Bài 2 trang 132 sách giáo khoa Hóa học 12

Đề bài

Sục 6,72 lít khí CO₂ (đktc) vào dung dịch có chứa 0,25 mol Ca(OH)₂. Khối lượng kết tủa thu được là

A.10 gam.                                                   B. 15 gam.

C. 20 gam.                                                  D. 25 gam.  

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Lập tỉ lệ \(k = \frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_{Ca{{(OH)}_2}}}}}\)

Nếu k ≤ 1 => chỉ tạo muối CaCO₃. Mọi tính toán theo số mol của CO₂

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

=> n_CaCO3 = n_CO2 => m_CaCO3 = ?

Nếu k ≥ 2 => chỉ tạo muối Ca(HCO₃)₂. Mọi tính toán theo số mol của Ca(OH)₂

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂

=> m_CaCO3 = 0

Nếu 1 < k < 2 => Tạo cả 2 muối CaCO₃ và Ca(HCO₃)₂. Tính toán theo số mol CO₂ và Ca(OH)₂

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

x            x                                           (mol)

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂

2y          y                                            (mol)

Giải hệ 2 ẩn 2 phương trình

\(\left\{ \begin{gathered}
{n_{Ca{{(OH)}_2}}} = x + y \hfill \\
{n_{C{O_2}}} = x + 2y \hfill \\
\end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}
x = ? \hfill \\
y = ? \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

=> m_CaCO3 = 100x = ?

Lời giải chi tiết

Cách 1:

n_CO2 = 6,72: 22,4 = 0,3 (mol)

Ta có: \(k = \dfrac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_{Ca{{(OH)}_2}}}}} = \dfrac{{0,3}}{{0,25}} = 1,2\)

=> 1< k < 2 => Tạo 2 muối

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

x           x                      x (mol)

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂

y           y                     y (mol)

\(\left\{ \begin{gathered}
{n_{Ca{{(OH)}_2}}} = x + y \hfill \\
{n_{C{O_2}}} = x + 2y \hfill \\ 
\end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}
x = 0,2 \hfill \\
y = 0,05 \hfill \\ 
\end{gathered} \right.\)

=> mCaCO₃ = 0,2.100 = 20 (gam).

Cách 2:

Số mol CO₂ là \({n_{C{O_2}}} = \dfrac{{6,72}}{{22,4}} = 0,3\,\,mol\)

CO₂ + Ca(OH)₂ \( \to\) CaCO₃ + H₂O      (1)

0,25     0,25                    0,25                    (mol)

Theo phương trình (1): \({n_{C{O_2}}} = {n_{Ca{{(OH)}_2}}} = 0,25\,\,mol\)

\({n_{C{O_2}(du)}} = 0,3 - 0.25 = 0,05\,\,mol\)

Xảy ra phản ứng:

CO₂ + CaCO₃ + H₂O \( \to\) Ca(HCO₃)₂     (2)

0,05    0,05                                                     (mol)

Theo phương trình (2): \({n_{CaC{{\rm{O}}_3}(du)}} = {n_{C{O_2}}} = 0,05\,\,mol\)

Như vậy CaCO₃ không bị hòa tan là 0,25 – 0,05 = 0,2 mol

Khối lượng kết tủa thu được là m = 0,2.100 = 20 gam

Đáp án C