Chuyên đề về phản ứng của CO₂, SO₂ với các dung dịch kiềm

I.Tổng quan kiến thức và phương pháp giải bài tập

1.Tổng quan kiến thức

- Khi cho CO₂, SO₂ tác dụng với các dung dịch kiềm (KOH, NaOH, Ba(OH)₂, Ca(OH)₂) thì sản phẩm sinh ra tùy thuộc vào tỉ lệ số mol giữa OH^-  và CO₂( SO₂)

OH^-  + CO₂ →HCO₃^-     (1)

2OH^- + CO₂ → CO₃^2-+ H₂O (2)

-Khi tác dụng với KOH, NaOH: sản phẩm sinh đều là muối tan. Vì vậy bài toán thường hỏi khối lượng từng muối trong dung dịch sau phản ứng.

-Khi tác dụng với Ba(OH)₂, Ca(OH)₂: thấy hiện tượng có kết tủa nếu kiềm còn dư thì kết tủa bị hòa tan. Vì vậy bài toán thường hỏi khối lượng kết tủa thu được.

2. Phương pháp giải bài tập

Đưa số mol kiềm về số mol của ion OH^-, sau đó viết PTHH, tính theo PTHH đó: có 2 dạng bài toán.

Lấy ví dụ về CO₂. SO₂ tương tự

OH^-  + CO₂ →HCO₃^-     (1)

2OH^- + CO₂ → CO₃^2-+ H₂O (2)

 Bài toán thuận: Cho chất tham gia phản ứng, tìm sản phẩm: Với bài toán loại này ta chỉ cần tính tỉ số mol gữa OH^- và CO₂

Đặt N= nOH^-/nCO₂ Khi đó nếu:

+  N≤ 1 chỉ xảy ra phản ứng (1)  => sản phẩm thu được là muối axit (HCO₃^-)

+ N≥ 2  chỉ xảy ra phản ứng (2)  => sản phẩm thu được là muối trung hòa (CO₃^2-)

+ 1< N < 2  tức là xảy ra cả (1) và (2) => sản phẩm gồm cả 2 muối. Khi đó lập hệ phương trình theo số mol CO₂ và số mol OH^- sẽ tìm được số mol 2 muối.

Bài toán nghịch: Cho sản phẩm, hỏi chất tham gia phản ứng:

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

Giải: Với bài toán này thì chúng ta chú ý đến giá trị a, b.

-   Nếu a=2b thì bài toán rất đơn giản x= b hay nCO₂ = n↓

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

+ TH1: OH^- dư, tức là chỉ xảy ra phản ứng (2) Vậy x= b hay n_CO2 = n↓

+ TH2: Xảy cả 2 phản ứng (1),(2): Vậy x= a-b hay n_CO2 = n_OH- - n↓

 Chú ý

+ Cho dù đầu bài cho CO₂ hay SO₂ tác dụng với 1 hay nhiều dung dịch kiềm thì ta cũng đưa hết về số mol OH^-

+  Nếu bài toán yêu cầu tính số mol kết tủa thì giữa số mol CO₃^2- (SO₃^2-) và Ba²⁺ (  Ca²⁺) ion nào có số mol nhỏ hơn thì số mol kết tủa tính theo ion đó.

II.Một số bài tập tham khảo

Bài 1. Dung dịch X chứa NaOH 0,2M và Ca(OH)₂ 0,1M. Sục 7,84 lít khí CO₂ (đktc) vào 1 lít dung dịch X thì khối lượng kết tủa thu được là

A. 15 gam.                        

B. 5 gam.                                       

C. 10 gam.                                               

D. 20 gam.

Bài 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 lít.

Bài 3. Cho 3,36 lít khí CO₂ sục từ từ vào 200 ml dịch NaOH 1M. Sau phản ứng thu được dung dịch X. Tính khối lượng từng muối trong dung dịch X?

A.8,4 gam và 10,6 gam

B. 4,2 gam và 5,3 gam

C. 8,4 gam và 5,3 gam

D. 4,2 gam và 10,6 gam

Bài 4. Đốt cháy hoàn toàn 8,8 gam FeS và 12 gam FeS₂ thu được khí. Cho khí này sục vào V ml dung dịch NaOH 25% (d=1,28 g/ml) được muối trung hòa. Giá trị tối thiểu của V là

A. 50 ml.                           

B. 75 ml.                                     

C. 100 ml.                         

D. 120 ml.

Bài 5. Đốt cháy m gam FeS trong khí O₂ dư thu được khí X. Hấp thụ hoàn toàn khí X vào 200 ml dung dịch gồm NaOH 0,1 M và Ba(OH)₂ 0,1 M. Sau phản ứng thu được dung dịch Y và 4,34 gam kết tủa. Khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch Y thì lại thấy có kết tủa Giá trị của m là

A. 2,53 gam.                         

B. 3,52 gam.                            

C. 3,25 gam.                     

D. 1,76 gam.

Bài 6. Nung nóng m gam MgCO₃ đến khi khối lượng không đổi thì thu được V lít khí CO₂ ( ở đktc). Hấp thụ hoàn toàn V lít CO₂ vào 400 ml dung dịch Ca(OH)₂ 0,1 M thì thu được 2,5 gam kết tủa và dung dịch X. Cho dung dịch NaOH dư vào X thì thu được a gam kết tủa. Giá trị của V và a là

A. 1,232 lít và 1,5 gam.         

B. 1,008 lít và 1,8 gam.         

C. 1,12 lít và 1,2 gam.     

D. 1,24 lít và 1,35 gam.

Bài 7. Sục hết 1,568 lít khí CO₂ (đktc) vào 500 ml dung dịch NaOH 0,16M. Sau thí nghiệm được dung dịch A. Rót 250 ml dung dịch B gồm BaCl­₂ 0,16M và Ba(OH)₂ xM vào dung dịch A được 3,94 gam kết tủa và dung dịch C. Nồng độ xM của Ba(OH)₂ bằng

A. 0,02M.                         

B. 0,025M.                                      

C. 0,03M.                                                         

 D. 0,015M.

------CHÚC CÁC BẠN THÀNH CÔNG ------