Bài tập về muối cacbonat và hidrocacbonat tác dụng với axit

Dạng bài tập rất dễ nhầm lẫn, khi giải dạng bài này cần chú ý cách tiến hành phản ứng cho axit vào muối hay muối vào axit để xác định được sản phẩm chính xác.

Mời các bạn học sinh tham khảo thêm:

Các oxit của Cacbon

I- Cơ sở lý thuyết

Đối với dạng toán này cần lưu ý thứ tự cho hóa chất vì việc thay đổi thứ tự sẽ dẫn đến kết quả khác nhau.

Dạng 1: (HCO₃^– và CO₃^2-) tác dụng với OH^– chỉ có HCO₃^– tác dụng

HCO₃^– + OH^– –> CO₃^2- + H₂O

Dạng 2: CO₃^2- tác dụng với H+

H+ + CO₃^2- –> HCO₃^– (1)

2H+ + CO₃^2- –> CO₂ + H₂O (2)

Lập tỷ lệ: n(H+) / n(CO₃^2-) = k

Nếu k < 1: Chỉ xảy ra (1).

Nếu 1 <= k <= 2: Xảy ra cả (1) và (2).

Nếu k >2: Xảy ra (2)

Bài tập về muối cacbonat và hidrocacbonat tác dụng với axit

Dạng 3: Khi cho rất từ từ dung dịch axit vào dung dịch muối cacbonat ( hoặc hỗn hợp muối cacbonat và hiđrocacbonat) thì phản ứng xảy ra theo thứ tự sau:

CO₃^2- + H⁺ → HCO₃^–

Nếu H⁺ dư thì có phản ứng sau:

HCO₃^– + H⁺ → CO₂ + H₂O

Dạng 4: Khi cho rất từ từ dung dịch muối cacbonat ( hoặc hỗn hợp muối cacbonat và hiđrocacbonat) vào dung dịch xảy ra như sau:

Xét 2 trường hợp:

TH1: HCO₃^– hết trước

TH2: CO₃^2- hết trước

II. Bài tập mẫu

Bài 1:

Trộn 150 ml dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na₂CO₃ 1M và K₂CO₃ 0,5M. với 250 ml dung dịch HCl 2M. Tính thể tích khí sinh ra (ở đktc)?

Giải

= 0,15 + 0,075 = 0,225 mol

n_H+ = 0,25.2 = 0,5 mol

Do trộn dung dịch X với dung dịch HCl nên phản ứng xẩy ra có khí CO2 thoát ra ngay PƯ: CO₃^2-+ 2H⁺ -> H₂O + CO₂

Ta có: n_H+pư= 2 = 2. 0,225 = 0,45 < 0,5

=> hết và H+ dư

=> n_CO2 = = 0,225

Bài 2: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na₂CO₃1,5M và KHCO₃ 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?

Giải

Phản ứng xảy ra theo thứ tự sau:

CO₃^2-+ H⁺g HCO₃^–(1)

0,15mol g0,15mol g0,15mol

HCO₃^–+ H⁺ g CO₂+ H₂O (2)

0,05mol! 0,05molg 0,05mol

Sau phản ứng (2) HCO₃^– còn dư 0,2 mol

V=1,12lit

Bài 4: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 100ml dung dịch X gồm K₂CO₃ 1,5M và NaHCO₃ 1M vào 200ml dung dịch HCl 1M, sinh ra V lít khi (đktc). Giá trị của V?

Giải

2H+ +CO₃^2-–> CO₂+H₂O
0,3x————–0,15x
H+ +HCO₃^– –> CO₂+H₂O
0,1x————-0,1x
0,4x=0,2=> x=0,5=>n_CO2=0,125=> V=2,8 lit

Bài 5: Nhỏ từ từ 200ml dung dịch HCl vào 100ml dung dịch X chứa Na₂CO_3,K₂CO₃, NaHCO₃ ( trong đó NaHCO₃có nồng độ 1M), thu được 1,12 lít CO₂ (đktc) và dung dịch Y. Cho nước vôi trong dư vào dung dịch Y thu được 20 gam kết tủa.Nồng độ mol/l của dung dịch HCl là:

Giải

Gọi thể tích của dung dịch HCl là V(lít)

Các phản ứng

CO₃^2-+ H⁺g HCO₃^–(1)

0,2V g 0,2V

HCO₃^–+ H⁺ g CO₂+ H₂O(2)

0,05mol !0,05mol ! 0,05mol

Sau (1),(2) Số mol HCO₃^– còn lại là: 0,2V+0,05

HCO₃^–+ OH^–g CO₃^2-+ H₂O (3)

0,2mol ! 0,2mol

Ca²⁺ + CO₃^2-g CaCO₃ (4)

0,2mol ! 0,2mol

Do đó, ta có 0,2V+0,05 = 0,2mol suy ra V=0,75

Tổng số mol HCl là: 0,2V + 0,05 = 0,2.0,75 + 0,05 = 0,2 mol.

Nồng độ của HCl:

Bài 6: Hoà tan a gam hỗn hợp gồm ( Na₂CO₃ và NaHCO₃ ) vào nước thu được 400ml dung dịch A. Cho từ từ 100 ml dung dịch HCl 1,5M vào dung dịch A thu được dung dịch B và 1,008 lít khí (đktc). Cho B tác dụng với Ba(OH)₂ dư thu được 29,55 gam kết tủa.

Tính a
Người ta cho từ từ dd A vào 100ml dd HCl 1,5M. Tính V_CO2 (đktc) thoát ra.

Giải

a. Ta có: ;

Gọi x, y lần lượt là số mol của Na₂CO₃ và NaHCO₃

CO₃^2- + H⁺ HCO₃^– (1)

x x x mol

HCO + H⁺ CO₂ + H₂O (2)

0,045 0,045 0,045 mol

Dung dịch sau phản ứng tác dụng Ba(OH)₂ dư cho kết tủa. Vậy HCO dư, H⁺ hết.

Ta có = x + 0,045 = 0,15mol => x = 0,105 mol

HCO + Ba(OH)₂ BaCO₃ + OH^– + H₂O

0,15mol 0,15mol

x + y – 0,045 = 0,15 x = 0,105 mol Na₂CO₃

x = 0,105 y = 0,09 mol K₂CO₃

Do đó khối lượng 2 muối là :

a = m_NaCO + m_NaHCO = 0,105.126 + 0,09. 84 = 18,96 (g)

b. Khi cho từ từ dung dịch A vào 100ml dd HCl 1,5M đều có khí CO₂ thoát ra ở cả hai muối

Gọi a, b lần lượt là số mol của Na₂CO₃ và NaHCO₃

HCO + H⁺ CO₂ + H₂O

a mol amol amol

CO₃^2- + 2H⁺ CO₂ + H₂O

b mol 2bmol bmol

Ta có : a + 2b = 0,15 a = 0,045

b = 0,0525

Bài 7: Hoà tan Na₂CO₃ vào V(ml) hỗn hợp dung dịch axit HCl 0,5M và H₂SO₄ 1,5M thì thu được một dung dịch A và 7,84 lit khí B (đktc). Cô cạn dung dịch A thu được 48,45g muối khan.

a/ Tính V(ml) hỗn hơp dung dịch axit đã dùng?

b/ Tính khối lượng Na₂CO₃ bị hoà tan.

Giải

Giả sử phải dùng V(lit) dung dịch gồm HCl 0,5M và H₂SO₄ 1,5M.

Na₂CO₃ + 2HCl —> 2NaCl + H₂O + CO₂

0,25V 0,5V 0,5V 0,25V (mol)

Na₂CO₃ + H₂SO₄ —> Na₂SO₄ + H₂O + CO₂

1,5V 1,5V 1,5V 1,5V (mol)

Theo bài ra ta có:

Số mol CO₂ = 0,25V + 1,5V = 7,84 : 22,4 = 0,35 (mol) (I)

Khối lượng muối thu được: 58,5.0,5V + 142.1,5V = 48,45 (g) (II)

V = 0,2 (l) = 200ml.

Số mol Na₂CO₃ = số mol CO2 = 0,35 mol

Vậy khối lượng Na₂CO₃ đã bị hoà tan:

mNa₂CO₃ = 0,35 . 106 = 37,1g

III. Bài tập vận dụng

Bài 1: Nhỏ từ từ 200ml dung dịch X (K₂CO₃ 1M và NaHCO₃ 0,5M) vào 200ml dung dịch HCl 2M thì thể tích khí CO₂ thu được (đktc)?

Giải

nên H⁺ hết

Ta có:

Gọi số mol của HCO₃^– phản ứng là x, suy ra số mol của CO₃^2- phản ứng là 2x

CO₃^2-+ 2H^{+ —->} CO₂ +H₂O(1)

2x mol 4xmol 2xmol

HCO₃^–+ H⁺ —> CO₂+ H₂O (2)

x mol xmol xmol

Số mol HCl: 4x+ x = 0,4 ] x=0,08mol

V_CO2= 3.0,08.22,4=5,376 (lít)

Bài 2: Nhỏ từ từ từng giọt dung dịch chứa 0,05 mol HCl vào dung dịch chứa 0,06 mol Na₂CO₃. Thể tích khí CO₂ thu được (đktc) thu được?

Đáp số: 0 (l)

Bài 3: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30ml dung dịch HCl 1M vào 100ml dung dịch chứa Na₂CO₃ 0,2M và NaHCO₃ 0,2M, sau phản ứng thu được số mol CO₂là bao nhiêu?

Đáp số: 0,01 mol

Bài 4: Cho từ từ dung dịch chứa a mol HCl vào dung dịch chứa b mol Na₂CO₃ đồng thời khuấy đều, thu được V lít khí (ở đktc) và dung dịch X. Khi cho dư nước vôi trong vào dung dịch X thấy có xuất hiện kết tủa. Biểu thức liên hệ giữa V với a, b?

Đáp số: V = 22,4(a – b)

Bài 5: Nhỏ từ từ từng giọt cho đến khi không còn khí thoát ra thì ngừng dung dịch X chứa 0,3 mol K₂CO₃ và 0,6 mol NaHCO₃ vào 500ml dung dịch HCl 2M sinh ra bao nhiêu mol CO2?

Đáp số: 0,75 mol

Bài 6: Nhỏ từ từ từng giọt cho đến khi không còn khí thoát ra thì ngừng dung dịch X chứa 0,6 mol Na₂CO₃ và 0,3 mol NaHCO₃ vào 500ml dung dịch HCl 2M sinh ra bao nhiêu mol CO2?

Đáp số: 0,6 mol

Bài 7: Nhỏ từ từ từng giọt cho đến khi không còn khí thoát ra thì ngừng dung dịch X chứa 0,2 mol Na₂CO₃và 0,6 mol KHCO₃ vào 400ml dung dịch HCl 2M sinh ra bao nhiêu mol CO2?

Đáp số: 0,64 mol

Bài 8 :Cho 10,5 gam hỗn hợp X gồm Na₂CO₃ và K₂CO₃ tác dụng với HCl dư thì thu được 2,016 lit CO₂ ở đktc.

a, Tính % khối lượng X ?

b, Lấy 21 gam hỗn hợp Na₂CO₃ và K₂CO₃ với thành phần % như trên tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ (không có khí CO₂ bay ra). Tính thể tích dung dịch HCl 2M cần dùng ?

c, Nếu thêm từ từ 0,12 lit dung dịch HCl 2M vào dung dịch chứa 21 gam hỗn hợp X trên. Tính thể tích CO₂ thoát ra ở đktc ?

Giải

a, Gọi số mol của Na₂CO₃ là a, K₂CO₃ là b, do HCl dư. Vậy CO₃^2- biến thành CO₂

CO₃^2- + 2 H⁺ => CO₂ + H₂O

a + b a + b

Ta có : a + b = 2,016/ 22,4 = 0,09 mol

106a + 138b = 10,5

giải hệ : a = 0,06 mol Na₂CO₃

b = 0,03 mol K₂CO₃

% Na₂CO₃ = = 60,57%

% K₂CO₃ = 100% – 60,57% = 39,43%

b, Khi cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch X : Na₂CO₃, K₂CO₃

(21 gam = 2 . 10,5 gam hỗn hợp trên).

CO₃^2-+ H⁺ => HCO₃^–

0,18 0,18 0,18

Nếu không có khí CO₂ thoát ra, tức là phản ứng dừng lại ở đây.

n_HCl = n_H+ = 0,18 mol => V_{HCl 2M} = 0,18/2 = 0,09(l)

c, Nếu dùng 0,12 lit dung dịch HCl 2M hay 0,12.2 = 0,24 mol H⁺ > 0,18 mol. Nên sẽ có phương trình :

HCO₃^– + H⁺ => CO₂ + H₂O

0,06 0,06

V_CO2 = 0,06.22,4 = 1,344 (l)

Chuyên mục: Hóa Học Lớp 9

Bài tập về muối cacbonat và hidrocacbonat tác dụng với axit

Thảo luận cho bài: Bài tập về muối cacbonat và hidrocacbonat tác dụng với axit

Bài viết cùng chuyên mục

Phương pháp giải bài tập phản ứng cộng hiđro (lời giải chi tiết)

Phương pháp giải bài tập đốt cháy hiđrocacbon (Nâng cao)

Phương pháp giải bài tập về anken

BT tự luận lập CTPT hợp chất hữu cơ

Lập CTPT hợp chất hữu cơ dựa vào PP thể tích

Lập CTPT hợp chất hữu cơ dựa vào PP biện luận

Phản ứng cộng Hidro

Lập CTPT hợp chất hữu cơ dựa vào PP khối lượng