Hóa học 11 - Bài toán CO2 + Dung dịch NaOH, Ba(OH)2, BaCl2

 BÀI TOÁN CO2 + dd NaOH, Ba(OH)2, BaCl2
Đây là dạng toán hay trong chương trình THPT mà trong các bài thi hầu như bao giờ cũng được đề cập đến. Để giải quyết được bài toán cần thuộc các công thức:
T1= nbazơ(I)/n oxit 2: muối trung hoà; 1<T1<2: cả hai muối. (I)
T2= noxit/nbazơ(II) 2: muối axit; 1<T2<2: cả hai muối. (II)
Tính n↑: Nếu 0<n↓<nbazơ(II) sẽ có 2 trường hợp: n↑= n↓ hoặc n↑= nOH- - n↓. (III)
Nếu n↓(CO32-) < n↑ sẽ có 2 pư:
CO2 + 2OH- → CO32− + H2O (1) CO2 dư pư tiếp
CO2 + CO32− + H2O→ 2HCO3- (2) 
n↑pư = n↓ở (2); mà n↓ở (2) = n↓ ở (1) - n↓ thu được bài cho
Tính n↓: n↓ = nOH- - n↑ ( nếu bài cho dd ba zơ hết)
Tính nOH-: nOH- = n↓+ n↑ nhớ nOH- trong ba zơ II= 2n bazơ
Bài toán áp dụng 
Bài 1.Nung 13,4g hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại thu 6,8g chất rắn và khí X.Cho X hấp thụ vào 75ml dd NaOH 1M, khối lượng muối là 
A.6,3g B. 6g C. 12,6g D. 6,6g
Bg: MCO3→ t0 MO +CO2
BTKL:mCO2 = 13,4 -6,8 = 6,6g = 0,15 mol; nNaOH = 0,075mol; 
T1= 0,075: 0,15=0,5 <1 nên cho muối axit(CO2 dư)có m = 0,075.84= 6,3g.chọn A
Bài 2. Hấp thụ hết 0,2 mol CO2 vào dd có 0,15 mol Ca(OH)2.Tính khối lượng muối thu được. A.10g B.8,1g C.18,1g D. 10,8g
Bg: 1<T2= 0,2:0,15= 1,3<2 nên có 2 muối tạo ra
CO2 + 2OH- → CO32− + H2O (1) 
0,15 0,3 0,15 CO2 dư tiếp pư
CO2 + CO32− + H2O→ 2HCO3- (2)
0,05 0,05 0,1
 vậy n CO32− ở (1) còn 0,15- 0,05=0,1 tạo muối trung hoà có m = 0,1.100 = 10g
 theo (2) n HCO3- = 0,1=2n muối, nên muối a xit có m = 0,05.162 = 8,1g
Bài 3. Cho 0,448l(đkc) hấp thụ hết vào 100ml dd hỗn hợp NaOH 0,06M và Ba(OH)2 0,12M thu mg kết tủa, m là 
 A.1,184g B.3,94g C.2,364 D.1,97g
Bg: nCO2 = 0,02mol;n OH- = 0,06.0,1+0,12.0,1.2 = 0,03mol; nBa2+ = 0,012 
n↓= 0,03-0,02 =0,01= nCO32- < nBa2+= 0,012,tính theo CO3
CO3 2− + Ba2+ → BaCO3 
0,01 0,01 => m↓=0,01.197 =1,97g, chọn D
Bài 4. Hấp thụ hết V lit CO2(đkc) vào 2 lit dd Ba(OH)2 0,1M có 19,7 kết tủa,V là
 A.1,12l hoặc 2,24l B.2,24l hoặc 6,72l C.6,72l D. 2,24l hoặc 1,12l
 Bg: nBa(OH)2=0,2;n OH- =0,4; n↓= 0,1.Thông thường ta phải xét 2 trường hợp:
Trường hợp 1: CO2 hết chỉ đủ tạo 0,1 mol↓, ba zơ dư
CO2 + 2OH- → CO32− + H2O (1) 
0,1 0,2 0,1 =>V CO2 = 0,1.22,4 = 2,24l 
Trường hợp 2:CO2 dư, ba zơ hết
CO2 + 2OH- → CO32− + H2O (1)
 0,2 0,4 0,2
CO2 + CO32− + H2O→ 2HCO3- (2)
0,1 0,1 để mol CO32- ở (1) còn 0,1 thì nCO3 ở (2)pư là 0,2-0,1=0,1
Tổng mol CO2 =0,3 => VCO2 = 6,72l. chọn B
 Với cách giải này mất thời gian hơn cách giải theo công thức (III) như sau:
 nOH- = 0,4; n↓= 0,1 vì n↓ V= 2,24l 
 hoặc n↑=0,4-0,1=0,3 mol=> V=6,72l. chọn B
Bài 5. Dẫn 8,96l CO2 đkc vào dd chứa 0,2 mol NaOH, 0,2mol KOH, 0,1mol Ba(OH)2, 0,2 mol BaCl2, giá trị kết tủa là A.19,7g B.59,1g C.39,4g D.29,95g
Bg: n↑=0,4; nOH- =0,2+0,2+0,1.2 = 0,6mol; nBa2+ =0,1+0,2 =0,3 mol
Theo công thức(III) n↓= nOH- - n↑ = 0,6 -0,4 =0,2 mol
Ba2+ + CO32- → BaCO3
Do n↓= 0,2 < nBa2+ =0,3 nên tính theo CO32-
m↓= 0,2.197 = 39,4g, chọn D
Bài 6. Hấp thụ hoàn toàn 4,48l CO2 đkc vào 200ml dd NaCO3 0,1M và KOH xM sau pư hoàn toàn thu được dd Y,cho Y tác dụng với dd BaCl2 dư thu được 15,76g kết tủa.Giá trị x là A.1M B.1,5M C.1,3M D. 2M
Bg: n↑= 0,2; n↓=0,08; n CO32−=0,02; nOH =0,1x có 2 pư
CO2 + 2OH- → CO32− + H2O (1)
 a 2a a do đã có 0,02 mol CO32− bài cho nên tổng n CO32− = a+0,02, số mol CO32− pư tiếp ở (2) là a+0,02 -0,08 = a- 0,06
CO2 + CO32− + H2O→ 2HCO3- (2)
a-0,06 a-0,06
Ba2+ + CO32- → BaCO3 
 0,08 0,08
Bài cho nCO2: a +a-0,06 =0,2=>2a =0,26 vậy nOH- =0,26 =>x= 0,26:0,2 = 1,3M
Bài 7. Dd X chứa Ca(OH)2 cho 0,06 mol CO2 vào X thu được 4m g kết tủa.Còn cho 0,08 mol CO2 thì thu được 2m g kết tủa.Giá trị m A.2 B.1 C.3 D.4
Bg:n↓= 0,04m; n↓= 0,02m; cả 2 thí nghiệm CO2 đều dư
TN1: CO2 + 2OH- → CO32− + H2O (1)
 a a
CO2 + CO32− + H2O→ 2HCO3- (2)
a-0,04m a -0,04m => tổng mol CO2= a+a-0,04m = 0,06 (I)
TN2: CO2 + 2OH- → CO32− + H2O (1)
 a a
 CO2 + CO32− + H2O→ 2HCO3- (2)
 a-0,02m a- 0,02m => tổng mol CO2 = a +a-0,02m = 0,08 (II) 
 lấy (II) – (I) 0,02m=0,02=> m=1, chọn B
Bài 8. Hấp thụ hoàn toàn 4,48 l CO2 đkc vào 0,5 l dd NaOH 0,4M và KOH 0,2M thu được dd X.ChoX tác dụng với 0,5 l dd Y gồm BaCl2 0,3M và Ba(OH)2 0,025M khối lượng kết tủa thu được là 
 A.19,7g B.39,4g C.24,625g D.32,013g
Bg:n↑=0,2; tổng mol OH- = 0,2+0,1 =0,3,trong Y có 0,0125.2 = 0,025mol OH- và 0,1625 Ba2+ .dd X có các pư :
 CO2 + 2OH- → CO32− + H2O (1)
 0,15 0,3 → 0,15 CO2 còn dư sẽ pư tiếp
 CO2 + CO32− + H2O→ 2HCO3- (2)
 0,05 → 0,05 → 0,1 
dd Y pư với X : HCO3- + OH- → CO32− + H2O (3)
 0,025 0,025→ 0,025 
vậy HCO3- dư không tạo ↓; Số nCO32− ở (1) còn 0,1 + 0,025 ở (3)= 0,125 < 0,1625 Ba2+ nên tính ↓ theo số mol của CO32− ở (4)
 Ba2+ + CO32− →BaCO3 (4)
 0,125 → 0,125 vậy m↓= 0,125.197 = 24,625g, chọn C
Bài 9. Cho V lit CO2 đkc vào 1 lít dd Ca(OH)2 0,15M thu agam kết tủa.Mặt khác cho 2V lit CO2 đkc vào 1 lit dd Ca(OH)2 0,15M thu agam kết tủa. V có giá trị là
A.3,36 l B. 4,48 l C.2,8 l D.2,24 l
Bg: n OH- =0,15.2 =0,3; Trường hợp 1: Ca(OH)2 dư
 CO2 +Ca(OH)2 → CaCO3 +H2O
 V/22,4 V/22,4 bài cho V/22,4 = a/100 (I)
Trường hợp 2: Ca(OH)2 hết
 CO2 + 2OH- → CO32− + H2O (1)
 0,15 0,3 → 0,15 
CO2 còn dư sẽ pư tiếp,để thu được a/100 mol ↓thì nCO32- ở (2)là 0,15-a/100
 CO2 + CO32− + H2O→ 2HCO3- (2)
 0,15-a/100 → 0,15-a/100 
Bài cho nCO2 : 0,15 +0,15 –a/100 = 2V/22,4 (II)
Thay (I) vào (II) V= 2,24 ,chọn D
Bài 10. Dd X chứa a mol Ca(OH)2, sục vào dd X b mol CO2 hay 2b mol CO2 thì lượng kết tủa sinh ra đều bằng nhau.tỉ số a/b có giá trị là
A.2 B.1,5 C.1 D.1,25
 Bg: Trường hợp 1: Ca(OH)2 dư,CO2 hết, lượng ↓= bmol =nCO2
CO2 + 2OH- → CO32− + H2O (1)
 b b
Trường hợp 2: Ca(OH)2 hết, CO2 dư
 CO2 + 2OH- → CO32− + H2O (1)
 a 2a a
CO2 còn dư sẽ pư tiếp,để thu được b mol ↓thì nCO32- ở (2) là y
 CO2 + CO32− + H2O→ 2HCO3- (2)
 y y 
Bài cho: a+y = 2b (nCO2)
 a-y =b (n↓) cộng 2 pt có 2a = 3b => a/b = 3/2 =1,5, chọn B
Bài 11. Hấp thụ hoàn toàn 1,568 l CO2 đkc vào 500ml dd NaOH 0,16 M được dd X, thêm 250 ml dd Y gồm BaCl2 0,16 M và Ba(OH)2 a M thu được 3,94 g kết tủa và dd Z.Tính a. A. 0,04M B.0,02M C. 0,03 M D. 0,15M
Bg: nCO2 = 0,07; nNaOH = 0,08; nBaCl2 = 0,04; nBa(OH)2 = 0,25a; n↓= 0,02;
Tổng mol Ba2+ = 0,04+ 0,25a; nOH- = 0,5a;
Vì 1< T1= 1,3 <2 nên có 2 muối tạo ra với số molCO3 2- = 0,01 và HCO3- =0,06
 Ba2+ + CO32− →BaCO3 (1)
 0,02 0,02 ( n Ba2+ dư)
Vì n↓= 0,02= nCO32- ở (1) mà bài mới cho số molCO3 2- = 0,01trong Na2CO3 nên phải có 0,01 mol CO3 2- tạo ra ở (2) để có đủ n↓bài ra, vậy →n OH- = 0,01 
 HCO3- + OH- → CO32− + H2O (2)
 0,01 0,01 bài cho 0,5a = 0,01=> a = 0,01:0,5 = 0,02M,chọn B
Bài 12. Hấp thụ hoàn toàn 8,96 l CO2 đkc vào dd A chứa x mol NaOH và 0,1 mol Na2CO3 thu được dd B.Nếu cho CaCl2 dư vào B thu 20g kết tủa, còn thêm 200ml dd BaCl2 1M và Ba(OH)2 aM vào B thu được 59,1 g kết tủa. x, a có giá trị là
 A.0,5;0,4 B.0,5;0,5 C.0,4;0,4 D.0,4;0,5
Bg: n↑=0,4; n CO32− =0,1; n↓= 0,2;nBaCl2 =0,2; nBa(OH)2= 0,2a; n↓= 0,3;
Chỉ có: CaCl2 +Na2CO3 →CaCO3 +2 NaCl
 0,2 0,2
 CO2 + 2OH- → CO32− + H2O (1)
 0,5x x 0,5x
CO2 dư sẽ pư tiếp,để thu được 0,2 mol ↓= n Na2CO3 thì nCO32- ở (2) là (0,5x+0,1-0,2)
 CO2 + CO32− + H2O→ 2HCO3- (2)
 0,5x-0,1 0,5x -0,1 x-0,2
Bài cho nCO2: 0,5x +0,5x -0,1 = 0,4 =>x = 0,5.
trong B có 0,2 mol Na2CO3, 0,3 mol NaHCO3
Khi thêm BaCl2 +Na2CO3 → BaCO3 +2 NaCl
 0,2 0,2 0,2 
 do tạo ra 0,3 mol ↓nên phải có pư tiếp tạo 0,1mol↓
 2NaHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 +Na2CO3 +2H2O
 0,1 0,1
 Bài cho 0,2a = 0,1 => a= 0,5M, chọn B.
Bài 13. Sục V lit CO2 đkc từ từ vào dd X chứa 0,04 mol NaOH và 0,03mol Na2CO3 thu được dd Y, làm bay hơi Y thu được 6,85g chất rắn.V là
 2,016 l B. 2,24 l C. 6,72 l D.1,008 l
Bg. Tổng mol Na = 0,04 +0,03.2= 0,1; nCO32- = 0,03;
Nếu chỉ tạo 1 loại muối thì khối lượng khác 6,85g, sẽ có các pư:
 CO2 + 2OH- → CO32− + H2O (1)
 0,02 0,04 0,02 
 NaOH hết, CO2 dư sẽ pư tiếp x mol;tổng nCO32- ở (1) là 0,02 +0,03 = 0,05
 CO2 + CO32− + H2O→ 2HCO3- (2)
 x x 2x
sau pư(2) nCO32- ở (1) còn lại 0,05 – x; tổng mol CO2 = 0,02 +x 
và m chất rắn là: 23.0,1 +(0,05-x).60+2x.61= 6,85 => x = 0,025
vậy V = (0,02 +0,025).22,4 = 1,008 l, chọn D
Bài 14. Dẫn từ từ a mol CO2 vào 200ml hỗn hợp KOH 1M và Na2CO3 1M sau phản ứng thu được 44,3g muối.Tìm a
0,1 B.0,2 C, 0,25 D.0,15
Bg: làm tương tự như trên tìm được a = 0,25, chọn C
 Bài 15. Cho 0,2688 l CO2 đkc hấp thụ hoàn toàn vào 200ml NaOH 0,1M và dd Ca(OH)2 0,01M, Tổng khối lượng các muối thu được là
 A.1,06g B.2,16g C.12,6g D.1,26g
Bg: n↑= 0,012; tổng mol OH- = 0,024; nNa+ =0,02; nCa2+ =0,002
 CO2 + 2OH- → CO32− + H2O 
 0,012 0,024 0,012 pư vừa hết cả CO2 và OH- nên chỉ có muối trung hoà
m = 0,012.60 + 0,02.23+ 0,002.40 = 1,26g, chọn D
Bài 16. Hoà tan Na vào nước được dd A, dẫn từ từ CO2 vào A thấy khí CO2 bị hấp thụ hoàn toàn.Hỏi trong A chứa những chất tan nào.
A.Na2CO3,NaOH dư B. chỉ Na2CO3 C. Na2CO3 và NaHCO3 D.Đáp án khác
Bg: CO2 nếu hấp thụ hết tạo NaHCO3, chọn D
Bài 17. Sục 3,36 l CO2đkc hay 5,6l CO2 đkc vào 400ml dd Ba(OH)2 xM đều thu được ag kết tủa,x là A. 0,4M B. 0,5M C.0,6M D. 0,8M
Bg. n↑= 0,15; n↑= 0,25; nOH- = 0,8x;
Trường hợp 1: Ba(OH)2 dư,CO2đủ tạo 0,15mol ↓: 
 CO2 + 2OH- → CO32− + H2O
 0,15 0,15
Trường hợp 2: Ba(OH)2 hết, CO2 dư : 
 CO2 + 2OH- → CO32− + H2O (1)
 y 2y y
 CO2 dư sẽ pư tiếp y -0,15; 
 CO2 + CO32− + H2O→ 2HCO3- (2)
 y-0,15 y- 0,15 
 bài cho mol CO2: y + y- 0,15 = 0,25 => y = 0,2 vậy nCO3 2- ở(1) còn 0,2- 0,05 = 0,15 = nCO3 2- trường hợp 1(tức a g),Vậy nOH- bài cho 0,8x = 2.0,2 => x = 0,5 M,chọn B.
Bài 18. Một loại đá vôi chứa 80% CaCO3, nung m gam đá trong một thời gian thu được chất rắn Y nặng 0,78m gam. Hiệu suất pư là bao nhiêu?Khí thoát ra hấp thụ tối đa bao nhiêu ml dd KOH 0,1M.
 A.62,5%;10 B.58,8%;100 C.65%;10 D.78%;100
 Bg: Khối lượng CaCO3 có trong đá là: 0,8m gam = 0,8m:100 = 0,008m mol
 CaCO3 →CaO +CO2 gọi số mol pư là x
 x x
Bài cho: m – 100x +56x = 0,78m =>x = 0,005m.
Vậy H% = 0,005m .100% / 0,008m = 62,5%.
Cho m = 1thì số mol khí là 0,005mol sẽ hấp thụ tối đa dd KOH tạo muối trung hoà.
Với nKOH = 2nCO2 = 2.0,005 = 0,01mol => VKOH = 0,01:0,1= 0,1lit = 10ml,chọn A.
Bài 19. Hấp thụ hoàn toàn 0,06mol CO2 vào dd chứa 0,075mol Ca(OH)2 sản phẩm là 
A. Chỉ CaCO3 B. Chỉ Ca(HCO3)2 C. CaCO3 và Ca(HCO3)2 D. không xác định
Bg: T2 = 0,06:0,075 = 0,8< 1 nên cho muối trung hoà.Chọn A
Bài 20. Chon phát biểu sai :
A.Cả CO2 và SO2 đều là oxit axit 
B. Cả CO2 và SO2 đều tạo kết tủa với nước vôi trong
C.SO2 làm mất màu dd Br2
D.Cả SO2 và CO2 đều làm mất màu dd KMnO4
 Chọn D.vì CO2 không làm mất màu dd KMnO4