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 ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2};{\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}$

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

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: Hấp thụ hoàn toàn 1,12 lít khí CO₂ (ở đktc) vào 200 ml dung dịch Ba(OH)₂ nồng độ 0,2M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 7,88.

B. 5,91.

C. 9,85.

D. 1,97.

Lời giải chi tiết

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

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

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: Hấp thụ hoàn toàn 1,12 lít khí CO₂ (ở đktc) vào 200 ml dung dịch Ba(OH)₂ nồng độ 0,1M và NaOH 0,1M thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 7,88.

B. 3,94.

C. 9,85.

D. 1,97.

Lời giải chi tiết

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

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

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:

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

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

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

TH₂: Nếu

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

Ví dụ 1: Cho V lít CO₂ (đktc) vào 700 ml Ba(OH)₂ 0,1M, sau phản ứng thu được 9,85 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là

A. 2,240.

B. 1,680.

C. 2,016.

D. 3,360.

Lời giải chi tiết

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

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

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

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

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

Chọn C.

Ví dụ 2: Hấp thụ hết 4,48 lít khí CO₂ (đktc) lội vào 8 lít Ca(OH)₂ ta thu được 12 gam kết tủa A. Nồng độ mol/l của dung dịch Ca(OH)₂ là

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

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

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

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

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: Hấp thụ hoàn toàn V lít khí CO₂ (ở đktc) vào dung dịch chứa 0,015 mol Ba(OH)₂ thu được 1,97 gam kết tủa. Giá trị nhỏ nhất của V là

A. 0,224.

B. 0,672.

C. 0,336.

D. 0,448.

Câu 2: Hấp thụ hết x mol khí CO₂ bởi dung dịch Ba(OH)₂ thu được 1,97 gam kết tủa và dung dịch X. Lọc bỏ kết tủa, cho X tác dụng dung dịch Ca(OH)₂ vừa đủ thu được 2,97 gam kết tủa. Giá trị của x là

A. 0,02.

B. 0,06.

C. 0,03.

D. 0,04.

Câu 3: Hấp thụ hết 0,448 lít CO₂ (ở đktc) vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)₂. Sau phản ứng thu được 2 gam kết tủa. Giá trị của a là

A. 0,01.

B. 0,02.

C. 0,03.

D. 0,04.

Câu 4: Hấp thụ hết V lít CO₂ (ở đktc) vào dung dịch chứa 0,02 mol Ca(OH)₂, thu được 1 gam kết tủa và dung dịch X. Đun nóng X thu thêm được 1 gam kết tủa nữa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V là

A. 0,224.

B. 0,448.

C. 0,672.

D. 0,560.

Câu 5: Hấp thụ hoàn toàn 0,672 lít khí CO₂ (đktc) vào 1 lít dung dịch gồm NaOH 0,025M và Ca(OH)₂ 0,0125M, thu được x gam kết tủa. Giá trị của x là

A. 2,00.

B. 1,00.

C. 1,25.

D. 0,75.

Câu 6: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO₂ (đktc) vào 125 ml dung dịch Ba(OH)₂ 1M, thu được dung dịch X. Coi thể tích dung dịch không thay đổi, nồng độ mol của chất tan trong dung dịch X là

A. 0,6M.

B. 0,2M.

C. 0,1M.

D. 0,4M.

Câu 7: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO₂ (đktc) vào 750 ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,2M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 29,55.

B. 39,40.

C. 9,85.

D. 19,70.

Câu 8: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO₂ (đktc) vào 0,5 lít dung dịch gồm NaOH 0,4M và KOH 0,2M thu được dung dịch X. Cho X phản ứng hoàn toàn với dung dịch BaCl₂ dư, khối lượng kết tủa thu được là

A. 9,85 gam

B. 29,55 gam.

C. 19,70 gam.

D. 39,40 gam.

Câu 9: Hấp thụ hết V lít CO₂ (đktc) vào dung dịch hỗn hợp gồm 0,4 mol KOH, 0,3 mol NaOH và 0,4 mol K₂CO₃ thu được dung dịch Y. Cho Y tác dụng với dung dịch BaCl₂ dư, thu được 39,4 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V là

A. 18,92

B. 15,68

C. 20,16

D. 16,72

Câu 10: Sục V lít CO₂ (đktc) vào dung dịch chứa 0,2 mol Ba(OH)₂ thu được kết tủa và dung dịch X. Để kết tủa hết ion Ba²⁺ trong X cần tối thiểu 100 ml dung dịch NaOH 1M. Giá trị của V là

A. 5,60

B. 4,48

C. 3,36

D. 2,24

Câu 11: Hấp thụ 0,6 mol CO₂ vào dung dịch chứa hỗn hợp gồm a mol NaOH và a mol Ba(OH)₂. Sau phản ứng thu được kết tủa và dung dịch chỉ chứa 46,9 gam các muối. Giá trị của a là

A. 0,25.

B. 0,10.

C. 0,20

D. 0,35.

Câu 12: Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na₂O và BaO. Hòa tan hoàn toàn 21,9 gam X vào nước, thu được 1,12 lít khí H₂ (đktc) và dung dịch Y, trong đó có 20,52 gam Ba(OH)₂. Hấp thụ hoàn toàn 6,72 lít khí CO₂ (đktc) vào Y, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 15,76.

B. 39,40.

C. 21,92.

D. 23,64.

Câu 13: Cho từ từ CO₂ đến dư vào dung dịch chứa a mol Ba(OH)₂. Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào số mol CO₂ được biểu diễn bằng đồ thị sau

Giá trị của a là

A. 0,020

B. 0,010

C. 0,030

D. 0,015

Câu 14: Dung dịch X chứa NaOH và 0,15 mol Ba(OH)₂. Sục từ từ CO₂ vào X, lượng kết tủa tạo thành được mô tả trong đồ thị sau

Số mol NaOH có trong dung dịch X là

A. 0,20

B. 0,40

C. 0,30

D. 0,15

Câu 15: Cho từ từ CO₂ đến dư vào dung dịch 0,02 mol Ca(OH)₂. Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào thể tích CO₂ (ở đktc) được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của V₁ và V₂ lần lượt là

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: Sục khí CO₂ vào V ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,2M và Ba(OH)₂ 0,1M. Đồ thị biểu diễn khối lượng kết tủa theo số mol CO₂ phản ứng như hình bên. Giá trị của V là

A. 300

B. 250

C. 400

D. 150

Câu 17: Người ta hòa tan hoàn toàn hỗn hợp NaOH và Ba(OH)₂ vào nước dư thu được dung dịch X. Sục khí CO₂ vào dung dịch X. Kết quả thí nghiệm thu được biểu diễn trên đồ thị bên. Giá trị của x là

A. 2,75

B. 2,50

C. 3,00

D. 3,25

Câu 18: Cho từ từ khí CO₂ đến dư vào dung dịch Ca(OH)₂. Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào thể tích CO₂ được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của V là

A. 3,36

B. 4,48

C. 5,60

D. 6,72

Câu 19: Cho từ từ khí CO₂ đến dư vào dung dịch chứa 0,2 mol Ba(OH)₂. Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào thể tích CO₂ được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của V là

A. 3,36

B. 4,48

C. 5,60

D. 6,72

Câu 20: Cho từ từ khí CO₂ đến dư vào dung dịch chứa x mol Ca(OH)₂. Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào thể tích CO₂ được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của x là

A. 0,10

B. 0,20

C. 0,05

D. 0,15

ĐÁP ÁN

Xem thêm các dạng bài tập và công thức Hoá học lớp 12 hay, chi tiết khác:

Các dạng bài toán về muối cacbonat và cách giải

Bài tập về phản ứng nhiệt nhôm và cách giải

Các dạng toán về sự lưỡng tính của Al(OH)3 và cách giải

Các dạng toán về nước cứng và cách giải

Trắc nghiệm lý thuyết Chương 7 Crom sắt đồng có lời giải