50 bài tập về muối cacbonat (có đáp án 2024) – Hoá học 12

Các dạng bài toán về muối cacbonat và cách giải – Hoá học lớp 12

A. Lý thuyết trọng tâm

1. Natri hiđrocacbonat:

a. Tính chất :

Natri hiđrocacbonat (NaHCO₃) là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước, dễ bị nhiệt phân hủy :

2NaHCO₃ $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$ Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

NaHCO₃ có tính lưỡng tính (vừa tác dụng được với dd axit, vừa tác dụng được với dd bazơ).

NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂ + H₂O;

NaHCO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

b. Ứng dụng : Dùng trong công nghiệp dược phẩm (chế thuốc đau dạ dày,…) và công nghiệp thực phẩm (làm bột nở,…).

2. Natri cacbonat: (sođa khan)

a. Tính chất :

Natri cacbonat (Na₂CO₃) là chất rắn màu trắng, tan nhiều trong nước. Ở nhiệt độ thường, natri cacbonat tồn tại ở dạng muối ngậm nước Na₂CO₃.10H₂O, ở nhiệt độ cao muối này mất dần nước kết tinh trở thành natri cacbonat khan, nóng chảy ở 850⁰C.

Na₂CO₃ là muối của axit yếu (axit cacbonic) và có những tính chất chung của muối.

Muối cacbonat của kim loại kiềm trong dung dịch nước cho môi trường kiềm.

b. Ứng dụng : là hóa chất quan trọng trong công nghiệp thủy tinh, bột giặt, phẩm nhuộm, giấy, sợi,…

3. Canxi cacbonat:

- Canxi cacbonat (CaCO₃) là chất rắn màu trắng, không tan trong nước, bị phân hủy ở nhiệt độ khoảng 1000⁰C :

CaCO₃ $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$ CaO + CO₂ (phản ứng xảy ra trong quá trình nung vôi).

- Trong tự nhiên, canxi cacbonat tồn tại ở dạng đá vôi, đá hoa, đá phấn và là thành phần chính của vỏ và mai các loài ốc, sò, hến, mực,…

- Ở nhiệt độ thường, CaCO₃ tan dần trong nước có hòa tan khí CO₂ tạo ra canxi hiđrocacbonat (Ca(HCO₃)₂), chất này chỉ tồn tại trong dung dịch.

CaCO₃ + CO₂ + H₂O $\stackrel{}{\rightleftarrows }$ Ca(HCO₃)₂

Khi đun nóng, hoặc áp suất CO₂ giảm đi thì Ca(HCO₃)₂ bị phân hủy tạo ra CaCO₃ kết tủa.

Phản ứng chiều thuận ( $\stackrel{}{\to }$ ) giải thích quá trình xâm thực, phản ứng chiều nghịch ( $\stackrel{}{\leftarrow }$ ) giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong các hang đá vôi, cặn trong ấm nước,…

- Đá vôi dùng làm vật liệu xây dựng, sản xuất vôi, xi măng, thủy tinh,… Đá hoa dùng trong các công trình mĩ thuật (tạc tượng, trang trí,…). Đá phấn dùng để nghiền thành bột mịn làm phụ gia của thuốc đánh răng,…

B. Các dạng bài tập

Dạng 1: Nhiệt phân muối cacbonat

1. Phương pháp giải

Phương trình hóa học:

$\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3^{2-}\stackrel{{\mathrm{t}}^0}{\to }{\mathrm{O}}^{2-}+{\mathrm{CO}}_2$

$2\mathrm{HC}{\mathrm{O}}_3^{-}\stackrel{{\mathrm{t}}^0}{\to }{\mathrm{CO}}_3^{2-}+{\mathrm{CO}}_2+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

Đối với dạng bài tập này ta thường sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:

A. 15,4% và 84,6%

B. 22,4% và 77,6%

C. 16% và 84%

D. 24% và 76%

Lời giải chi tiết

Chỉ có NaHCO₃ bị phân hủy. Đặt x là số mol NaHCO₃

2NaHCO₃ $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$ Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

x $\to$ 0,5x

Theo phương trình và giả thiết ta có: 84x – 106.0,5x = 100 – 69

→ x = 1

$\to {\mathrm{m}}_{{\mathrm{NaHCO}}_3}=84\mathrm{gam}$

Vậy NaHCO₃ chiếm 84% và Na₂CO₃ chiếm 16%

Chọn C.

Ví dụ 2:

A. 50,5%

B. 60%

C. 62,5%

D. 65%

Lời giải chi tiết

Giả sử có 100 gam đá vôi thì khối lượng của CaCO₃ là 80 gam. Do đó trong 50 gam X có 40 gam CaCO₃.

Phương trình phản ứng hóa học:

CaCO₃ $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$ CaO + CO₂

x $\to$ x

Theo phương trình và theo giả thiết ta có: 100x – 56x = 50 – 39 = 11

→ x = 0,25

Vậy % CaCO₃ bị phân hủy là:

$\frac{0,25.100}{40}.100=62,5\%$

Chọn C.

Dạng 2: Bài tập về phản ứng trao đổi của muối cacbonat

1. Phương pháp giải

Nếu cho từ từ dung dịch axit mạnh vào dung dịch muối và thì phản ứng xảy ra theo thứ tự sau:

H⁺ + CO₃^2– $\stackrel{}{\to }$ HCO₃^–

H⁺ + HCO₃^–$\stackrel{}{\to }$ CO₂ + H₂O

Nếu cho từ dung dịch muối CO₃^2– và HCO₃^– vào dung dịch axit mạnh thì xảy ra phản ứng đồng thời (có khí thoát ra ngay)

2H⁺ + CO₃^2– $\stackrel{}{\to }$ CO₂ + H₂O

H⁺ + HCO₃^– $\stackrel{}{\to }$ CO₂ + H₂O

Nếu bài toán cho CO₂ tác dụng với dung dịch muối CO₃^2– thì khi đó ta coi CO₂ là H₂CO₃

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:

A. 0,020.

B. 0,030.

C. 0,015.

D. 0,010.

Lời giải chi tiết

Ta có:

$\begin{array}{l}{\mathrm{n}}_{\mathrm{HCl}}=0,03\mathrm{mol}\\ {\mathrm{n}}_{{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3}=0,02\mathrm{mol}\\ {\mathrm{n}}_{{\mathrm{NaHCO}}_3}=0,02\mathrm{mol}\end{array}\to \begin{array}{l}{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_3^{2-}}=0,02\mathrm{mol}\\ {\mathrm{n}}_{{\mathrm{HCO}}_3^{-}}=0,02\mathrm{mol}\\ {\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}^{+}}=0,03\mathrm{mol}\end{array}$

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l}{\mathrm{H}}^{+}+{\mathrm{CO}}_3^{2-}\to {\mathrm{HCO}}_3^{-}\\ 0,02\leftarrow 0,02\to 0,02\end{array}$

$\begin{array}{l}{\mathrm{H}}^{+}+{\mathrm{HCO}}_3^{-}\to {\mathrm{CO}}_2+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\\ 0,010,04\to 0,01\end{array}$

$\to {\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}=0,01$

Chọn D.

Ví dụ 2:

A. 2,80.

B. 3,36.

C. 5,60.

D. 6,72.

Lời giải chi tiết

Ta có:

$\begin{array}{l}{\mathrm{n}}_{\mathrm{HCl}}=0,2\mathrm{mol}\\ {\mathrm{n}}_{{\mathrm{K}}_2{\mathrm{CO}}_3}=0,15\mathrm{mol}\\ {\mathrm{n}}_{{\mathrm{NaHCO}}_3}=0,1\mathrm{mol}\end{array}\to \begin{array}{l}{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_3^{2-}}=0,15\mathrm{mol}\\ {\mathrm{n}}_{{\mathrm{HCO}}_3^{-}}=0,1\mathrm{mol}\\ {\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}^{+}}=0,2\mathrm{mol}\end{array}$

Ta thấy:

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}^{+}}=0,2\mathrm{mol}<2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_3^{2-}}+{\mathrm{n}}_{{\mathrm{HCO}}_3^{-}}=0,4\mathrm{mol}$

$\to$H⁺ hết

Tỉ lệ: $\frac{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_3^{2-}}}{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{HCO}}_3^{-}}}=\frac{0,15}{0,1}=\frac{3}{2}$

$\to {\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_3^{2-}}:{\mathrm{n}}_{{\mathrm{HCO}}_3^{-}}=3:2$

Gọi số mol của thành lần lượt là 3x và 2x mol

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l}{\mathrm{CO}}_3^{2-}+2{\mathrm{H}}^{+}\to {\mathrm{CO}}_2+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\\ 3\mathrm{x}\to 6\mathrm{x}\to 3\mathrm{x}\end{array}$

$\begin{array}{l}{\mathrm{HCO}}_3^{-}+{\mathrm{H}}^{+}\to {\mathrm{CO}}_2+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\\ 2\mathrm{x}\to 2\mathrm{x}\to 2\mathrm{x}\end{array}$

→ 6x + 2x = 0,2 → x = 0,025

Theo phương trình:

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}=5\mathrm{x}=5.0,025=0,125\mathrm{mol}$

$\to {\mathrm{V}}_{{\mathrm{CO}}_2}=0,125.22,4=2,8$ lít

Chọn A.

C. Bài tập tự luyện

Câu 1:

A. 3,36.

B. 2,24.

C. 1,12.

D. 0,66.

Câu 2:

A. 0,05 mol.

B. 0,10 mol.

C. 0,04 mol.

D. 0,01 mol.

Câu 3:

A. 2,24.

B. 3,36.

C. 1,12.

D. 4,48.

Câu 4:

A. 0,05 mol.

B. 0,10 mol.

C. 0,04 mol.

D. 0,01 mol.

Câu 5:

A. 2,24.

B. 3,36.

C. 1,12.

D. 4,48.

Câu 6:

A. K.

B. Li.

C. Na.

D. Rb.

Câu 7:

A. 23,8.

B. 50,6.

C. 50,4.

D. 37,2.

Câu 8:

A. 11:4

B. 7:5

C. 11:7

D. 7:3

Câu 9:

A. 3:5

B. 5:6

C. 2:3

D. 3:4

Câu 10:

A. 82,4 và 2,24

B. 59,1 và 1,12

C. 59,1 và 2,24

D. 82,4 và 1,12

Câu 11:

A. 0,10 và 0,20

B. 0,20 và 0,15

C. 0,10 và 0,15

D. 0,20 và 0,30

Câu 12:

A. 40%.

B. 50%.

C. 84%.

D. 92%.

Câu 13:

A. 27,41% và 72,59%.

B. 28,41% và 71,59%.

C. 28% và 72%.

D. Kết quả khác.

Câu 14:

A. 62,5%.

B. 69,14%.

C. 70,22%.

D. 73,06%.

Câu 15:

A. 15,9.

B. 12,6.

C. 19,9.

D. 22,6.

Câu 16:

A. 10 gam

B. 20 gam

C. 30 gam

D. 40 gam

Câu 17:

A. 3:5

B. 5:6

C. 2:3

D. 3:4

ĐÁP ÁN

Câu 1	Câu 2	Câu 3	Câu 4	Câu 5	Câu 6	Câu 7	Câu 8	Câu 9	Câu 10
C	A	C	B	B	C	B	B	B	A
Câu 11	Câu 12	Câu 13	Câu 14	Câu 15	Câu 16	Câu 17	Câu 18	Câu 19	Câu 20
A	D	B	B	C	B	B