Bài tập muối cacbonat tác dụng với H+

n_Na2CO3 = 0,1 mol; n_HCl = 0,4 mol

CO₃^2- + 2H⁺ → CO₂ + H₂O

0,1  →  0,2   →  0,1

=> V_CO2 = 0,1.22,4 = 2,24 lít

CO₃^2-  + 2HCl → CO₂ + 2Cl^- + H₂O

1 mol      2 mol    1 mol    2 mol

${n_{C{O_2}}} = \frac{{{m_{clorua}}\, - \,{m_{cacbonat}}}}{{71 - 60}} = \frac{{21,4 - 19,2}}{{11}} = 0,2mol$

=> V = 4,48 lít

CO₃^2-  + 2HCl → CO₂ + 2Cl^- + H₂O

1 mol      2 mol    1 mol    2 mol

${n_{C{O_2}}} = \frac{{{m_{clorua}}\, - \,{m_{cacbonat}}}}{{71 - 60}} = \frac{{3,78 - 3,45}}{{71 - 60}} = 0,03mol$

=> V_CO2 = 0,03.22,4 = 0,672 lít

${n_{{H^ + }}} = {\text{ }}0,03{\text{ }}mol;{\text{ }}{n_{HCO_3^ - }} = {\text{ }}0,02{\text{ }}mol;\;\,\,{n_{CO_3^{2 - }}} = {\text{ }}0,02{\text{ }}mol$

Ban đầu xảy ra phản ứng:

${H^ + }{\text{ }} + {\text{ }}CO_3^{2 - } \to {\text{ }}HCO_3^ - $

0,02             0,02                     0,02

Sau phản ứng này, H⁺ còn dư 0,01 mol nên sẽ xảy ra tiếp phản ứng với $HCO_3^ - $ (0,02 + 0,02 = 0,04 mol)

${H^ + } + {\text{ }}HCO_3^ - \to \;C{O_2} + {\text{ }}{H_2}O$

0,01              0,01                      0,01

Vì cho từ từ muối vào axit lúc đầu axit rất dư nên các chất phản ứng theo tỷ lệ mol

n_Na2CO3 : n_NaHCO3 = 0,2 : 0,1 = 2 : 1 = 2x : x

CO₃^2- + 2H⁺ → CO₂ + H₂O

HCO₃^- + H⁺ →CO₂ + H₂O

Từ phương trình ta có: n_HCl = 2.n_CO3 + n_HCO3 = 4x + x = 0,02 => x = 0,004 mol

=> n_CO2 = n_CO3 + n_HCO3 = 2x + x = 0,012 mol => V = 0,2688 lít = 268,8 ml

${n_{H + }} = 0,7{\text{ }}mol;{\text{ }}{n_{HCO_3^ - }} = 0,4{\text{ }}mol;{\text{ }}{n_{CO_3^{2 - }}}{\text{ = }}0,2{\text{ }}mol$

Gọi x và y lần lượt là số mol  và  đã phản ứng theo các phương trình

${H^ + } + {\text{ }}HCO_3^ - \to \;C{O_2} + {\text{ }}{H_2}O$

x                       x                           x

$CO_3^{2 - } + 2{H^ + }\; \to \;C{O_2} + {\text{ }}{H_2}O$  

 y                     2y                          y

Vậy ta có hệ $\left\{ \begin{gathered}\dfrac{x}{y} = \dfrac{{0,4}}{{0,2}} = 2 \hfill \\x + 2y = 0,7 \hfill \\ \end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}x = 0,35 \hfill \\y = 0,175 \hfill \\ \end{gathered} \right.$

Do đó n_CO2 = x + y = 0,525 mol

- Ta có

\(\begin{gathered}
\begin{array}{*{20}{l}}
{{n_{C{O_3}^{2 - }}}{\text{ }} = {\text{ }}0,12mol} \\
{{n_{HC{O_3}^ - }}{\text{ }} = {\text{ }}0,06{\text{ }}mol}
\end{array} \hfill \\
= > {n_{C{O_3}^{2 - }}}:{n_{HC{O_3}^ - }} = 2:1 \hfill \\
\end{gathered} \)

- Khi cho từ từ 100 ml dung dịch vào HCl thì cả 2 chất đều phản ứng đồng thời theo tỉ lệ mol 

Na₂CO₃ : NaHCO₃ = 1,2 : 0,6 = 2 : 1

- Đặt x là số mol NaHCO₃ phản ứng => n_Na2CO3 = 2x mol

Các phản ứng:  Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂ + H₂O

                         NaHCO₃  + HCl → NaCl + CO₂ + H₂O

=> n_HCl = 0,2 = 2.2x + x => x = 0,04 mol

\(\begin{array}{*{20}{l}}
{{n_{C{O_3}^{2 - }\,pu}}{\text{ }} = {\text{ }}0,08mol = > {n_{C{O_3}^{2 - }\,trong\,X}} = 0,12 - 0,08 = 0,04mol} \\
{{n_{HC{O_3}^ - \,pu}}{\text{ }} = {\text{ }}0,04{\text{ }}mol = > {n_{HC{O_3}^ - \,trong\,X}} = 0,06 - 0,04 = 0,02mol}
\end{array}{\text{ }}\)

Khi cho nước vôi trong vào X thì tạo kết tủa CaCO₃ có

${{n}_{CaC{{O}_{3}}}}=\text{ }{{n}_{CO_{3}^{2-}}}+\text{ }{{n}_{HCO_{3}^{-}}}$ = 0,06 mol => m _{kết tủa} = 6 gam

Khi nhỏ từ từ HCl vào dung dịch muối thì ban đầu axit rất thiếu nên sẽ có phản ứng :

CO₃^2-  + H⁺ → HCO₃^-

HCO₃^- + H⁺ →  CO₂ + H₂O

=> n_CO2 = n_HCl – n_Na2CO3 = 0,05 mol

=>V_CO2 = 1,12 lít

Đặt số mol Na₂CO₃ và NaHCO₃ trong 250ml X lần lượt là a và b.

Với 500 ml X cho 16 gam kết tủa => 2a = 0,16 => a = 0,08

Bảo toàn nguyên tố C: n_CO2 = n_HCO3 + n_CO3  => n_HCO3 = 0,1 - 0,08 = 0,02 mol

=> C_{M Na2CO3} = 0,08 : 0,25 = 0,32M và C_{M NaHCO3} = 0,02 : 0,25 = 0,08M

Khi cho dư nước vôi trong vào dung dịch X thấy có xuất hiện kết tủa (CaCO₃) suy ra X có chứa NaHCO₃ và Na₂CO₃ phản ứng hết tạo thành NaHCO₃

Na₂CO₃ + HCl → NaHCO₃ + NaCl

 b mol  → b mol → b mol

NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂ + H₂O

(a – b) ←  (a – b)mol   →  (a – b)mol

Vậy V = 22,4(a - b)

Do 2 thí nghiệm tạo lượng CO₂ khác nhau nên chứng tỏ HCl phải thiếu so với lượng chất trong X

+) Khi nhỏ từ từ Y vào X thì lúc đầu H⁺ rất dư nên thứ tự phản ứng sẽ là :

            CO₃^2- + H⁺ → HCO₃^-

            HCO₃^- + H⁺ → CO₂ + H₂O

            => n_CO2 = b – a =$\frac{V}{{22,4}}$

+) Khi nhỏ từ từ X vào Y thì lúc đầu Y rất dư nên các chất trong X sẽ phản ứng với axit theo tỉ lệ mol tương ứng với số mol ban đầu . Phản ứng sẽ là :

            HCO₃^- + H⁺ → CO₂ + H₂O

               2x  →  2x  →  2x

            CO₃^2- + 2H⁺ → CO₂ + H₂O

              x    →   2x   →  x

=> n_H+ = 4x = b và n_CO2 = 3x = $\frac{{3V}}{{22,4}}$  => b = 4$\frac{V}{{22,4}}$

=> b = 4(b – a)

=> a : b = 3 : 4

Thứ tự phản ứng :

H⁺ + OH^- → H₂O

H⁺ + CO₃^2- → HCO₃^-

H⁺ + HCO₃^- → H₂O + CO₂

=> n_H+ = 2.n_H2SO4 + n_HCl = n_OH + n_CO3 + n_CO2

=> 0,2.(2a + 0,15) = 0,05 + 0,04 + 0,02

=> a = 0,2M

n_CO2 = 0,1 mol

n _CaCO3 = 0,1 mol

Bảo toàn C => n_Na2CO3 = 0,2 mol => C_M = 1M

n_HCl = n_Na2CO3 + n_CO2 = 0,2 + 0,1 = 0,3 mol => C_M = 1,5M

n_CO2 = 0,05 mol ; n_KOH = 0,15 mol

=> Sau phản ứng có : n_K2CO3 = 0,05 mol ; n_KOH = 0,05 mol

Cho từ từ H⁺ đến khi có khí sinh ra

H⁺ + OH^- → H₂O

H⁺ + CO₃^2- → HCO₃^-

=> n_HCl = n_K2CO3 + n_KOH = 0,05 + 0,05 = 0,1 mol

=> V_{dd HCl} = 0,04 lít = 40 ml

- Thứ tự phản ứng :

H⁺ + OH^- → H₂O

H⁺ + CO₃^2- → HCO₃^-

H⁺ + HCO₃^- → H₂O + CO₂

\([{n_{{H^ + }}} = {\text{ }}2{n_{{H_2}S{O_4}}} + {\text{ }}{n_{HCl}} = {\text{ }}{n_{O{H^ - }}} + {\text{ }}{n_{C{O_3}^{2 - }}} + {\text{ }}{n_{C{O_2}}}\)

=> 0,2.(2a + 0,15) = 0,05 + 0,04 + 0,02

=> a = 0,2M

Coi hỗn hợp gồm KHCO₃ và MgCO₃ có số mol lần lượt là x và y (vì M_NaHCO3 = M_MgCO3)

n_CO2 = 0,15 mol => x + y = 0,15

100x + 84y = 14,52

=>  x = 0,12 và y = 0,03

=> m = 0,12 . (39 + 35,5) = 8,94g

Trong 500 ml X : n_Na2CO3 = n_BaCO3 = 0,08 mol

=> Trong 250 ml X có 0,04 mol Na₂CO₃

=> n_CO2 = n_NaHCO3 + n_Na2CO3 => n_NaHCO3 = 0,06 mol

=> C_{M ( NaHCO3)} = 0,24M

- Vì CO₂ thu được ở 2 thí nghiệm khác nhau nên H⁺ không thể dư

- TN1 xảy ra phản ứng:

H⁺ + CO₃^2- → HCO₃^-

HCO₃^- + H⁺ → CO₂ + H₂O

=> V₁ = 0,1x – 0,1y

Và TN2 chỉ xảy ra phản ứng: 2H⁺ + CO₃^2- → CO₂ + H₂O

=> V₂ = 0,1x / 2

\(-{V_1}:{\text{ }}{V_2} = {\text{ }}4{\text{ }}:{\text{ }}7{\text{ }}=> {\text{ }}\frac{{0,1x{\text{ }}--{\text{ }}0,1y}}{{0,05x}} = {\text{ }}4{\text{ }}:{\text{ }}7\)

=> x : y = 7 : 5

M_KHCO3 = M_CaCO3 = 100

=> n_CO2 = n_KHCO3 + n_CaCO3 = 0,5 mol

=> m = 50g

Y tạo kết tủa với Ca(OH)₂ nên HCl phản ứng hết

Đặt a, b là số mol Na₂CO_­3 và NaHCO₃

CO₃^2- + H⁺ → HCO₃^-

a    →    a    →   a

HCO₃^- + H⁺ → CO₂  + H₂O

0,05  →  0,05     0,05

=> n_H+ = a + 0,05 = 0,2 => a = 0,15

n_{HCO3 dư} = a + b – 0,05 = b + 0,1

=> n_CaCO3 = b + 0,1 = 0,2 => b = 0,1

=> m = 200 gam