Chuyên đề Dạng bài CO₂(SO₂) tác dụng với dung dịch kiềm

 Dạng bài CO2(SO2) Nguyễn Thị Thu Trang- THCS&THPT Hai Bà Trưng
tác dụng với dung dịch kiềm 
 Môn: Hóa học
 DẠNG BÀI CO2(SO2) TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM
 Tác giả: Nguyễn Thị Thu Trang - Trường THCS&THPT Hai Bà Trưng
 Dành cho đối tượng: Học sinh giỏi lớp 9
 Thời lượng: 16 tiết
 I- ĐẶT VẤN ĐỀ
CO2(SO2) tác dụng với dung dịch kiềm là dạng bài cơ bản được sử dụng trong cả chương trình 
hoá lớp 9, lớp 10, lớp 11 và lớp12, nhiều trong các kì thi đặc biệt là thi học sinh giỏi và thi đại 
học.kể cả thi đại học và nhiều bài tập còn đòi hỏi học sinh giải bài tập CO 2, SO2 tác dụng với 
dung dịch kiềm rồi lấy kết quả để xử lí tiếp bài toán. Tuy nhiên HS khi làm bài tập thường chưa 
có cách nhận dạng xử lí mà đa phần là áp dụng theo thói quen, theo ví dụ đã được làm nên hay 
bị sai hoặc xét thiếu trường hợp. Vì vậy việc phân dạng bài, hướng dẫn học sinh cách nhận 
dạng và xử lí bài tập là rất quan trọng, đặc biệt là với đối tượng học sinh giỏi lớp 9.
 II- NỘI DUNG
 II.1. Hệ thống kiến thức sử dụng trong chuyên đề:
 Phản ứng: Oxit axit + kiềm  muối (+ H2O)
- Nếu dư oxit axit sẽ tạo muối axit
- Nếu dư kiềm sẽ tạo muối trung hoà 
- Khi tạo cả 2 muối thì cả oxit axit và kiềm đều phản ứng hết
Khi làm bài tập nên sử dụng đồng thời cả 2 phương trình phản ứng tạo 2 loại muối để giải
* Với MOH (NaOH, KOH)
 MOH + CO2  MHCO3
 2MOH + CO2  M2CO3 + H2O
* Với M(OH)2 (Ca(OH)2; Ba(OH)2)
 M(OH)2 + CO2  MCO3 + H2O
 M(OH)2 + 2CO2  M(HCO3)2
 II.2. Phân loại các dạng bài tập:
Dạng bài CO2(SO2) tác dụng với dung dịch kiềm nên chia làm 3 dạng (tên gọi mỗi dạng cũng 
chính là cách nhận dạng bài toán):
+ Dạng 1: Cho lượng các chất tham gia phản ứng=> Yêu cầu tính lượng sản phẩm tạo thành.
+ Dạng 2: Cho biết sản phẩm tạo thành=> Yêu cầu tính lượng chất tham gia.
 - 36 - Dạng bài CO2(SO2) Nguyễn Thị Thu Trang- THCS&THPT Hai Bà Trưng
tác dụng với dung dịch kiềm 
 n
 CO2  2
 n tạo muối axit, tính theo pt (2')( Nếu xảy ra dấu > thì CO 2 dư, tính theo 
 M '(OH )2
M'(OH)2 )
 n
 CO2
 1 tạo cả 2 muối 2
 n
 M '(OH )2
* Với hỗn hợp MOH và M'(OH)2 thì nên sử dụng phương trình ion rút gọn:
  
 OH  CO2  HCO3
  2
 2OH  CO2 CO3  H2O
Xét: 
 n
 OH 
 1 - -
 n  tạo muối axit (Nếu dấu < xảy ra thì CO2 dư, tính HCO3 theo OH )
 CO2
 n
 OH 
  2  tạo muối trung hoà( Nếu dấu > xảy ra thì OH- dư, tính CO2 theo CO )
 n 3 2
 CO2
 n
1 OH   2
 n  tạo cả 2 muối
 CO2
+ Tính lượng sản phẩm tạo thành:
- Nếu xảy ra 1 pt tạo 1 muối thì sử dụng phương trình đã viết để tính
- Nếu tạo cả 2 muối thì có thể dùng cả 2 pt pư để lập quan hệ giữa các chất rồi giải hệ pt nhưng 
nên dùng pt tổng gộp để giải theo trình tự sau:
 Từ tỉ lệ nCO2: nkiềm => ta sẽ đưa tỉ lệ này về tỉ lệ số nguyên dương tối giản nhất 
 - Sau đó ta coi như xảy ra 1 phương trình tạo đồng thời 2 muối.
 - Cân bằng phương trình theo tỉ lệ CO2(SO2) và kiềm mà ta vừa tìm được.
 - Tính sản phẩm theo 1 trong 2 số mol: CO2(SO2) hoặc kiềm theo phương trình mà ta vừa cân 
bằng.
 VD1: Cho 2,8 g CaO vào nước ta được dung dịch A. Dung dịch A hấp thụ hoàn toàn 1,68 l 
CO2 ở ddktc. Hãy tính khối lượng các muối tạo thành.
Bài làm
 CaO + H2O  Ca(OH)2 (1) 
 2,8
Theo pt (1) và gt nCa(OH )  nCaO   0,5mol
 2 56
 - 38 - Dạng bài CO2(SO2) Nguyễn Thị Thu Trang- THCS&THPT Hai Bà Trưng
tác dụng với dung dịch kiềm 
 = 0,2.0,5. 39 + 0,2.1. 23 + 0,1. 60 + (0,3 – 0,2).17 = 16,2 (g)
TH2 : V2 = 8,96 lit CO2 đktc
 8,96
 nCO = = 0,4 mol
 2 22,4
 
 nOH = 0,2.1 + 0,2.0,5 = 0,3 mol
 n  0,3
 OH = < 1 chỉ tạo ra muối axit HCO , CO dư, tính theo OH--
 n 0,4 3 2
 CO2
 - 
 CO2 + OH  HCO 3
 0,3mol 0,3mol 
Khối lượng chất tan trong B là tổng khối lượng các ion tạo ra các muối :
 m = m  + m  + m 
 K Na HCO 3
 = 0,2.0,5. 39 + 0,2.1. 23 + 0,3. 61 = 26,6 (g)
TH3 : V3 = 4,48 lit CO2 đktc
 4,48
 nCO = = 0,2 mol
 2 22,4
 
 nOH = 0,2.1 + 0,2.0,5 = 0,3 mol
 n  0,3 3
 1 < OH = = < 2 tạo ra 2 muối axit HCO và CO 2
 n 0,2 2 3 3
 CO2
 -- 2 
 2CO2 + 3 OH  CO3 + HCO3 + H2O
 0,2mol 0,1mol 0,1mol
Khối lượng chất tan trong B là tổng khối lượng các ion tạo ra các muối :
 2
   
 m = mK + mNa + mHCO 3 + mCO 3 
 = 0,2.0,5. 39 + 0,2.1. 23 + 0,1. 61 + 0,1. 60 = 20,6 (g)
VD3: Cho 5,6 lit khí SO2 (đkc) vào:
* 400 ml dung dịch KOH 1,5 M.
* 250 ml dung dịch NaOH 0,8 M.
* 200 ml dung dịch KOH 2 M.
Tính nồng độ các chất trong dung dịch thu được
 Hướng dẫn giải
 - 40 - Dạng bài CO2(SO2) Nguyễn Thị Thu Trang- THCS&THPT Hai Bà Trưng
tác dụng với dung dịch kiềm 
7, Đốt cháy hoàn toàn 18 g FeS2 và cho tất cả SO2 thu được hấp thụ vào 2 l dung dịch Ba(OH)2 
0,125M. Tính khối lượng muối tạo thành.
8, Dung dịch A chứa NaOH 1M và Ca(OH)2 0,01M . Sục 2,24 lit khí CO2 vào 400ml dd A thu 
được kết tủa có khối lượng là bao nhiêu ?
2, Dạng 2: Cho biết sản phẩm tạo thành=> Yêu cầu tính lượng chất tham gia.
a, Cách xử lý: Dựa vào giả thiết để xác định sản phẩm tạo thành từ đó viết phương trình để 
tính.
+ Giả thiết cho sẵn loại muối tạo thành
+ Cho kiềm dư => tạo muối trung hoà;
+ Hấp thụ lượng oxit axit tối đa hay lượng bazơ cần dùng là tối thiểu=> tạo muối axit
+ CO2(SO2) pư với M(OH) 2 tạo kết tủa  tạo muối trung hoà, , đun dung dịch sau phản ứng 
hoặc cho hỗn hợp sau phản ứng tác dụng với kiềm thấy tạo thêm kết tủa có muối axit
+ CO2(SO2) phản ứng với MOH, dung dịch sau phản ứng tác dụng với BaCl2 (CaCl2...) tạo kết 
tủa  CO2(SO2) tác dụng với MOH tạo muối trung hoà, lọc kết tủa cho phản ứng với M(OH) 
lại thấy xuất hiện kết tủa  phản ứng tạo cả muối axit.
+ Giả thiết cho sau phản ứng của CO 2(SO2) với MOH thu được muối thì thay vì phải xét 3 
trường hợp( muối trung hoà hoặc muối axit hoặc hỗn hợp 2 muối) thì chỉ cần xét trường hợp 
tạo hỗn hợp hai muối rồi giải  dựa vào giá trị ẩn tìm được để kết luận chất: • nếu một 
trong hai ẩn = 0  có 1 muối; 
 • nếu 2 ẩn > 0  có 2 muối.
+ Giả thiết cho sau phản ứng của CO2(SO2) với MOH thu chất rắn thì ta xét 02 trường hợp:
 • Trường hợp: chất rắn là muối (giống xét ở trên)
 • Trường hợp: chất rắn là muối trung hoà và bazơ dư
(Lưu ý: nếu tạo hỗn hợp muối và biết tỉ lệ mol của các muối thì nên dùng phương trình tổng g )
VD 1: Cho 11,2 lít SO2 ở đktc hấp thụ vào 80 g dung dịch NaOH thu được hỗn hợp 2 muối 
có tỉ lệ khối lượng muối trung hòa so với muối axit là 21: 26. Tính nồng độ của dung dịch 
NaOH đã dùng.
Bài làm
*Giải theo phương pháp thông thường
 SO2 + NaOH NaHSO3 (1)
 x mol x mol x mol
 SO2 + 2 NaOH Na2SO3 + H2O (2)
 y mol 2y mol y mol
Gọi x, y lần lượt là số mol SO2 tham gia pư (1)(2)
 - 42 - Dạng bài CO2(SO2) Nguyễn Thị Thu Trang- THCS&THPT Hai Bà Trưng
tác dụng với dung dịch kiềm 
Hướng dẫn
 Ba(OH)2 + SO2  BaSO3 + H2O (1)
 xmol x mol xmol
 Ba(OH)2 + 2SO2  Ba(HSO3)2 (2)
 y mol 2y mol ymol
 5,6
n = = 0,25mol
 SO 2 22,4
Gọi số mol mỗi muối BaSO3; Ba(HSO3)2 là x, y mol=>217x + 299y = 44,125 (I)
Theo pt (1)(2) n  x  2y  0,25 (II)
  CO2
 Từ (I) và (II) ta có hệ pt
 x + 2y = 0,25 => x = 0,1
 217x + 299y = 44,125 y = 0,075
 n  x  y  0,1 0,075  0,175mol
Vậy  Ba(OH ) 2
 0,175
C =  0,875M
 M Ba(OH)2 0,2
VD3: Nhiệt phân hoàn toàn 20 g hỗn hợp MgCO3, CaCO3 , BaCO3 thu được khí B. Cho khí 
B hấp thụ hết vào nước vôi trong thu được 10 gam kết tủa và dung dịch C. Đun nóng dung 
dịch C tới phản ứng hoàn toàn thấy tạo thành thêm 6 gam kết tủa. Hỏi % khối lượng của 
MgCO3 nằm trong khoảng nào?
Hướng dẫn: Các PTHH:
 t0
 MgCO3  MgO + CO2(k) (1)
 t0
 CaCO3  Ca0 + CO2(k) (2)
 t0
 BaCO3  BaO + CO2(k) (3)
 CO2(k) + Ca (OH)2(dd)  CaCO3(r) + H2O(l) (4)
 2CO2(k) + Ca(OH)2(dd)  Ca(HCO3)2(dd) (5)
 t0
 Ca(HCO3)2  CaCO3(r) + CO2(k) + H2O(l) (6) 
 Theo phương trình phản ứng (4) và (6) ta có: 
 nCaCO3 = 0,1 + 0,06 = 0,16 (mol)  n CO2 = 0,1 + 0,06 x 2 = 0,22 (mol)
 theo phương trình phản ứng (1) , (2) , (3), (4 ), (5) ta có:
 - 44 - Dạng bài CO2(SO2) Nguyễn Thị Thu Trang- THCS&THPT Hai Bà Trưng
tác dụng với dung dịch kiềm 
 nMCO3= nCO2 = 0,3 mol.
Khối lượng phân tử của muối ban đầu:
 25,2
 M  = 84.
 MCO3 0,3
  M + 60 = 84  M = 24 đvC.
Vậy M là Mg suy ra CTHH của muối cần tìm: MgCO3 
b, Bài tập vận dụng 
1, Khi cho m gam hỗn hợp Mg, MgCO3 tác dụng với dung dịch HCl dư thu 22,4 l hỗn hợp khí 
ở đktc. Dẫn hh khí qua 500 ml dung dịch NaOH 2M. Sau phản ứng thu 50,4 g chất rắn khan. 
Tính m?
2, Cho 10,08 l CO2 hấp thụ vào dung dịch NaOH 1M. Tính V dung dịch NaOH để: - Thu 
được muối trung hòa
- Thu được muối axit
- Thu được 41,1 g hỗn hợp 2 muối 
- Thu được hỗn hợp 2 muối: muối trung hòa và muối axit theo tỉ lệ mol 3: 1; hoặc tỉ lệ khối 
lượng 10,6: 12,6.
3, Cho 200 ml dung dịch KOH 1M. Tính khối lượng SO2 cần dùng để pư với hỗn hợp trên để:
a, Tạo muối trung hòa
b, Tạo muối axit 
c, Tạo hỗn hợp muối axit và muối trung hòa theo tỉ lệ mol 2: 1.
4, Nung muối cacbonat của kim loại hoá trị II sau một thời gian thu 0,732 g chất rắn A và khí B
- Hoà tan A vừa vặn trong dd chứa 0,03 mol HCl
- B hấp thụ hết vào V lít dd Ca(OH) 2 0,02M thấy tạo 1 g kết tủa. Đun sôi dd lại thấy xuất hiện 
0,1 g ktủa mới. Tính V và xác định kloại trong muối cacbonat
5, Nung m gam hỗn hợp X gồm 2 muối cacbonat trung tính của 2 kim loại A và B đều có hóa 
trị II. Sau 1 thời gian thu 3,36 l CO2 ở đktc và còn lại hỗn hợp chất rắn Y. Cho Y tác dụng với 
dung dịch HCl dư rồi cho khí thoát ra hấp thụ hoàn toàn trong dung dịch Ca(OH) 2 dư thu 15 
gam kết tủa. Phần dd đem cô cạn thu 32,5 g hỗn hợp muối khan.Tính m. Tìm A, B nếu biết 
chúng thuộc cùng nhóm IIA và ở 2 chu kì liên tiếp
6, Tỉ khối hơi cuả hỗn hợp X gồm SO 2 , CO2 so với N2 bằng 2.Cho 0,112 lít (đktc) hh X qua 
500 ml dd Ba(OH)2. Sau thí nghiệm phải dùng 25 ml dd HCl 0,2 M để trung hòa lượng 
Ba(OH)2 dư. Tính số mol trong hỗn hợp X và tính nồng độ Ba(OH) 2 trong hỗn hợp đầu.Trình 
bày cách nhận biết mỗi khí trong hỗn hợp X.
7, Cho 10,8 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại kế tiếp nhau trong phân nhóm chính 
nhóm II tác dụng với dd H 2SO4 loãng dư . Chất khí thu được cho hấp thụ hoàn toàn vào dd 
 - 46 -