Bài 6 trang 75 SGK Hóa học 11

Đề bài

Nung 52,65 g CaCO₃ ở 100⁰C và cho toàn bộ lượng khí thoát ra hấp thụ hết vào 500,0 ml dung dịch NaOH 1,800M. Hỏi thu được những muối nào? Muối khối lượng là bao nhiêu? Biết rằng hiệu suất phản ứng nhiệt phân CaCO₃ là 95%.

Hướng dẫn giải

CaCO₃   \(\overset{t^{\circ}}{\rightarrow}\)  CaO+CO₂

\(n_{CO_{2}}\) = \(n_{CaCO_{3}}\) = 52,65/100 = 0,5265 (mol)

Vì phản ứng trên có  h = 95 % nên \(n_{CO_{2}}\) thực tế thu được:

\(n_{CO_{2}}\) = 0,5265 * 95/100 = 0,5 mol

Ta có n_NaOH = 0,5 x 1,8 = 0,9(mol)

Tỉ lệ số mol giữa NaOH và CO₂ : 1 < \(\frac{n_{NaOH}}{n_{CO_{2}}}\) = \(\frac{0,9}{0,5}\) < 2

Do đó, phản ứng tạo thành hỗn hợp hai muối: NaHCO₃ và Na₂CO₃

NaOH + CO₂ → NaHCO₃

x          → x                                        (mol)

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

2y           → y                                       (mol)

Ta có hệ phương trình:

\(\left\{ \begin{gathered}
\sum {{n_{C{O_2}}} = x + y = 0,5} \hfill \\
\sum {{n_{NaOH}} = x + 2y = 0,9} \hfill \\ 
\end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}
x = ?  \hfill \\
y = ? \hfill \\ 
\end{gathered} \right.\)

Khối lượng NaHCO₃ =  84x =?  (g)

Khối lượng của Na₂CO₃ = 106y = ? (g)

Lời giải chi tiết

CaCO₃   \(\overset{t^{\circ}}{\rightarrow}\)  CaO+CO₂

\(n_{CO_{2}}\) = \(n_{CaCO_{3}}\) = 52,65/100 = 0,5265 (mol)

Vì phản ứng trên có  h = 95 % nên \(n_{CO_{2}}\) thực tế thu được:

\(n_{CO_{2}}\) = 0,5265 * 95/100 = 0,5 mol

Ta có n_NaOH = 0,5 x 1,8 = 0,9(mol)

Tỉ lệ số mol giữa NaOH và CO₂ : 1 < \(\frac{n_{NaOH}}{n_{CO_{2}}}\) = \(\frac{0,9}{0,5}\) < 2

Do đó, phản ứng tạo thành hỗn hợp hai muối: NaHCO₃ và Na₂CO₃

NaOH + CO₂ → NaHCO₃

x          → x                                        (mol)

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

2y           → y                                       (mol)

Ta có hệ phương trình:

\(\left\{ \begin{gathered}
\sum {{n_{C{O_2}}} = x + y = 0,5} \hfill \\
\sum {{n_{NaOH}} = x + 2y = 0,9} \hfill \\
\end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}
x = 0,1 \hfill \\
y = 0,4 \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

Khối lượng NaHCO₃ = 0,1. 84 =8,4 (g)

Khối lượng của Na₂CO₃ = 0,4.106 = 42,4(g)