Question

[nguyễn mạnh tuấn]

Sục CO2 vào dung dịch chứa 1 mol NaOH và 1 mol Ca(OH)2. Vẽ đồ thị biểu diễn quá trình 

kết tủa theo số mol CO2

thầy vẽ giúp em đồ thị với ạ. Tiện thể thầy cho em hỏi nếu cho như vậy thì CO2 phản ứng với

dung dịch nào trước ạ. em cảm ơn thầy!

Answer 1

[Pham Van Tien]

HD:

Trong 1 dung dịch các chất tồn tại ở dạng ion chứ không tồn tại ở phân tử, nên đối với dung dịch trên ta có các ion: Na⁺(1 mol), Ca²⁺(1 mol) và OH^-(3 mol). Vì vậy CO2 phản ứng chỉ với ion OH- chứ không phản ứng với Na⁺ hay Ca²⁺. Do đó không phân biệt CO₂ phản ứng với NaOH trước hay Ca(OH)₂ trước nhé.

Đối với dạng bài toán CO₂ phản ứng với dd có chứa ion OH^-, các em phải chú ý đến tỉ lệ giữa số mol OH^- và CO₂ (k = n_OH-/n_CO2). Có các trường hợp sau:

TH1: Nếu k \(\le\) 1 tức là 3/a \(\le\) 1, suy ra a \(\ge\) 3 (ở đây a là số mol CO₂), thì chỉ xảy ra phản ứng sau: 

CO₂ + OH^- \(\rightarrow\) HCO₃^- (1)

Trường hợp này không thu được kết tủa, nên số mol kết tủa thu được = 0.

TH2: Nếu 1 < k < 2, tức là 1 < 3/a < 2, hay 1,5 < a < 3, thì xảy ra đồng thời 2 phản ứng sau:

CO₂ + 2OH^- \(\rightarrow\) CO₃^2- + H₂O

CO₂ + OH^- \(\rightarrow\) HCO₃^-

Trong trường hợp này thì số mol CO32- thu được = 3 - a mol (vì tổng số mol CO₂ = a và tổng số mol OH^- = 3 mol). Do đó, có phản ứng sau:

Ca²⁺ +CO₃^2- \(\rightarrow\) CaCO₃ (kết tủa trắng)

1 mol    3-a mol

Nếu 1 < 3-a, tức là 1,5 < a < 2 thì số mol kết tủa thu được = 1 mol. Nếu 3-a \(\le\) 1, tức là 2 \(\le\) a < 3, thì số mol kết tủa thu được = 3-a mol.

TH3: Nếu k \(\ge\) 2 tức là 3/a \(\ge\) 2, hay a \(\le\) 1,5 thì chỉ xảy ra phản ứng sau:

CO₂ + 2OH^- \(\rightarrow\) CO₃^2-

Trường hợp này số mol OH^- dư so với CO₂ nên số mol CO₃^2- thu được = số mol CO₂ = a mol.

Ca²⁺ + CO₃^2- \(\rightarrow\) CaCO₃

1 mol    a mol

Nếu 1 < a  \(\le\) 1,5 thì số mol kết tủa thu được = 1 mol. Nếu a \(\le\) 1 thì số mol kết tủa thu được = a mol.

Như vậy qua các trường hợp trên có thể tóm tắt lại như sau:

Đặt y = số mol kết tủa. Ta có:

1) nếu 0 < a \(\le\) 1 thì y = a

2) nếu 1 < a < 2 thì y = 1

3) nếu 2 \(\le\) a < 3 thì y = 3-a

4) nếu a \(\ge\) thì y = 0.

Từ đó có thể vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của x vào a như sau: