CHUYÊN ĐỀ: CO2, SO2, P2O5 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH BASE
PHẦN A: LÍ THUYẾT
PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ CO2, SO2 , P2O5 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH BASE
I. BÀI TẬP VỀ CO2, SO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH BASE
1- Bản chất hóa học của phản ứng và phương pháp xác định sản phẩm.
a) Bản chất của phản ứng:
Khi sục khí CO₂ (hoặc SO₂) vào dung dịch kiềm thì muối tạo thành có thể là muối trung hòa, muối acid hoặc hỗn hợp 2 muối. Bản chất của quá trình tạo muối chỉ phụ thuộc vào tỷ lệ T = nROH (kiềm): nCO2 ( hoặc SO₂ ) mà không phụ thuộc vào hóa trị của kim loại. Quá trình phản ứng diễn ra theo 2 giai đoạn:
• Giai đoạn 1: Chuyển kiềm thành muối trung hòa (= CO3 ,=SO3 )
• Giai đoạn 2: Chuyển muối trung hòa thành muối acid (-HCO3, -HSO₃)
Ví dụ: Sục khí CO₂ vào dung dịch kiềm XOH (không phân biệt hóa trị kim loại) thì thứ tự phản ứng xảy ra như sau:
* Muối trung hòa được tạo ra trước và tăng dần đến cực đại:
CO2 + 2XOH → X₂CO₃ + H₂O (1) (T1 = 2)
* Nếu sau phản ứng (1) lượng CO₂ còn dư thì tiếp tục xảy ra phản ứng:
CO₂ + H₂O + X₂CO₃ → 2XHCO₃ (1)
* Nếu toàn bộ lượng muối X₂CO₃ đã chuyển hết thành XHCO3 thì tổng hợp (1) và (1) ta được:
CO₂ + XOH → XHCO₃ (2) (T2 = 1)
Để đơn giản trong việc giải toán: nếu chỉ tạo ra muối trung hòa thì tính toán theo PTHH (1); Nếu chỉ tạo ra muối acid thì tính toán theo PTHH (2). Nếu tạo ra cả 2 muối thì viết cả 2 PTHH (1,2) và tính toán.
* Lưu ý: Cần nhớ 2 tính chất quan trọng sau đây để tránh nhầm lẫn trong giải bài tập loại này. Đó là phản ứng chuyển hóa giữa muối trung hòa và muối acid:
* Muối acid + kiềm → muối trung hòa + nước.
Ví dụ: NaHCO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O
Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ → 2CaCO₃ + 2H₂O
* Muối trung hòa + acid tương ứng → muối acid.
Ví dụ: CaCO₃ + H₂O + CO₂ → Ca(HCO₃)₂
Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ → 2NaHCO₃
* Như vậy, sau phản ứng nếu có muối trung hòa thì không dư oxide acid và nếu có muối acid thì không dư kiềm.
b) Phương pháp xác định muối tạo thành.
Đặt theo các phản ứng (1,2) tá có kết luận:
+ Nếu T ≥ 2 Phản ứng tạo muối trung hòa (dư kiềm khi T > 2 )
+ Nếu 1 < T < 2 Phản ứng tạo 2 muối (kiềm và oxide acid đều hết)
+ Nếu T ≤ 1 Phản ứng tạo muối acid (dư oxide acid khi T < 1) .
PHẦN B: DẠNG BÀI TẬP
DẠNG 1: Biết đầy đủ số mol CO₂(hoặc SO2) và số mol kiềm.
a) Phương pháp giải:
√ Bước 1: Đặt T và tính giá trị của T:
√ Bước 2: Căn cứ giả trị T tính được để kết luận muối nào tạo thành.
√ Bước 3: Viết phương trình hóa học và tính theo PTHH.
+) Nếu tạo 1 muối thì tỉnh theo 1 PTHH tạo ra muối đó (1 hoặc 2).
+) Nếu tạo 2 muối thì viết 2 PTHH (1,2): Trường hợp này có nhiều cách giải
• Cách 1: Phương pháp đại số: (gọi x, y lần lượt là số mol mỗi muỗi; lập phương trình biểu diễn số mol oxide acid và số mol kiểm theo x, y. Giải tìm x, y).
• Cách 2: Phương pháp bảo toàn mol kim loại, phi kim (C,S).
• Cách 3: Phương pháp hợp thức theo T
(dùng tỷ lệ mol OH và CO₂, SO2 làm hệ số cân bằng phản ứng chung)
• Cách 4: Phương pháp dùng quy tắc đường chéo.
* Lưu ý: - Nếu sau phản ứng, lấy dung dịch đem nhiệt phân thấy có thoát khí hoặc cho thêm kiềm vào dung dịch thấy xuất hiện kết tủa thì dung dịch ban đầu có muối acid.
* Theo bảo toàn khối lượng:
mdd (sau phản ứng)= mkhí hấp thụ + mdd kiềm - m↓ - m↑(dư)
* Độ tăng khối lượng dung dịch: ∆m = mCO2,SO2 (hấp thu) – mkết tủa
– Độ giảm khối lượng dung dịch: ∆m = mkết tủa - mCO2,SO2 (hấp thu)
b) Bài tập:
Câu 1: Cho 16,8 lít khí CO2 (ở đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 600ml dung dịch NaOH 2M thu được dung dịch A. Tính khối lượng các muối có trong A.
Hướng Dẫn
mol, = 1,2 mol
Ta có: Thu được hỗn hợp 2 muối NaHCO3 và Na2CO3
Gọi = a mol; = b mol (a, b > 0)
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O
2a a a mol
NaOH + CO2 NaHCO3
b b b mol
Ta có:
Câu 2: Sục 6,72 lít CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch Ba(OH)2 0,5M đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Tính khối lượng chất tan trong dung dịch sau phản ứng.
Câu 3: Hấp thụ 896ml khí SO2 (đktc) vào bình đựng 200 gam dung dịch NaOH 1,12% đến khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X. Tính nồng độ % chất tan trong dung dịch X.
Câu 4: Có 8,96 lít (đktc) hỗn hợp 2 khí CO2, SO2 (tỷ khối hơi của hỗn hợp so với H2 bằng 29,5). Hấp thụ hỗn hợp khí vào 400ml dung dịch NaOH 1M, kết thúc phản ứng thu được dung dịch X. Tính khối lượng các chất tan trong dung dịch X.
Câu 5: Dẫn từ từ 224 ml khí CO2(đktc) vào bình chứa 500 ml dung dịch Ca(OH)2 0,016M đến khi phản ứng hoàn toàn. Giả sử thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể. Tính nồng độ mol/lit của chất tan trong dung dịch sau phản ứng.
Câu 6: Dẫn 4,48 lít SO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch chứa đồng thời Ba(OH)2 0,3M và NaOH 0,5M đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính khối lượng kết tủa thu được.
1/ Cho 1,68 lit CO2 (đktc) sục vào bình đựng dd KOH dư. Tính nồng độ mol/lit của muối thu được sau phản ứng. Biết rằng thể tích dd là 250 ml.
2/ Cho 11,2 lit CO2 vào 500ml dd NaOH 25% (d = 1,3g/ml). Tính nồng độ mol/lit của dd muối tạo thành.
3/ Dẫn 448 ml CO2 (đktc) sục vào bình chứa 100ml dd KOH 0,25M. Tính khối lượng muối tạo thành.
DẠNG 2: Biết tổng khối lượng muối và số mol một chất tham gia: CO2 (SO2) hoặc kiềm. Tính lượng của chất tham gia còn lại.
Tổng quát: n₁ (mol) CO2 (SO2) + n2 (mol) một chất kiểm → m (gam) muối
Hoặc Biết: n (mol) CO2 ; m (gam) muối * Yêu cầu: tính n₂ (mol) kiềm
Hoặc biết: n₂(mol) kiềm; m (gam) muối * Yêu cầu: tính n₁ (mol) CO₂
Phương pháp giải toán:
Đa số các em học sinh khi gặp loại này thường biện luận 3 trường hợp (chỉ tạo muối trung hòa; chỉ tạo muối acid, tạo 2 muối). Tuy nhiên, cách làm này sẽ gây mất nhiều thời gian. Để giải loại này, ta sử dụng một trong các cách sau đây:
• Cách 1: Phương pháp giả thiết.
-Bước 1: Giả sử phản ứng tạo 2 muối với số mol x,y (mol)
Viết các phương trình phản ứng
– Bước 2: Lập các phương trình toán học (chứa ẩn x,y) giải tìm x,y
-Bước 3: Kết luận giả thiết đúng hay sai (nếu nghiệm nào có giá trị bằng 0 thì muối tương ứng không có).
– Bước 4: Tính toán để hoàn thành theo yêu cầu của đề.
• Cách 2: Phương pháp so sánh khối lượng mol.
- Bước 1: Bảo toàn số mol kim loại (hoặc phi kim), suy ra số mol muối sau phản ứng.
- Bước 2: Tính khối lượng mol của muối.
- Bước 3: So sánh khối lượng mol của muối với khối lượng mol các muối trung hòa và muối acid, từ đó kết luận muối nào tạo thành.
– Bước 4: Tính toán theo kết luận ở bước 3.
Câu 1: Hấp thụ hết 6,72 lít CO2 (đktc) và V(ml) dung dịch NaOH 2M. Sau khi phản ứng kết thúc, làm bay hơi hoàn toàn lượng nước trong dung dịch thì thu được 29,6 gam muối khan. Tính V.
Hướng dẫn: nCO2 = 0,3 (mol)
• Cách 1: Phương pháp giả thiết.
Giả sử phản ứng tạo 2 muối Na2CO3: x(mol) NaHCO3: y(mol)
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H₂O
X 2x x (mol)
CO2 + NaOH → NaHCO3
y y y (mol)
Theo đề và theo PTHH, ta có:

⇒ x = 0,2; y = 0,1
Vì x, y đều có nghiệm xác định nên giả thiết trên là đúng.
nNaOH = 2.0,2 + 0,1 = 0,5 (mol)
⇒ V = = 0,25 lít = 250 ml

Câu 2: Hấp thụ hết 6,72 lít CO2 (đktc) và V(ml) dung dịch NaOH 2M. Sau khi phản ứng kết thúc, làm bay hơi hoàn toàn lượng nước trong dung dịch thì thu được 29,6 gam muối khan. Tính V.
Câu 3: Hấp thụ V lít khí SO2 (đktc) vào trong 200ml dung dịch NaOH 1,25M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, xử lý dung dịch thu được 19,44 gam muối khan.
Tính V ?
Câu 4: Hấp thụ 2,0 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm CO2, N2 trong 160ml dung dịch Ba(OH)2 0,5M, đến khi phản ứng hoàn toàn đem hỗn hợp sau phản ứng cô cạn thì thu được 14,98 gam rắn khan. Tính % thể tích của khí CO2 trong hỗn hợp X.
(Trích đề khảo sát HSG lớp 9 huyện Đăk Pơ, tỉnh Gia Lai, năm học 2004–2005)
DẠNG 3: Biết số mol kết tủa và số mol kiềm (hoặc số mol CO2) trong phản ứng của CO2 (hoặc SO2) tác dụng với một chất kiềm (kim loại hóa trị II).
a) Tổng quát:
n₁ (mol) oxide acid + n2 (mol) kiềm (II) → n3 (mol) kết tủa
CO₂ hoặc SO2 Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 CaCO3 hoặc BaCO3
Biết: Số mol kết tủa (n3); số mol CO₂ hoặc SO2 (n1); • Tính: số mol kiểm (n₂)
Hoặc biết: Số mol kết tủa (n3); số mol kiềm (n2); • Tính: số mol CO₂ (n1)
b) Phương pháp giải:
Theo bảo toàn mol kim loại (Ca, Ba) và số mol phi kim (C,S) ta có kết luận:
* Nếu n KT = nCO₂ (hoặc SO2) hoặc n KT = n kiềm (II) : Ca (OH)2 ( Ba(OH)2 ) thì phản ứng vừa đủ chỉ tạo một sản phẩm là muối trung hòa (BaCO3 hoặc CaCO3).
Viết 1 phương trình phản ứng tạo muối trung hòa (tính theo số mol kết tủa)
* Nếu n KT < n Ca(OH)2 ( hoặc Ba(OH)2) → kết tủa chưa max, có 2 trường hợp:
• Trường hợp 1: Kiềm dư, chỉ tạo muối trung hòa
CO2 + Ca (OH)2 → CaCO3↓ + H 2 O
n3 ← n3 (mol) (tính theo số mol CaCO3)
• Trường hợp 2: CO₂ (hoặc SO2) dư, làm tan một phần kết tủa
Phương pháp nối tiếp:
CO2 + Ca (OH)2 → CaCO3↓ + H 2 O
n2 → n2 → n2 (mol, max) (tính theo số mol Ca (OH)2)
CO2 + H2O + CaCO3 → Ca(HCO3)2
(n2 – n3) ← (n2 – n3) (mol) (tính theo số mol kết tủa)
Phương pháp song song:
CO2 + Ca (OH)2 → CaCO3↓ + H 2 O
n3 n3 ← n3 (mol) (tính theo số mol kết tủa)
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
2(n2 – n3) ← (n2 – n3) (mol) (tính theo số mol kiềm)
* Nếu n KT < nCO₂ (hoặc SO2) → phản ứng tạo hỗn hợp 2 muối.
Viết 2 PTHH song song hoặc nối tiếp rồi giải theo đại số, hợp thức ...
Câu 1. Hòa tan hoàn toàn 11,2 g CaO vào một lượng nước dư thu được dung dịch A. Sục V lít CO2 (đo ở điều kiện tiêu chuẩn) vào dung dịch A phản ứng kết thúc thu được 2,5 gam kết tủa. Tính V?
Hướng Dẫn
CaO + H2O Ca(OH)2
. Theo PTHH: = 0,2 mol
< Có 2 trường hợp xảy ra.
TH1: Ca(OH)2 tác dụng với CO2 chỉ tạo 1 muối CaCO3
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
0,025 0,025 mol
= 0,025 mol V = 0,56 lít
TH2: Ca(OH)2 tác dụng với CO2 tạo hỗn hợp muối
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
0,2 0,2 0,2 mol
= 0,2 – 0,025 = 0,175 mol
CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2
0,175 0,175 mol
= 0,2 + 0,175 = 0,375 mol V = 8,4 lít
Câu 2: Cho V (lít) CO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 400 ml dung dịch Ba(OH)2 1,5M, sau phản ứng thu được 98,5 gam kết tủa. Tính V?
Hướng Dẫn
;
* Trường hợp 1: Xảy ra 1 phản ứng (Ba(OH)2 dư)
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O
0,5 0,5 0,5 (mol)
(dư)
* Trường hợp 2: Xảy ra 2 phản ứng (Ba(OH)2 hết)
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O
0,6 0,6 0,6 (mol)
Vì sau phản ứng thu được 0,5 mol kết tủa nên sau phản ứng này kết tủa phải tan đi 0,1 mol theo phản ứng:
CO2 + BaCO3 + H2O Ba(HCO3)2
0,1 0,1 (mol)
Câu 3: Hoà tan 1,12 gam CaO vào nước được 1,0 lít dung dịch A. Sục V lit khí CO2 (đktc) vào bình đựng dung dịch A trên thu được 1,0 gam kết tủa. Xác định giá trị của V.
(Trích đề thi vào lớp 10 chuyên hóa tỉnh Lào Cai, năm học 2013–2014)
Câu 4: Hấp thụ 7,84 lít SO2 (đktc) vào trong 400ml dung dịch Ba(OH)2 a(M), kết thúc phản ứng thu được 54,25 gam kết tủa. Tính a.
DẠNG 4: Bài toán CO2 (hoặc SO2) tác dụng với hỗn hợp kiềm của kim loại hóa trị I và kim loại hóa trị II.
Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam cacbon bằng khí O2 thu được khí CO2. Hấp thụ toàn bộ lượng khí CO2 sinh ra vào 2 lít dung dịch hỗn hợp X gồm NaOH 0,03 và Ca(OH)2 0,02M, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được 3 gam kết tủa. Tính giá trị của m.
Hướng Dẫn
= 0,06 mol; = 0,04 mol; = 0,03 mol
TH1: Kiềm dư
CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
0,03 0,06
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
0,03 0,03
= 0,03 + 0,03 = 0,06 mol nC = 0,06 mol = 0,72 gam = m
TH2: Kết tủa bị hòa tan một phần
CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
0,03 0,06 0,03
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
0,04 0,04 0,04
CO2 + Na2CO3 + H2O 2NaHCO3
0,03 0,03
CO2 + CaCO3 + H2O 2Ca(HCO3)2
0,01 0,01
Theo PT: = 0,03 + 0,04 + 0,03 + 0,01 = 0,11 mol nC = 0,11 mol = 1,32 gam = m
Câu 2: Cho từ từ x mol CO2 vào 600 gam dung dịch hỗn hợp KOH và Ba(OH)2. Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị như hình bên. Tính nồng độ % của các chất tan trong dung dịch sau phản ứng?
Hướng Dẫn
Theo đồ thị, khi dẫn từ từ hết x mol CO2 vào dung dịch có hiện tượng hòa tan kết tủa. Vậy xảy ra các phản ứng sau:
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (1)
CO2 + KOH KHCO3 (2)
CO2 + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2 (3)
Theo (1): == = 0,8 mol
Theo (2): = + = 1,8 mol
= 1,8 - 0,8 = 1 mol
Theo (3): = = - = 0,8 - 0,2 = 0,6 mol
x = = 1,8 + 0,6 = 2,4 mol
Khối lượng dung dịch sau phản ứng:
44x + 600 - = 442,4 + 600 - 0,2100 = 685,6 gam
Dung dịch sau phản ứng có:
= 100 gam; = 0,6162 = 97,2 gam
Vậy C% các chất trong dung dịch sau phản ứng là: = 14,586%; = 14,177%
Câu 3: Dẫn từ từ CO2 vào 100 ml dung dịch Y gồm NaOH x mol/lít, Ca(OH)2 y mol/lít. Kết quả thí nghiệm được biểu diễn theo đồ thị sau:
a) Viết các phương trình hóa học xảy ra.
b) Tính giá trị của x, y.
Bài làm:
a)
Tại thời điểm 0,05 mol CO2 chỉ xảy ra phản ứng sau:
CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3 + H2O
0,1y 0,1y 0,1y mol
Sau đó tiếp tục thêm khí CO2 xảy ra phản ứng:
CO2 + NaOH ® NaHCO3 + H2O
0,1x 0,1x 0,1x mol
Tại thời điểm 0,1 mol CO2 thì sẽ có thêm quá trình hòa tan.
CO2 + CaCO3 + H2O ® Ca(HCO3)2
(0,1y-0,02) (0,1y-0,02) mol
b) Do thu được 0,02 mol kết tủa. Nên lượng kết tủa tan là (0,1y-0,02)mol.
Vậy:
- Nồng độ dung dịch Ca(OH)2 là 0,5M
- Nồng độ dung dịch là 0,2M
Câu 4: Đề thi chuyên Hà Tĩnh năm 2020
Cho 1,792 lít khí O2 tác dụng hết với hỗn hợp X gồm các kim loại Na, K, Ba (trong đó số mol Ba lớn hơn 0,16), thu được hỗn hợp Y gồm các oxide Na2O, K2O, BaO và các kim loại dư. Hòa tan hết hỗn hợp Y vào nước dư thu được dung dịch Z và 3,136 lít H2. Cho 10,08 lít CO2 hấp thụ hết vào dung dịch Z thu được m gam kết tủa,
1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra
2. Tính giá trị của m (biết thể tích khi đo ở đktc).
Hướng dẫn giải
Ta có:
Các PTHH xảy ra:
4Na+ O2 → Na2O (1)
4K + O2 → 2K2O (2)
2Ba + O2 → 2BaO (3)
Na2O + H2O → 2NaOH (4)
K2O + H2O → 2KOH (5)
BaO + H2O → Ba(OH)2 (6)
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (7)
2K + 2H2O → 2KOH + H2 (8)
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 (9)
Ta có:
Đặt công thức chung của hỗn hợp NaOH, KOH và Ba(OH)2 là MOH
=
Mà:= 0,08.4= 0,32 (mol)
= = 2.0,14 = 0,28 (mol)
nMOH = 0,32 + 0,28 = 0,6 (mol)
Ta có: 1<< 2 khi cho CO2 hấp thụ vào dung dịch Z xảy ra phản ứng sau:
CO2 +2MOH → M2CO3 + H2O (10)
x 2x x (mol)
CO2 + MOH → MHCO3 (11)
y y (mol)
M2CO3 + Ba(OH)2 → BaCO3+ 2MOH (12)

Do
.
Câu 5: Sục khí CO2 vào V (lít) dung dịch hỗn hợp NaOH 0,2 M và Ba(OH)2 0,1 M. Đồ thị biểu diễn khối lượng kết tủa theo số mol CO2 phản ứng như sau:
a. Nêu hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm và viết các phương trình phản ứng xảy ra.
b. Tính V?
Bài làm
a) Hiện tượng xảy ra: Sục CO2 vào dung dịch NaOH và Ba(OH)2 có kết tủa trắng xuất hiện, lượng kết tủa tăng dần tới giá trị lớn nhất, lượng kết tủa lớn nhất không thay đổi một thời gian, sau đó kết tủa tan dần đến hết, kết thúc phản ứng thu được dung dịch trong suốt.
PTHH: CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (1)
CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (2)
CO2 + Na2CO3 + H2O 2NaHCO3 (3)
CO2 + BaCO3 + H2O Ba(HCO3)2 (4)
b) Ta có: ,
Theo PTHH:
Theo đồ thị biểu diễn thí nghiệm, khi thì
số mol BaCO3 bị hòa tan theo (4) là:

Theo bài ta ta có:
Câu 6: Cho V lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 200 ml dung dịch hỗn hợp KOH 1M và Ba(OH)2 0,75M. Kết thúc phản ứng thu được 23,64 gam kết tủa. Hãy tính V. (Trích đề thi vào lớp 10 chuyên tỉnh Phú Thọ, năm học 2004–2005)
Câu 7: Dung dịch X có hòa tan 0,02 mol KOH và 0,01 mol Ca(OH)2.
a) Nêu hiện tượng, viết phương trình phản ứng hóa học xảy ra, vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa số mol kết tủa và số mol CO2 khi thổi từ từ đến dư khí CO2 vào X?
b)Tính khối lượng kết tủa thu được khi cho 0,032 mol CO2 vào dung dịch X.
Các phản ứng xảy ra hoàn toàn, coi CaCO3 tan không đáng kể.
(Trích đề thi học sinh giỏi môn Hóa học lớp 9 tỉnh Gia Lai, năm học 2010–2011)
Câu 8: Dẫn 3,136 lít CO2 (đktc) vào trong V(ml) dung dịch kiềm chứa NaOH 0,7M và Ba(OH)2 0,5M đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 5,91 gam kết tủa trắng. Tính V và nồng độ mol các chất tan trong dung dịch sau phản ứng. Giả sử thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể.
PHẦN C: BÀI TẬP TỪ CÁC ĐỀ THI CHỌN LỌC
Câu 1 (Trích đề tuyển sinh lớp 10 chuyên THPT , Sở GDĐT Hà Nội – năm học 2012 –2013)
Khi hấp thụ hoàn toàn 0,05 mol CO2 hoặc 0,35 mol CO2 vào 500 ml dung dịch Ba(OH)2 a mol/L đều thu được m gam chất kết tủa. Tìm giá trị của m và a.
Hướng dẫn giải
1. Phương trình phản ứng xảy ra:

Khi dùng 0,05 mol CO2, chỉ xảy ra phản ứng (1)
Khối lượng kết tủa thu được:
Khi dùng 0,35 mol CO2, xảy ra phản ứng (1) và (2):
Câu 2: (Trích đề tuyển sinh lớp 10 chuyên THPT , trường ĐHSP Hà Nội – năm học 2019 –2020)
Cho 7,2 gam hỗn hợp X gồm hai muối cacbonat của hai kim loại thuộc hai chu kỳ kế tiếp nhau trong nhóm IIA, tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được khí Y. Hấp thụ toàn bộ khí Y vào 450 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2 M, thu được 15,76 gam kết tủa trắng. Xác định công thức hai muối trong hỗn hợp X.
Hướng dẫn giải
Đặt công thức trung bình của 2 muối:
Vì nên có 2 trường hợp xảy ra:
Trường hợp 1: Kết tủa chưa cực đại
2 kim loại là Mg (24) và Ca (40).
Công thức hóa học của 2 muối là MgCO3 và CaCO3.
Trường hợp 2: Kết tủa cực đại và tan 1 phần:
2 kim loại là Be (9) và Mg (24)
Công thức hóa học của 2 muối là BeCO3 và MgCO3.
Câu 3 (Trích đề tuyển sinh lớp 10 chuyên THPT , trường ĐHSP Hà Nội – năm học 2019 –2020)
3.1 Dung dịch A chứa đồng thời 2 base NaOH và Ba(OH)2.
(a) Dẫn từ từ khí CO2 vào dung dịch A tới dư. Nêu hiện tượng và viết các phương trình phản ứng.
(b) Hấp thụ hết 7,392 lít CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch A chứa NaOH 1 M và Ba(OH)2 0,5 M thu được m gam kết tủa. Xác định giá trị của m.
3.2. Hòa tan hoàn toàn 15,61 gam hỗn hợp X gồm K, Ba và K2O vào nước, thu được 2,016 lít khí H2 (đktc) và dung dịch Y. Dẫn từ từ khí CO2 vào dung dịch Y, khi thể tích CO2 là V lít (đktc) thì kết tủa đạt tới cực đại và khi thể tích CO2 là (V + 4,48) lít (đktc) thì kết tủa bắt đầu bị hòa tan. Tính số mol mỗi chất tan chứa trong dung dịch Y.
Hướng dẫn giải
3.1 (a) Hiện tượng: Ban đầu xuất hiện kết tủa trắng, kết tủa tăng dần đến cực đại, kết tủa không thay đổi trong một thời gian, sau đó kết tủa tan dần tạo dung dịch trong suốt.
b)
3.2
Khi thì kết tủa đạt cực đại khi đó CO2 phản ứng vừa hết với Ba(OH)2
Khi thì kết tủa bắt đầu tan
Kết tủa đạt cực đại khi: Lượng CO2 tăng thêm 4,48 lít dùng để phản ứng vừa đủ với KOH để tạo muối acid.
Đặt số mol Ba(OH)2 trong dung dịch Y là x mol.
Xét sơ đồ:
Theo bảo toàn mol nguyên tử H:
Theo bảo toàn khối lượng:
Câu 4 (Trích đề tuyển vào trường THPT chuyên SP Hà Nội , năm học 2017)
Cho 22,95 gam BaO tan hoàn toàn trong nước được dung dịch A.
(a) Dẫn từ từ khí CO2 vào dung dịch A, thu được 23,64 gam kết tủa. Tính thể tích khí CO2 (đktc) đã phản ứng.
(b) Hòa tan hoàn toàn 18,4 gam MgCO3 và CaCO3 trong dung dịch HCl, toàn bộ lượng khí CO2 sinh ra được hấp thụ vào dung dịch A. Hỏi có thu được kết tủa không? Tại sao?
Hướng dẫn giải
(a) Tính số mol nBaO = 0,15 (mol); nBaCO3 = 0,12 (mol)

0,15 (mol)
Vì nBaCO3 = 0,12 < nBa(OH)2 = 0,15 mol nên kết tủa chưa cực đại , bài toán có 2 trường hợp:
* Trường hợp 1 : CO2 thiếu

0,12
VCO2 (phản ứng) = 0,12.22.4 = 2,688 lít
* Trường hợp 2 : CO2 dư , làm tan một phần kết tủa.

0,15 0,15 0,15 (mol)

0,03 (0,15 – 0,12) (mol)
VCO2 (phản ứng) = 0,18.22,4 = 4,032 lít
(b) - Đặt công thức trung bình của hỗn hợp muối cacbonat là RCO3.
Phương trình phản ứng :
Vì 84 < M < 100 nên (mol) < nhh < (mol)
Theo phản ứng : nCO2 = nRCO3
* 0,184 (mol) < nCO2 <0,219 (mol)< nOH = 0,15.2 = 0,3 (mol)
* Sau phản ứng luôn thu được kết tủa.
Câu 5 (Trích đề tuyển vào trường THPT chuyên SP Hà Nội , năm học 2017)
Dẫn từ từ khí CO2 vào V ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,2 M và Ba(OH)2 0,1 M. Đồ thị biểu diễn khối lượng kết tủa theo số mol CO2 như sau:
*
* Xác định giá trị của V.
Hướng dẫn giải
(mol); (mol)
Khi = 0,03 mol thì kết tủa chưa đạt cực đại nên chỉ xảy ra phản ứng sau:
Ba(OH)2 + CO2 ® BaCO3 + H2O
0,03 mol 0,03 mol
Khi = 0,13 mol thì kết tủa đã bị hòa tan một phần:
Ba(OH)2 + CO2 ® BaCO3 + H2O (1)
mol
NaOH + CO2 ® NaHCO3 (2)
mol
Số mol kết tủa bị hòa tan = - 0,03 (mol)
CO2 + BaCO3 + H2O ® Ba(HCO3)2 (3)
Theo các phản ứng (1,2,3) ta có:
å= + + - 0,03 = = 0,13 Þ V = 400 (ml)
Câu 6 (Trích kì thi chọn HSG cấp Tỉnh của Sở GD&ĐT Sơn La, năm học 2021-2022)
Hòa tan hoàn toàn 25,9 gam hỗn hợp X gồm Al và FeCO3 trong 400 ml dung dịch HCl 2M, thu được dung dịch Y và 7,84 lít hỗn hợp khí Z.
a) Tính phần trăm khối lượng các chất trong hỗn hợp X.
b) Dẫn toàn bộ khí Z vào 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,4M và Ba(OH)2 0,5M, thu được m gam kết tủa. Tính m.
Hướng dẫn giải:
a) nHCl = 2.0,4=0,8 (mol)
nhh khí Z =
PTHH: 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2
x 1,5x (mol)
FeCO3 + 2HCl FeCl2 + H2O + CO2
y y (mol)

Gọi
nAl = x (mol) mAl= 27x (g)
= y (mol) = 116y (g)
Dựa vào PTHH và đề bài, ta có hệ phương trình
1,5x + y = 0,35 x=0,1
27x + 116y = 25,9 y=0,2
%mAl==10,42% ; 100% - 10,42% = 89,58%
b) nNaOH=0,2.0,4= 0,08 (mol)
= 0,2.0,5 = 0,1 (mol)
= y= 0,2 (mol)
PTHH: Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 + H2O (1)
0,1 0,1 0,1 (mol)
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O (2)
0,08 0,04 0,04 (mol)
Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3 (3)
0,04 0,04 (mol)
BaCO3 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2 (4)
0,02 0,02 (mol)
= 0,2 –(0,1+0,04+0,04) = 0,02 (mol)
= 0,02 (mol) = 0,1-0,02 = 0,08 (mol)
= 0,08.197=15,76 (g)
Câu 7. (Trích kì thi chọn HSG lớp 9 cấp Tỉnh của Sở GD&ĐT Ninh Bình, năm 2021-2022) Sục từ từ a mol CO2 vào dung dịch chứa b mol Ca(OH)2. Hãy biện luận và vẽ đồ thị về sự phụ thuộc của số mol kết tủa và số mol CO2. Lập biểu thức tính số mol kết tủa theo a, b.

Hướng dẫn giải
1. Các phương trình phản ứng lần lượt xảy ra theo thứ tự là:
Ca(OH)2+CO2 ® CaCO3 + H2O (1)
Sau đó:  CaCO3 + CO2 + H2O ® Ca(HCO3)2 (2)
+) Trường hợp 1: Nếu a ≤ b tức là tức là thì lúc đó chỉ xảy ra phản ứng (1) không xảy ra phản ứng (2)
Ca(OH)2 + CO2 ® CaCO3 + H2O (1)
a mol a mol ® a mol
do vậy  được tính theo,vậy =a(mol)
+) Trường hợp 2: Nếu b < a< 2b tức là  thì lúc đó phản ứng(1) xảy ra hoàn toàn và phản ứng (2) đã xảy ra nhưng CaCO3 vẫn còn dư:
Ca(OH)2 + CO2 ® CaCO3+H2O (1)
b mol ® b mol ® b mol
Sau đó:  CaCO3 + CO2 + H2O ® Ca(HCO3)2 (2)
(a-b)mol (a-b)mol
do vậy 
+) Trường hợp 3: Nếu a ≥ 2b tức là  thì lúc đó phản ứng (1),(2) đều xay ra hoàn toàn do vậy không còn kết tủa 
Đồ thị sự phụ thuộc số mol kết tủa CaCO3 theo số mol CO2 như sau:


b
b
2b

Câu 8 (Trích kì thi chọn HSG lớp 9 cấp Tỉnh của Sở GD&ĐT Nghệ An, năm 2021-2022)
1. Hấp thụ hết 1,12 lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch chứa NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,3M đến phản ứng hoàn toàn, thu được m gam kết tủa. Tính giá trị của m.
Hướng dẫn giải:
Ta có
Sau (2) còn 0,1 mol CO2.
Vậy .
Vậy
Câu 9 (Trích kì thi chọn HSG cấp tỉnh lớp 9 của Sở GD&ĐT Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, năm học 2021 – 2022)
Cho 3,36 gam hỗn hợp gồm 2 muối cacbonat của 2 kim loại hóa trị II (cùng thuộc nhóm IIA) ở hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học vào dung dịch HCl dư thấy thoát ra khí A. Cho khí A hấp thụ hết vào 225ml dung dịch Ca(OH)2 0,2M thì thu được 4,0 gam kết tủa. Xác định công thức hóa học của 2 muối cacbonat
Hướng dẫn giải:
Đặt khối lượng mol trung bình của hai muối cabonat là CO3
nCa(OH)2 = 0,0225. 0,2 = 0,045 (mol)
PTHH: CO3 +2HCl →  Cl2 +CO2 +H2O (1)
Khi cho CO2 hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 sẽ thu được kết tủa CaCO3 và có 2 khả năng xảy ra
nCaCO3 = = 0,04 (mol)
Trường hợp 1: chỉ tạo duy nhất 1 muối CaCO3
PTHH: CO2 + Ca(OH)2 →  CaCO3 ↓ + H2O (2)
Từ (1) và (2) : nMCO3 = nCO2 = nCaCO3 = 0,04 (mol)
Ta có: (+ 60).0,04 = 3,36 → = 30
Dựa vào bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, 2 kim loại thuộc 2 chu kì liên tiếp , 2 kim loại hợp lí là Mg (24) và Ca (40)
Vậy CTHH của 2 muối là MgCO3 và CaCO3
Trường hợp 2 : tạo ra 2 muối là CaCO3 và Ca(HCO3)2 
PTHH: CO2 + Ca(OH)2 →  CaCO3 ↓ + H2O (3)
(mol) 0,045 0,045 0,045
PTHH: CO2 dư + CaCO3 +  H2O → Ca(HCO3)2 (4)
(mol) x x
Từ (3) và (4): 0,045 – x = 0,04 →x= 0,005 (mol)
Ta có: nMCO3 = nCO2 (1) = nCO2 (3) + nCO3 (4) = 0,045 + 0,005 = 0,05 (mol)
( + 60).0,05 = 3,6 → = 12
Dựa vào bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, 2 kim loại thuộc 2 chu kì liên tiếp , 2 kim loại hợp lí là Be(9) và Mg (24)
Vậy CTHH của 2 muối là BeCO3 và MgCO3
Câu 10 (Trích kì thi chọn HSG cấp tỉnh lớp 9 của Sở GD&ĐT Hải Dương, năm học 2016 – 2017)
Hòa tan hoàn toàn 28,4 g hỗn hợp rắn gồm CaCO3 và RCO3 (tỉ lệ mol CaCO3 và RCO3 là 2:1) bằng dung dịch HCl dư. Lượng khí CO2 sinh ra hấp thụ hoàn toàn bởi 200 ml dung dịch NaOH 2,5M được dung dịch A. Thêm BaCl2 dư vào dung dịch A thu được 39,4 g kết tủa. Xác định kim loại R?
Hướng dẫn giải:
Gọi số mol RCO3 trong 28,4 g hỗn hợp là x (mol), x > 0
thì số mol CaCO3 trong hỗn hợp là 2x mol.
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2(1)
mol 2x 2x
RCO3 + 2HCl RCl2 + H2O+ CO2(2)
mol x x
nNaOH = 0,2.2,5 = 0,5 (mol);
Theo đề bài ra, khi hấp thụ hoàn toàn CO2 vào dung dịch NaOH xảy ra 2 trường hợp:
* Trường hợp 1: Chỉ tạo muối Na2CO3, dư NaOH

onthicaptoc.com Chuyen De 17 CO2 SO2 P2O5 TAC DUNG VOI DUNG DICH BASE