Phản ứng của CO2 với dung dịch kiềm

1. CaCl₂ + 2 AgNO₃ --> 2AgCl + Ca(NO₃)₂

Ta có: Số mol CaCl2 = 0,02. số mol AgNO3 = 0,01.

=> sau pư có Ca(NO₃)₂ = 0,01: 2 = 0,005 mol và CaCl₂ dư = 0,02 - 0,005= 0,015 mol.

V dd sau pư = 30 + 70 =100 ml = 0,1 l

=> C_M của CaCl₂ dư = 0,015: 0,1 = 0,15M.

C_M của Ca(NO₃)₂ = 0,005: 0,1 = 0,05M

2. Số mol SO₂ = 0,1 mol. Số mol Ca(OH)₂ = 0,14 mol

=> Sau Pứ có CaSO₃ kết tủa = 0,1 mol, dd chứa Ca(OH)₂ dư 0,14 - 0,1 = 0,04 mol có C_M = 0,04: 0,7 \(\approx\) 0,057M

Ta có n_CaSO3 = \(\dfrac{6}{120}\) = 0,05 ( mol )

n_H2SO4 = C_M . V = 1 . 0,3 = 0,3 ( mol )

CaSO₃ + H₂SO₄ \(\rightarrow\) CaSO₄ + SO₂ + H₂O

0,05.........0,3

=> Lập tỉ số : \(\dfrac{0,05}{1}:\dfrac{0,3}{1}\) = 0,05 < 0,3

=> Sau phản ứng CaSO₃ hết ; H₂SO₄ còn dư

CaSO₃ + H₂SO₄ \(\rightarrow\) CaSO₄ + SO₂ + H₂O

0,05..........0,05............0,05....0,05......0,05

=> m_CaSO4 = 136 . 0,05 = 6,8 ( gam )

a, Ta có thể tích thay đổi không đáng kể sau phản ứng

=> V_H2SO4 = V_CaSO4

=> C_{M CaSO4} = 0,05 : 0,3 = \(\dfrac{1}{6}\) M

b,

n_NaOH = 0,4 . 0,2 = 0,08

Đặt t = n_NaOH : n_CO2
Nếu t = 2 : chỉ tạo muối Na₂CO₃
Nếu t = 1 : chỉ tạo muối NaHCO₃
Nếu 1 < t < 2 : tạo cả muối NaHCO₃ và Na₂CO₃

Ta có t = \(\dfrac{0,08}{0,05}\) = 1,6

=> Tạo cả muối NaHCO₃ và Na₂CO₃

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

x.............2x................x.............x
CO₂ + NaOH → NaHCO₃

y.............y..................y

=> \(\left\{{}\begin{matrix}2x+y=0,08\\x+y=0,05\end{matrix}\right.\)

=> \(\left\{{}\begin{matrix}x=0,03\\y=0,02\end{matrix}\right.\)

=> m_Na2CO3 = 106 . 0,03 = 3,18 ( gam )

=> m_NaHCO3 = 84 . 0,02 = 1,68 ( gam )

=> C_{M Na2CO3} = 0,03 : 0,2 = 0,15 M

=> C_{M NaHCO3} = 0,02 : 0,2 = 0,1 M

\(n_{MgCO_3}=\dfrac{4,2}{84}=0,05\left(mol\right)\)

\(n_{HCl}=\dfrac{100.29,2\%}{36,5}=0,8\left(mol\right)\)

\(MgCO_3+2HCl\rightarrow MgCl_2+CO_2\uparrow+H_2O\)

0,05mol 0,8mol ---> 0,05 -----> 0,05

Lập tỉ số: \(n_{MgCO_3}:n_{HCl}=0,05< 0,4\)

=> MgCO₃ hết, HCl dư

\(\Sigma_{m_{dd\left(spu\right)}}=4,2+100-0,05.44=102\left(g\right)\)

\(C\%_{MgCl_2}=\dfrac{0,05.95.100}{102}=4,65\%\)\(C\%_{HCl\left(dư\right)}=\dfrac{\left(0,8-0,1\right).36,5.100}{102}=25,05\%\)

b) \(n_{KOH}=\dfrac{200.2,8\%}{56}=0,1\left(mol\right)\)

\(T=\dfrac{0,1}{0,05}=2\)

\(CO_2+2KOH\rightarrow K_2CO_3+H_2O\)

0,05mol->0,1mol --> 0,05mol

\(m_{K_2CO_3}=0,05.138=6,9\left(g\right)\)

\(\Sigma_{m_{dd\left(spu\right)}}=0,1.44+200=202,2\left(g\right)\)

\(C\%_{K_2CO_3}=\dfrac{6,9.100}{202,2}=3,41\%\)

\(n_{BaCO_3}=\dfrac{19,7}{197}=0,1\left(mol\right)\)

\(BaCO_3\underrightarrow{t^o}BaO+CO_2\uparrow\)

0,1 --------> 0,1 ---> 0,1

a) \(BaO+H_2O\rightarrow Ba\left(OH\right)_2\)

0,1 ---------------> 0,1

\(\Sigma_{m_{dd\left(spu\right)}}=0,1.149+120=134,9\left(g\right)\)

\(C\%_{Ba\left(OH\right)_2}=\dfrac{0,1.171.100}{134,9}=12,68\%\)

( C_M ? :| đâu có V đâu nhỉ ? ' - ' )

b) \(n_{NaOH}=\dfrac{100.5\%}{40}=0,125\left(mol\right)\)

\(T=\dfrac{0,125}{0,1}=1,25\)

1 < T < 2. sp thu được :

\(CO_2+NaOH\rightarrow NaHCO_3\) (1)

x --------> x ---------> x

\(CO_2+2NaOH\rightarrow Na_2CO_3+H_2O\) (2)

y ----------> 2y ---------> y

(1)(2) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x+y=0,1\\x+2y=0,125\end{matrix}\right.\)\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,075\\y=0,025\end{matrix}\right.\)

\(m_{NaHCO_3}=0,075.84=6,3\left(g\right)\)

\(m_{Na_2CO_3}=0,025.106=2,65\left(g\right)\)

\(\Sigma_{m_{dd\left(spu\right)}}=0,1.44+100=104,4\left(g\right)\)

\(C\%_{NaHCO_3}=\dfrac{6,3.100}{104,4}=6,03\%\)

\(C\%_{Na_2CO_3}=\dfrac{2,65.100}{104,4}=2,53\%\)

m kết tủa =mBaCO3=1,97g

⇒nBaCO3=0,01mol ⇒nCO2=0,01 mol ⇒nO=nCO2=0,01 mol

m hỗn hợp oxit=mY + mO⇒ mY=m hỗn hợp oxit -mO

=4,64-0,01.16

=4,48g

chọn C

Xét \(T=\dfrac{n_{CO2}}{n_{Ba\left(OH\right)2}}\)

TH1. \(T\le1\Rightarrow n_{CO2}\le0,02mol\): sp là muối BaCO₃.

TH2. \(1< T< 2\Rightarrow0,02< n_{CO2}< 0,04\): sp tạo thành gồm BaCO₃ và Ba(HCO₃)₂.

TH3. \(T\ge2\Rightarrow n_{CO2}\ge0,04mol\): sp là muối Ba(HCO₃)₂.

Vì n_CO2 biến thiên trong khoảng 0,005mol đến 0,024mol.

=> Xảy ra TH1 và TH2.

- Nếu n_CO2 biến thiên từ 0,05mol đến 0,2mol

n_BaCO3=n_CO2 (Em viết PTHH sẽ thấy rõ).

- Nếu n_CO2 biến thiên từ 0,2mol đến 0,024mol

n_BaCO3 =n_CO3= n_OH-n_CO2=2n_Ba(OH)2-n_CO2 (Công thức giải nhanh áp dụng cho TH sản phẩm tạo thành chứa 2 muối n_CO3= n_OH-n_CO2 )

Bảng giá trị.

-Gọi công thức chung của 2 muối là RCO₃

RCO₃+2HCl\(\rightarrow\)RCl₂+CO₂+H₂O

\(n_{CO_2}=\dfrac{v}{22,4}=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2mol\)

\(n_{HCl}=2n_{CO_2}=0,4mol\)\(\rightarrow m_{HCl}=0,4.36,5=14,6gam\)

\(n_{H_2O}=n_{CO_2}=0,2mol\)\(\rightarrow m_{H_2O}=0,2.18=3,6gam\)

-ÁP dụng định luật BTKL:

18,4+14,6=m_RCl2+0,2.44+3,6

\(\rightarrow\)m_RCl2=18,4+14,6-(0,2.44+3,6)=20,6gam

nCaCO3=1 ⇒nCO2=1

nNaOH=\(\dfrac{200.30\%}{40}\)=1,5⇒nOH^-=1,5

nCO3^2- = nOH^--nCO2 =0,5⇒nNa2CO3=0,5

nHCO3-= nCO2-nCO3^2-=0,5⇒nNaHCO3=0,5

khối lượng muối thu được là

m=mNa2CO3+NaHCO3=0,5.106+0,5.84=95g

Trong quặng chứa CaCO₃.MgCO₃ => tỉ lệ mol CaCO3 và MgCO3 là 1:1.

Gọi số mol CaCO3 là x mol.

PV=nRT => \(n=\dfrac{PV}{RT}=\dfrac{0,8\times5,6}{0,082\times273}=0,2mol\)

PTHH:

CaCO3 \(\underrightarrow{t^o}\) CaO + CO2

.....x..........................x

MgCO3 \(\underrightarrow{t^o}\) CaO + CO2

......x..........................x

=> n_CO2=2x=0,2 => x=0,1

=> m_CaCO3.MgCO3 = 0,1.100+ 0,1.84=18,4g

Hàm lượng CaCO₃.MgCO₃ trong quặng bằng %=\(\dfrac{18,4}{20}.100=92\%\)