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

Yorn SWAT

Cựu TMod Hóa|Cựu PCN CLB Hóa học vui
Thành viên
23 Tháng ba 2018
1,364
1,906
216
17
Thanh Hóa
Trường THPT Triệu Sơn 4
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng thảo luận với các CAO THỦ trên mọi miền tổ quốc. Hoàn toàn miễn phí!

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 :D.

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 :
upload_2021-8-29_8-20-51-png.182605

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 :D

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

Cựu TMod Hóa|Cựu PCN CLB Hóa học vui
Thành viên
23 Tháng ba 2018
1,364
1,906
216
17
Thanh Hóa
Trường THPT Triệu Sơn 4
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
upload_2021-8-29_9-25-17-png.182610


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?
 
Top Bottom