Buzz
1. Phương trình hóa học chuyển KHCO3 thành KCl
Khi kali hydrogen carbonate (KHCO3) phản ứng với axit hydrochloric (HCl), chúng tạo ra kali clorua (KCl), khí carbon dioxide (CO2), và nước (H2O). Dưới đây là mô tả chi tiết về cơ chế của phản ứng này:
KHCO3 + HCl → KCl + CO2 + H2O
Kali hydrogen carbonate (KHCO3) phản ứng với axit hydrochloric (HCl), tạo ra kali clorua (KCl), khí carbon dioxide (CO2), và nước (H2O). Cơ chế của phản ứng có thể được mô tả như sau: KHCO3 + HCl → KCl + H2CO3 → CO2 + H2O
Trong đó, H2CO3 là axit carbonic, và nó phân hủy thành khí CO2 và nước H2O. Kết quả cuối cùng của phản ứng là kali clorua (KCl), khí carbon dioxide (CO2), và nước (H2O).
Quá trình phản ứng giữa kali hydrogen carbonate (KHCO3) và axit hydrochloric (HCl) có thể được thực hiện qua các bước sau:
+ Chuẩn bị dung dịch: Bắt đầu bằng việc chuẩn bị dung dịch KHCO3 và HCl. Dung dịch có thể ở dạng rắn hoặc dung dịch.
+ Pha loãng dung dịch KHCO3: Nếu bạn đang sử dụng dung dịch KHCO3 chưa pha loãng, có thể cần pha loãng để đảm bảo phản ứng diễn ra hiệu quả và an toàn.
+ Kết hợp dung dịch KHCO3 và HCl: Từ từ thêm dung dịch KHCO3 vào dung dịch HCl một cách nhẹ nhàng. Trong quá trình này, bạn sẽ thấy các dấu hiệu phản ứng như sự tạo bọt hoặc giải phóng khí.
+ Quan sát: Khi hai dung dịch hòa quyện, phản ứng sẽ diễn ra, bạn có thể thấy hiện tượng như khí CO2 được tạo ra (có thể nổi bọt trong dung dịch) và cảm nhận sự thay đổi nhiệt độ tùy thuộc vào điều kiện của phản ứng.
+ Kết quả: Sau phản ứng, bạn sẽ có dung dịch chứa KCl và có thể thấy sự hiện diện của khí CO2.
Lưu ý rằng phản ứng này cần được thực hiện trong điều kiện an toàn, và nên thực hiện thí nghiệm trong khu vực thông gió tốt để đảm bảo an toàn khi khí CO2 được giải phóng.
2. Tính chất hóa học của KHCO3
Kali hydrogen carbonate (KHCO3) là một muối bao gồm ion kali (K⁺) và ion hydrogen carbonate (HCO3⁻). Dưới đây là một số đặc điểm hóa học quan trọng của KHCO3:
+ Phản ứng với axit: KHCO3 + HCl → KCl + CO2 + H2O
KHCO3 + H2SO4 → K2SO4 + CO2 + H2O
Kali hydrogen carbonate phản ứng với axit tạo ra muối, khí carbon dioxide và nước. Phản ứng này cho thấy tính chất bazơ của KHCO3.
+ Phản ứng với bazơ: KHCO3 + NaOH → K2CO3 + H2O
Kali hydrogen carbonate cũng có thể phản ứng với một bazơ như natri hydroxide (NaOH) để tạo ra muối và nước.
+ Phản ứng phân hủy nhiệt: 2KHCO3 → K2CO3 + CO2 + H2O
Khi được đun nóng, KHCO3 phân hủy thành kali carbonate (K2CO3), khí carbon dioxide và nước.
+ Tính chất hấp thụ: KHCO3 có khả năng hấp thụ khí CO2 từ môi trường, ví dụ như trong lò nướng để giúp bột nở tốt hơn.
+ Tính chất hòa tan: KHCO3 hòa tan trong nước để tạo thành dung dịch. Tính hòa tan này rất quan trọng trong các ứng dụng hóa học và nấu ăn.
+ Tính chất bazơ: Với sự hiện diện của ion hydrogen carbonate (HCO3⁻), KHCO3 thể hiện tính bazơ. Khi phản ứng với axit, nó giải phóng khí CO2 và tạo thành nước.
+ Ứng dụng: KHCO3 được ứng dụng trong nấu ăn (như làm nổi bọt trong bánh), tăng độ phồng trong sản xuất bánh và bánh mì, cũng như trong một số quy trình trong ngành hóa chất.
Tóm lại, các đặc tính hóa học của KHCO3 cho thấy sự linh hoạt và ứng dụng đa dạng của muối này trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
3. Các bài tập ứng dụng liên quan
Câu 1: Hòa tan 5 gam hỗn hợp KHCO3 và KCl vào 200 ml dung dịch HCl. Sau phản ứng, thu được 560 ml khí thoát ra ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính khối lượng của từng muối trong hỗn hợp.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Phương trình phản ứng: KHCO3 + HCl → KCl + H2O + CO2↑
Chuyển đổi 560ml thành 0,56 lít
Số mol CO2 = 0,56/22,4 = 0,025 mol
Số mol KHCO3 = số mol CO2 = 0,025 mol → khối lượng KHCO3 = 0,025 × 100 = 2,5g → khối lượng KCl = 5 - 2,5 = 2,5g
Do đó, khối lượng của KHCO3 và KCl lần lượt là 2,5g và 2,5g.
Câu 2. Dung dịch B chứa K2CO3 1,5M và KHCO3 1M. Nhỏ từ từ 200 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch B cho đến khi hết. Tính thể tích khí V thu được ở điều kiện tiêu chuẩn.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Số mol K2CO3 = 0,15 mol, số mol KHCO3 = 0,1 mol, số mol HCl = 0,2 mol
Các phản ứng xảy ra như sau: K2CO3 + HCl → KCl + KHCO3 và KHCO3 + HCl → KCl + H2O + CO2
Sau khi phản ứng (1) kết thúc, phản ứng (2) sẽ xảy ra. Theo phản ứng (1), số mol HCl tiêu thụ là nK2CO3 = 0,15 mol, nên lượng HCl dư sau phản ứng (1) là 0,2 – 0,15 = 0,05 mol. Số mol KHCO3 là nKHCO3 bđ + nKHCO3 (1) = 0,1 + 0,15 = 0,25 mol.
Vì số mol KHCO3 còn lại nhiều hơn số mol HCl dư, KHCO3 là chất dư. Số mol CO2 sinh ra là nHCl dư sau phản ứng (1) = 0,05 mol, do đó thể tích CO2 là 0,05 × 22,4 = 1,12 lít.
Câu 3. Cho 1g KHCO3 phản ứng hoàn toàn với HCl. Khối lượng muối có trong dung dịch thu được sau phản ứng là
A. 1,548 gam.
B. 0,745 gam.
C. 0,475 gam.
D. 1,00 gam.
Hướng dẫn giải:
Phương trình phản ứng: KHCO3 + HCl → KCl + CO2 + H2O
0,01 0,01
Khối lượng muối tính được là 0,01 × 74,5 = 0,745 gam.
Câu 4. Lượng dung dịch HCl cần để phản ứng hoàn toàn với 10g KHCO3 là bao nhiêu?
Bước 1: Ghi phương trình phản ứng giữa KHCO3 và HCl: KHCO3 + HCl → KCl + CO2 + H2O
Bước 2: Tính khối lượng mol của KHCO3: M(KHCO3) = 39 + 1 + 12 + 16 + 16 = 100 g/mol. Khối lượng mol của KHCO3 = 10g / 100 g/mol = 0,1 mol.
Bước 3: Theo phương trình phản ứng, mỗi mol KHCO3 cần 1 mol HCl để phản ứng hoàn toàn. Do đó, 0,1 mol KHCO3 cần 0,1 mol HCl.
Bước 4: Xác định khối lượng dung dịch HCl: khối lượng dung dịch HCl = số mol HCl x khối lượng mol HCl khối lượng mol HCl = 1.0 g/mol (H) + 35.5 g/mol (Cl) = 36.5 g/mol khối lượng dung dịch HCl = 0.0999 mol x 36.5 g/mol = 3.64 g
Vậy, khối lượng dung dịch HCl cần thiết để phản ứng hoàn toàn với 10g KHCO3 là khoảng 3.64 g.
Câu 5. Hòa tan 39,09 gam hỗn hợp X chứa K2CO3, KHCO3 và KCl vào V (ml) dung dịch dư 10,52% (d = 1.05g/ml) sẽ thu được dung dịch Y và 6,72 lít khí CO2. Chia dung dịch Y thành hai phần bằng nhau: Phần 1: để trung hòa dung dịch cần 250ml dung dịch NaOH 0,4M; cô cạn dung dịch thu được m (g) muối khan. Phần 2: phản ứng với dung dịch AgNO3 dư thu được 51,66 g kết tủa.
a. Tính khối lượng của từng chất trong hỗn hợp.
b. Tính giá trị của V và m.
Hướng dẫn giải:
Khi cho hỗn hợp phản ứng với HCl dư, KCl không tham gia phản ứng, ta có các phương trình hóa học sau: K2CO3 + 2HCl → 2KCl + CO2 + H2O
(1) KHCO3 + HCl → KCl + CO2 + H2O
(2) Dung dịch Y chứa: KCl và HCl dư
*Phần 1: Để trung hòa dung dịch bằng NaOH, ta có phương trình hóa học: HCl + NaOH → NaCl + H2O (3)
*Phần 2: Phản ứng với AgNO3, các phương trình hóa học: HCl + AgNO3 → HNO3 + AgCl (4) AgNO3 + KCl → KNO3 + AgCl (5) Có: nCO2 = 0,3 (mol) ; nNaOH = 0,1 (mol)
Dựa vào PTHH (3), ta có: nHCl dư = nNaOH = 0,1 (mol)
Theo PTHH (4), ta tính được: nAgCl (4) = nHCl dư = 0,1 (mol) => mAgCl(4) = 14,35 (g) => mAgCl(5) = 51,66 - 14,35 = 37,31 (g) => nAgCl(5) = 37,31/143,5 = 0,26 (mol)
Theo PTHH (5), ta có: => nKCl = nAgCl(5) = 0,26 (mol) Trong 1/2 dung dịch Y, có 0,1 (mol) HCl dư và 0,26 (mol) KCl => Trong dung dịch Y có 0,2 (mol) HCl dư và 0,52 (mol) KCl. Gọi x, y lần lượt là số mol của K2CO3 và KHCO3 (x, y > 0)
Từ PTHH (1) và (2), ta có phương trình theo số mol CO2: x + y = 0,3 (I) nKCl(sinh ra) = 2x + y (mol) => nKCl (trong hỗn hợp) = 0,52 - 2x - y (mol) => m(hỗn hợp) = 138x + 100y + 74,5(0,52 - 2x - y) = 39,09 Hay: -11x + 25,5y = 0,35 (II)
Giải hệ phương trình từ (I) và (II) cho kết quả: x = 0,2 (mol); y = 0,1 (mol). a) Khối lượng các chất trong hỗn hợp X: mK2CO3 = 138*0,2 = 27,6 (g) mKHCO3 = 100*0,1 = 10 (g) mKCl = 39,09 – 27,6 – 10 = 1,49 (g)
b) Khối lượng của muối khan bao gồm NaCl và KCl (KCl tạo thành và KCl không phản ứng)
Dựa vào PTHH (3), ta có: nNaCl = nNaOH = 0,1 (mol) => mNaCl = 5,85 (g) mKCl = 0,26*74,5 = 19,37 (g) => m = mNaCl + mKCl = 5,85 + 19,37 = 25,22 (g) Có: nHCl = nHCl(1) + nHCl(2) + nHCldư = 2x + y + 0,2 = 0,7 (mol) => mHCl = 25,55 (g) => mddHCl = (25,55*100)/10,52 = 242,87 (g)
=> V = mdd/Ddd = 242,87/1,05 = 238,1 (ml) = 0,2381 (lít)
