Chuyên đề Hợp chất của cacbon 2023 hay, chọn lọc

Chuyên đề Hợp chất của cacbon

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

Cacbon monooxit (CO)

1. Tính chất vật lí

CO là chất khí không màu, không mùi, không vị, nhẹ hơn không khí, độc.

2. Tính chất hóa học

a. CO là oxit không tạo muối (oxit trung tính): Ở t^othường, không tác dụng với H₂O, axit, kiềm.

b. Tính khử:

CO cháy trong oxi hoặc không khí: $2 \overset{+ 2}{C} O + {\overset{0}{O}}_{2} \overset{t °}{\to} 2 \overset{+ 4}{C} {\overset{- 2}{O}}_{2}$
CO tác dụng với nhiều oxit kim loại (đứng sau Zn) $\to$ Kim loại.

Ví dụ: $3 \overset{+ 2}{C} O + {\overset{+ 3}{F e}}_{2} O_{3} \overset{t °}{\to} 2 \overset{0}{F e} + 3 \overset{+ 4}{C} O_{2}$ .

3. Điều chế

a. Trong phòng thí nghiệm: $H C O O H \overset{t °, H_{2} S O_{4} ®Æc}{\to} C O + H_{2} O$ .

b. Trong công nghiệp

$\begin{array}{l} C + H_{2} O \overset{t ° - 1050 ° C}{⇄} C O + H_{2} \\ khÝ than ít \\ C O_{2} + C \overset{t °}{\to} 2 C O \\ khÝ than kh« \end{array}$

Cacbon đioxit (CO₂)

1. Tính chất vật lí

$C O_{2}$ là chất khí không màu, nặng hơn không khí, tan không nhiều trong nước.

2. Tính chất hóa học

a. là khí không duy trì sự sống và sự cháy

Chú ý: Tuy nhiên không sử dụng $C O_{2}$ để dập đám cháy do magie hoặc nhôm.

b. là oxit axit

Tan trong nước tạo axit : $C O_{2 (k)} + H_{2} O_{(l)} \overset{}{⇄} H_{2} C O_{3 (d u n g dich)}$
Tác dụng với dung dịch bazơ:

$\begin{array}{l} C O_{2} + O H^{-} \to H C O_{3}^{-} \\ C O_{2} + 2 O H^{-} \to C O_{3}^{2 -} + H_{2} O \end{array}$

Ví dụ:

$\begin{array}{l} C O_{2} + C a {(O H)}_{2} \to C a C O_{3} + H_{2} O (1) \\ 2 C O_{2} + C a {(O H)}_{2} \to C a {(H C O_{3})}_{2} (2) \end{array}$

Phản ứng (1) dùng để nhận biết $C O_{2}$ .

3. Điều chế

a. Trong phòng thí nghiệm: $C a C O_{3} + 2 H C l \to C a C l_{2} + C O_{2} + H_{2} O$

b. Trong công nghiệp: $C a C O_{3} \overset{t °}{\to} C a O + C O_{2}$ .

Axit cacbonic và muối cacbonat

1. Axit cacbonic (H₂CO₃)

a. $H 2 C O 3$ là axit hai nấc rất yếu, kém bền phân hủy thành $C O_{2}$ và H₂O:

b. Tác dụng với dung dịch kiềm $\to$ Muối:

$\begin{array}{l} H_{2} C O_{3} + O H^{-} \to H_{2} O + H C O_{3}^{-} \\ H C O_{3}^{-} + O H^{-} \to H_{2} O + C O_{3}^{2 -} \end{array}$

2. Muối cacbonat

Muối trung hòa: muối cacbonat $(C O_{3}^{2 -})$ .

Ví dụ: $N a_{2} C O_{3}, C a C O_{3}, …$

Muối axit: muối hiđrocacbonat $(H C O_{3}^{-})$ .

Ví dụ: $N a H C O_{3}, C a {(H C O_{3})}_{2}, …$

a. Tính tan:

Muối cacbonat của kim loại kiềm, amoni và đa số các muối hiđrocacbonat dễ tan trong nước. Muối cacbonat của kim loại khác không tan trong nước.

b. Tác dụng với axit: dùng để nhận biết muối cacbonat:

$\begin{array}{l} C O_{3}^{2 -} + 2 H^{+} \to C O_{2} + H_{2} O \\ H C O_{3}^{-} + H^{+} \to C O_{2} + H_{2} O \end{array}$

Ví dụ:

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

c. Tác dụng với dung dịch kiềm:

Muối hiđrocacbonat tác dụng với dung dịch kiềm: $H C O_{3}^{-} + O H^{-} \to H_{2} O + C O_{3}^{2 -}$

Ví dụ: $N a H C O_{3} + N a O H \to N a_{2} C O_{3} + H_{2} O$

d. Phản ứng nhiệt phân:

Muối cacbonat của kim loại kiềm: Không bị nhiệt phân.

Muối cacbonat còn lại $\overset{t °}{\to}$ Oxit kim loại $+ C O_{2}$

Ví dụ: $M g C O_{3 (r)} \overset{t °}{\to} M g O_{(r)} + C O_{2 (k)}$ .

Muối hiđrocacbonat $\overset{t °}{\to} C O_{3}^{2 -} + C O_{2} + H_{2} O$ .

Ví dụ: $N a H C O_{3 (r)} \overset{t °}{\to} N a_{2} C O_{3 (r)} + C O_{2} + H_{2} O$ .

HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC

HỢP CHẤT CỦA CACBON

1. Cacbon monooxit (CO)

a. Tính chất hóa học:

+ CO là oxit không tạo muối (oxit trung tính).

+ Tính khử mạnh:

$\begin{array}{l} 2 C O + O_{2 (k k)} \overset{t °}{\to} 2 C O_{2} (Δ H < 0) \\ M_{x} O_{y} + y C O \overset{t °}{\to} x M + y C O_{2} (M ®øng sau A l) \end{array}$

b. Điều chế:

+ Trong phòng thí nghiệm: $H C O O H \overset{t °, H_{2} S O_{4} dac}{\to} C O + H_{2} O$ .

+ Trong công nghiệp: $\begin{array}{l} C + H_{2} O \overset{t ° - 1050 ° C}{⇄} C O + H_{2} (khÝ than ít) \\ C O_{2} + C \overset{t °}{\to} 2 C O (khÝ than kh«) \end{array}$

2. Cacbon đioxit (CO₂)

a. Tính chất hóa học:

+ $C O_{2}$ là oxit axit.

Tác dụng với nước: $C O_{2} + H_{2} O \overset{}{⇄} H_{2} C O_{3}$
Tác dụng với bazơ, oxit bazơ tạo muối:

Ví dụ:

$\begin{array}{l} C O_{2} + M g O \to M g C O_{3} \\ C O_{2} + 2 N a O H \to N a_{2} C O_{3} + H_{2} O \end{array}$

+ $C O_{2}$ là khí không duy trì sự sống và sự cháy (trừ Mg,…)

Ví dụ: $C O_{2} + 2 M g \overset{t °}{\to} C + 2 M g O$

$\to$ Không dùng $C O_{2}$ dập tắt đám cháy Mg, Al.

b. Điều chế:

Trong phòng thí nghiệm: $C a C O_{3} + 2 H C l \to C a C l_{2} + C O_{2} + H_{2} O$ .

3. Muối cacbonat

Tính chất hóa học:

Phản ứng với axit:

$\begin{array}{l} H C O_{3}^{-} + H^{+} \to C O_{2} + H_{2} O \\ C O_{3}^{2 -} + 2 H^{+} \to C O_{2} + H_{2} O \end{array}$

Phản ứng với bazơ: $H C O_{3}^{-} + O H^{-} \to C O_{3}^{2 -} + H_{2} O$
Phản ứng nhiệt phân:

$\begin{array}{l} 2 N a H C O_{3} \overset{t °}{\to} N a_{2} C O_{3} + C O_{2} + H_{2} O \\ M g C O_{3} \overset{t °}{\to} M g O + C O_{2} \end{array}$

Chú ý: Muối cacbonat của kim loại kiềm không bị nhiệt phân.

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Bài tập lí thuyết về tính chất vật lí, hóa học, ứng dụng của CO, CO₂, muối cacbonat

Kiểu hỏi 1: Câu hỏi về tính chất vật lí, ứng dụng của CO,CO₂ , muối cacbonat

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1. Phát biểu nào sau đây đúng?

A. CO là chất khí không màu, không mùi, rất độc.

B. CO là chất khí không màu, mùi xốc, tan tốt trong nước.

C. CO₂ là chất khí màu vàng nhạt, không mùi.

D. CO₂ không được dùng trong sản xuất nước giải khát có ga.

Hướng dẫn giải

A đúng.

B sai vì CO là khí không màu, ít tan trong nước.

C, D sai vì CO₂ là khí không màu, ít tan trong nước, được dùng trong sản xuất nước giải khát có ga.

Chọn A.

Ví dụ 2. CO₂ không cháy và không duy trì sự cháy nhiều chất nên được dùng để dập tắt các đám cháy. Tuy nhiên, người ta không sử dụng CO₂để dập tắt:

A. đám cháy do xăng dầu.

B. đám cháy nhà cửa, quần áo.

C. đám cháy do magie hoặc nhôm.

D. đám cháy do khí gas.

Hướng dẫn giải

Không dùng CO₂ để dập tắt đám cháy magie hoặc nhôm vì các kim loại mạnh như Mg, Al,… có thể cháy trong khí CO₂ .

. $2 M g + C O_{2} \overset{t °}{\to} 2 M g O + C$

Chọn C.

Kiểu hỏi 2: Câu hỏi về tính chất hóa học của CO, CO₂ , muối cacbonat

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1. Phương trình hóa học nào sau đây sai?

A. $3 C O + F e_{2} O_{3} \overset{t °}{\to} 3 C O_{2} + 2 F e$

B. $C O + C l_{2} \overset{t °}{\to} C O C l_{2}$

C. $3 C O + A l_{2} O_{3} \overset{t °}{\to} 3 C O_{2} + 2 A l$

D. $2 C O + O_{2} \overset{t °}{\to} 2 C O_{2}$

Hướng dẫn giải

CO chỉ khử được các oxit kim loại của kim loại đứng sau Zn tạo thành kim loại và CO₂ . Do đó CO không khử được $A l_{2} O_{3}$ .

$\to$ Phương trình C sai.

Chọn C.

III. Bài tập tự luyện dạng 1

Câu 1: Sự hình thành thạch nhũ trong các hang động đá vôi là nhờ phản ứng hóa học:

A. $C a C O_{3} + C O_{2} + H_{2} O \to C a {(H C O_{3})}_{2}$

B. $C a {(O H)}_{2} + N a_{2} C O_{3} + \to C a C O_{3} + 2 N a O H$

C. $C a C O_{3} \overset{t °}{\to} C a O + C O_{2}$

D. $C a {(H C O_{3})}_{2} \overset{t °}{\to} C a C O_{3} + C O_{2} + H_{2} O$

Câu 2: Dẫn luồng khí CO dư qua ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp $A l_{2} O_{3}, C u O, M g O, F e_{2} O_{3}$ . Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, hỗn hợp rắn còn lại trong ống sứ gồm:

A. $A l, C u, M g, F e$

B. $N a_{2} C O_{3}, K_{2} C O_{3}, L i_{2} C O_{3}$

C. $C a {(H C O_{3})}_{2}, M g {(H C O_{3})}_{2}, K H C O_{3}$

D. $A l, C u, M g O, F e$

Câu 3: Nhóm gồm các muối không bị nhiệt phân là:

A. $C a C O_{3}, N a_{2} C O_{3}, K H C O_{3}$

B. $N a_{2} C O_{3}, K_{2} C O_{3}, L i_{2} C O_{3}$

C. $C a {(H C O_{3})}_{2}, M g {(H C O_{3})}_{2}, K H C O_{3}$

D. $K_{2} C O_{3}, K H C O_{3}, L i_{2} C O_{3}$

Câu 4: Có ba hỗn hợp dung dịch:

$(1) N a H C O_{3} + N a_{2} C O_{3}; (2) N a H C O_{3} + N a_{2} S O_{4}; (3) N a_{2} C O_{3} + N a_{2} S O_{4}$

Chỉ dùng thêm một cặp chất nào trong số các cặp chất cho dưới đây để có thể phân biệt được các dung dịch hỗn hợp trên?

A. Dung dịch $H N O_{3}$ và dung dịch $K N O_{3}$

B. Dung dịch HCl và dung dịch $K N O_{3}$ .

C. Dung dịch $B a {(O H)}_{2}$ dư.

D. Dung dịch $H N O_{3}$ và dung dịch $B a {(N O_{3})}_{2}$

Câu 5: Có 4 chất rắn: $N a C l, N a_{2} C O_{3}, C a C O_{3}$ và $B a S O_{4}$ . Chỉ dùng thêm một cặp chất, hãy nhận biết các chất rắn trên?

Dạng 2: Khử oxit kim loại bằng C và CO

Phương pháp giải

Phương trình tổng quát:

$M_{x} O_{y} + y C O \overset{t °}{\to} x M + y C O_{2}$

Ví dụ: Khử 16 gam hỗn hợp các oxit kim loại:

$F e O, F e_{2} O_{3}, F e_{3} O_{4}, C u O, P b O$ bằng khí CO ở

nhiệt độ cao. Sau phản ứng, khối lượng chất

rắn thu được là 11,2 gam. Tính thể tích khí CO đã tham gia phản ứng (đktc).

Hướng dẫn giải

Sơ đồ phản ứng:

$O x i t kim loai + CO \to {chat ran + CO}_{2}$

Gọi số mol CO phản ứng là x mol.

Theo phương trình $n_{C O (p )} = n_{C O_{2} (\sinh r a)} = n_{O (o x i t p )}$

\to n_{C O_{2} (\sinh r a)} = n_{C O (p ­)} = x m o l

Bảo toàn khối lượng:

$\begin{array}{l} m_{o x i t} + m_{C O} = m_{chat ran} + m_{C O_{2}} \\ m_{o x i t} = m_{k i m l o a i} + m_{O} \\ m_{c h a t ran giam} = m_{O} \end{array}$

Bảo toàn khối lượng:

$\begin{array}{l} m_{o x i t} + m_{C O} = m_{chat ran} + m_{C O_{2}} \\ \Leftrightarrow 16 + 28 x = 11, 2 + 44 x \to x = 0, 3 \end{array}$

Thể tích khí CO đã tham gia phản ứng là:

$V_{C O} = 0, 3.22, 4 = 6, 72 l i t$

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1. Dẫn một luồng khí CO dư qua ống sứ đựng $F e_{3} O_{4}$ và CuO nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 2,32 gam hỗn hợp kim loại. Khí thoát ra khỏi bình được dẫn qua dung dịch nước vôi trong dư thu được 5 gam kết tủa. Tính tổng khối lượng hai oxit trong hỗn hợp đầu.

Hướng dẫn giải

$n_{C a C O_{3}} = 0, 05 m o l$

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} 4 C O + F e_{3} O_{4} \overset{t °}{\to} 4 C O_{2} + 3 F e \\ C O + C u O \overset{t °}{\to} C O_{2} + C u \\ C O_{2} + C a {(O H)}_{2} \to C a C O_{3} ↓ + H_{2} O \\ 0, 05 \leftarrow 0, 05 m o l \end{array}$

Bảo toàn nguyên tố C: $n_{C O} = n_{C O_{2}} = 0, 05 m o l$

Bảo toàn khối lượng: $m_{o x i t} + m_{C O} = m_{chat ran} + m_{C O_{2}} \Leftrightarrow m_{o x i t} + 0, 05.28 = 2, 32 + 0, 05.44 \to m_{o x i t} = 3, 12 g a m$

IV. Bài tập tự luyện dạng 2

Câu 1: Cho luồng khí CO dư đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và $A l_{2} O_{3}$ , nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Khối lượng CuO trong hỗn hợp đầu là:

A. 0,8 gam. B. 8,3 gam.

C. 2,0 gam. D. 4,0 gam.

Câu 2: Cho V lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm CO và H₂ phản ứng với một lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO và $F e_{2} O_{3}$ nung nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam. Giá trị của V là:

A. 0,112. B. 0,560.

C. 0,224. D. 0,448.

Câu 3: Cho khí CO đi qua m gam $F e_{2} O_{3}$ nung nóng thì được 10,68 gam chất rắn X và khí Y. Cho toàn bộ khí Y hấp thụ vào dung dịch $C a {(O H)}_{2}$ dư thì thấy tạo ra 3 gam kết tủa. Giá trị của m là:

A. 12,00. B. 11,58.

C. 11,16. D. 12,20.

Câu 4: Khử 16 gam hỗn hợp các oxit kim loại: $F e O, F e_{2} O_{3}, F e_{3} O_{4}, C u O$ và PbO bằng khí CO ở nhiệt độ cao, khối lượng chất rắn thu được là 11,2 gam. Tính thể tích khí CO đã tham gia phản ứng ở điều kiện tiêu chuẩn.

Dạng 3: Bài tập CO₂ tác dụng với dung dịch kiềm

Phương pháp giải

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} C O_{2} + O H^{-} \to H C O_{3}^{-} (1) \\ C O_{2} + 2 O H^{-} \to C O_{3}^{2 -} + H_{2} O (2) \end{array}$

Ví dụ: Sục 4,48 lít khí CO₂ (đktc) vào 500 ml dung dịch NaOH 0,1M và $B a {(O H)}_{2}$ 0,2M. Tính khối lượng kết tủa thu được

Hướng dẫn giải

Bước 1: Tính $n_{C O_{2}}; n_{O H^{-}}$

\begin{array}{l} n_{C O_{2}} = 0, 2 m o l \\ n_{N a O H} = 0, 05 m o l; n_{B a {(O H)}_{2}} = 0, 1 m o l \\ \to n_{O H^{-}} = 0, 25 m o l; n_{B a^{2 +}} = 0, 1 m o l \end{array}

Bước 2: Xét tỉ lệ $T = \frac{n_{O H^{-}}}{n_{C O_{2}}}$

Nếu $T \leq 1 \to$ Xảy ra (1), tạo một muối $H C O_{3}^{-}$ .
Nếu $1 < T < 2 \to$ Xảy ra (1) và (2), tạo hai muối $C O_{3}^{2 -}$ và $H C O_{3}^{-}$ .
Nếu Xảy ra (2), tạo một muối

Bước 3: Tính toán theo yêu cầu của đề bài.

Xét tỉ lệ: $T = \frac{n_{O H^{-}}}{n_{C O_{2}}} = \frac{0, 25}{0, 2} = 1, 25$

Nhận thấy: $1 < T < 2$ nên phản ứng tạo hai muối $C O_{3}^{2 -}$ và $H C O_{3}^{-}$ .

Cách 1: Tính theo phương trình hóa học.

Ngoài ra, còn có thể áp dụng các định luật bảo toàn để tính toán.

Cách 1: Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} C O_{2} + O H^{-} \to H C O_{3}^{-} \\ C O_{2} + 2 O H^{-} \to C O_{3}^{2 -} + H_{2} O \end{array}$

Gọi số mol $H C O_{3}^{-}$ và $C O_{3}^{2 -}$ lần lượt là x và y mol.

Bảo toàn nguyên tố C: $x + y = 0, 2 (1)$

Theo phương trình: $x + 2 y = 0, 25 (2)$

Từ (1) và (2) suy ra: $x = 0, 15; y = 0, 05 m o l$

Cách 2: Công thức giải nhanh:

Nếu $T \leq 1 \to n_{H C O_{3}} = n_{O H^{-}}$
Nếu $1 < T < 2 \to \{\begin{cases} n_{C O_{3}^{2 -}} = n_{O H^{-}} - n_{C O_{2}} \\ n_{H C O_{3}} = 2 n_{C O_{2}} - n_{O H^{-}} \end{cases}$
Nếu $T \geq 2 \to n_{C O_{3}^{2 -}} = n_{C O_{2}}$

Cách 2: Ta có:

$n_{C O_{3}^{2 -}} = n_{O H^{-}} - n_{C O_{2}} = 0, 25 - 0, 2 = 0, 05 m o l$

Chú ý: So sánh $n_{B a^{2 +} / C a^{2 +}}$ và $n_{C O_{3}^{2 -}}$ để đem kết tủa tính theo chất nào.

Chú ý: Có những bài toàn không thể tính T. Khi đó phải dựa vào những dữ kiện phụ để tìm ra khả năng tạo muối:

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} B a^{2 +} + C O_{3}^{2 -} \to B a C O_{3} ↓ \\ 0, 1 0, 05 \to 0, 05 m o l \\ \to m_{↓} = m_{B a C O_{3}} = 0, 05.197 = 9, 85 g a m \end{array}$

CO₂tác dụng với NaOH, KOH

Hấp thụ CO₂ vào NaOH dư (KOH dư) chỉ tạo muối trung hòa $N a_{2} C O_{3} (K_{2} C O_{3})$

Hấp thụ CO₂ vào NaOH, sau đó thêm vào thấy kết tủa. Thêm tiếp $B a {(O H)}_{2}$ dư vào thấy xuất hiện thêm kết tủa nữa Tạo cả hai muối $N a_{2} C O_{3}$ và $N a H C O_{3}$ .

Chất hấp thụ vào bình NaOH tăng:

$m_{b×nh t¨ng} = m_{d u n g d i c h t ¨ n g} = m_{C O_{2}}$

CO₂tác dụng với Ca(OH)₂,Ba(OH)₂

Hấp thụ CO₂ vào nước vôi dư/ dư thì chỉ tạo muối $C a C O_{3} / B a C O_{3}$ (kết tủa).

Hấp thụ CO₂ vào nước vôi trong/ $B a {(O H)}_{2}$ thấy có kết tủa, thêm dư vào thấy có kết tủa nữa suy ra

có sự tạo cả $C a C O_{3} / B a C O_{3}$ và $C a {(H C O_{3})}_{2} / B a {(H C O_{3})}_{2}$

Hấp thụ CO₂ vào nước vôi trong/ $B a {(O H)}_{2}$ thấy có kết tủa, lọc bỏ kết tủa rồi đun nóng nước lọc lại

thấy kết tủa nữa suy ra có sự tạo cả $C a C O_{3} / B a C O_{3}$ và $C a {(H C O_{3})}_{2} / B a {(H C O_{3})}_{2}$ .

Sự tăng giảm khối lượng dung dịch: Khi cho sản

phẩm cháy vào bình $C a {(O H)}_{2}$ hay $B a {(O H)}_{2}$ :

$\begin{array}{l} m_{b×nh t¨ng} = m_{chÊt hÊp thô} \\ m_{d u n g d i c h t ¨ n g} = m_{chÊt hÊp thô} - m_{k e t t u a} \\ m_{d u n g d i c h g i ¶ m} = m_{k e t t u a} - m_{chÊt hÊp thô} \end{array}$

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1. Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít CO₂ (đktc) vào 3 lít dung dịch $C a {(O H)}_{2}$ 0,03M. Khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng là:

A. 0,8 gam. B. 8,3 gam.

C. 3,0 gam. D. 5,0 gam.

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l} n_{C O_{2}} = 0, 15 m o l \\ n_{C a {(O H)}_{2}} = 0, 09 m o l \to n_{O H^{-}} = 0, 18 m o l; n_{C a^{2 +}} = 0, 09 m o l \end{array}$

Xét tỉ lệ: $T = \frac{n_{O H^{-}}}{n_{C O_{2}}} = \frac{0, 18}{0, 15} = 1, 2$

Nhận thấy: $1 < T < 2$ nên phản ứng tạo hai muối $C O_{3}^{2 -}$ và $H C O_{3}^{-}$ .

Cách 1: Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} C O_{2} + O H^{-} \to H C O_{3}^{-} \\ C O_{2} + 2 O H^{-} \to C O_{3}^{2 -} + H_{2} O \end{array}$

Gọi số mol $H C O_{3}^{-}$ và $C O_{3}^{2 -}$ lần lượt là x và y mol.

Bảo toàn nguyên tố C: $x + y = 0, 15 (1)$

Theo phương trình: $x + 2 y = 0, 18 (2)$

Từ (1) và (2) suy ra: $x = 0, 12; y = 0, 03 m o l$

Cách 2: Ta có: $n_{C O_{3}^{2 -}} = n_{O H^{-}} - n_{C O_{2}} = 0, 18 - 0, 15 = 0, 03 m o l$

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} C a^{2 +} + C O_{3}^{2 -} \to C a C O_{3} ↓ \\ 0, 09 0, 03 \to 0, 03 m o l \\ \to m_{↓} = m_{C a C O_{3}} = 0, 03.100 = 3 g a m \end{array}$

Chọn C.

Bài toán 2: Bài toán nghịch: Xác định chất tham gia

Phương pháp giải

Cho x mol CO₂ tác dụng với a mol OH^– tạo thành b kết tủa (hoặc b mol muối trung hòa). Tìm giá trị x biết a, b.

Ví dụ: Cho V lít CO₂ (đktc) tác dụng với 250 ml dung dịch $B a {(O H)}_{2}$ 0,5M tạo thành 19,7 gam kết tủa. Tính giá trị của V.

Hướng dẫn giải

Bước 1: Tính $n_{O H^{-}}; n_{↓}$ hoặc số mol muối trung hòa.

\begin{array}{l} n_{B a C O_{3}} = 0, 1 m o l; n_{B a {(O H)}_{2}} = 0, 125 m o l \\ \to n_{O H^{-}} = 0, 25 m o l \end{array}

Bước 2: Viết phương trình hóa học.

$\begin{array}{l} C O_{2} + 2 O H^{-} \to C O_{3}^{2 -} + H_{2} O (1) \\ C O_{2} + C O_{3}^{2 -} + H_{2} O \to 2 H C O_{3}^{-} (2) \end{array}$

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} C O_{2} + 2 O H^{-} \to C O_{3}^{2 -} + H_{2} O (1) \\ C O_{2} + C O_{3}^{2 -} + H_{2} O \to 2 H C O_{3}^{-} (2) \end{array}$

Bước 3: Tính toán theo yêu cầu của đề bài.

Nếu a = 2b thì bài toán rất đơn giản x=b.

Nếu a > 2b thì bài toán có thể có hai đáp số vì xảy ra hai trường hợp:

Nhận thấy: $n_{O H^{-}} > n_{B a C O_{3}} \to$ xảy ra hai trường hợp:

TH1: OH^– dư, tức là chỉ xảy ra phản ứng (1): $\to x = b$

TH1: OH^– dư chỉ xảy ra phản ứng (1).

Ta có: $\begin{array}{l} n_{C O_{2}} = n_{↓} = 0, 1 m o l \\ \to V_{C O_{2}} = 0, 1.22, 4 = 2, 24 l Ý t \end{array}$

TH2: Xảy ra 2 phản ứng (1), (2) ta có:x = a -b

TH2: Xảy ra cả (1) và (2)

Tạo thành hai muối $C O_{3}^{2 -}$ và $H C O_{3}^{-}$ .

Ta có: $\begin{array}{l} n_{C O_{2}} = n_{O H^{-}} - n_{↓} \\ \Leftrightarrow n_{C O_{2}} = 0, 25 - 0, 1 = 0, 15 m o l \\ \to V_{C O_{2}} = 0, 15.22, 4 = 3, 36 l Ý t \end{array}$

Vậy V có hai giá trị là 2,24 hoặc 3,36.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho V lít CO₂ (đktc) vào 3,5 lít $C a {(O H)}_{2}$ 0,02M, sau phản ứng thu được 5 gam kết tủa. Giá trị của V là:

A. 2,240 hoặc 2,016. B. 1,680 hoặc 2,016.

C. 1,120 hoặc 2,016. D. 3,360 hoặc 2,016.

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l} n_{C a {(O H)}_{2}} = 0, 07 m o l \to n_{O H^{-}} = 0, 14 m o l; n_{C a^{2 +}} = 0, 07 m o l \\ n_{C a C O_{3}} = 0, 05 m o l \end{array}$

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} C O_{2} + 2 O H^{-} \to C O_{3}^{2 -} + H_{2} O (1) \\ C O_{2} + C O_{3}^{2 -} + H_{2} O \to 2 H C O_{3}^{-} (2) \end{array}$

Nhận thấy: $n_{O H^{-}} > n_{C a C O_{3}} \to$ xảy ra hai trường hợp.

TH1: OH^– dư chỉ xảy ra phản ứng (1).

Ta có: $n_{C O_{2}} = n_{↓} = 0, 05 m o l \to V_{C O_{2}} = 0, 05.22, 4 = 1, 12 l Ý t$

TH2: Xảy ra cả (1) và (2) Tạo thành hai muối $C O_{3}^{2 -}$ và $H C O_{3}^{-}$ .

Ta có:

$\begin{array}{l} n_{C O_{2}} = n_{O H^{-}} - n_{↓} = 0, 14 - 0, 05 = 0, 09 m o l \\ \to V_{C O_{2}} = 0, 09.22, 4 = 2, 016 l Ý t \end{array}$

Chọn C.

V. Bài tập tự luyện dạng 3

Câu 1: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO₂ (đktc) vào dung dịch nước vôi trong có chứa 0,25 mol $C a {(O H)}_{2}$ . Sản phẩm muối thu được sau phản ứng gồm:

A. chỉ có $C a C O_{3}$ .

B. chỉ có $C a {(H C O_{3})}_{2}$ .

C. cả $C a C O_{3}$ và $C a {(H C O_{3})}_{2}$ .

D. Không xác định được.

Câu 2: Hấp thụ hoàn toàn 0,672 lít CO₂ (đktc) vào 2 lít $C a {(O H)}_{2}$ 0,01M thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là:

A. 1,0. B. 1,5.

C. 2,0. D. 2,5.

Dạng 4: Bài tập về muối cacbonat

Bài toán 1: Cho từ từ axit vào muối

Phương pháp giải

Ví dụ: Nhỏ từ từ từng giọt hết 30 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch chứa 0,2M và 0,2M. Tính số mol CO₂ thu được sau phản ứng.

Hướng dẫn giải

Bước 1: Tính $n_{H^{+}}; n_{C O_{3}^{2 -}}; n_{H C O_{3}}$

\begin{array}{l} n_{H C l} = 0, 03 m o l \to n_{H^{+}} = 0, 03 m o l \\ n_{N a_{2} C O_{3}} = 0, 02 m o l; n_{N a H C O_{3}} = 0, 02 m o l \\ \to n_{C O_{3}^{2 -}} = n_{H C O_{3}} = 0, 02 m o l \end{array}

Bước 2: Viết phương trình hóa học và tính toán theo yêu cầu đề bài.

Phản ứng xảy ra theo thứ tự:

$\begin{array}{l} H^{+} + C O_{3}^{2 -} \to H C O_{3}^{-} \\ H^{+} + H C O_{3}^{-} \to C O_{2} ↑ + H_{2} O \end{array}$

Phản ứng xảy ra theo thứ tự sau:

$\begin{array}{l} H^{+} + C O_{3}^{2 -} \to H C O_{3}^{-} \\ 0, 03 0, 02 \to 0, 02 m o l \end{array}$

Sau phản ứng:

$\begin{array}{l} n_{H^{+} d } = 0, 03 - 0, 02 = 0, 01 m o l \\ \sum n_{H C O_{3}^{-}} = 0, 02 + 0, 02 = 0, 04 m o l \end{array}$

$\begin{array}{l} H^{+} + H C O_{3}^{-} \to C O_{2} ↑ + H_{2} O \\ 0, 01 0, 04 \to 0, 01 m o l \end{array}$

Vậy số mol CO₂ thu được là 0,01 mol.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho từ từ đến hết 54,75 gam axit HCl 40% tác dụng với 200 ml hỗn hợp dung dịch KOH 1M và $K_{2} C O_{3}$ 1,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được V lít khí CO₂ (đktc). Giá trị của V là:

A. 6,72. B. 4,48.

C. 5,60. D. 2,24.

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l} n_{H C l} = 0, 6 m o l; n_{K O H} = 0, 2 m o l; n_{K_{2} C O_{3}} = 0, 3 m o l \\ \to n_{H^{+}} = 0, 6 m o l; n_{O H^{-}} = 0, 2 m o l; n_{C O_{3}^{2 -}} = 0, 3 m o l \end{array}$

Thứ tự phản ứng:

$\begin{array}{l} O H^{-} + H^{+} \to H_{2} O \\ 0, 2 \to 0, 2 m o l \\ C O_{3}^{2 -} + H^{+} \to H C O_{3}^{-} + H_{2} O \\ 0, 3 \to 0, 3 \to 0, 3 m o l \\ H C O_{3}^{-} + H^{+} \to C O_{2} + H_{2} O \\ 0, 3 0, 1 \to 0, 1 m o l \end{array}$

Ta có: $n_{C O_{2}} = 0, 1 m o l \to V_{C O_{2}} = 0, 1.22, 4 = 2, 24 l Ý t$

Chọn D.

Chú ý: Cho từ từ axit vào hỗn hợp dung dịch gồm bazơ và muối thì axit sẽ phản ứng với bazơ trước rồi phản ứng với muối.

Bài toán 2: Cho từ từ muối vào axit

Phương pháp giải

Khi cho từ từ dung dịch muối cacbonat (hoặc hỗn hợp muối cacbonat và hiđrocacbonat) vào dung dịch axit xảy ra đồng thời:

$\begin{array}{l} 2 H^{+} + C O_{3}^{2 -} \to C O_{2} + H_{2} O \\ H^{+} + H C O_{3}^{-} \to C O_{2} + H_{2} O \end{array}$

Ví dụ: Trộn 150 ml dung dịch X chứa hỗn hợp gồm $N a_{2} C O_{3}$ 1M và $K_{2} C O_{3}$ 0,5M với 250 ml dung dịch HCl 2M. Tính thể tích khí sinh ra (ở đktc).

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l} n_{H C l} = 0, 5 m o l \to n_{H^{+}} = 0, 5 m o l \\ n_{N a_{2} C O_{3}} = 0, 15 m o l; n_{K_{2} C O_{3}} = 0, 075 m o l \\ \to \sum n_{C O_{3}^{2 -}} = 0, 15 + 0, 075 = 0, 225 m o l \end{array}$

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} 2 H^{+} + C O_{3}^{2 -} \to C O_{2} + H_{2} O \\ 0, 5 0, 225 \to 0, 225 m o l \end{array}$

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm $K_{2} C O_{3}$ 1,5M và $K H C O_{3}$ 1M. Cho từ từ 100 ml dung dịch X vào 200 ml dung dịch HCl 1M sinh ra V lít khí (đktc). Tính V.

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l} n_{H C l} = 0, 2 m o l \to n_{H^{+}} = 0, 2 m o l \\ n_{K_{2} C O_{3}} = 0, 15 m o l; n_{K H C O_{3}} = 0, 1 m o l \to n_{C O_{3}^{2 -}} = 0, 15 m o l; n_{H C O_{3}^{-}} = 0, 1 m o l \end{array}$

Nhận thấy: $n_{H^{+}} = 0, 2 m o l < 2 n_{C O_{3}^{2 -}} + n_{H C O_{3}^{-}} = 0, 4 m o l \to H^{+}$ hết.

Ta có: $\frac{n_{C O_{3}^{2 -}}}{n_{H C O_{3}^{-}}} = \frac{0, 15}{1} = 1, 5$

Gọi số mol $C O_{3}^{2 -}$ và $H C O_{3}^{-}$ phản ứng lần lượt là 1,5x và x mol.

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} 2 H^{+} + C O_{3}^{2 -} \to C O_{2} + H_{2} O \\ H^{+} + H C O_{3}^{-} \to C O_{2} + H_{2} O \end{array}$

Theo phương trình: $n_{H^{+}} = 2.1, 5 x + x = 0, 2 m o l \to x = 0, 05$

Theo phương trình: $n_{C O_{2}} = x + 1, 5 x = 2, 5 x = 0, 125 m o l \to V_{C O_{2}} = 0, 125.22, 4 = 2, 8 l Ý t$ .

Bài toán 3: Muối hiđrocacbonat tác dụng với dung dịch kiềm

Phương pháp giải

Ví dụ: Cho 200 ml dung dịch $B a {(O H)}_{2}$ 0,1M vào 300 ml dung dịch $N a H C O_{3}$ 0,1M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là:

A. 5,91. B. 3,94.

C. 7,88. D. 11,82.

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l} n_{B a {(O H)}_{2}} = 0, 02 m o l; n_{N a H C O_{3}} = 0, 03 m o l \\ \to \{\begin{cases} n_{H C O_{3}^{-}} = 0, 03 m o l \\ n_{B a^{2 +}} = 0, 02 m o l \\ n_{O H^{-}} = 0, 04 m o l \end{cases} \end{array}$

Phương trình hóa học:

$H C O_{3}^{-} + O H^{-} \to C O_{3}^{2 -} + H_{2} O$

Nếu dung dịch có $C a^{2 +}, B a^{2 +}$ thì phản ứng

tạo kết tủa:

$C O_{3}^{2 -} + \{\begin{cases} C a^{2 +} \\ B a^{2 +} \end{cases} \to \{\begin{cases} C a C O_{3} \\ B a C O_{3} \end{cases}$

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} H C O_{3}^{-} + O H^{-} \to C O_{3}^{2 -} + H_{2} O \\ 0, 03 0, 04 \to 0, 03 m o l \\ B a^{2 +} + C O_{3}^{2 -} \to B a C O_{3} ↓ \\ 0, 02 0, 03 \to 0, 02 m o l \end{array}$ .

$\to m_{B a C O_{3}} = 0, 02.197 = 3, 94 g a m$

Chọn B.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho 6,72 lít khí CO₂ (đktc) và bình chứa 300 ml dung dịch NaOH 1M. Sau khi phản ứng kết thúc thêm tiếp dung dịch NaOH dư vào bình này. Khối lượng muối thu được sau phản ứng là:

A. 28,0 gam. B. 31,8 gam.

C. 40,0 gam. D. 50,0 gam.

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l} n_{C O_{2}} = 0, 3 m o l; \\ n_{N a O H} = 0, 3 m o l \to n_{O H^{-}} = 0, 3 m o l \end{array}$

Xét tỉ lệ $\frac{n_{O H^{-}}}{n_{C O_{2}}} = \frac{0, 3}{0, 3} = 1 \to$ Tạo muối $H C O_{3}^{-}$

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} C O_{2} + O H^{-} \to H C O_{3}^{-} \\ 0, 3 0, 3 \to 0,3 mol \end{array}$

Thêm NaOH dư vào dung dịch xảy ra phản ứng:

$\begin{array}{l} H C O_{3}^{-} + O H^{-} \to C O_{3}^{2 -} + H_{2} O \\ 0, 3 \to 0, 03 m o l \end{array}$ .

$\to n_{N a_{2} C O_{3}} = n_{C O_{3}^{2 -}} = 0, 3 m o l \to m_{N a_{2} C O_{3}} = 0, 3.106 = 31, 8 g a m$

Chọn B.

Bài toán 4: Nhiệt phân muối cacbonat

Phương pháp giải

Nhiệt phân muối cacbonat (trừ muối cacbonat của kim loại kiềm): $M_{2} {(C O_{3})}_{x} \overset{t °}{\to} M_{2} O_{x} + x C O_{2}$

Nhiệt phân muối hiđrocacbonat:

Tất cả muối hiđrocacbonat đều bị nhiệt phân:

$2 M {(H C O_{3})}_{x} \overset{t °}{\to} M_{2} {(C O_{3})}_{x} + x C O_{2} + x H_{2} O$

Ví dụ: Nhiệt phân hoàn toàn 16,8 gam $N a H C O_{3}$ thu được m gam $N a_{2} C O_{3}$ . Giá

trị của m là:

A. 21,2. B. 10,6.

C. 13,2. D. 12,4.

Hướng dẫn giải

$n_{N a H C O_{3}} = 0, 2 m o l$

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} 2 N a H C O_{3} \overset{t °}{\to} N a_{2} C O_{3} + C O_{2} + H_{2} O \\ 0, 2 \to 0, 1 \end{array}$

Chọn B.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Nung 16,8 gam muối cacbonat của kim loại M hóa trị II thu được V lít CO₂. Sục CO₂ thu được vào $B a {(O H)}_{2}$ dư được 39,4 gam kết tủa. Xác định kim loại M.

Hướng dẫn giải

$n_{B a C O_{3}} = 0, 2 m o l$

Gọi công thức của muối cacbonat là $M C O_{3}$ .

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} M C O_{3} \overset{t °}{\to} M O + C O_{2} (1) \\ C O_{2} + B a {(O H)}_{2} \to B a C O_{3} + H_{2} O (2) \end{array}$

Theo (2): $n_{C O_{2}} = n_{B a C O_{3}} = 0, 2 m o l$

Theo (1): $n_{M C O_{3}} = n_{C O_{2}} = 0, 2 m o l$ .

$\to M_{M C O_{3}} = \frac{16, 8}{0, 2} = 84 \to M = 24 (M g)$

Vậy M là magie (Mg).

VI. Bài tập tự luyện dạng 4

Bài tập cơ bản

Câu 1: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm $N a_{2} C O_{3}$ 1,5M và $K H C O_{3}$ 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. 3,360. B. 11,200.

C. 0,112. D. 1,120.

Câu 2: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 400 ml dung dịch HCl 2M vào 100 ml dung dịch hỗn hợp chứa ( $K_{2} C O_{3}$ 3M và $N a_{2} C O_{3}$ 2M), sau phản ứng thu được V lít khí CO₂(đktc). Giá trị của V là:

A. 5,60. B. 8,96.

C. 11,20. D. 6,72.

Câu 3: Một loại đá vôi chứa 80% $C a C O_{3}$ còn lại là tạp chất trơ. Nung m gam đá này một thời gian thu được 0,78m gam chất rắn. Hiệu suất phân hủy $C a C O_{3}$ là:

A. 78,0%. B. 50,0%.

C. 62,5%. D. 97,5%.

Câu 4: Nung nóng 100 gam hỗn hợp gồm $N a_{2} C O_{3}$ và $N a H C O_{3}$ cho đến khối lượng không đổi còn lại 69 gam chất rắn. Phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là:

A. 63% và 37%. B. 42% và 58%.

C. 16% và 84%. D. 84% và 16%.

Bài tập nâng cao

Câu 5: Hòa tan hoàn toàn 4 gam hỗn hợp $M C O_{3}$ và $R C O_{3}$ bằng dung dịch HCl dư thấy thoát ra V lít khí (đktc). Dung dịch thu được đem cô cạn được 5,1 gam muối khan. Giá trị của V là:

A. 1,12. B. 1,68.

C. 3,36. D. 2,24.

ĐÁP ÁN

Dạng 1: Bài tập lí thuyết về tính chất vật lí, hóa học, ứng dụng của CO, CO₂, muối cacbonat

Câu 1: Chọn D.

Câu 2: Chọn B.

Câu 3: Chọn B.

Câu 4: Chọn D.

(1) N a H C O_{3} + N a_{2} C O_{3}

(2) N a H C O_{3} + N a_{2} S O_{4}

(3) N a_{2} C O_{3} + N a_{2} S O_{4}

Dung dịch

Kết tủa trắng

Dung dịch

Kết tủa tan hết

Kết tủa không tan

Kết tủa tan một phần (e)

Câu 5:

Để nhận biết bốn chất rắn trên, sử dụng H₂O và khí CO₂.

Sơ đồ nhận biết:

Chuyên đề Hợp chất của cacbon 2022 hay, chọn lọc (ảnh 1)

Dung dịch $C a {(H C O_{3})}_{2}$ được lấy từ thí nghiệm (1).

Bạn đọc tự viết phương trình.

Dạng 2: Khử oxit kim loại bằng C và CO

Câu 1: Chọn D.

Gọi số mol CuO là x mol, $A l_{2} O_{3}$ là y mol $(x, y > 0)$

$\to 80 x + 102 y = 9, 1 (1)$

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} C u O + C O \overset{t °}{\to} C U + C O_{2} \\ x \to x mol \\ A l_{2} O_{3} + C O \overset{t °}{\to} K h o n g phan ung \end{array}$

Lại có: $m_{chat ran} = m_{C u} + m_{A l_{2} O_{3}} = 64 x + 102 y = 8, 3 (2)$

Từ (1) và (2) suy ra: $x = y = 0, 05 m o l$ .

$\to m_{C u O} = 0, 05.80 = 4 g a m$

Câu 2: Chọn D.

Bản chất phản ứng: $C O, H_{2} + O_{o x i t} \to C O_{2}, H_{2} O$

Khối lượng chất rắn giảm là khối lượng oxi trong oxit kim loại bị tách ra.

Ta có: $m_{o x i (o x i t)} = m_{chat ran giam} = 0, 32 gam \to n_{O} = 0, 02 m o l$

Theo phương trình: $n_{C O + H_{2}} = n_{o x i (o x i t)} = 0, 02 m o l \to V_{C O + H_{2}} = 0, 448 l Ý t$ .

Câu 3: Chọn C.

$n_{C a C O_{3}} = 0, 03 m o l$

Bản chất phản ứng:

$\begin{array}{l} C O + O_{o x i t} \to C O_{2} \\ C O_{2} + C a {(O H)}_{2} \to C a C O_{3} ↓ + H_{2} O \end{array}$

Theo phương trình: $n_{O (o x i t)} = n_{C O_{2}} = n_{C a C O_{3}} = 0, 03 m o l$ .

$\to m_{F e_{2} O_{3} ban ®Çu} = m_{X} + m_{O (o x i t)} = 10, 68 + 0, 03.16 = 11, 16 g a m$ .

Câu 4:

Gọi x là số mol CO tham gia phản ứng.

$\to$ Số mol $C O_{2} = x m o l$

Bảo toàn khối lượng: $16 + 28 x = 11, 2 + 44 x \to x = 0, 3$ .

Thể tích CO đã tham gia phản ứng là: $V = 0, 3.22, 4 = 6, 72 l i t$ .

Dạng 3: Bài tập CO₂ tác dụng với dung dịch kiềm

Câu 1: Chọn A.

Ta có: $n_{C O_{2}} = 0, 1 m o l; n_{O H^{-}} = 0, 5 m o l$

Xét tỉ lệ: $T = \frac{0, 5}{0, 1} = 5$

Nhận thấy $T > 2$ nên chỉ tạo muối $C O_{3}^{2 -}$ .

Vậy sản phẩm thu được sau phản ứng là $C a C O_{3}$ .

Câu 2: Chọn A.

Ta có: $n_{C O_{2}} = 0, 03 m o l; n_{O H^{-}} = 0, 04 m o l$

Xét tỉ lệ: $T = \frac{0, 04}{0, 03} = 1, 33$

Nhận thấy $1 < T < 2$ nên tạo hai muối $C O_{3}^{2 -}$ và $H C O_{3}^{-}$ .

Ta có $n_{C O_{3}^{2 -}} = 0, 04 - 0, 03 = 0, 01 m o l$

Phương trình hóa học:

. $\begin{array}{l} C a^{2 +} + C O_{3}^{2 -} \to C a C O_{3} ↓ \\ 0, 02 0, 02 \to 0, 01 m o l \end{array}$

Dạng 4: Bài tập về muối cacbonat

Câu 1: Chọn C.

$n_{H^{+}} = 0, 2 m o l; n_{C O_{3}^{2 -}} = 0, 15 m o l; n_{H C O_{3}^{-}} = 0, 1 m o l$

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} H^{+} + C O_{3}^{2 -} \to H C O_{3}^{-} \\ 0, 2 0, 15 \to 0, 15 m o l \\ H^{+} + H C O_{3}^{-} \to C O_{2} + H_{2} O \\ 0, 05 0, 25 \to 0, 05 m o l \end{array}$

Vậy thể tích khí CO₂ thoát ra là: $V = 0, 05.22, 4 = 1, 12$ lít.

Câu 2: Chọn D.

$n_{H^{+}} = 0, 8 m o l; n_{C O_{3}^{2 -}} = 0, 5 m o l$

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} H^{+} + C O_{3}^{2 -} \to H C O_{3}^{-} \\ 0, 8 0, 5 \to 0, 5 m o l \\ H^{+} + H C O_{3}^{-} \to C O_{2} + H_{2} O \\ 0, 3 0, 5 \to 0, 3 m o l \end{array}$

Vậy thể tích khí CO₂ thoát ra là: $V = 0, 3.22, 4 = 6, 72$ lít.

Câu 3: Chọn C.

Gọi số mol khí CO₂ thoát ra là a mol.

Bảo toàn khối lượng: $44 a = m - 0, 78 m \to a = 0, 005 m$

Hiệu suất phản ứng bằng: $H = \frac{100.0, 005 m}{0, 8 m} .100 % = 62, 5 %$ .

Câu 4: Chọn C.

Gọi số mol $N a_{2} C O_{3}, N a H C O_{3}$ lần lượt là x, y mol.

$\to 106 x + 84 y = 100 (1)$

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} 2 N a H C O_{3} \overset{t °}{\to} N a_{2} C O_{3} + C O_{2} + H_{2} O \\ y y/2 mol \end{array}$

$\to (x + y / 2) .106 = 69 (2)$

Từ (1) và (2) suy ra: $x = 8 / 53; y = 1$ .

. $\to % m_{N a_{2} C O_{3}} = 16 %; % m_{N a H C O_{3}} = 84 %$

Câu 5: Chọn D.

Gọi số mol của $M C O_{3}$ và $R C O_{3}$ lần lượt là x và y mol.

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} M C O_{3} + 2 H C l \to M C l_{2} + C O_{2} + H_{2} O \\ x \to 2x \to x \to x mol \\ R C O_{3} + 2 H C l \to R C l_{2} + C O_{2} + H_{2} O \\ y \to 2y \to y \to y mol \end{array}$

Bảo toàn khối lượng:

$\begin{array}{l} m_{m u o i cacbonat} + m_{H C l} = m_{m u o i clorua} + m_{C O_{2}} + m_{H_{2} O} \\ \Leftrightarrow 4 + 36, 5 (2 x + 2 y) = 5, 1 + 44 (x + y) + 18 (x + y) \\ \to x + y = 0, 1 \end{array}$

Thể tích khí thu được là: $V_{C O_{2}} = 2, 24 l i t$ .

Xem thêm

Bài liên quan:

Leave a Comment Hủy