85
B. 7,88
C. 23,64
D.11,82
Câu 7: 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 2 thí nghiệm sau:
- Cho từ từ đến hết dd X vào dd Y thấy thoát ra 16,8 lít khí CO2 (đktc)
- Cho từ từ đến hết dd Y vào dd X thấy thoát ra 5,6 lít khí CO2 (đktc). Tổng giá trị của (x + y) là:
A. 1,75
B. 2,50
C. 2,25
D. 2,00
Câu 8:Cho hỗn hợp X gồm hai kim loại kiềm tan hết trong 200ml dung dịch chứa BaCl2 0,3M và Ba(HCO3)2 0,8M thu được 2,8 lít H2 (ở đktc) và m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 43,34.
B. 31,52.
C. 39,4
D. 49,25.
Câu 9. Cho 18,8 (g) hỗn hợp 2 muối cacbonat và hidrocacbonat của một kim loại kiềm , tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 sau phản ứng thu được 3,36 lít khí (đktc). Xác định kim loại kiềm.
A. Li
B. Rb
C. K
D. Na
Câu 10: Hòa tan hoàn toàn 57,65 gam hỗn hợp X gồm MgCO3 và MCO3 bằng 500 ml dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch A, chất rắn B và 2,24 lít khí (đktc). Nung B tới khi khối lượng không đổi thu thêm 5,6 lít khí nữa (ở đktc). Biết trong X, số mol của MCO3 gấp 2,5 lần số mol của MgCO3. Tên của kim loại M và nồng độ mol của dung dịch H2SO4 đã dùng là:
A. Ca; 0,025M.
B. Zn; 0,050M.
C. Ba; 0,700M.
D. Ba; 0,200M.
Câu 11: Cho m gam Ca vào 500 ml dung dịch chứa NaHCO3 1M và CaCl2 0,5M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 40 gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 16,0.
B. 8,0.
C. 6,0.
D. 10,0.
Câu 12: Cho từ từ 100 ml dung dịch HCl 1,5 M vào 0,4 lít dung dịch X gồm Na2CO3 và KHCO3 thu được 1,008 lít CO2 (đktc) và dung dịch Y. Thêm dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thu được 29,55 gam kết tủa. Nồng độ mol/lit của Na2CO3 và KHCO3 trong dung dịch X lần lượt là
A. 0,0375 M và 0,05M.
B. 0,1125M và 0,225M.
C. 0,2625M và 0,225M.
D. 0,2625M và 0,1225M.
Câu 13. Hòa tan m gam NaOH rắn vào dung dịch NaHCO3 nồng độ C mol/l, thu được 2 lít dung dịch X . Chia dung dịch X thành 2 phần bằng nhau :
- Phần 1 cho tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư) thu được 11,82 gam kết tủa.
- Phần 2 cho dung dịch CaCl2 vào tới dư rồi đun nóng, sau khi kết thúc các phản ứng thu được 7,0 gam kết tủa.
Giá trị của C, m tương ứng là:
A. 0,14 và 2,4
B. 0,08 và 4,8
C. 0,04 và 4,8
D. 0,07 và 3,2.
Câu 14: Nhỏ từ từ từng giọt cho đến hết 300 ml dung dịch NaHCO3 0,1M; K2CO3 0,2M vào 100 ml dung dịch HCl 0,2M; NaHSO4 0,6M và khuấy đều thu được V lít CO2 thoát ra (đktc) và dung dịch X. Thêm vào dung dịch X 100 ml dung dịch KOH 0,6M; BaCl2 1,5M thu được m gam kết tủa. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V và m là:
A. 1,0752 và 22,254.
B. 0,448 và 25,8.
C. 0,448 và 11,82.
D. 1,0752 và 20,678.
Câu 15: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na2CO3 1,5M và KHCO3 1M. Nhỏ từ từ từng giọt và khuấy đều cho đến hết 350 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch X, sinh ra V lít khí ( ở đktc). Giá trị của V là:
A. 3,36.
B. 1,12.
C. 4,48.
D. 2,24.
Trên đây là phần trích dẫn Bài tập dung dịch muối CO32- và HCO3- tác dụng với dung dịch H+, để xem toàn bộ nội dung chi tiết, mời các bạn cùng quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải về máy.
Chúc các em đạt điểm số thật cao trong kì thi sắp đến!
Ngoài ra các em có thể tham khảo thêm một số tư liệu cùng chuyên mục tại đây:
