Chủ đề 25: Bài toán H + tác dụng HCO3- ,CO32Định hướng tư duy giải

ìïCO 2 + Khi đổ từ từ H+ vào dung dịch chứa í 3 thì sẽ xảy ra các phản ứng theo thứ
ïîHCO3
+
2ïìH + CO3 ® HCO3 (1)
tự hết phản ứng (1) rồi tới (2). í
+
ïîH + HCO3 ® CO2 + H 2O (2)
ìïCO 2 + Khi đổ ngược lại í 3 vào dung dịch chứa H+ thì sẽ xảy ra đồng thời hai
ïîHCO3
+
2ïì2H + CO3 ® CO2 + H 2 O (1)
phản ứng: í
+
ïîH + HCO3 ® CO2 + H 2 O (2)
Ví dụ 1: X là dung dịch HCl nồng độ x mol/l. Y là dung dịch Na2CO3 nồng độ y
mol/l. nhỏ từ từ 100 ml X vào 100 ml Y, sau các phản ứng thu được V1 lít CO2
(đktc). Nhỏ từ từ 100 ml Y vào 100 ml X, sau phản ứng thu được V2 lít CO2 (đktc).
Biết tỉ lệ V1:V2 = 4:7. Tỉ lệ x:y bằng
A. 11:4
B. 11:7
C. 7:5
D. 7:3
Trích đề thi THPT Quốc Gia – Bộ Giáo Dục – 2015
Định hướng tư duy giải
+

+

H

H
+ Chú ý : Khi cho HCl vào CO32- thì CO32- ¾¾
® HCO3- ¾¾
® CO 2
+

H
Nhưng khi cho CO32 - vào HCl thì CO32 - ¾¾
® CO 2

+ Ta có :
TN.1
ì ¾¾¾
® 0,1x = 0,1y + V1
ìïn H+ = 0,1x
0, 2x
x 7
ï
®
® =
í
í TN.2 0,1x
7V1 ® 0,1x = 0,1y +
n
=
0,1y
7
y 5
®
= V2 =

ï ¾¾¾
îï CO322
4
î
Ví dụ 2: Thêm từ từ 70 ml dung dịch H2SO4 1,25M vào 100ml dung dịch Na2CO3
1M thu được dung dịch Y. Cho Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thì thu được m gam
kết tủa. Giá trị của m gần với giá trị nào sau đây nhất?
A. 22,22g
B. 28,13g
C. 11,82g
D. 25,31g
Trích đề thi thử Nguyễn Trung Thiên – Hà Tĩnh – 2016
Định hướng tư duy giải

ìïSO24- : 0,0875 Ba(OH)
ìH 2 SO4 : 0,0875(mol)
ìBaSO 4 : 0,0875
2
Ta có: í
® Yí
¾¾¾¾
®m í
îNa 2 CO3 : 0,1
îBaCO3 : 0,025
ïîHCO3 : 0,025
BTKL
¾¾¾
® m = 25,3125



Ví dụ 3: Nhỏ rất từ từ đến hết V lít dung dịch HCl 0,8M vào 200ml dung dịch
chứa NaHCO3 0,8M và Na2CO3 1M thấy thoát ra 6,72 lít khí CO2 (đktc).Giá trị của
V là :
A. 0,56

B. 0,75

C. 0,625

D. 0,82

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016
Định hướng tư duy giải

ìïn HCO- = 0, 2.0,8 = 0,16(mol)
3
Ta có : í
ïîn CO32- = 0, 2.1 = 0, 2(mol)

ån

Na +

= 0,56(mol)

n CO2 = 0,3(mol)

Đây là bài toán rất đơn giản. Tuy nhiên,ta cũng có thể tư duy kiểu mới chút như
sau. Vì có CO2 bay ra nên dung dịch sau phản ứng phải có: Na + ,Cl- ,HCO3-


ì Na + : 0,56
ïï BTNT.C
Ta có : í ¾¾¾¾
® HCO3- : 0, 2 + 0,16 - 0,3 = 0,06
ï BTDT
ïî ¾¾¾® Cl : 0,56 - 0,06 = 0,5
BTNT.Clo
¾¾¾¾
®V =

0,5
= 0,625(lit)
0,8

Ví dụ 4: Nhỏ rất tử từ 400ml dung dịch HCl 0,5M vào 100ml dung dịch hỗn hợp
chứa NaHCO3 0,5M và Na2CO3 1M.Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy có
V lít khí thoát ra ở đktc.Giá trị của V là :
A. 4,48

B. 3,36

C. 2,688

D. 2,24

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016
Định hướng tư duy giải
+

+


H
H :0,1
Ta có : n H+ = 0, 2 Na 2 CO3 ¾¾®
NaHCO ® HCO3- ¾¾¾
® CO 2
!""""#""""$3
0,1 mol H +

® V = 0,1.22,4 = 2,24(lit)
Ví dụ 5: Nhỏ rất từ từ đến hết 200 ml dung dịch X chứa đồng thời H2SO4 aM và
HCl 0,15M vào 100 ml dung dịch chứa đồng thời NaOH 0,5M và Na2CO3 0,4M.
Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,448 lít khí (đktc). Giá trị của a
là
A. 0,4

B. 0,1

C. 0,3

D. 0,2


Trích đề thi thử THPT Chuyên Đại Học Vinh – 2016
Định hướng tư duy giải

ìn H+ = 0, 2(2a + 0,15)
ï
ïn CO2- = 0,04
Ta có: í 3

ïn NaOH = 0,05
ïn = 0,02
î CO2
BTNT.H
¾¾¾¾
®0,2(2a + 0,15) = 0,05 + 0,04 + 0,02 ¾¾
®a = 0,2

Ví dụ 6: Hấp thụ hết 4,48 lít(đktc) CO2 vào dung dịch chứa x mol KOH và y mol
K2CO3 thu được 200 ml dung dịch X. Lấy 100 ml dung dịch X cho từ từ vào 300
ml dung dịch HCl 0,5M thu được 2,688 lít khí (đktc). Mặt khác, 100 ml dung dịch
X tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 39,4g kết tủa. Giá trị của y là:
A. 0,15.
B. 0,05.
C. 0,1.
D. 0,2.
Trích đề thi thử THPT Đặng Thúc Hứa – 2016
Định hướng tư duy giải
ìïn H+ = 0,15
ïìHCO3 : a
+ Thí nghiệm 1: í ­
¾¾
® VX = 100ml í 2¾¾
® a + b = n ¯ = 0,2
ïîCO3 : b
ïîn CO2 = 0,12

ìïHCO3- ¾¾
® CO2 : t
¾¾

® í 2¾¾
® 0,15 = t + 2(0,12 - t) ¾¾
® t = 0,09
® CO2 : 0,12 - t
ïîCO3 ¾¾
ìa = 0,15
a 0,09
¾¾
® =
= 3 ¾¾
®í
b 0,03
îb = 0,05
ìHCO3- : 0,3
ï
BTNT.C
Vậy 200 ml X chứa íCO32 - : 0,1 ¾¾¾¾
® 0, 4 = y + 0, 2 ¾¾
® y = 0, 2
ï +
îK : 0,5


Bài tập rèn luyện
Câu 1: Cho hỗn hợp Na2CO3 và KHCO3 (tỉ lệ số mol tương ứng là 2:1) vào bình
chứa dung dịch Ba(HCO3)2 thu được m gam kết tủa X và dung dịch Y. Thêm tiếp
dung dịch HCl 1,0M vào bình đến khi không còn khí thoát ra thì hết 320 ml. Biết Y
phản ứng vừa đủ với 160 ml dung dịch NaOH 1,0M. Giá trị của m là:
A. 7,88.
B. 11,82.

C. 9,456.
D. 15,76.
Trích đề thi HSG Thái Bình – 2015
Định hướng tư duy giải
HCl
ìn CO2- = 2a
® 2a.2 + a + x = 0,32 ìa = 0,04(mol)
ï 3
ïì ¾¾¾
Ta có : í
® í NaOH
®í
î x = 0,12(mol)
ïî n HCO3- = a + x îï ¾¾¾® a + x = 0,16

å

ìïCO2- : 0,08
®í 3
® m¯ = 0,06.197 = 11,82(gam)
2+
ïîBa : 0,06
Câu 2: Cho 250 ml dung dịch X gồm Na2CO3 và NaHCO3 phản ứng với dung dịch
H2SO4 dư, thu được 2,24 lít khí CO2 (đktc). Cho 500 ml dung dịch X phản ứng với
dung dịch BaCl2 dư, thu được 15,76 gam kết tủa. Nồng độ mol/l của NaHCO3
trong X là
A. 0,16M.
B. 0,40M.
C. 0,24M.
D. 0,08M.

Trích đề thi thử chuyên Vĩnh Phúc – 2015
Định hướng tư duy giải
ìïn Na CO = a
Trong 250ml dung dịch X có: í 2 3
ïîn NaHCO3 = b
BTNT.C
ìï ¾¾¾¾
® a + b = 0,1 ìa = 0,04
® í BaCl
®í
® [ NaHCO3 ] = 0, 24M
2
® a = 0,08 / 2
îb = 0,06
ïî ¾¾¾

Câu 3: Thêm từ từ từng giọt của 100 ml dung dịch chứa Na2CO3 1,2M và NaHCO3
0,6M vào 200 ml dung dịch HCl 1M, sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch
X. Cho dung dịch nước vôi trong dư vào dung dịch X thì thu được bao nhiêu gam
kết tủa.
A. 8 g
B. 10 g
C. 12 g
D. 6 g
Trích đề thi thử chuyên Hà Giang – 2015
Định hướng tư duy giải
Chú ý : Khi đổ (từ từ) dung dịch chứa Na2CO3 và NaHCO3 vào HCl sẽ có khí CO2
bay ra ngay. Khác với đổ ngược lại chưa có khí bay ra ngay vì cần có quá trình
+


H
CO3- ¾¾
® HCO3-


H+
ì2a + b = 0, 2
ìCO- : 0,12(mol) ¾¾®
n CO2 = a
ìa = 0,08
ï 3
ï
Ta có : í
® í a 0,12
®í
+
H
n CO2 = b ï b = 0,06 = 2 îb = 0,04
ïîHCO3- : 0,06(mol) ¾¾®
î

BTNT.C
¾¾¾¾
® n CaCO3 = 0,12 + 0,06 - 0,08 - 0,04 = 0,06 ® mCaCO3 = 6(gam)

Câu 4: Cho từ từ đến hết từng giọt dung dịch chứa a mol HCl vào dung dịch chứa
b mol Na2CO3 thu được V lít khí. Mặt khác, nếu cho từ từ đến hết dung dịch chứa b
mol Na2CO3 vào dung dịch chứa a mol HCl thu được 2V lít khí (các khí đo ở cùng
điều kiện). Mối quan hệ giữa a và b là
A. b = a.

B. b = 0,75a. C. b = 1,5a.
D. b = 2a.
Định hướng tư duy giải
Chú ý : Khi cho HCl vào Na2CO3 thì chưa có khí bay ra ngay.Tuy nhiên làm ngược
lại thì lại có khí bay ra ngay.
V
Với TN 1 : a = b +
22,4

2V a
a
= ® 2(a - b) = ® 3a = 4b ® B
22,4 2
2
Câu 5: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch
hỗn hợp gồm Na2CO3 0,2M và NaHCO3 0,3M. Sau phản ứng thu được sốmol CO2
là
A. 0,015 mol. B. 0,01 mol.
C. 0,03 mol.
D. 0,02 mol.
Định hướng tư duy giải
Với TN 2 :

ìn = 0,03
ï H+
ï
Ta có: í n CO2- = 0,02 ® n ­CO2 = 0,03 - 0,02 = 0,01
3
ï
ïîn HCO3- = 0,03

Câu 6: Cho 34,4 gam hỗn hợp Na2CO3, K2CO3, CaCO3 phản ứng với dung dịch
HCl dư thu được dung dịch X và 6,72 lít CO2 ở đktc. Cô cạn X thu được m gam
muối khan. Giá trị của m là
A. 37,7 gam. B. 27,7 gam. C. 33,7 gam. D. 35,5 gam.
Định hướng tư duy giải

ìïnCO2 = nCO2- = 0,3
3
Có í
® m = 34,4 - 60.0,3 + 0,6.35,5 = 37,7
n
=
2n
® n Cl- = 0,6
ïî CO2
H+
Câu 7: Cho từ từ 100 ml dung dịch HCl 2M vào m gam dung dịch X chứa NaHCO3
4,2% và Na2CO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và
1,12 lít CO2 thoát ra (ở đktc). Cho nước vôi trong dư vào dung dịch Y thu được tối
đa 20 gam kết tủa. Giá trị của m là


A. 100.
B. 300.
Định hướng tư duy giải

C. 400.

D. 200.


ìïn CO2 = 0,05 ® 0,2 = a + 0,05
ìNa 2 CO3 : a
ìa = 0,15
n HCl = 0,2 + X í
®í
®
í
­
îNaHCO3 : b ïîn ¯ = å n C - n CO2 = a + b - 0,05 = 0,2 îb = 0,1
0,1.84
= 200
0,042
Câu 8: Thêm từ từ từng giọt 100 ml dung dịch chứa Na2CO3 1,2M và NaHCO3
0,6M vào 200 ml dung dịch HCl 1 M. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung
dịch X. Cho dung dịch BaCl2 đến dư vào X thu được m gam kết tủa. Giá trị của m
là:
A. 9,85
B. 7,88
C. 23,64
D. 11,82
Định hướng tư duy giải
Các bạn chú ý: Cho như vậy thì CO2 sẽ bay lên ngay lập tức và do cả
®m=

CO32 - va HCO3- sinh ra theo đúng tỷ lệ mol do đó có ngay:
ì CO32 - 0,12
=
= 2 ìïCO32 - ® CO2 : a
ìa = 2b
ï

0,06
HCO
®í
®í
í
3
ï +
îïHCO3 ® CO2 : b î2a + b = 0,2
îH : 0,2
ìa = 0,08 ìïCO32 - (du) : 0,04
®í
®í
îb = 0,05 ïîm = 0,04.197 = 7,88
Chú ý : Nếu người ta cho Ba(OH)2 vào thì phải tính cả lượng HCO 3- dư.
Câu 9: Dung dịch X chứa x mol Na2CO3 và y mol NaHCO3 với x : y = 1: 2. Dung
dịch Y chứa z mol HCl. Thực hiện 2 thí nghiệm sau:
- Cho từ từ đến hết dd X vào dd Y thấy thoát ra 16,8 lít khí CO2 (đktc)
- Cho từ từ đến hết dd Y vào dd X thấy thoát ra 5,6 lít khí CO2 (đktc).
Tổng giá trị của (x + y) là:
A. 1,75
B. 2,50
C. 2,25
D. 2,00
Định hướng tư duy giải
Chú ý : Với hai kiểu đổ như vậy lượng CO2 thoát ra là rất khác nhau:
+

+

H

H
Khi cho Y vào X thì : CO32 - ¾¾
® HCO3- ¾¾
® CO2

ìïCO32 Khi cho X vào Y thì sẽ có CO2 bay ra ngay. Lượng CO2 thoát ra do cả í
sinh
ïîHCO3
ra. Với thí nghiệm 2 ta có : z = x + 0,25
Với thí nghiệm 1 ta có :


2ìa + 2a = 0,75
x 1 ïìCO3 ® a.CO2
= ®í
®í
® z =1
y 2 ïîHCO3 ® 2aCO2 î2a + 2a = z
® x = z - 0,25 = 0,75
y = 1,5
® x + y = 2,25
Câu 10: Cho từ từ 100 ml dung dịch HCl 1,5 M vào 0,4 lít dung dịch X gồm
Na2CO3 và KHCO3 thu được 1,008 lít CO2 (đktc) và dung dịch Y. Thêm dung dịch
Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thu được 29,55 gam kết tủa. Nồng độ mol/lit của
Na2CO3 và KHCO3 trong dung dịch X lần lượt là
A. 0,0375 M và 0,05M.
B. 0,1125M và 0,225M.
C. 0,2625M và 0,225M.
D. 0,2625M và 0,1225M.
Định hướng tư duy giải


ìNa CO : a
Ta có : X í 2 3
îKHCO3 : b

n H+ = 0,15 n CO2 = 0,045 ® 0,15 = a + 0,045 ® a = 0,105

BTNT.C
¾¾¾
¾
® n¯ = (a + b) - 0,045 = 0,15 ® b = 0,09

[ Na 2 CO3 ] =

0,105
0,09
= 0,2625
KHCO3 ] =
= 0,225
[
0,4
0,4
Câu 11: Nhỏ từ từ từng giọt cho đến hết 300 ml dung dịch NaHCO3 0,1M; K2CO3
0,2M vào 100 ml dung dịch HCl 0,2M; NaHSO4 0,6M và khuấy đều thu được V lít
CO2 thoát ra (đktc) và dung dịch X. Thêm vào dung dịch X 100 ml dung dịch KOH
0,6M; BaCl2 1,5M thu được m gam kết tủa. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn
toàn. Giá trị của V và m là
A. 1,0752 và 22,254.
B. 0,448 và 25,8.
C. 0,448 và 11,82.

D. 1,0752 và 20,678.
Định hướng tư duy giải

ìïCO
Với bài toán liên quan tới pha trộn í 3
với H + các bạn cần chú ý quy trình
HCO
ïî
3
đổ.
2-

ìïCO 2 Nếu đổ rất từ từ H + vào í 3 thì CO2 chưa bay ra ngay và quá trình lần lượt là:
ïî HCO3
+

+

H
H
CO32 - ¾¾
® HCO3- ¾¾
® CO2 .

ìïCO32 Tuy nhiên, nếu đổ í
vào H + thì sẽ có CO2 bay ra ngay.
ïî HCO3
ìïCO32 Do cả í
sinh ra.
ïî HCO3



Với bài toán trên ta có :
ì
ì
ïHCO3 : 0,03
ïHCO3 ® aCO 2
+
+ 0,08H ® í 2® 5a = 0,08 ® a = 0,016
í 2ïCO3 : 0,06
ï
î
îCO3 ® (b = 2a)CO 2

®

ån

CO­2

= 0,048 ® V = 1,0752

ìHCO3- : 0,014
ïï
ïìOH : 0,06 ìBaSO 4 : 0,06
® X íCO32- : 0,028 + í 2+
®í
® m = 22, 254
ï 2îïBa : 0,15 îBaCO3 : 0,042
ïîSO 4 : 0,06

Câu 12: Trộn 100ml dung dịch X (gồm KHCO3 1M và K2CO3 1M) vào 100ml
dung dịch Y (gồm NaHCO3 1M và Na2CO3 1M) thu được dung dịch Z. Nhỏ từ từ
100 ml dung dịch T ( gồm H2SO4 1 M và HCl 1M) vào dung dịch Z thu được V
(lít) CO2 (ở đktc) và dung dịch Q. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư tác dụng với dung
dịch Q thu được m gam kết tủa. Giá trị của m và V lần lượt là
A. 59,1 gam; 2,24 lít
B. 39,4 gam; 2,24 lít
C. 82,4 gam; 2,24 lít
D. 78,8 gam; 1,12 lít
Định hướng tư duy giải

ìïn CO2- = 0,1 + 0,1 = 0,2
Ta có : Z í 3
n
= 0,1 + 0,1 = 0,2
îï HCO3-

ìïn H+ = 0,3
+í
n = 0,1
îï SO-4

¾¾
® n H+ = 0,3 = 0,2 + n CO2 ¾¾
® n CO2 = 0,1
BTNT.C
ìï ¾¾¾
¾
® BaCO3 : 0,3
¾¾

® m = 82,4 í BTNT.S
ïî ¾¾¾® BaSO4 : 0,1
Câu 13: Nhỏ rất từ từ dung dịch chứa 0,03 mol K2CO3 và 0,06 mol KHCO3 vào

dung dịch chứa 0,08 mol HCl. Sau khi các phản ứng hoàn toàn thấy thoát ra x mol
khí CO2. Giá trị của x là:
A. 0,05

B. 0,04

C. 0,06

D. 0,035

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong
Định hướng tư duy giải
Chú ý: Với kiểu nhỏ như vậy thì CO2 thoát ra do cả CO32- và HCO3- sinh ra. Lượng
khí sinh ra tương ứng theo tỷ lệ mol.
2ìCO2 : a
ïìCO : 0,03
HCl
Ta có: í 3
¾¾
¾
®í
¾¾
® 2a + 2a = 0,08 ¾¾
® a = 0,02
îCO2 : 2a
îïHCO3 : 0,06


¾¾
® x = 3a = 0,06(mol)


Câu 14: Nhỏ từ từ 300 ml dung dịch A chứa Na2CO3 0,5M và NaHCO3 1M vào
420 ml dung dịch HCl 1M thấy V lít khí CO2 (đktc) thoát ra. Giá trị của V là:
A. 6,048
B. 6,72
C. 7,392
D. Đáp án khác
Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong
Định hướng tư duy giải
CO32ìïn CO2- = 0,15
® CO2 : 3a
ïì ¾¾¾
3
Ta có: í
¾¾
®í
HCO3
n
= 0,4
® 8a
ïî ¾¾¾
îï HCO3-

BTNT.H
¾¾¾¾
® 0,42 = 3a.2 + 8a ¾¾

® a = 0,03(mol)

¾¾
® V = 11a.22,4 = 11.0,03.22,4 = 7,392(l)
Câu 15: Cho từ từ 100 ml dung dịch HCl 2M vào dung dịch X chứa NaHCO3 và
Na2CO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và 1,12 lít
CO2 thoát ra (ở đktc). Cho nước vôi trong dư vào dung dịch Y thu được tối đa 20
gam kết tủa. Tổng khối lượng chất tan có trong X là:
A. 26,8.

B. 22,8.

C. 26,4.

D. 24,3.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong
Định hướng tư duy giải

ìïn CO2 = 0,05 ® 0,2 = a + 0,05
ìNa CO : a
Ta có: n HCl = 0,2 + X í 2 3
¾¾
®í
­
îNaHCO3 : b
ïîn¯ = å n C - n CO2 = a + b - 0,05 = 0,2

ìa = 0,15
¾¾

®í
¾¾
® mX = 0,15.106 + 0,1.84 = 24,3(gam)
îb = 0,1