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
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐặt nNa2CO3 = 2a; nKHCO3 = a; nBa(HCO3)2 = b (mol)
- Khi thêm HCl vào bình (bao gồm cả kết tủa và dung dịch), HCl tác dụng với cả kết tủa X và dung dịch Y nên coi như HCl phản ứng với 3 muối ban đầu:
\(\begin{array}{*{20}{l}} {N{a_2}C{O_3}\; + {\rm{ }}2HCl{\rm{ }} \to {\rm{ }}2NaCl{\rm{ }} + {\rm{ }}{H_2}O{\rm{ }} + {\rm{ }}C{O_2}}\\ {2a{\rm{ }} \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}4a}\\ {KHC{O_3}\; + {\rm{ }}HCl{\rm{ }} \to {\rm{ }}KCl{\rm{ }} + {\rm{ }}{H_2}O{\rm{ }} + {\rm{ }}C{O_2}}\\ {a{\rm{ }} \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}a}\\ {Ba{{\left( {HC{O_3}} \right)}_2}\; + {\rm{ }}2HCl{\rm{ }} \to {\rm{ }}BaC{l_2}\; + {\rm{ }}2{H_2}O{\rm{ }} + {\rm{ }}2C{O_2}}\\ {b{\rm{ }} \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}2b}\\ { \Rightarrow {\rm{ }}{n_{HCl}}\; = {\rm{ }}4a{\rm{ }} + {\rm{ }}a{\rm{ }} + {\rm{ }}2b{\rm{ }} = {\rm{ }}0,32{\rm{ }}\left( 1 \right)} \end{array}\)
- Khi cho Y phản ứng với NaOH thì:
\(\begin{array}{*{20}{l}} {HC{O_3}^ - \; + O{H^ - }\; \to C{O_3}^{2 - }\; + {H_2}O}\\ { \Rightarrow {n_{HC{O_3}^ - (Y)}}\; = {n_{O{H^ - }}}\; = {n_{NaOH}}\; = 0,16mol} \end{array}\)
- Ta thấy, phản ứng giữa Na2CO3 và Ba(HCO3)2 không làm thay đổi lượng HCO3- nên ta có:
\({n_{HC{O_3}^ - (Y)}}\; = {\rm{ }}{n_{KHC{O_3}}}\; + {\rm{ }}2{n_{Ba{{\left( {HC{O_3}} \right)}_2}}}\; \Rightarrow {\rm{ }}a{\rm{ }} + {\rm{ }}2b{\rm{ }} = {\rm{ }}0,16{\rm{ }}\left( 2 \right)\)
Giải hệ (1) (2) được a = 0,04 và b = 0,06
- Phản ứng giữa Na2CO3 (2a = 0,08 mol) và Ba(HCO3)2 (b = 0,06 mol)
\(\begin{array}{l} N{a_2}C{O_3}\; + {\rm{ }}Ba{\left( {HC{O_3}} \right)_2}\; \to {\rm{ }}BaC{O_3}\; \downarrow {\rm{ }} + {\rm{ }}2NaHC{O_3}\\ \begin{array}{*{20}{l}} {0,06{\rm{ }} \leftarrow \;\;\;\;\;\;{\rm{ }}0,06{\rm{ }} \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}0,06}\\ { \Rightarrow {\rm{ }}m{\rm{ }} = {\rm{ }}0,06.197{\rm{ }} = {\rm{ }}11,82{\rm{ }}gam} \end{array} \end{array}\)
