50 bài tập về CO2, SO2 tác dụng với dung dịch kiềm (có đáp án 2024) – Hoá học 12

Các dạng toán CO₂, SO₂ tác dụng với dung dịch kiềm và cách giải – Hoá học lớp 12

A. Lý thuyết trọng tâm

Khi cho CO₂ tác dụng với dung dịch kiềm thì có thể xảy ra phản ứng:

CO₂ + 2OH^– → CO₃^2– + H₂O

CO₂ + OH^– → HCO₃^–

Đặt $\mathrm{T}=\frac{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}}{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}}$

Trường hợp 1: Nếu T ≤ 1 → CO₂ dư. Sản phẩm là muối axit (HCO₃^– )

Trường hợp 2: Nếu 1 < T < 2 → Cả hai chất phản ứng hết. Sản phẩm là hỗn hợp 2 muối.

Trường hợp 3: Nếu T ≥ 2 → OH^- dư. Sản phẩm là muối trung hòa (CO₃^2–)

B. Các dạng bài

Dạng 1: Bài toán xuôi

1. Phương pháp giải

Bước 1: Tính ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2};{\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}$

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}={\mathrm{n}}_{\mathrm{NaOH}}={\mathrm{n}}_{\mathrm{KOH}}=2{\mathrm{n}}_{\mathrm{Ba}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2}=2{\mathrm{n}}_{\mathrm{Ca}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2}$

Bước 2: Xét tỉ lệ $\mathrm{T}=\frac{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}}{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}}$ và tính ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_3^{2-}}$

Nếu T ≤ 1 thì khi đó: ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{HCO}}_3-}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}$

Nếu 1 < T < 2 thì khi đó:

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_3^{2-}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}-{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}$

${\mathrm{n}}_{{{\mathrm{HCO}}_3}^{-}}=2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}-{\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}$

Nếu T $\ge$2 thì khi đó: ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_3^{2-}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}$

Bước 3: Tính toán theo yêu cầu đề bài.

Nếu đề bài yêu cầu tính số mol kết tủa: So sánh số mol và M²⁺ để tính số mol kết tủa MCO₃

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:

A. 7,88.

B. 5,91.

C. 9,85.

D. 1,97.

Lời giải chi tiết

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}=\frac{1,12}{22,4}=0,05\mathrm{mol};{\mathrm{n}}_{\mathrm{Ba}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2}=0,2.0,2=0,04\mathrm{mol}$

$\to {\mathrm{n}}_{{\mathrm{Ba}}^{2+}}=0,04\mathrm{mol};{\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}=0,08\mathrm{mol}$

Xét

$1<\mathrm{T}=\frac{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}}{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}}=\frac{0,08}{0,05}=1,6<2$

→ tạo muối CO₃^2– và HCO₃^–

Khi đó: ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_3^{2-}}=0,08-0,05=0,03\mathrm{mol}$

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l}{\mathrm{Ba}}^{2+}+{\mathrm{CO}}_3^{2-}\to {\mathrm{BaCO}}_3\\ 0,040,03\to 0,03\end{array}$

$\to {\mathrm{m}}_{{\mathrm{BaCO}}_3}=\mathrm{m}=0,03.197=5,91\mathrm{g}$

Chọn B.

Ví dụ 2:

A. 7,88.

B. 3,94.

C. 9,85.

D. 1,97.

Lời giải chi tiết

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}=\frac{1,12}{22,4}=0,05\mathrm{mol};{\mathrm{n}}_{\mathrm{Ba}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2}=0,02\mathrm{mol};{\mathrm{n}}_{\mathrm{NaOH}}=0,02\mathrm{mol}$

$\to {\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}=0,06\mathrm{mol};{\mathrm{n}}_{{\mathrm{Ba}}^{2+}}={\mathrm{n}}_{\mathrm{Ba}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2}=0,02\mathrm{mol}$

Xét $1<\mathrm{T}=\frac{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}}{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}}=\frac{0,06}{0,05}=1,2<2$

$\to$ tạo cả CO₃^2– và HCO₃^–

Khi đó:

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_3^{2-}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}-{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}=0,06-0,05=0,01\mathrm{mol}$

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l}{\mathrm{Ba}}^{2+}+{\mathrm{CO}}_3^{2-}\to {\mathrm{BaCO}}_3\\ 0,020,01\to 0,01\end{array}$

$\to \mathrm{m}={\mathrm{m}}_{{\mathrm{BaCO}}_3}=0,01.197=1,97\mathrm{g}$

Chọn D.

Dạng 2: Bài toán ngược

1. Phương pháp giải

- Bài toán chưa biết số mol CO₂ thì xét hai trường hợp:

TH₁: Chỉ tạo muối trung hòa, khi đó OH^- dư, CO₂ hết

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2\left(\min \right)}={\mathrm{n}}_{\downarrow }$

TH₂: Tạo cả hai muối và , khi đó cả OH^- và CO₂ đều hết

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2\left(\max \right)}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}-{\mathrm{n}}_{\downarrow }$

Hoặc ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_3^{2-}}+{\mathrm{n}}_{{\mathrm{HCO}}_3^{-}}$

TH₃: Chỉ tạo muối axit, khi đó OH^– hết, CO₂ dư

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{HCO}}_3-}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}$

- Bài toán xác định lượng bazơ chưa biết thì xét hai trường hợp:

TH₁: Nếu

${\mathrm{n}}_{\downarrow }={\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}\to {\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}\left(\mathrm{phan}\mathrm{ung}\right)}=2{\mathrm{n}}_{\downarrow \mathrm{s}}$

TH₂: Nếu

${\mathrm{n}}_{\downarrow }<{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}\to {\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}\left(\mathrm{phan}\mathrm{ung}\right)}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{n}}_{\downarrow }$

Ví dụ 1:

A. 2,240.

B. 1,680.

C. 2,016.

D. 3,360.

Lời giải chi tiết

${\mathrm{n}}_{\mathrm{Ba}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2}=0,7.0,1=0,07\mathrm{mol};{\mathrm{n}}_{{\mathrm{BaCO}}_3}=\frac{9,85}{197}=0,05\mathrm{mol}$

$\to {\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}=0,14\mathrm{mol}$

Lượng CO₂ lớn nhất khi tạo cả hai muối CO₃^2– và HCO₃^–

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2\left(\max \right)}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}-{\mathrm{n}}_{\downarrow }=0,14-0,05=0,09\mathrm{mol}$

$\to {\mathrm{V}}_{{\mathrm{CO}}_2}=0,09.22,4=2,016$ lít

Chọn C.

Ví dụ 2:

A. 0,08M.

B. 0,06M.

C. 0,04M.

D. 0,02M.

Lời giải chi tiết

Gọi nồng độ mol/l của dung dịch Ca(OH)₂ là xM

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}=\frac{4,48}{22,4}=0,2\mathrm{mol};{\mathrm{n}}_{\mathrm{Ca}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2}=8\mathrm{x}\mathrm{mol}$

$\to {\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}=2{\mathrm{n}}_{\mathrm{Ca}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2}=16\mathrm{x}\mathrm{mol}$

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CaCO}}_3}=\frac{12}{100}=0,12\mathrm{mol}$

Ta thấy: ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CaCO}}_3}<{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}$

nên ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CaCO}}_3}$:

→ 16x = 0,2 + 0,12

→ x = 0,02

Chọn D.

C. Bài tập tự luyện

Câu 1:

A. 0,224.

B. 0,672.

C. 0,336.

D. 0,448.

Câu 2:

A. 0,02.

B. 0,06.

C. 0,03.

D. 0,04.

Câu 3:

A. 0,01.

B. 0,02.

C. 0,03.

D. 0,04.

Câu 4:

A. 0,224.

B. 0,448.

C. 0,672.

D. 0,560.

Câu 5:

A. 2,00.

B. 1,00.

C. 1,25.

D. 0,75.

Câu 6:

A. 0,6M.

B. 0,2M.

C. 0,1M.

D. 0,4M.

Câu 7:

A. 29,55.

B. 39,40.

C. 9,85.

D. 19,70.

Câu 8:

A. 9,85 gam

B. 29,55 gam.

C. 19,70 gam.

D. 39,40 gam.

Câu 9:

A. 18,92

B. 15,68

C. 20,16

D. 16,72

Câu 10:

A. 5,60

B. 4,48

C. 3,36

D. 2,24

Câu 11:

A. 0,25.

B. 0,10.

C. 0,20

D. 0,35.

Câu 12:

A. 15,76.

B. 39,40.

C. 21,92.

D. 23,64.

Câu 13:

Giá trị của a là

A. 0,020

B. 0,010

C. 0,030

D. 0,015

Câu 14:

Số mol NaOH có trong dung dịch X là

A. 0,20

B. 0,40

C. 0,30

D. 0,15

Câu 15:

A. 0,224 và 0,672.

B. 0,224 và 0,336.

C. 0,448 và 0,672.

D. 0,336 và 0,448.

Câu 16:

A. 300

B. 250

C. 400

D. 150

Câu 17:

A. 2,75

B. 2,50

C. 3,00

D. 3,25

Câu 18:

A. 3,36

B. 4,48

C. 5,60

D. 6,72

Câu 19:

A. 3,36

B. 4,48

C. 5,60

D. 6,72

Câu 20:

A. 0,10

B. 0,20

C. 0,05

D. 0,15

ĐÁP ÁN

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