Hóa 11 Phương pháp giải bài tập dạng sục CO2/SO2 vào kiềm bằng đồ thị

[Yorn SWAT]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Sau khi đọc bài viết này của @Trung Ngo
https://diendan.hocmai.vn/threads/dang-toan-suc-co2-vao-kiem.831379/#post-4053199
thì tui nghĩ nên đăng topic này .

Dạng toán CO2/SO2 vào dd kiềm này không khó, vì vậy ta cần 1 phương pháp giải dạng này thật nhanh để dành thời gian nghiên cứu những câu khó hơn :3

Dạng 1: CO2/SO2 vào dung dịch đựng 1 loại dung dịch kiềm ( NaOH/Ca(OH)2 )
Ví dụ : Hấp thụ hoàn toàn 0,16 mol CO2 vào 2 lít dd Ca(OH)2 0,05 M thu được kết tủa X và dd Y. Tính mX

Theo cách giải thông thường ta sẽ phải tính T = nOH-/nCO2 = 1,25 => trong dd có 2 loại muối
Cách 1 :
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O
x..............x
2CO2 + Ca(OH)2 = Ca(HCO3)2
2y................y

Từ đó lập hệ phương trình ta tính ra được mol của các muối
x+2y = 0,16
x + y = 0,1
=> x = 0,04; y = 0,06 => nCaCO3 = 0,04 mol
Cách 2 : ( cáh này giải theo đúng bản chất nè )
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O (1)
0,16........0,1
CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2 (2)
0,1.........................0,06

Từ đó ta có thể tính được mol các muối

Tuy nhiên , 2 cách này vẫn dài, vì vậy ta có cách giải bằng đồ thị này.

Cách 3 :

Đồ thị có dạng hình tam giác cân

Theo phương trình ở cách 2, ta thấy:
+ Ở phương trình (1) , lượng kết tủa phụ thuộc vào lượng CO2 với tỉ lệ nCO2 : nCaCO3 = 1 : 1
Vì vậy , nếu ta dóng ở bất kì điểm nào ở đoạn đồ thị thứ nhất thì đều thu được kết quả là nCO2 = nCaCO3. Sục CO2 đến khi nCO2 = nCa(OH)2 thì ta thu được kết tủa max. Đó là đỉnh của đồ thị.
+ Tương tự, ở phương trình (2), lượng kết tủa tan sẽ bằng lượng CO2 dư

Áp dụng cho bài này thử nhé :
Đặt nCaCO3 sau phản ứng = x
nCO2 > nCa(OH)2 => kết tủa max = nCa(OH)2 = 0,1
nCO2 dư = 0,16 - 0,1 = 0,06 mol
=> nCaCO3 sau phản ứng = x = 0,1 - 0,06 = 0,04 mol

Dễ hơn rất nhiều phải không

Mình để đây một số bài tập để mọi người luyện tập nhé
1, Sục CO2 vào 0,1 lít dung dịch Ca(OH)2 3M . Khi lượng CO2 là 0,2 mol thì khối lượng kết tủa là : ( 20g )
2, Sục 0,3 mol CO2 vào 0,1 lít dd Ca(OH)2 2M đến phản ứng hoàn toàn. Lượng kết tủa thu được là :
(10 g )
3,Sục V lít CO2 (đktc) vào 150 ml dung dịch Ca(OH)2 1M. Sau phản ứng thu được 13 gam kết tủa. Tính V?

 

[Yorn SWAT]

Dạng 2 : Sục CO2 vào hỗn hợp dd kiềm ( NaOH/KOH và Ca(OH)2/Ba(OH)2 )

Ví dụ. Hấp thụ hoàn toàn 2,912 lít CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch gồm NaOH 0,1M và Ca(OH)2 0,5M thu được m gam kết tủa. Tính m?

Cách 1 : Viết phương trình

CO2 + 2OH- = CO3 2- + H2O

CO3 2- + CO2 + H2O = 2HCO3-

Ca2+ + CO32- = CaCO3

nCO2 = 0,13 mol
nCa2+ = 0,1 mol
nOH- = 0,22 mol

=> nCO2 dư = 0,02 mol => nCO3 2- dư = 0,11 - 0,02 = 0,09 mol
=> nCaCO3 = 0,09 mol

Cách 2 : Sử dụng đồ thị
Đồ thị có dạng hình thang cân

Phân tích : Đồ thị chia làm 4 giai đoạn :
Giai đoạn 1 : Ca(OH)2 => CaCO3 :
Như ở cách 1 ta thấy, do sục CO2 vào dung dịch kiềm nên lượng OH- ban đầu nhiều hơn lượng CO2, do đó sẽ ưu tiên tạo CO3 2-; CO3 2- kết hợp với Ca2+ tạo kết tủa là CaCO3.
Lượng kết tủa này tăng cho đến khi nCaCO3 = nCa(OH)2 thì chuyển sang giai đoạn 2
Ở trong giai đoạn này nCO2 = nCaCO3
Kết thúc giai đoạn này nCO2 = nCa(OH)2
Giai đoạn 2 : NaOH => Na2CO3
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
Đến khi kết thúc giai đoạn này, lượng CO2 cần dùng là : nCO2 = nCa(OH)2 + 0,5nNaOH
Giai đoạn 3 : Na2CO3 => NaHCO3
Na2CO3 + CO2 + H2O = NaHCO3

Lượng CO2 cần dùng đến khi hết giai đoạn 3 là :
nCO2 = nCa(OH)2 + 0,5nNaOH + 0,5nNaOH = nCa(OH)2 + nNaOH
Giai đoạn 4 : CaCO3 => Ca(HCO3)2
Bây giờ tương tự như ở dạng 1, n kết tủa tan = nCO2 dư

Để kết tủa tan hết thì nCO2 = 2nCa(OH)2 + nNaOH


Vậy rút ra kết luận , để làm dạng này thì ta cần nhớ 2 mốc lầ kết thúc giai đoạn 1 và kết thúc giai đoạn 3
+ Nếu nCO2 < nCa(OH)2 thì nCaCO3 = nCO2
+ Nếu nCa(OH)2 [tex]\leq[/tex] nCO2 [tex]\leq[/tex] nCa(OH)2 + nNaOH
+ Nếu nCa(OH)2 + nNaOH [tex]\leq[/tex] nCO2 thì nCaCO3 = nCa(OH)2 - ( nCO2 đầu - nCa(OH)2 - nNaOH)

Áp dụng cho bài này.
nCO2 = 0,13 mol
nNaOH = 0,02 mol
nCa(OH)2 = 0,1 mol
Ta thấy nCO2 > nCa(OH)2 + nNaOH
=> nKT = nCa(OH)2 - ( nCO2 đầu - nCa(OH)2 - nNaOH) = 0,1 - ( 0,13 - 0,02 - 0,1 ) = 0,09 mol

Dễ hơn đúng không =))

Mình tìm được một số bài tập cho các bạn luyện tập nè :

1, Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch gồm KOH 0,3M và Ba(OH)2 0,4M thu được m gam kết tủa và dung dịch A. Tính m?
2,Dẫn V lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch KOH 0,1M và Ba(OH)2 0,3M. Sau phản ứng thu được 3,94 gam kết tủa. Tính V?