Bài tập oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm

TH 1: P₂O₅ và NaOH pứ vừa đủ tạo muối:  n_H2O = n_NaOH = 0,676mol.

 P₂O₅ + H₂O→ 2H₃PO₄

m/142     →           2m/142 mol

Có thể xảy ra các PT:

H₃PO₄+ NaOH →NaH₂PO₄+ H₂O (3)

H₃PO₄+ 2NaOH →Na₂HPO₄+ 2H₂O (4)

H₃PO₄+ 3NaOH →Na₃PO₄+ 3H₂O (5)

BKTL: m_HPO + m_NaOH = m _rắn + m_HO

            (2m/142).98 + 0,676x40 = 3m + 0,676x18  →m = 9,182gam (loại).

TH2:Chất rắn gồm: NaOH_dư; Na₃PO₄

P₂O₅ + 6NaOH → 2Na₃PO₄ + 3H₂O

m/142    0,676 2m/142            3m/142                

BTKL: m_PO+ m_NaOHbđ = m _rắn + m_HO

m + 0,676x40 = 3m + 18x3m/142  m = 11,36 gam gần nhất với 11,5.

TH 1: P₂O₅ và NaOH pứ vừa đủ tạo muối:  n_H2O = n_NaOH = 0,676mol.

 P₂O₅ + H₂O→ 2H₃PO₄

m/142     →           2m/142 mol

Có thể xảy ra các PT:

H₃PO₄+ NaOH →NaH₂PO₄+ H₂O (3)

H₃PO₄+ 2NaOH →Na₂HPO₄+ 2H₂O (4)

H₃PO₄+ 3NaOH →Na₃PO₄+ 3H₂O (5)

BKTL: m_HPO + m_NaOH = m _rắn + m_HO

            (2m/142).98 + 0,676x40 = 3m + 0,676x18  →m = 9,182gam (loại).

TH2:Chất rắn gồm: NaOH_dư; Na₃PO₄

P₂O₅ + 6NaOH → 2Na₃PO₄ + 3H₂O

m/142    0,676 2m/142            3m/142                

BTKL: m_PO+ m_NaOHbđ = m _rắn + m_HO

m + 0,676x40 = 3m + 18x3m/142  m = 11,36 gam gần nhất với 11,5.

n_CO2 = V : 22,4 = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol

Vì Ba(OH)₂  dư do đó chỉ xảy ra phản ứng tạo muối trung hòa là muối BaCO₃ kết tủa.

PTHH: \(C{O_2}\,\,\,\,\,\,\,\, + \,\,\,\,\,\,\,\,\,Ba{(OH)_2}\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,\,\,\,BaC{O_3} \downarrow \,\,\,\,\,\,\, + \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{H_2}O\)

mol:     0,1                                       \( \to \)           0,1

Từ pt ta có: \({n_{BaC{O_3}}}\; = \;{\text{ }}{n_{C{O_2}}}\; = {\text{ }}0,1{\text{ }}mol\)

\( \Rightarrow \) \({m_{BaC{O_3}\;}} = {\text{ }}{n_{BaC{O_3}}}\;.{\text{ }}{M_{BaC{O_3}\;}} = {\text{ }}0,1{\text{ }}.{\text{ }}197{\text{ }} = {\text{ }}19,7g\)

n_Fe2O3 = 16 : 160 = 0,1 mol

Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂  (1)

1                                  3mol

0,1                               ? mol  

n_CO2 = 0,3 mol

Do Ca(OH)₂ dư => chỉ có phản ứng tạo thành kết tủa

CO₂    +   Ca(OH)₂      CaCO₃     +     H₂O  (2)

            1                                                 1 mol

            0,3                                             ? mol

Có n_{CO2 (2)} = n_{CO2 (1)} = 0,3 mol

=> n_CaCO3 = 0,3 mol

=> a = m_CaCO3 = n_CaCO3 . M_CaCO3 = 0,3 . 100 = 30g

n_CO2 =0,14 mol

n_NaOH =0,32 mol

→ pư (1) có dư NaOH → n_Na2CO3 = n_CO2 =0,14 mol

→m_Na2CO3 = 14,84 g

n_Ba(OH)2 = 0,04 mol

                     SO₂     + Ba(OH)₂ → BaSO₃ + H₂O

Tỉ lệ                 1                   1

Phản ứng       ?mol          0,04 mol

Từ phương trình => n_SO2= n _Ba(OH)2 = 0,04 mol

=> V_SO2 = n_CO2 . 22,4 = 0,04 . 22,4 = 0,896 lít

m chất tan NaOH = (m dd . C%):100% = 200 . 20%:100% = 40g

=> n_NaOH = m _NaOH : M_NaOH = 40 : (23 + 16 + 1) = 1 mol

n_CO2 = V_CO2 : 22,4 = 22,4 : 22,4 = 1 mol

Ta có: nNaOH : nCO₂ = 1 : 1 = 1

=> Phản ứng tạo muối axit: CO₂ + NaOH → NaHCO₃

n_CO2= v_CO2: 22,4= 3,36:22,4=0,15 mol

m _NaOH= m _dd. C% = 40.20%= 8 gam

n_NaOH= 8:40=0,2 mol

Ta có: $$1 < {{nNaOH} \over {nCO2}} = {{0,2} \over {0,15}} < 2$$

=> Tạo 2 muối Na₂CO₃ và NaHCO₃

NaOH + CO₂→ NaHCO₃

   x          x     ←  x(mol)

2NaOH + CO₂→Na₂CO₃+ H₂O

 2y             y  ←  y(mol)

 Có hệ phương trình:

\(\left\{ \begin{gathered}x + y = 0,15 \hfill \\x + 2y = 0,2 \hfill \\ \end{gathered}  \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{gathered}x = 0,1 \hfill \\y = 0,05 \hfill \\ \end{gathered}  \right. \Rightarrow \left\{ \begin{gathered}{m_{NaHC{O_3}}} = 8,4 \hfill \\{m_{N{a_2}C{O_3}}} = 5,3 \hfill \\ \end{gathered}  \right.\)

n_Ca(OH)2 = 0,1 mol; n_CaCO3 = 5 : 100 = 0,05 mol

*TH1: Ca(OH)₂ dư, CO₂ hết, kết tủa chưa bị hòa tan.

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

0,05 ←                   0,05                   (mol)

=> V_CO2 = 0,05.22,4 = 1,12 lít

*TH2: Tạo kết tủa, kết tủa bị hòa tan 1 phần

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

0,1 ←    0,1       →  0,1                    (mol)

CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

0,05     → 0,05                                      (mol)

=> n_CO2 = 0,1 + 0,05 = 0,15 mol

=> V_CO2 = 0,15.22,4 = 3,36 lít

n_Ca(OH)2 = 0,1 mol; n_CaCO3 = 5 : 100 = 0,05 mol

*TH1: Ca(OH)₂ dư, CO₂ hết, kết tủa chưa bị hòa tan.

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

0,05 ←                   0,05                   (mol)

=> V_CO2 = 0,05.22,4 = 1,12 lít

*TH2: Tạo kết tủa, kết tủa bị hòa tan 1 phần

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

0,1 ←    0,1       →  0,1                    (mol)

CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

0,05     → 0,05                                      (mol)

=> n_CO2 = 0,1 + 0,05 = 0,15 mol

=> V_CO2 = 0,15.22,4 = 3,36 lít

n_CO2 = 0,075 mol

Vì KOH dư nên phản ứng tạo ra muối trung hòa

CO₂  +  2KOH → K₂CO₃ + H₂O

0,075 mol     →    0,075 mol

Vì thể tích dung dịch trước và sau không thay đổi => V_dd = 250 ml = 0,25 lít

$ = > \,\,{C_{M\,\,{K_2}C{O_3}}} = \frac{{0,075}}{{0,25}} = 0,3M$

n_CO2 = 0,5 mol

+) Áp dụng công thức: m_dd = D.V = 1,3.500 = 650 gam

=> m_NaOH =  $\frac{{C\% .{m_{dd}}}}{{100\% }} = \frac{{25\% .650}}{{100}} = 162,5\,\,gam$

=> n_NaOH = 4,0625 mol

Xét tỉ lệ: $T = \frac{{{n_{NaOH}}}}{{{n_{C{O_2}}}}} > 2$ => NaOH dư, CO₂ hết, phản ứng thu được muối Na₂CO₃

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

0,5 mol       →         0,5 mol

$ = > \,\,{C_{M\,\,N{a_2}C{O_3}}} = \frac{{0,5}}{{0,5}} = 1M$

${n_{C{O_2}}} = 0,02\,\,mol;\,\,{n_{KOH}} = 0,025\,\,mol$

Xét tỉ lệ: $1 < \frac{{{n_{KOH}}}}{{{n_{C{O_2}}}}} = \frac{{0,025}}{{0,02}} = 1,25 < 2$ => phản ứng tạo 2 muối K₂CO₃ (x mol) và KHCO₃ (y mol)

CO₂ + 2KOH → K₂CO₃ + H₂O

  x   ←  2x      ←    x

CO₂ + KOH → KHCO₃

  y  ←  y    ←       y

Theo PT ta có:  $\sum {{n_{C{O_2}}}} = x + y = 0,02\,\,(1)$

∑n_KOH = 2x + y = 0,025   (2)

Từ (1) và (2) => x = 0,005 mol;  y = 0,015 mol

$ = > {m_{{K_2}C{O_3}}} = 0,005.138 = 0,69\,\,gam;\,\,\,{m_{KHC{O_3}}} = 0,015.100 = 1,5\,\,gam$

Vì thể tích dung dịch không thay đổi nên tỉ lệ về nồng độ cũng chính là tỉ lệ về số mol.

Gọi  ${n_{N{a_2}C{O_3}}} = x\,\,mol\,\, = > \,\,{n_{NaHC{O_3}}} = 1,4{\text{x}}\,\,{\text{mol}}$

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

  x   ←   2x      ←       x

CO₂ + NaOH → NaHCO₃

1,4x ← 1,4x  ←   1,4x 

=> n_NaOH = 2x + 1,4x = 1,7 => x = 0,5

=> n_CO2 = x + 1,4x = 1,2 mol

C + O₂  →  CO₂

=> n_C = n_CO2 = 1,2 mol

=> m_C = 1,2.12 = 14,4 gam

n_CO2 = 0,2 mol;

+) Áp dụng công thức: m_dd = D.V = 1,05.190,48 = 200 gam

=> m_NaOH = 200.2% = 4 gam => n_NaOH = 0,1 mol

Xét tỉ lệ: $\frac{{{n_{NaOH}}}}{{{n_{C{O_2}}}}} = 0,5 < 1$ => phản ứng chỉ tạo muối NaHCO₃

CO₂ + NaOH → NaHCO₃

0,1  ←  0,1     →    0,1

=> m_NaHCO3 = 0,1.84 = 8,4 gam

n_CO2 = 0,11 mol

CO₂ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

x            2x             x

CO₂ + NaOH → NaHCO₃

y           y                  y

Ta có hệ:  $\left\{ \begin{gathered}{n_{C{O_2}}} = x + y = 0,11 \hfill \\{m_{muối}} = 106x + 84y = 9,46 \hfill \\ \end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}x = 0,01 \hfill \\y = 0,1 \hfill \\ \end{gathered} \right.$

Ta có n_NaOH = 2x + y = 0,12 mol

Để thu được NaHCO₃ thì chỉ xảy ra phản ứng:

CO₂ + NaOH → NaHCO₃  

=> n_NaHCO3 = n_CO2 = 0,12 mol

=> n_{CO2 cần thêm} = 0,12 – 0,11 = 0,01 mol => cần thêm 0,224 lít khí CO₂

${n_{S{O_2}}} = 0,05{\text{ }}mol;{\text{ }}{n_{Ca{{\left( {OH} \right)}_2}}} = 0,07{\text{ }}mol$

Xét tỉ lệ: $\dfrac{{{n_{S{O_2}}}}}{{{n_{Ca{{(OH)}_2}}}}} = \dfrac{{0,05}}{{0,07}} < 1$ => SO₂ hết, Ca(OH)₂ dư, phản ứng tạo muối CaSO₃

SO₂ + Ca(OH)₂ → CaSO₃ + H₂O

0,05 →  0,05   →     0,05

=> m_CaSO3 = 0,05.120 = 6 gam

${n_{CaO}} = 0,1{\text{ }}mol;{\text{ }}{n_{S{O_2}}} = 0,125\,\,mol$

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

0,1      →          0,1 mol

Xét tỉ lệ: $1 < \frac{{{n_{S{O_2}}}}}{{{n_{Ca{{(OH)}_2}}}}} = \frac{{0,125}}{{0,1}} < 2$

=> phản ứng sinh ra 2 muối CaSO₃ (x mol) và Ca(HSO₃)₂ (y mol)

SO₂ + Ca(OH)₂ → CaSO₃↓ + H₂O

  x   ←    x        ←     x

2SO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HSO₃)₂

  2y    ←    y      ←       y

Từ PTHH ta có: ∑n_SO2 = x + 2y = 0,125  (1)

∑n_Ca(OH)2 = x + y = 0,1 mol  (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: $\left\{ \begin{gathered}x + 2y = 0,125 \hfill \\x + y = 0,1 \hfill \\ \end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}x = 0,075 \hfill \\y = 0,025 \hfill \\ \end{gathered} \right.$

$ = > {m_{CaS{O_3}}} = 0,075.120 = 9\,\,gam$

n_CaO = 0,05 mol

1 gam kết tủa thu được là CaCO₃ : 0,01 mol

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

0,05       →         0,05       mol

TH1: CO₂ phản ứng hết, Ca(OH)₂ dư => phản ứng chỉ tạo muối CaCO₃

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

0,01          ←            0,01

=> n_CO2 = 0,01 mol => V = 0,224 lít

TH2: cả CO₂ và Ca(OH)₂ phản ứng hết tạo 2 muối CaCO₃ và Ca(HCO₃)₂

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

0,01  ← 0,01   ←      0,01

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂

0,08  ←  0,04  

=> n_CO2 = 0,01 + 0,08 = 0,09 mol => V_CO2 = 2,016 lít

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

CO₂ + NaOH → NaHCO₃

Nếu b = 2a thì dd X chứa Na₂CO₃

Nếu b = a thì dd Y chứa NaHCO₃

Nếu b = 1,4a thì dd Z chứa Na₂CO₃ và NaHCO₃

Cho dd BaCl₂ dư vào các ống nghiệm:

- không thấy xuất hiện kết tủa là dd Y

- có xuất hiện kết tủa là dd X hoặc dd Z

BaCl₂ + Na₂CO₃ → BaCO₃↓ + 2NaCl

Lọc bỏ kết tủa ở 2 ống nghiệm sau đó đun nóng 2 dd ống nào có kết tủa là dd Z không có kết tủa là dd X

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑

BaCl₂ + Na₂CO₃ → BaCO₃↓ + 2NaCl