Cho 0,2 mol CO2 hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch chứa 0,25 mol NaOH.

a) Xác định thành phần dung dịch sau phản ứng.

b) Tính số mol từng chất.

c) Giải thích cách xác định sản phẩm dựa trên tỉ lệ mol.

Question

Cho 0,2 mol CO2 hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch chứa 0,25 mol NaOH.

a) Xác định thành phần dung dịch sau phản ứng.

b) Tính số mol từng chất.

c) Giải thích cách xác định sản phẩm dựa trên tỉ lệ mol.

Haciicuti · Accepted Answer

{"userId":5454412,"userName":"UwU"}

a) Phương trình hóa học:

$ m CO_2 + NaOH → NaHCO_3$

$ m CO_2 + 2NaOH → Na_2CO_3 + H_2O$

Xét tỉ lệ mol: $ m \dfrac{n_{NaOH}}{n_{CO_2}} = \dfrac{0,25}{0,2} = 1,25$

Vì $ m 1 < \dfrac{n_{NaOH}}{n_{CO_2}} < 2$ $ o$ tạo cả $ m Na_2CO_3$ và $ m NaHCO_3$

b) Gọi $ m x,y$ lần lượt là số mol của $ m Na_2CO_3$ và $ m NaHCO_3$

Bảo toàn $ m CO_2$:

$ m x + y = 0,2 \ (1)$

Bảo toàn $ m NaOH$

$ m 2x+y=0,25 \ (2)$

Từ (1)(2), ta được:

$ m x = 0,05 \ mol; y = 0,15 \ mol$

$ m ⇒ n_{Na_2CO_3} = 0,05 \ mol, n_{ NaHCO_3} = 0,15 \ mol$

c) Khi $ m CO_2$ phản ứng với $ m NaOH$, lượng $ m NaOH$ trên mỗi mol $ m CO_2$ quyết định sản phẩm:

Nếu:

$ m < 1: NaOH$ thiếu $→$ $ m CO_2$ dư → tạo $ m NaHCO_3$

$ m = 1$: Chỉ đủ tạo $ m NaHCO_3$

Từ $ m 1 – 2$: Một phần $ m CO_2$ tạo $ m Na_2CO_3$, phần còn lại tạo $NaHCO_3$

$ m = 2$: Chỉ tạo $ m Na_2CO_3$

$ m > 2$: Tạo $ m Na_2CO_3, NaOH$ còn dư.

Timi · Answer

Để giải quyết bài toán này, trước hết ta cần xem xét phản ứng giữa CO2 và NaOH.

**a)** Phản ứng giữa CO2 và NaOH diễn ra theo phương trình hóa học như sau:

$$ \text{CO}_2 + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O} $$

Phản ứng này cho thấy rằng 1 mol CO2 sẽ phản ứng với 2 mol NaOH để tạo thành 1 mol Na2CO3 và 1 mol nước.

- Ở đây, chúng ta có 0,2 mol CO2 và 0,25 mol NaOH.
- Số mol NaOH cần thiết để phản ứng với 0,2 mol CO2 là:
  
$$ 0,2 \, \text{mol CO}_2 \times 2 \, \text{mol NaOH/mol CO}_2 = 0,4 \, \text{mol NaOH} $$

- Nhưng chúng ta chỉ có 0,25 mol NaOH, vì vậy NaOH sẽ là chất giới hạn.

**b)** Tính số mol từng chất sau phản ứng:

- NaOH phản ứng:
  - NaOH đã phản ứng = 0,25 mol.
  - CO2 đã phản ứng = $ \frac{0,25 \, \text{mol NaOH}}{2} = 0,125 \, \text{mol CO}_2 $

- Số mol CO2 còn lại:
  - CO2 còn lại = 0,2 mol - 0,125 mol = 0,075 mol

- Na2CO3 sinh ra:
  - Na2CO3 sinh ra = 0,125 mol (theo tỉ lệ phản ứng 1:1 với CO2)

**c)** Giải thích cách xác định sản phẩm dựa trên tỉ lệ mol:

Tỉ lệ mol trong phản ứng cho biết rằng 1 mol CO2 cần 2 mol NaOH để tạo ra 1 mol Na2CO3. Khi tính toán, ta nhận thấy rằng NaOH là chất giới hạn vì số mol của nó không đủ để phản ứng với toàn bộ CO2 có mặt. Do đó, sản phẩm chính của phản ứng sẽ là Na2CO3, và lượng CO2 còn dư sẽ là 0,075 mol.

**Tóm tắt:**
- Thành phần dung dịch sau phản ứng:
  - Na2CO3: 0,125 mol
  - CO2: 0,075 mol
  - NaOH còn lại: 0 mol (vì đã phản ứng hoàn toàn)

Vậy kết quả là:
- Số mol Na2CO3: 0,125 mol
- Số mol CO2 còn lại: 0,075 mol
- Số mol NaOH còn lại: 0 mol