Bài tập oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm nâng cao

PTTQ

Oxit axit + bazơ  → Muối + nước

  • Oxit: CO2, SO2
  • Dung dịch ba zơ: NaOH, KOH, Ca(OH)2,Ba(OH)2

Ví dụ:

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

                         (muối trung hòa)

Nếu CO2 dư :  CO2 + Na2CO3 + H2O → 2NaHCO3

                                                                (muối axit)

Chú ý: Muối sinh ra là muối trung hòa  hay muối axit phụ thuộc vào dung dịch NaOH dư hay CO2 dư.

1. Dung dịch bazơ vừa đủ hoặc dư

Sản phẩm tạo thành :  muối trung hòa (Na2CO3, CaCO3, …)

PTHH:

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

Dữ kiện cho: số mol oxit axit hoặc số mol bazơ.

Phương pháp giải:

  • Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.
  • Bước 2: Viết PTHH xảy ra.
  • Bước 3: Tìm tỉ lệ số mol của các chất tham gia, các chất tạo thành.
  • Bước 4: Từ  tỉ lệ số mol theo PTHH tìm số mol có liên quan, rồi tính toán theo yêu cầu của đề bài và kết luận.

Ví dụ 1: Sục 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch NaOH dư. Tính khối lượng muối tạo thành.

Ta có: nCO2 = $ \frac{2,24}{22,4}= 0,1$ (mol)

PTHH: CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

Tỉ lệ        1        2                        2       1

P/ư    0,1 ->0,2     ->0,1

Từ PTHH => Muối tạo thành là Na­2CO3 (0,1 mol)

=>mNa2CO3 = 0,1.106 = 10,6 (g)

2. Oxit axit dư

Sản phẩm tạo thành:

  • Muối axit: CO2 dư hoàn toàn.
  • Muối axit + muối trung hòa : CO2 dư một phần.

PTHH:

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O                 (1)

CO2 dư :  CO2 + Na2CO3 + H2O → 2NaHCO3     (2)

CO2 + Ca(OH)2 →CaCO3↓ + H2O

CO2 dư:  CO2 + CaCO3↓ + H2O → Ca(HCO3)2

Dữ kiện cho: Số mol oxit axit, số mol bazơ.

Phương pháp giải:

  • Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.
  • Bước 2: Viết PTHH xảy ra.
  • Bước 3: Tìm tỉ lệ số mol của các chất tham gia, các chất tạo thành. Từ pt (1) tìm được số mol muối trung hòa, số mol CO2 dư.
  • Bước 4: Đặt số mol CO2 dư và muối trung hòa vào pt (2). Xác định CO2 dư hay muối trung hòa dư => Tính số mol các chất liên theo chất phản ứng hết trước.
  • Bước 5: Tính toán theo yêu cầu của đề bài và kết luận.

Ví dụ 2: Sục 6,72 lít khí CO2 (đktc) vào 400ml dung dịch NaOH 1M. Tính khối lượng muối tạo thành.

Ta có: nCO2 = $ \frac{6,72}{22,4}= 0,3$ (mol)

nNaOH = C­M. V = 1.0,4 = 0,4 (mol)

PTHH:

          CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O                       (1)

Có:     0,3        0,4

P/ư:    0,2<-     0,4     -> 0,2

Theo PTHH (1) ta thấy: CO2 dư nên số mol tính theo NaOH :

=> nNa2CO3 = 0,2 (mol)

nCO2­ p/ư = 0,2 (mol) => nCO2 dư = 0,3 – 0,2 = 0, 1 (mol)

CO2 dư :  CO2 + Na2CO3 + H2O → 2NaHCO3               (2)

Có        :   0,1            0,2

P/ư:   :      0,1      -> 0,1                  -> 0,2

Theo PTHH (2) ta thấy, Na2CO3 dư nên số mol tính theo CO2:

nNaHCO3 = 2nCO2 = 0,1.2 = 0,2 (mol)

nNa2CO3 dư = 0,2 – 0,1 = 0,1 (mol)

Dung dịch sau phản ứng gồm : Na2CO3 (0,1 mol), NaHCO3 (0,2 mol)

mNa2CO3 = 0,1.106 = 10,6 (g)

mNaHCO3 = 0,2 .84 = 16,8 (g)


Page 2

Bài 1: Sục 5,6 lít khí CO2 (đktc) vào lượng dư dung dịch Ca(OH)2. Tính khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng.


Ta có: nCO2 = $ \frac{5,6}{22,4}= 0,25$ (mol)

Ca(OH)2 dư nên chỉ xảy ra phản ứng:

              CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O

Tỉ lệ        1             1                 1             1

P/ư       0,25       ->0,25     ->0,15

Từ PTHH => Muối tạo thành là CaCO3 (0,25 mol)

=>mCaCO3 = m↓ =  0,25.100 = 25 (g)


Tổng hợp Các dạng bài tập oxit axit tác dụng với oxit bazo. Các dạng bài tập oxit axit tác dụng với oxit bazo có lời giải hay nhất.

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

PTTQ

Oxit axit + bazơ → Muối + nước

- Oxit: CO2, SO2

- Dung dịch ba zơ: NaOH, KOH, Ca(OH)2,Ba(OH)2

Ví dụ:

CO2+ 2NaOH→ Na2CO3+ H2O

(muối trung hòa)

Nếu CO2dư : CO2+ Na2CO3+ H2O→ 2NaHCO3

(muối axit)

Chú ý:Muối sinh ra là muối trung hòa hay muối axit phụ thuộc vào dung dịch NaOH dư hay CO2dư.

1. Dung dịch bazơ vừa đủ hoặc dư

Sản phẩm tạo thành :muối trung hòa (Na2CO3, CaCO3, …)

PTHH:

CO2+ 2NaOH→ Na2CO3+ H2O

CO2+ Ca(OH)2→ CaCO3+ H2O

Dữ kiện cho:số mol oxit axit hoặc số mol bazơ.

Phương pháp giải:

- Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.

- Bước 2: Viết PTHH xảy ra.

- Bước 3: Tìm tỉ lệ số mol của các chất tham gia, các chất tạo thành.

- Bước 4: Từ tỉ lệ số mol theo PTHH tìm số mol có liên quan, rồi tính toán theo yêu cầu của đề bài và kết luận.

Ví dụ 1:Sục 2,24 lít khí CO2(đktc) vào dung dịch NaOH dư. Tính khối lượng muối tạo thành.

Ta có: nCO2=2,2422,4=0,1(mol)

PTHH: CO2+ 2NaOH→ Na2CO3+ H2O

Tỉ lệ 1 2 2 1

P/ư 0,1 ->0,2 ->0,1

Từ PTHH => Muối tạo thành là Na­2CO3(0,1 mol)

=>mNa2CO3= 0,1.106 = 10,6 (g)

2. Oxit axit dư

Sản phẩm tạo thành:

- Muối axit: CO2dư hoàn toàn.

- Muối axit + muối trung hòa : CO2dư một phần.

PTHH:

CO2+ 2NaOH→ Na2CO3+ H2O (1)

CO2dư : CO2+ Na2CO3+ H2O→ 2NaHCO3 (2)

CO2+ Ca(OH)2→CaCO3↓ + H2O

CO2dư: CO2+ CaCO3↓ + H2O→ Ca(HCO3)2

Dữ kiện cho: Số mol oxit axit, số mol bazơ.

Phương pháp giải:

- Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.

- Bước 2: Viết PTHH xảy ra.

- Bước 3: Tìm tỉ lệ số mol của các chất tham gia, các chất tạo thành. Từ pt (1) tìm được số mol muối trung hòa, số mol CO2dư.

- Bước 4: Đặt số mol CO2dư và muối trung hòa vào pt (2). Xác định CO2dư hay muối trung hòa dư => Tính số mol các chất liên theo chất phản ứng hết trước.

- Bước 5: Tính toán theo yêu cầu của đề bài và kết luận.

Ví dụ 2:Sục 6,72 lít khí CO2(đktc) vào 400ml dung dịch NaOH 1M. Tính khối lượng muối tạo thành.

Ta có: nCO2=6,7222,4=0,3(mol)

nNaOH = C­M. V = 1.0,4 = 0,4 (mol)

PTHH:

CO2+ 2NaOH→ Na2CO3+ H2O (1)

Có: 0,3 0,4

P/ư: 0,2<- 0,4 -> 0,2

Theo PTHH (1) ta thấy: CO2dư nên số mol tính theo NaOH :

=> nNa2CO3= 0,2 (mol)

nCO2­ p/ư= 0,2 (mol) => nCO2 dư= 0,3 – 0,2 = 0, 1 (mol)

CO2dư : CO2+ Na2CO3+ H2O→ 2NaHCO3 (2)

Có : 0,1 0,2

P/ư: : 0,1 -> 0,1 -> 0,2

Theo PTHH (2) ta thấy, Na2CO3dư nên số mol tính theo CO2:

nNaHCO3= 2nCO2= 0,1.2 = 0,2 (mol)

nNa2CO3dư = 0,2 – 0,1 = 0,1 (mol)

Dung dịch sau phản ứng gồm : Na2CO3(0,1 mol), NaHCO3(0,2 mol)

mNa2CO3= 0,1.106 = 10,6 (g)

mNaHCO3= 0,2 .84 = 16,8 (g)

II. Các trường hợp cụ thể

TH1:Khi oxit axit (CO2, SO2…) tác dụng với dung dịch kiềm (KOH, NaOH…)

PTHH:

CO2+ NaOH→ NaHCO3 (1)

CO2+ 2NaOH→ Na2CO3+ H2O (2)

Phương pháp giải

Bước 1: Xét tỉ lệ: .

- Nếu T ≤ 1 thì sản phẩm thu được là muối axit⇒ Chỉ xảy ra phản ứng (1)

- Nếu 1 < T < 2 thì sản phẩm thu được là muối axit và muối trung hòa⇒ Xảy ra cả 2 phản ứng (1) và (2)

- Nếu T ≥ 2 thì sản phẩm thu được là muối trung hòa⇒ Chỉ xảy ra phản ứng (2).

Bước 2: Viết PTHH và tính toán theo PTHH (nếu xảy ra cả 2 phản ứng thì cần đặt ẩn và giải theo hệ phương trình)

Bước 3: Tính toán theo yêu cầu của đề bài

TH2:Khi oxit axit (CO2, SO2…) tác dụng với dung dịch kiềm thổ (Ca(OH)2, Ba(OH)2…)

PTHH:

CO2+ Ca(OH)2→ CaCO3+ H2O (1)

2CO2+ Ca(OH)2→ Ca(HCO3)2 (2)

Phương pháp giải

Bước 1: Xét tỉ lệ: .

-Nếu T ≤ 1 thì sản phẩm thu được là muối trung hòa⇒ Chỉ xảy ra phản ứng (1)

-Nếu 1 < T < 2 thì sản phẩm thu được là muối axit và muối trung hòa⇒ Xảy ra cả 2 phản ứng (1) và (2)

-Nếu T ≥ 2 thì sản phẩm thu được là muối axit⇒ Chỉ xảy ra phản ứng (2).

Bước 2: Viết PTHH và tính toán theo PTHH (nếu xảy ra cả 2 phản ứng thì cần đặt ẩn và giải theo hệ phương trình).

Bước 3: Tính toán theo yêu cầu của đề bài.trên.

Lưu ý:Nếu không đủ dữ kiện để xét T, ta chia trường hợp có thể xảy ra và giải theo từng trường hợp như các bước ở trên.

III. BÀI TẬP VẬN DỤNG

Bài 1:Sục x mol CO2, với 0,12 mol ≤ x ≤ 0,26 mol , vào bình chứa 15 lit dd Ca(OH)20,01 M thu được m gam kết tủa thì giá trị của m:

A.12 g ≤ m ≤ 15 g

B.4 g ≤ m ≤ 12 g

C.0,12 g ≤ m ≤ 0,24 g

D.4 g ≤ m ≤ 15 g

Bài 2:Cho V lit CO2(đktc) hấp thu hoàn toàn bởi 2 lit dd Ba(OH)20,015 M thu được 1,97 g kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là:

A.1,12 lit B.6,72 lit C.2,24 lit D.0,672 lit

Bài 3:Cho 4,48 lit CO2(đktc) vào 40 lit dd Ca(OH)2thu được 12 g kết tủa. Nồng độ của dd nước vôi là:

A.0,004 M B.0,002 M C.0,006 M D.0,008 M

Bài 4:Sục V lit khí CO2(đktc) vào bình chứa 2 lit dd nước vôi 0,01 M thu được 1 g kết tủa. Các giá trị của V là:

A.0,112 lit và 0,336 lit

B.0,112 lit và 0,224 lit

C.0,336 lit và 0,672 lit

D.0,224 lit và 0,672 lit

Bài 5:Cho 0,448 lit khí CO2(đktc) hấp thu 100 lm dd chứa hỗn hợp NaOH 0,06 M và Ba(OH)20,12 M thu được m gam kết tủa, giá trị của m là:

A.1,182 g B.3,940 g C.2,364 g D.1,970 g

Bài 6:Sục V lit khí CO2(đktc) vào dd 2 lit Ca(OH)20,1 M thu được 2,5 g kết tủa. Giá trị của V là:

A.0,56 B.8,4 C.11,2 D.A hoặc B

Bài 7:Dẫn 33,6 lit khí H2S (đktc) vào 2 lít dd NaOH 1 M , sản phẩm thu được là:

A.NaHS B.Na2S

C.NaHS và Na2S D.Na2SO3

Bài 8:Nung 20 g đá vôi và hấp thụ hoàn toàn lượng khí CO2tạo ra do sự nhiệt phân đá vôi vào 0,5 lit dd NaOH 0,56 M. Nồng độ của các muối Na2CO3và NaHCO3trong dung dịch là:

A.0,12 M và 0,08 M

B.0,16 M và 0,24 M

C.0,4 M và 0 M

D.0M và 0,4

Bài 9:Phải dùng bao nhiêu lit CO2(đktc) để hòa tan hết 20 g CaCO3trong nước, giả sử chỉ có 50% CO2tác dụng. Phải thêm tối thiểu bao nhiêu lit dd Ca(OH)20,01 M vào dung dịch sau phản ứng để thu được kết tủa tối đa. Tính khối lượng kết tủa:

A.4,48 lit CO2, 10 lit dd Ca(OH)2, 40 g kết tủa.

B.8,96 lit CO2, 10 lit dd Ca(OH)2, 40 g kết tủa.

C.8,96 lit CO2, 20 lit dd Ca(OH)2, 40 g kết tủa.

D.4,48 lit CO2, 12 lit dd Ca(OH)2, 30 g kết tủa.

Bài 10:Cho 1,12 lit khí sunfurơ (đktc) hấp thụ vào 100 ml dd Ba(OH)2có nồng độ aM thu được 6,51 g↓ trắng, trị số của a là:

A.0,3 B.0,4 C.0,5 D.0,6

Đáp án và hướng dẫn giải

1. D 2. A 3. A 4. D 5. D
6. D 7. C 8. B 9. C 10. B

Bài 1:

Nếu nCO2= x= 0,15 mol thì:

Chỉ tạo ra 1 muối CaCO3và khối lượng kết tủa thu được là tối đa.

Ca(OH)2+ CO2→ CaCO3+ H2O

0,15 0,15 mol

Nếu nCO2max = x = 0,26 mol thì:

⇒ Tạo ra 2 muối CaCO3và Ca(HCO3)2và khi đó khối lượng kết tủa thu được là tối thiểu.

CO2+ Ca(OH)2→ CaCO3+ H2O (1)

x………….x…………x………………..mol

2CO2+ Ca(OH)2→ Ca(HCO3)2(2)

2y…………y……………………………mol

Ta được hệ phương trình:

⇒ nCaCO3= x = 0,04 mol

⇒ m↓ = mCaCO3= 0,04.100 = 4 gam

Vậy 4 ≤ m↓ ≤ 15

⇒ Chọn D.

Bài 2:

nBa(OH)2= 0,15.2 = 0.03

VO2lớn nhất cần dùng khi CO2tạo kết tủa hết Ba(OH)2và hòa tan một phần lượng kết tủa, khi đó 1 < T < 2.

CO2+ Ba(OH)2→ BaCO3+ H2O (1)

x………….x…………0,01………………..mol

2CO2+ Ba(OH)2→ Ba(HCO3)2 (2)

2y…………y……………………………mol

⇒ nBa(OH)2(1)= nBaSO3= x = 0.01 mol

⇒ nBa(OH)2(2)= nBa(OH)2- nBa(OH)2(1)= y = 0,03 - 0,01 = 0,02 mol

⇒ nCO2= nCO2(1)+ nCO2(2)= x + 2y = 0,1 + 0,02.2 = 0,05 mol

⇒ VCO2= 0,05.22,4=1,12 lit

⇒ Chọn A.

Bài 3:

Vì nCaCO3< nCO2nên chứng tỏ Ca(OH)2tạo kết tủa hoàn toàn với CO2và một phần kết tủa bị hòa tan⇒ 1 < T < 2.

CO2+ Ca(OH)2→ CaCO3+ H2O (1)

x………….x…………x………………..mol

2CO2+ Ca(OH)2→ Ca(HCO3)2 (2)

2y…………y……………………………mol

nCa(OH)2(1)= nCO2(1)= nCaCO3=x=0,12 mol

nCO2(2)= nCO2- nCO2(1)= 2nCa(OH)2(2)=0,2-0,12=0,08 mol

⇒ Chọn A.

Bài 4:Tương tự bài 2 (Bài tập mẫu)

⇒ Chọn D.

Bài 5:

nNaOH= 0,06.0,1 = 0,006 mol

nBa(OH)2= 0,12.0,1= 0,012 mol

nOH-= 0,006+0,012.2=0,03 mol

Vậy tạo 2 muối CO32-và HCO3-

CO2+ OH-→ HCO3-(1)

x……..x…………x………………..mol

CO2+ 2OH-→ CO32-+ H2O (2)

y………2y………y……………………mol

Ta có hệ phương trình:

⇒ nCO32-= y = 0,01 mol

Vì nBa2+> nCO32-nên nBaCO3= nCO32-= 0,01 mol

⇒ mBaCO3= m↓ = 0,01.197=1,97 g

⇒ Chọn D.

Bài 6:Tương tự bài 2(Bài tập mẫu)

⇒ Chọn D.

Bài 7:

nNaOH= 1.2= 2 mol

⇒ Tạo ra 2 muối NaHS và Na2S.

⇒ Chọn C.

Bài 8:Tương tự bài 1(Bài tập mẫu).

⇒ Chọn B.

Bài 9:

CO2+ CaCO3+ H2O→ Ca(HCO3)2

x……….x………………………..x

Theo PTHH ta có:

nCO2lt= x = nCaCO3= 0,2 mol

⇒ VCO2tt= 0,4.22,4 = 8,96 lit

Ta lại có:

Ca(OH)2+ Ca(HCO3)2→ 2CaCO3+ 2H2O

x………………..x…………………2x

Vậy tối thiểu cần là x = 0,2 mol⇒

nCaCO3= 2x = 0,4 mol

⇒ m↓ = 0,4.100 = 40g

⇒ Chọn C.

Bài 10:Tương tự bài 3.

⇒ Chọn B.