Bài toán: Cho x mol C02 cào dung dịch bazơ (4 bazơ thông dụng)có chứa 2a mol OH- thì số mol C032- là f(x) được tính theo công thức: f(x)=a- │a-x│;
số mol HCO3- được tính bằng công thức: số mol HCO3- = x-f(x).
*Ghi chú:- số mol CO32- ở đây tồn tại ở dạng kết tủa hoặc dạng muối tan, (ưu tiên ở dạng kết tủa).
- Trường hợp đặc biệt khi f(x) <0 thì CO2 không hấp thụ hết, không có muối cácbonat mà chỉ có muối hidrocacbonat với số mol =số mol OH- = 2a.
Một số bài toán áp dụng:
Bài 1. A-2007: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO2 (ở đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 nồng độ C mol/l, thu được 15,76 gam kết tủa. Giá trị của C là (cho C = 12, O = 16, Ba = 137).
A. 0,032. B. 0,048. C. 0,06. D. 0,04.
Bài giải : f(x)=15,76/197=0,08mol; x=0,12; => 0,08=a-│a-0,12│ => a= 0,1 => C=0,04M (Chú ý 2a mol OH- tương ứng với a mol Ba(OH)2).
Bài 2. B-2007: Nung 13,4 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại hóa trị 2, thu được 6,8 gam chất rắn và khí X. Lượng khí X sinh ra cho hấp thụ vào 75 ml dung dịch NaOH 1M, khối lượng muối khan thu được sau phản ứng là (cho H = 1, C = 12, O = 16, Na = 23)
A. 5,8 gam. B. 6,5 gam. C. 4,2 gam. D. 6,3 gam.
Bài giải: x= (13,4-6,8)/44=0,15; a=0,057/2=0,0375, => f(x) = 0,0375-│0,0375-0,15│<0 => chỉ có HCO3- và sộ mol muối NaHCO3=số mol OH-=0,075 => m=6,3gam. [/color]
Bài 3. A-2008: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (ở đktc) vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M, sinh ra m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 19,70. B. 17,73. C. 9,85. D. 11,82.
Bài giải: x=0,2; 2a= 0,5(0,1+0,2.2)=0,25 => f(x)=0,125-│0,125-0,2│ = 0,05. Số mol Ba2+ =0,1>0,05 => số mol BaCO3 = 0,05=> m= 0,05.197=9,85gam.
Bài 4. Hấp thụ hoàn toàn 1,12 lít khí CO2 (ở đktc) vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M, sinh ra m gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 19,70. B. 17,73. C. 9,85. D. 11,82.
Bài giải: x=0,05; 2a= 0,5(0,1+0,2.2)=0,25 => f(x)=0,125-│0,125-0,05│ = 0,05. Số mol Ba2+ =0,1>0,05 => số mol BaCO3 = 0,05=> m= 0,05.197=9,85gam.
Bài 5. Khi cho V lit CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch chứa NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M. Kết thúc phản ứng thu được 9,85 gam kết tủa : Tính V.
Bài giải: 2a= 0,2(1+0,5.2)=0,4 => Số mol BaCO3=0,05. Số mol Ba2+ =0,1>0,05 => toàn bộ CO32- tồn tại ở dạng kết tủa =>f(x) = 0,05=> 0,05=0,2-│0,2-x│ => x=0,05 hoặc x=0,35=> V= 1,12 hoặc 7,84 lít.