CO2 tác dụng với dung dịch kiềm và cách giải bài tập (hay, chi tiết)

Trang trước Trang sau

Với bài viết CO2 tác dụng với dung dịch kiềm và cách giải bài tập sẽ giúp học sinh nắm vững lý thuyết, biết cách làm bài tập từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Hóa học 9.

I. Lý thuyết và phương pháp giải

Dạng 1: Bài toán CO₂ tác dụng với dung dịch kiềm của kim lọai hóa trị I (NaOH, KOH …)

- Xét phản ứng xảy ra khi cho CO₂ tác dụng với dung dịch NaOH:

CO₂ + NaOH → NaHCO₃ (1)

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O (2)

Bài toán thuận cho biết số mol của NaOH và CO₂ tham gia phản ứng:

Bước 1: Xét tỉ lệ:

$T = \frac{n_{N a O H}}{n_{C O_{2}}}$

- Nếu T ≤ 1 thì sản phẩm thu được là muối axit ⇒ Chỉ xảy ra phản ứng (1), NaOH phản ứng hết.

- Nếu 1 < T < 2 thì sản phẩm thu được là muối axit và muối trung hòa ⇒ Xảy ra cả 2 phản ứng (1) và (2), NaOH và CO₂đều hết.

- Nếu T ≥ 2 thì sản phẩm thu được là muối trung hòa ⇒ Chỉ xảy ra phản ứng (2), CO₂ phản ứng hết.

Bước 2: Viết phương trình hóa học và tính toán theo phương trình (nếu xảy ra cả 2 phản ứng thì cần đặt ẩn và giải theo hệ phương trình).

Bước 3: Tính toán theo yêu cầu của đề bài

Với KOH xét tương tự.

Dạng 2: Bài toán CO₂ tác dụng với dung dịch Ca(OH)₂ hoặc Ba(OH)₂ …

- Xét phản ứng xảy ra khi cho CO₂ tác dụng với dung dịch Ca(OH)₂:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O (1)

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂ (2)

+ Khi bài toán cho biết số mol của Ca(OH)₂ và CO₂ tham gia phản ứng

Bước 1: Xét tỉ lệ

$T = \frac{n_{C O_{2}}}{n_{C a {(O H)}_{2}}}$

Nếu T ≤ 1: Chỉ xảy ra phản ứng (1), muối thu được chỉ có CaCO₃, CO₂ phản ứng hết.

Nếu 1 < T < 2: Xảy ra cả 2 phản ứng (1) và phản ứng (2), sản phẩm thu được gồm có 2 muối là CaCO₃và Ca(HCO₃)₂, cả CO₂ và Ca(OH)₂ đều hết.

Nếu T ≥ 2: Chỉ xảy ra phản ứng (2), muối thu được chỉ có Ca(HCO₃)₂, Ca(OH)₂ phản ứng hết.

Bước 2: Viết phương trình hóa học và tính toán theo phương trình (nếu xảy ra cả 2 phản ứng thì cần đặt ẩn và giải theo hệ phương trình)

Bước 3: Tính toán theo yêu cầu của đề bài

+ Nếu trong trường hợp đề không cho biết số mol của CO₂ hoặc Ca(OH)₂ mà cho biết số mol của CaCO₃↓, khi giải ta viết cả hai phương trình phản ứng và biện luận:
TH1: Chỉ xảy ra phản ứng tạo kết tủa CaCO₃

TH2: Xảy ra cả hai phản ứng tạo muối trung hòa CaCO₃ và muối axit Ca(HCO₃)₂.

- Xét tương tự với Ba(OH)₂.

Lưu ý:

+ Nếu đề bài cho rõ bazơ dư → chỉ có muối trung hòa.

+ Nếu đề bài cho rõ sục CO₂ dư→ chỉ có muối axit.

II. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Hấp thụ 2,24 lít CO₂ (đktc) vào 2 lít Ca(OH)₂ 0,1M ta thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 10 gam.

B. 15 gam.

C. 20 gam.

D. 25 gam.

Lời giải:

$\begin{array}{l} n_{C O_{2}} = 0, 1 m o l; n_{C a {(O H)}_{2}} = 0, 2 m o l \\ \to T = \frac{n_{C O_{2}}}{n_{C a {(O H)}_{2}}} = 0, 5 < 1 \end{array}$

→ Sau phản ứng thu được muối không tan CaCO₃ và dung dịch Ca(OH)₂dư

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

Từ phương trình ta có: $n_{↓} = n_{C O_{2}} = 0, 1 m o l$

→ $m_{↓} = 0, 1.100 = 10 g a m$

→ Đáp án A

Ví dụ 2: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít CO₂ (đktc) vào 200ml dung dịch NaOH 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam muối. Giá trị của m là

A. 13,7 gam

B. 5,3 gam

C. 8,4 gam

D. 15,9 gam

Lời giải:

$\begin{array}{l} n_{C O_{2}} = 0, 15 m o l; n_{N a O H} = 0, 2 m o l \\ 1 < T = \frac{n_{N a O H}}{n_{C O_{2}}} < 2 \end{array}$

→ Dung dịch sau phản ứng chứa hỗn hợp muối Na₂CO₃ (a mol) và NaHCO₃ (b mol).

$\begin{array}{l} \begin{array}{l} C O_{2} + 2 N a O H \to N a_{2} C O_{3} + H_{2} O \\ a 2 a \leftarrow a m o l \end{array} \\ C O_{2} + N a O H \to N a H C O_{3} \\ b b \leftarrow b m o l \end{array}$

$\begin{array}{l} \to \{\begin{cases} a + b = 0, 15 \\ 2 a + b = 0, 2 \end{cases} \to \{\begin{cases} a = 0, 05 \\ b = 0, 1 \end{cases} (m o l) \\ \to m = 0, 05.106 + 0, 1.84 = 13, 7 g a m \end{array}$

→ Đáp án A

III. Bài tập tự luyện

Bài 1: Cho 2,24 lít CO₂ (đktc) tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch Ca(OH)₂ chỉ tạo muối trung hòa. C_M của dung dịch Ca(OH)₂ đã dùng là

A. 0,55 M.

B. 0,45 M.

C. 0,5 M.

D. 0,65 M.

Bài 2: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO₂ (đktc) vào 200ml dung dịch NaOH 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam muối. Giá trị của m là

A. 13,7

B. 10,6

C. 8,4

D. 15,9

Bài 3: Hấp thụ hoàn toàn 5,6 lít CO₂ (đktc) vào 300ml dung dịch KOH 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn và thu được dung dịch X. Khối lượng muối thu được trong dung dịch X là

A. 20,0

B. 6,9

C. 26,9

D. 9,6

Bài 4: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO₂ (đktc) vào 300ml dung dịch NaOH 1M, thu được dung dịch A. Cô cạn dụng dịch A thu được a gam muối. Giá trị của a là

A. 8,4

B. 14,6

C. 4,0

D. 10,6

Bài 5: Sục V lít CO₂ (đktc) vào 100ml dung dịch Ca(OH)₂ 0,2M thu được 1,6 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là:
A. 0,3584

B. 0,0896

C. 0,5376

D. 0,7168

Bài 6: Hấp thụ hoàn toàn 0,448 lít CO₂ (đktc) vào 300ml dung dịch NaOH 0,2M, thu được dung dịch X. Cô cạn toàn bộ dung dịch X thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 2,92

B. 2,12

C. 0,8

D. 2,21

Bài 7: Hấp thụ hoàn toàn 1,792 lít khí CO₂ (đktc) vào 200ml dung dịch KOH 1M, thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y cẩn thận thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 11,04

B. 2,24

C. 13,28

D. 4,22

Bài 8: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO₂ (ở đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)₂ nồng độ a mol/l, thu được 15,76 gam kết tủa. Giá trị của a là

A. 0,032.

B. 0,048.

C. 0,06.

D. 0,04.

Bài 9: Hấp thụ hoàn toàn 0,448 lít khí CO₂ (đktc) vào 100ml dung dịch gồm NaOH 0,2M và KOH 0,3M, thu được dung dịch Y. Cô cạn cẩn thận dung dịch Y, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 3,0.

B. 2,0.

C. 1,5.

D. 4,0.

Bài 10: Cho V lít CO₂ (đktc) qua 200 ml dung dịch Ca(OH)₂, sau phản ứng thu được 50 gam kết tủa A và dung dịch B. Lọc bỏ kết tủa A và đem đun nóng phần dung dịch lại thấy xuất hiện 3,5 gam kết tủa. Tính V.

A. 8,96 lít

B. 11,984 lít

C. 13,44 lít

D. 12,768 lít

Đáp án minh họa:

10D

Xem thêm phương pháp giải các dạng bài tập Hóa học lớp 9 hay, chi tiết khác:

Xem thêm các loạt bài Để học tốt Hóa học 9 hay khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 9 sách mới các môn học