Chuyên đề Hóa học 12 Các dạng bài tập về muối cacbonat. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh giải bài tập Hóa học lớp 12 hiệu quả hơn. Mời các bạn cùng theo dõi bài viết dưới đây.
A. Phương pháp và ví dụ các dạng bài tập về muối cacbonat
Lý thuyết và Phương pháp giải
Có 2 dạng thường gặp:
a. Phản ứng nhiệt phân
- Muối Hidrocacbonat cho muối cacbonat:
2MHCO3 → M2CO3 + CO2 + H2O
M(HCO3)2 → MCO3 + CO2 + H2O
- Muối cacbonat của KL kiềm thổ chỉ bị nhiệt phân ở nhiệt độ cao cho oxit bazo:
MCO3 → MO + CO2
b. Phản ứng trao đổi
Với axit tạo khí CO2
Với một số muối tạo kết tủa.
Hay sử dụng: Định luật bảo toàn khối lượng và Định luật tăng giảm khối lượng.
Lưu ý: Khi cho từ từ dd HCl vào hỗn hợp muối cacbonat và hidrocacbonat, phản ứng xảy ra theo trình tự:
Đầu tiên: H+ + CO32- → HCO3–
Sau đó: HCO3– + H+ → CO2 + H2O
2. Bài tập ví dụ minh họa về muối cacbonat
Ví dụ 1: Cho dung dịch Ba(HCO3)2 lần lượt vào các dung dịch: CaCl2; Ca(NO3)2; NaOH; Na2CO3; KHSO4; Na2SO4; Ca(OH)2; H2SO4; HCl. Số trường hợp có kết tủa
Đáp án hướng dẫn giải
Có 6 trường hợp tạo kết tủa sau đây:
Ba(HCO3)2 + 2NaOH → BaCO3 + Na2CO3 + 2H2O
Ba(HCO3)2 + Na2CO3 → BaCO3 + 2NaHCO3
Ba(HCO3)2 + 2KHSO4 → BaSO4 + K2SO4 + 2CO2 + 2H2O
Ba(HCO3)2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaHCO3
Ba(HCO3)2 + Ca(OH)2 → BaCO3 + CaCO3 + 2H2O
Ba(HCO3)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2CO2 + 2H2O
Ví dụ 2: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch chứa Na2CO3 0,2M và NaHCO3 0,2M, sau phản ứng thu được số mol CO2 là:
A. 0,03
B. 0,01
C. 0,02
D. 0,015
H+ + CO32- → HCO3–
0,02 0,02 0,02
nH+ còn = 0,01 mol và trong dd đang có nHCO–3 = 0,02 + 0,02 = 0,04 mol
Do H+ dư nên tiếp tục xảy ra phản ứng:
HCO3– + H+ → CO2 + H2O
0,01 0,01
Đáp án B.
Ví dụ 3: Cho 19,2 gam hỗn hợp muối cacbonat của kim loại hóa trị I và muối cacbonat của kim loại hóa trị II tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 4,48 lít một chất khí (đktc). Tính khối lượng muối tạo ra trong dung dịch.
Hướng dẫn giải bài tập
Gọi công thức hai muối cacbonat là M2CO3 và M’CO3
M2CO3 + 2HCl → 2MCl + CO2 + H2O
M’CO3 + 2HCl → M’Cl2 + CO2 + H2O
Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng:
1 mol muối cacbonnat tạo thành muối clorua ⇒ khối lượng tăng.
35,5 .2 – 60 = 11 (gam) ⇒ nCO2 = nmuối cacbonat = 0,2(mol)
⇒ mmuối clorua = mmuối cacbonlat + 0,2.11 = 19,2 + 2,2 = 21,4(gam)
Ví dụ 4: Khi nung 30 gam hỗn hợp CaCO3 và MgCO3 thì khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng chỉ bằng một nửa khối lượng ban đầu. Tính thành phần % theo khối lượng các chất ban đầu:
A. 28,41% và 71,59%
B. 13% và 87%
C. 40% và 60%
D. 50,87% và 49,13%
Hướng dẫn giải bài tập
Gọi x, y lần lượt là số mol CaCO3 và MgCO3 trong hỗn hợp
Phương trình phản ứng
CaCO3 → CaO + CO2
x x x
MgCO2 → MgO + CO2
y y y
Theo đề bài ta có phương trình: 56x + 40y = (100x + 4y)/2
Hay x/y = 1/3
Vậy: %CaCO3 = (100x/100x+84y).100% = (100x/100x + 252x).100% = 28,41%
%MgCO3 = 100% – 28,41%
3. Bài tập trắc nghiệm các dạng bài tập về muối cacbonat
Bài 1: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na2CO3 1,5M, KHCO3 1M. Nhỏ từ từ từng giọt cho đến hết 200ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch X, sinh ra V lít khí (ở đktc). Giá trị của V là:
A. 4,48
B. 3,36
C. 2,24
D. 1,12
Đáp án hướng dẫn giải
Đáp án: D
nCO32- = 0,15 mol ; nHCO3– = 0,1 mol ; nH+ = 0,2 mol
CO32- + H+ → HCO3– (1)
0,15 0,15
HCO3– + H+ → CO2 + H2O (2)
0,05
Nhỏ từ từ từng giọt HCl nên phản ứng xảy ra theo trình tự
Sau phản ứng (1) nH+ còn: 0,2 – 0,15 = 0,05 (mol) nên HCO3– dư.
⇒ VCO2 = 0,05.22,4 = 1,12 lít
Bài 2: Cho 2,84 g hỗn hợp CaCO3 và MgCO3 tác dụng hết với dung dịch HCl thấy bay ra 672 ml khí CO2 (đktc). Phần trăm khối lượng của hai muối (CaCO3 và MgCO3) trong hỗn hợp là phương án nào sau đây?
A. 35,2% và 64,8%
B. 70,4% và 29,6%
C. 85,49% và 14,51%
D. 17,6% và 82,4%
Đáp án hướng dẫn giải
Đáp án: B
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
x x
MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + CO2 + H2O
y y
Số mol CO2 là nCO2 = 0,672/22,4 = 0,03 mol
Gọi x, y lần lượt là số mol CaCO3 và MgCO3 trong hỗn hợp
Theo bài ra ta có hệ phương trình
%mCaCO3 = (0,02.100)/2,84 . 100% = 70,42%
%mMgCO3 = 100% – 70,42% = 29,58%
Bài 3: Hấp thụ hoàn toàn 0,672lit khí CO2 (đktc) vào 1 lít dd 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. 0,75
C. 1,25
D. 1,00
Đáp án hướng dẫn giải
Đáp án: C
nOH– = nNaOH + 2nCa(OH)2 = 0,05 mol
nCO2 = 0,672/22,4 = 0,03 mol
CO2 + OH– → HCO3–
0,03
HCO3– + OH– → CO32- + H2O
0,02
Ca2+ + CO32- → CaCO3
0,0125
⇒ x = 0,0125.100 = 1,25 g
Bài 4: Cho 3,9 gam hỗn hợp 2 muối Na2CO3 và K2SO3 tác dụng với 200 ml dung dịch HCl, ta thu được một hỗn hợp khí A có tỉ khối hơi so với metan là 3,583 và dung dịch B. Để trung hòa lượng axit còn dư trong dung dịch B ta phải dùng hết 100 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M. Vậy % Na2CO3 và K2SO3 trong hỗn hợp ban đầu là:
A. 60,5% và 39,5%
B. 64% và 36%
C. 64,6% và 35,4%
D. 25,14% và 74,86%
Đáp án hướng dẫn giải
Đáp án: D
Gọi x, y là số mol của Na2CO3 và K2SO3 trong hỗn hợp.
Phương trình phản ứng xảy ra:
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O (1)
x 2x x
K2SO3 + 2HCl → 2KCl + SO2 + H2O (2)
y 2y y
2HCl + Ba(OH)2 → BaCl2 + 2H2O (3)
0,04 0,02
Theo đề bài ta có: 106x + 158y = 3,9 (I)
Mặt khác:
=> -13,328x + 6,672y = 0 (II)
⇒ X = 0,00925 mol; y = 0,0185 mol
%Na2CO3 = .100% = 25,14 => %K2SO3 = 74,86%
Bài 5: Cho 9,125 gam muối hiđrocacbon phản ứng hết với dung dịch H2SO4 (dư), thu được dung dịch chứa 7,5 gam muối sunfat trung hòa. Công thức của muối hiđrocacbon là:
A. NaHCO3
B. Mg(HCO3)2
C. Ba(HCO3)2
D. Ca(HCO3)2
Đáp án hướng dẫn giải
Đáp án: B
Gọi công thức muối hiđrocacbonat: M(HCO3)n
Phương trình: 2M(HCO3)n + nH2SO4 → M2(SO4)n + 2nCO2 + 2nH2O
Ta thấy:
2 mol M(HCO3)n → 1 mol M2(SO4)n thì khối lượng giảm:
2,61n – 96n = 26n (g)
Vậy x mol M(HCO3)n → M2(SO4)n thì khối lượng giảm:
9,125 – 7,5 = 1,625 (g)
=> x = (1,625.2)/26n = 0,125/n (mol) => M + 61n = (9,125/0,125/n) = 73n => M = 12n
Cặp nghiệm phù hợp là: n = 2 và M = 24 (Mg)
Công thức của muối hiđrocacbonat là Mg(HCO3)2.
Bài 6: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch chứa Na2CO3 0,2M và NaOH 0,2M , sau phản ứng thu được số mol CO2 là:
A. 0,03
B. 0,01
C. 0,02
D. 0,015
Đáp án hướng dẫn giải
Đáp án: B
Na2CO3 + HCl → NaHCO3 + NaCl
0,02 → 0,02 → 0,02
NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O
0,01 0,01
⇒ nCO2 = 0,01mol
Bài 7: Hòa tan hoàn toàn 12,4 gam hỗn hợp gồm 2 muối cacbonat của kim loại hóa trị II và hóa trị III vào H2SO4 loãng; dư thu được 1,12 lít khí ở đktc. Vậy khối lượng muối thu được sau khi cô cạn dung dịch là:
A. 12,8g
B. 14,2g
C. 13,6g
D. 14,6g
Đáp án hướng dẫn giải
Đáp án: B
Khi thay thế 1 mol muối cacbonat bằng muối sunfat của cùng một kim loại. Khối lượng muối kim loại tăng lên là: 96 – 60 = 36g
nCO2 = 1,12/22,4 = 0,05 mol
Δm = 0,05.36 = 2,8 (g)
mmuối = 12,4 + 1,8 = 14,2 (g)
Bài 8: Nung nóng 100 g hỗn hợp NaHCO3 và Na2CO3 đến khối lượng không đổi thu được 69g hỗn hợp rắn. % khối lượng của NaHCO3 trong hỗn hợp là:
A. 80%
B. 70%
C. 80,66%
D. 84%
Đáp án hướng dẫn giải
Đáp án: D
Phản ứng: 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O
Cứ 2 mol NaHCO3 phản ứng thì khối lượng giảm 2.84 – 106 = 62 (g)
Vậy x mol NaHCO3 phản ứng thì khối lượng giảm 100 – 69 = 31 (g)
x = 31.2/62 = 1 (mol)
mNaHCO3 = 84 (g) ⇒ %NaHCO3 = 84%
Bài 9. Thổi V lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dd Ca(OH)2 1M thu được 6g kết tủa. Lọc kết tủa đun nóng dd lại thấy có kết tủa nữa. Tìm V?
Đáp án hướng dẫn giải
nCaCO3 =6/100 = 0,06 mol
Do đun nóng lại thu được thêm kết tủa => nên có Ca(HCO3)2
nCaCO3 tạo thêm là 4/100 = 0,04 mol
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
0,06 0,06 0,06
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O
0,04 0,04
→ nCO2 ở phản ứng 2 là 0,04.2 =0 ,08 mol
→ nCO2= 0,06 + 0,08 = 0,14 mol
→ V = 0,14.22,4 = 3,136 lít
Bài 10: V lít khí CO2 (đktc) vào 1,5 lít Ba(OH)2 0,1M được 19,7 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là?
A. 1,12
B. 2,24
C. 4,48
D. 6,72
Đáp án hướng dẫn giải
Khi sục CO2 vào 0,15 mol Ba(OH)2 thu được 0,1 mol kết tủa BaCO3
Thì có thể xảy ra 2 trường hợp có kết tủa.
Trường hợp 1:
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O.
→ n(CO2) = n(BaCO3) = 0,1. → V = 2,24 lít.
Trường hợp 2:
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O
0,1
2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2.
0,1 0,05
→ n(CO2) = 0,1 + 0,1 = 0,2. → V = 4,48 lít
Nên V max = 4,48 lít.
Mời các bạn tham khảo thêm các bài viết dưới đây của chúng tôi:
- Tính chất chung của kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
- Chuỗi phản ứng hóa học của kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
- Nhận biết, điều chế kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
- Bài toán xác định tên kim loại
- CO2, SO2 tác dụng với dung dịch kiềm
- Tính lưỡng tính của nhôm
- Phản ứng nhiệt nhôm
Trên đây TaiLieuViet đã giới thiệu tới các bạn Các dạng bài tập về muối cacbonat. Hi vọng qua bài viết này bạn đọc có thêm tài liệu để học tập tốt hơn môn Hóa học lớp 12 nhé. Để có kết quả cao hơn trong học tập, TaiLieuViet xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12, Giải bài tập Vật Lí 12, Tài liệu học tập lớp 12 mà TaiLieuViet tổng hợp và đăng tải.
